Anatomia I - Apparato osteoarticolare e muscolare

Osteologia

L'uomo è formato da 214 ossa totali (206 + ossa sesamoidee + ossa wormiane). Esse formano:

• Scheletro assile: costituito dal rachide, dalla gabbia toracica e dal cranio.
• Scheletro appendicolare: arti superiori e arti inferiori.

Lo scheletro appendicolare si articola tramite cingolo pelvico (2 ossa dell'anca + sacro + coccige) e cingolo scapolare (scapola + clavicola) allo scheletro assile. Lo scheletro è relativamente leggero (16% del peso complessivo nel maschio, 12% nella femmina).

Ossa

Le ossa sono un tessuto robusto formato da 65% di sostanza inorganica (prevalentemente costituita da calcio) e 35% di sostanza organica (98% di matrice, collagene + 2% di componente cellulare, osteoblasti, osteoclasti, osteociti, ecc.). Svolgono diverse funzioni:

• Sostegno
• Protezione
• Movimento
• Serbatoio di sali minerali
• Serbatoio di midollo osseo

La maggior parte delle ossa si origina da centri cartilaginei su cui inizia la deposizione del calcio (ossificazione condrale). L'accrescimento dell'osso termina intorno ai 20/25 anni di vita; fino ad allora, tra i centri di ossificazione delle ossa lunghe, permane la cartilagine di accrescimento o cartilagine metafisaria o di coniugazione, che consente la crescita in lunghezza dell'osso. Oltre i 20/25 anni di vita, la cartilagine di accrescimento si calcifica e scompare, interrompendo così l'accrescimento dell'osso.

A livello del carpo, i bambini hanno solo cartilagine, e solo in seguito si cominciano a formare i centri di ossificazione. La radiografia del polso si utilizza per la valutazione dell'accrescimento e per indicare l'età scheletrica. La clavicola e numerose ossa craniche, invece, si sviluppano a seguito dell'ossificazione di tessuto connettivo fibroso (ossificazione membranosa).

N.B. La cartilagine è radiotrasparente e risulta nera. Le ossa, nell'immagine radiologica, sono bianche. Il tessuto osseo è ben vascolarizzato, quindi è un tessuto metabolicamente attivo: la mancanza o la riduzione dell'apporto ematico comporta la necrosi della componente organica (necrosi avascolare o ischemica). Questo può avvenire ad esempio in caso di frattura o lussazione. Un altro tipo di necrosi è la necrosi idiopatica, frequente nella frattura della testa del femore.

Internamente, tra tessuto spugnoso e cavità midollare si trova l'endostio. La superficie esterna delle ossa è rivestita da una membrana connettivale, il periostio, che manca però a livello delle superfici articolari e nelle aree di inserzione di tendini e legamenti. Nello strato più interno del periostio vi sono gli osteoblasti, attivi sia durante la crescita dell'osso, sia nei processi di guarigione e riparazione da fratture.

Classificazione delle ossa

Macroscopicamente:

• Osso compatto: formato da tessuto osseo molto addensato, con struttura continua. Rappresenta l'80% delle ossa. Forma lo strato esterno delle ossa e, nelle diafisi, delimita il canale midollare. Ha spessore variabile, in base alle sollecitazioni che deve subire l'osso.
• Osso spugnoso: rappresenta il 20% delle ossa, si trova nella parte interna dell'osso, nelle zone meno sollecitate dai carichi. Struttura ossea non continua, forma numerose lamelle sottili che delimitano gli spazi del midollo osseo, le trabecole, che si orientano in base alla direzione prevalente delle forze. In questi spazi è contenuto il midollo osseo rosso. L'organizzazione spaziale delle trabecole è vantaggiosa perché comporta un alleggerimento dell'osso, ma comporta anche la presenza di zone più predisposte all'insorgenza di fratture.

In base alla forma:

• Ossa lunghe: si trovano solo a livello degli arti. Presentano 2 estremità, epifisi, e una porzione intermedia, diafisi. La parte centrale della diafisi presenta il canale midollare o diafisario, riempito dal midollo osseo.
• Ossa brevi: le cui 3 dimensioni (larghezza, lunghezza, spessore) più o meno si equivalgono. Sono tipicamente presenti a livello di mani e piedi (es. carpo e tarso).
• Ossa piatte: caratterizzate da spessore ridotto e dall'assenza di canale midollare. Esempi includono coste, anca, calotta cranica, clavicola, sterno, scapola.
• Ossa raggiate: caratterizzate da un corpo centrale dal quale si originano dei prolungamenti. Esempi includono sfenoide, vertebre.
• Ossa sesamoidee o sesamoidi: piccole ossa incluse nello spessore di tendini. Possono essere di numero variabile. Esempi includono rotula, pisiforme, due ossa nel piede (sotto la testa del I metacarpale), due ossa in corrispondenza della testa del I metacarpale della mano. Altre ossa sesamoidee possono trovarsi a livello di mani e piedi.
• Ossa wormiane o suturali: ossa di piccole dimensioni presenti a livello delle articolazioni del cranio.

Nota clinica: osteoporosi

L'osteoporosi è una malattia sistemica dell'apparato scheletrico che comporta la perdita patologica della matrice ossea. Ha prevalenza sulle donne rispetto agli uomini e l'incidenza aumenta esponenzialmente con l'aumentare dell'età, poiché l'osso si indebolisce e di conseguenza aumenta il rischio di fratture. Il tessuto maggiormente coinvolto è quello spugnoso. L'evento clinico più rilevante è la frattura, le cui sedi più frequenti sono il polso, il femore e le vertebre. Maggiore è la massa ossea di partenza, meno probabile è sviluppare l'osteoporosi in età avanzata.

Artrologia

Le articolazioni sono strutture che consentono il collegamento tra le diverse ossa in modo da formare lo scheletro. Si distinguono due famiglie principali di articolazioni:

1. Articolazioni non sinoviali o sinartrosi

Rappresentano le articolazioni più o meno fisse. Si dividono in:

• Articolazioni fibrose: sono articolazioni immobili, anche se alcune permettono movimenti limitati. Sono caratterizzate dalla presenza di tessuto connettivo tra le due estremità ossee.
• Suture: articolazioni immobili presenti solo a livello del cranio. Con il passare degli anni, il tessuto connettivo fibroso va incontro ad ossificazione e scompare. Le suture vengono classificate in base al profilo dei capi ossei:
  • Suture dentellate, con margini ossei frastagliati (es. sutura coronale)
  • Suture armoniche, con margini ossei regolari (es. a livello delle ossa dello splancnocranio)
  • Suture squamose, con margini ossei obliqui (es. art. tra il temporale e il parietale)
• Sindesmosi: sono molto diffuse. Il tessuto connettivo fibroso tra i capi ossei non ossifica e questo permette piccoli movimenti. (es. art. tra i processi trasversi e spinosi delle vertebre, art. tibio-peroneale distale)
• Sinelastosi: tra i capi articolari si interpone tessuto connettivo elastico che permette una discreta mobilità. (es. a livello delle lamine vertebrali)
• Articolazioni cartilaginee: caratterizzate dalla presenza di tessuto cartilagineo tra i capi articolari.
• Sincondrosi: articolazioni immobili e transitorie, in quanto la cartilagine lentamente ossifica. (es. sterno e I costa)
• Sinfisi: la cartilagine tra i capi ossei si organizza a formare un disco cartilagineo. Si trovano tutte situate lungo il piano mediano del corpo e consentono l'esecuzione di micromovimenti (es. sinfisi pubica, dischi intervertebrali)

2. Articolazioni sinoviali o diartrosi

Sono le articolazioni mobili, il cui movimento si realizza per scorrimento reciproco delle superfici articolari. Presentano una struttura di partenza comune e si dividono in base alla forma dei capi ossei. Le superfici articolari sono rivestite da cartilagine ialina, la cartilagine articolare, molto resistente. Questa non è vascolarizzata quindi, in caso di lesione, resta lesionata. Lo spessore può variare da 1 a 4 mm, aumentando nelle aree maggiormente soggette a carico e sollecitate. Ad esempio, la cartilagine a livello dell'art. gleno-omerale è molto più sottile rispetto a quella presente nell'art. coxo-femorale.

Grazie al liquido sinoviale, l'attrito tra i due capi articolari durante i movimenti è molto basso e i fenomeni di usura vengono limitati. Il liquido sinoviale è un liquido trasparente, un po' viscoso, che viene prodotto a partire dal plasma e contiene poche cellule. Funge da lubrificante per le microirregolarità presenti tra i capi ossei. Contribuisce anche al nutrimento della cartilagine articolare. L'inattività porta all'ossificazione delle articolazioni mentre l'eccesso di attività promuove fenomeni di usura. In caso di brutto movimento è possibile la presenza di liquido sieroso nelle articolazioni, condizione chiamata idrarto.

Sui capi ossei, al limite della cartilagine articolare, si fissa la capsula articolare, una specie di manicotto, una guaina di tessuto connettivo che avvolge i capi articolari. Possono avere spessore e caratteristiche diverse:

• Spesse e tese, di rinforzo all'art., rendendola più stabile
• Più sottili e lasse, con delle pieghe
• Talvolta la capsula si può inspessire a formare i legamenti capsulari, che contribuiscono al rinforzo dell'art.

Perifericamente la capsula continua con il periostio. La superficie interna della capsula è rivestita dalla membrana sinoviale, una membrana sottile ben vascolarizzata ed innervata. Può rivestire eventuali tendini e legamenti presenti all'interno dell'art., ma non riveste mai le superfici ricoperte da cartilagine, ossia quelle che entrano in contatto con il movimento. La membrana può fuoriuscire dalla capsula se questa presenta fori, andando a formare borse sinoviali (non comunicanti) o guaine sinoviali (più allungate), che hanno lo scopo di facilitare lo scorrimento. Queste strutture sono però indipendenti dall'art. e possono talvolta infiammarsi, aumentando la quantità di liquido sinoviale, dando vita alle borsiti. La funzione della membrana è quella di produrre il liquido sinoviale.

All'interno delle art. più grandi, esternamente rispetto alla membrana sinoviale, possono essere presenti di cuscinetti di tessuto adiposo, che riempiono le lacune che si possono creare durante i movimenti. (es. corpo adiposo di Hoffa nell'art. del ginocchio).

In alcune art. vi è una sproporzione di dimensioni o una scarsa corrispondenza di forma dei capi ossei. In questi casi intervengono alcuni dispositivi tra i quali troviamo:

• Labri o cercini: strutture di forma ovale/circolare con sezione triangolare, la cui base si fissa sul contorno di una cavità articolare, aumentandone la profondità. È molto elastica e deformabile e consente una maggior ampiezza di movimento (es. art. coxo-femorale e art. gleno-omerale)
• Dischi: strutture fibrocartilaginee tra due capi articolari, di forma circolare e fissati sulla capsula articolare. Non sono vascolarizzati. (es. art. temporo-mandibolare, art. sterno-clavicolare)
• Menischi: strutture fibrocartilaginee, di forma a "C". Anche questi presentano una sezione triangolare.

Tutte le art. hanno come strutture di rinforzo i legamenti. Sono strutture robuste, molto resistenti, ma poco elastiche. Contribuiscono alla stabilità della art., impedendo o limitando l'ampiezza di un movimento. Non sono vascolarizzati, pertanto quando si rompono, i processi di rigenerazione sono poco efficienti.

Le diartrosi si dividono in:

• Artrodie: superfici articolari appiattite. Piccoli movimenti di scorrimento o scivolamento di una superficie sull'altra. Es. carpo, tarso, rachide
• Trocleartrosi o ginglimi angolari: superfici articolari: una superficie è la troclea, che presenta una forma a clessidra distesa e orientata sul piano frontale, l'altra superficie è scavata e la accoglie. Art. solide che permettono esclusivamente movimenti monoassiali (flessoestensione). Es. art. omero-ulnare, art. interfalangee, art. caviglia
• Trocoidi o ginglimi laterali: superfici articolari: un cilindro pieno disposto verticalmente e una superficie concava che lo circonda parzialmente. Art. monoassiali che permettono i movimenti di rotazione. Es. art. atlanto-epistrofea, art. radio-ulnare distale
• Condilartrosi: superfici articolari: una convessa e ovale, il condilo, l'altra è scavata e lo accoglie. Art. biassiali che permettono movimenti di flessoestensione, adduzione e abduzione, e la combinazione di questi ossia la circomduzione. Es. art. omero-radiale, art. occipito-atlantoidea, art. metacarpo-falangee
• A sella: superfici articolari a forma di sella che si incastrano. Art. biassiali che permettono movimenti di flessoestensione, adduzione e abduzione, circomduzione. Es. art. sterno-clavicolare, art. calcagno-cuboidea, art. tra trapezio-I metacarpale, art. tra martello e incudine
• Enartrosi: superfici articolari: una è una parte di sfera, la testa, l'altra è una cavità che la contiene. Art. triassiale che permette movimenti di flessoestensione, adduzione e abduzione e di rotazione. Es. art. gleno-omerale, art. coxo-femorale, art. astragalo-scafoidea

Terminologia

Uomo anatomico

Uomo posto in posizione eretta, con gli arti superiori ai lati del tronco e palmi delle mani rivolti in avanti, e gli arti inferiori ravvicinati. Vengono definiti i termini di posizione e i termini di movimento.

Piani sagittali

Piani che decorrono in senso anteroposteriore e dividono il corpo in destra e sinistra. Il piano sagittale mediano divide il corpo in due metà aventi uguale massa, simmetriche e speculari.

• Termini di posizione:
  • Mediale, più vicina al piano mediale
  • Laterale, più lontana dal piano mediale
• Termini di movimento:
  • Flessione, comporta uno spostamento in avanti, tende ad avvicinare le strutture corporee (es. flessione della gamba avvicina la faccia post della gamba alla faccia post della coscia)
  • Estensione, comporta uno spostamento all'indietro, tende ad allontanare le strutture corporee

Piani frontali o coronali

Piani che corrono paralleli alla fronte e perpendicolari al terreno. Il piano cardinale divide il corpo in due metà aventi uguale massa, ma non speculari, né simmetriche.

• Termini di posizione:
  • Anteriore o ventrale, più avanti
  • Posteriore o dorsale, più indietro
• Termini di movimento:
  • Abduzione, per gli arti, comporta un allontanamento dal tronco
  • Adduzione, per gli arti, comporta un avvicinamento al tronco
  • Inclinazione dx o sx, per i segmenti posti sul piano mediano (es. cranio e rachide)
  • Elevazione, sollevamento (es. scapola e clavicola)
  • Depressione, abbassamento (es. scapola e clavicola)

Piano assiale o trasversale

Piani che tagliano il corpo in una porzione superiore e una inferiore. Il piano cardinale divide il corpo in due metà, superiore e inferiore.

• Termine di posizione:
  • Craniale o superiore o prossimale
  • Caudale o inferiore o distale
• Termine di movimento:
  • Rotazione dx o sx, per il rachide
  • Intrarotazione, per gli arti, movimento che porta la faccia ant dell'omero o femore medialmente (es. spalle avanti, punte dei piedi verso dentro)
  • Extrarotazione, per gli arti (es. spalle all'indietro, punte dei piedi verso fuori)
  • Supinazione, per l'avambraccio, con gomito flesso di 90°, palmo della mano verso l'alto, o per il piede, pianta del piede verso l'esterno.
  • Pronazione, per l'avambraccio, con gomito flesso di 90°, palmo della mano verso il basso, o per il piede, pianta del piede verso l'interno.

Colonna vertebrale o rachide

È una struttura mediana spostata dorsalmente. Superiormente articola con il cranio, inferiormente contribuisce a formare il bacino. Deputato al sostegno del capo e del tronco e, tramite il cingolo scapolare e pelvico, degli arti. Protegge il midollo spinale, le radici nervose a contatto con esso e le meningi. Inoltre, è strutturato in modo tale da sopportare carichi notevoli. I movimenti tra una vertebra e l'altra sono molto ridotti, tuttavia l'insieme delle vertebre consente una grande ampiezza di movimento.

È costituito da 33/34 metameri sovrapposti, le vertebre. Nell'adulto le vertebre distinte sono solo 24, le altre si fondono dando luogo al sacro e al coccige. Le 33 vertebre presentano delle caratteristiche comuni e degli aspetti peculiari che permettono la loro classificazione in 5 regioni:

• Rachide cervicale, formato da 7 vertebre
• Rachide toracico o dorsale, costituito da 12 vertebre
• Rachide lombare, formato da 5 vertebre
• Rachide sacrale, costituito da 5 vertebre che iniziano a riunirsi all'epoca della pubertà e completano il processo di fusione intorno ai 25 anni di età, dando vita al sacro
• Rachide coccigeo, formato da 4 o 5 vertebre rudimentali, analoghe alle vertebre sacrali, andando a costituire il coccige

Tutte le vertebre presentano una struttura generale comune formata da:

• Una porzione anteriore, il corpo vertebrale. I corpi vertebrali sono strutture cilindriche piene che aumentano di dimensioni scendendo lungo il rachide. Sono formati da una faccia superiore e una inferiore, chiamate piatti vertebrali, leggermente concave al centro e con le porzioni marginali sollevate. Tra i piatti di vertebre contigue si interpongono i dischi vertebrali, sinfisi fibrocartilaginee.
• Una regione posteriore, l'arco vertebrale o posteriore. L'arco vertebrale presenta una struttura a forma di ferro di cavallo con concavità rivolta anteriormente. È formato da due regioni: le lamine, ossia quelle porzioni di arco comprese tra il processo spinoso e i processi trasversi; e i peduncoli, ovvero le parti di arco comprese tra i processi articolari e il corpo delle vertebre.

Tra il corpo e l'arco viene a formarsi il foro vertebrale. La successione dei fori vertebrali determina il canale vertebrale, dove è contenuto il midollo spinale. A vertebre articolate, tra i peduncoli di vertebre adiacenti si formano i fori di coniugazione o fori intervertebrali, attraverso i quali passano i nervi spinali e le loro radici.