Tessuto osseo

Canali, definiti canalicoli, si irradiano attraverso la matrice da lacuna a lacuna, verso le

superfici libere e i vasi sanguigni adiacenti. I canalicoli, contenenti i prolungamenti

citoplasmatici e la sostanza fondamentale, interconnettono gli osteociti situati in lacune

adiacenti. Giunzioni serrate interconnettono questi processi e forniscono una via per la

diffusione di nutrienti e prodotti di rifiuto da un osteocita all’altro mediante giunzioni

comunicanti.

Gli osteoblasti sono cellule cuboidali che si dispongono a singolo strato sulle superfici

esterne e interne di un osso. Gli osteoblasti secernono i componenti organici della matrice

ossea. Questo materiale, definito osteoide, viene successivamente mineralizzato attraverso

una complessa serie di passaggi. Gli osteoblasti sono responsabili della produzione di

nuovo osso – un processo definito osteogenesi. Gli osteoblasti possono rispondere a una

varietà di stimoli, inclusi quelli meccanici e ormonali, per dare inizio all’osteogenesi.

Quando un osteoblasto viene circondato dalla matrice, si differenzia in osteocita.

Il tessuto osseo contiene anche un piccolo numero di cellule staminali appiattite, di origine

mesenchimale, dette cellule osteoprogenitrici; esse si trovano sullo strato più interno del

periostio e nell’endostio che riveste le cavità midollari. Tali cellule possono dividersi per

produrre cellule figlie che si differenziano in osteoblasti. La capacità di produrre nuovi

osteoblasti risulta molto importante dopo una frattura ossea. Il processo di riparazione

sarà descritto in un paragrafo successivo.

Gli osteoclasti gli elementi cellulari deputati a distruggere l'osso, osteolisi.

Gli osteoclasti vanno a contatto con la matrice ossea e hanno la funzione di riassorbire

l'osso erodendolo mediante enzimi proteolitici, digerendo sia il collagene di sostegno che la

matrice inorganica e solubilizzando i minerali contenuti (calcio e fosforo).

Esistono due tipi di organizzazione del tessuto osseo: osso compatto e osso spugnoso.

L’osso compatto è relativamente denso e solido, mentre l’osso spugnoso (anche detto osso

trabecolare o spongioso) forma una rete di lamelle e trabecole. L’osso compatto e l’osso

spugnoso sono entrambi presenti nelle ossa lunghe dello scheletro, come l’omero nel

braccio e il femore nella coscia. Il tessuto osseo compatto forma le pareti, mentre uno

strato interno di osso spugnoso circonda la cavità midollare. La cavità midollare contiene il

midollo osseo, un tessuto connettivo lasso in cui possono prevalere gli adipociti (midollo

giallo) o una miscela di cellule del sangue rosse e bianche, mature e immature, oltre alle

cellule staminali che le producono (midollo rosso). Il midollo giallo, spesso presente nella

cavità midollare della diafisi, rappresenta un’importante riserva di energia. Ampie aree di

midollo rosso, come quelle presenti nell’osso spugnoso del femore, sono sede di

formazione delle cellule del sangue.

La composizione della matrice è uguale nell’osso compatto e nell’osso spugnoso, ma la

disposizione tridimensionale di osteociti, canalicoli e lamelle è differente nei due tessuti.

L’unità funzionale di base dell’osso compatto maturo è l’osteone cilindrico, o sistema di

Havers.

Nell’osteone, gli osteociti si dispongono in strati concentrici attorno a un canale centrale, o

canale di Havers, il quale contiene uno o più vasi sanguigni che vascolarizzano l’osteone.

Solitamente, i canali centrali sono paralleli alla superficie dell’osso. Altri canali, conosciuti

come canali perforanti, o canali di Volkmann, si estendono con andamento

approssimativamente perpendicolare alla superficie. I vasi sanguigni nei canali perforanti

distribuiscono il sangue agli osteoni più profondi e vascolarizzano la cavità midollare

interna. Le lamelle di ciascun osteone, definite lamelle concentriche, sono cilindriche e

allineate parallelamente all’asse longitudinale dell’osso. Complessivamente, le lamelle

concentriche formano una serie di anelli concentrici attorno al canale centrale.

Le fibre collagene si spiralizzano lungo l’asse di ogni lamella e le variazioni di direzione

delle spirali nelle lamelle adiacenti rinforzano l’osteone. I canalicoli interconnettono le

lacune di un osteone e formano una rete ramificata che raggiunge il canale centrale.

Nell’osso compatto, le lamelle interstiziali riempiono gli spazi tra gli osteoni. A seconda

della localizzazione, queste lamelle possono essere state prodotte durante la crescita

dell’osso, o possono rappresentare residui di osteoni i cui componenti della matrice sono

stati riciclati dagli osteoclasti nel corso del processo di riparazione o rimodellamento osseo.

Un terzo tipo di lamelle, le lamelle circonferenziali, è presente sulla superficie interna ed

esterna dell’osso. In un osso come l’omero o il femore, le lamelle circonferenziali formano

le superfici esterna e interna della diafisi.

Le lamelle si dispongono, quindi, a formare 4 diversi sistemi:

• Lamelle circonferenziali esterne (o sistemi fondamentali);

• Lamelle circonferenziali interne (o sistemi fondamentali);

• Osteoni (Sistemi Haversiani);

• Lamelle interstiziali.

La principale differenza tra osso compatto e osso spugnoso consiste nella disposizione

dell’osso spugnoso in lamelle parallele, intrecciate in modo da lasciare degli spazi tra loro

comunicanti, chiamate trabecole (o spicole). L’osso spugnoso presenta lamelle e, se le

trabecole sono sufficientemente spesse, sono presenti anche gli osteoni.

Per ciò che concerne le cellule, la struttura e la composizione delle lamelle, l’osso spugnoso

non è differente dall’osso compatto. L’osso spugnoso è costituito da una rete aperta, perciò

è molto più leggero dell’osso compatto. Tuttavia, la ramificazione delle trabecole conferisce

all’osso spugnoso una considerevole resistenza, se rapportata al suo peso. La presenza di

osso spugnoso, pertanto, riduce il peso dello scheletro e permette ai muscoli di muovere le

ossa più agevolmente. L’osso spugnoso quindi si trova laddove l’osso non viene sottoposto

a forti sollecitazioni, o dove le sollecitazioni provengono da molte direzioni.

Uno strato di osso compatto ricopre le superfici delle ossa; lo spessore di questo strato

varia da regione a regione e da un osso all’altro, ma l’osso compatto è più spesso nelle

regioni sottoposte a sollecitazioni che provengono da un numero limitato di direzioni.

Questo strato superficiale di osso compatto è a sua volta ricoperto dal periostio, un

rivestimento connettivale connesso alla fascia profonda. Il periostio è ovunque completo

tranne che all’interno delle capsule articolari, dove le estremità di due ossa prendono

contatto.

L’osso ha due estremità, o epifisi, separate da una diafisi tubulare, o asta. Tra diafisi ed

epifisi si trova una zona ristretta definita metafisi. La diafisi di osso compatto trasmette le

sollecitazioni applicate da un’epifisi all’altra. Gli osteoni all’interno della diafisi sono

paralleli all’asse longitudinale, e ciò conferisce resistenza al femore sollecitato lungo tale

asse. Un osso lungo non si incurva se vengono applicate forze alle sue estremità, ma un

impatto laterale può determinarne la frattura.

L’osso spugnoso non è tanto massiccio quanto l’osso compatto, ma è in grado di sopportare

sollecitazioni provenienti contemporaneamente da diverse direzioni. Le epifisi del femore

sono riempite da osso spugnoso. Le trabecole sono orientate lungo le linee di

sollecitazione, ma con ampie intersezioni. A livello dell’epifisi prossimale, le trabecole

trasferiscono le forze dall’anca alla diafisi femorale attraverso la metafisi; a livello

dell’epifisi distale, le trabecole dirigono le forze attraverso l’articolazione del ginocchio

verso la gamba. Oltre a ridurre il peso e a resistere a sollecitazioni provenienti da varie

direzioni, la rete trabecolare aperta fornisce supporto e protezione alle cellule del midollo

osseo.

La superficie esterna di un osso è solitamente rivestita dal periostio, che isola e protegge

l’osso dai tessuti circostanti, fornisce un instradamento e punti di attacco per vasi e nervi,

partecipa attivamente alla crescita e alla riparazione dell’osso, unisce l’osso alla rete

connettivale della fascia profonda. Il periostio non avvolge le ossa sesamoidi, non è

presente nei punti di attacco di tendini, legamenti e articolazioni, manca nelle sedi in cui le

superfici ossee sono ricoperte dalle cartilagini articolari.

Il periostio è formato da due strati, esterno (fibroso) e interno (cellulare). Le fibre

collagene del periostio si continuano con quelle dell’osso, dell’adiacente capsula articolare,

dei tendini e dei legamenti.

Il periostio è costituito da uno strato fibroso esterno, di tessuto connettivo fibroso denso, e

da uno strato cellulare (o strato osteogenico) interno, contenente le cellule

osteoprogenitrici (staminali). Quando un osso non è in crescita o in riparazione, nello

strato cellulare sono visibili solo poche cellule osteoprogenitrici.

In prossimità delle articolazioni, il periostio si continua con la rete tissutale connettivale

che circonda e aiuta a stabilizzare l’articolazione. A livello delle articolazioni sinoviali, il

periostio si continua con la capsula articolare che racchiude il complesso articolare. Le

fibre del periostio sono intrecciate anche con le fibre dei tendini che si inseriscono

sull’osso. Man mano che l’osso si accresce, queste fibre tendinee vengono cementate dentro

le lamelle superficiali dagli osteoblasti dello strato cellulare del periostio. Le fibre collagene

dei tendini e del periostio superficiale che si trovano dentro il tessuto osseo prendono il

nome di fibre perforanti, o fibre di Sharpey. Questa cementazione rende le fibre del

tendine parte della struttura generale dell’osso, determinando un collegamento molto più

saldo di quanto sarebbe possibile altrimenti. Una trazione estremamente potente su di un

tendine o su di un legamento determina in genere la rottura dell’osso, piuttosto che il

distacco delle fibre collagene dalla superficie ossea.

Sulla superficie interna dell’osso, la cavità midollare è rivestita da un endostio. L’endostio è

costituito da un monostrato epiteliale incompleto che, occasionalmente, lascia esposta la

matrice ossea. Questo strato contiene cellule osteoprogenitrici e ricopre le trabecole

dell’osso spugnoso. Riveste anche la superficie interna del canale centrale e dei canali

perforanti. L’endostio è attivo durante la crescita dell’osso e ogni qualvolta sia necessario

ripararlo o rimodellarlo.

Classificaz