Tessuto osseo e cartilagineo, Istologia

Funzioni del tessuto osseo

• Meccaniche: impalcatura, protezione, movimento
• Midollo: emopoiesi
• Omeostasi calcica (deposizione e rilascio di Ca)
• Endocrina: osteocalcina, osteoblasti e osteociti

Tessuto osseo

• Cellule:
• Matrice extracellulare:
  • Organica: fibre collagene, sostanza amorfa (glicoproteine e proteoglicani)
  • Inorganica: fosfato e carbonato di calcio
• Vedi altri schemi
• Nelle ossa in accrescimento la cartilagine di coniugazione o disco ipofisario separa diafisi/epifisi. La zona di transizione tra disco ipofisario e diafisi si chiama metafisi. Disco e metafisi costituiscono la zona di accrescimento (nelle ossa lunghe); quando ossifica scompare → sviluppo osseo si arresta.
• Cartilagine articolare (incrostazione) → ialina; non si ossifica mai, no pericondrio
• Ossa lunghe: (altro schema anche)

Struttura microscopica e submicroscopica; composizione chimica

Organizzazione lamellare: spesse da 3 a 7 micron, formata da:

• Osteociti: sia spugnoso che compatto in lacune ossee → canalicoli ossei, ramificati, si anastomizzano con quelli dei canalicoli adiacenti (in stessa lamella o adiacenti) e si connettono con → canali vascolari di Havers e Volkmann (sangue)
• Lamelle: disposte parallelamente e regolarmente → osso compatto
• Lamelle = trabecole irregolari contenenti midollo osseo → osso spugnoso
• Sostanza intercellulare:
  • In osso compatto:
    • Numerosi canali longitudinali (o obliqui) → Canali di Havers
    • Canali perpendicolari (o obliqui) rispetto a asse maggiore; calibro inferiore; si connettono con C. di Havers, si aprono alle superfici del periostio e dell'endostio → Canali di Volkmann

Come: piccoli vasi e nervi penetrano da endostio e dal periostio → [nei canali di Volkmann → nei canali di Havers] → funzione → sono scavati nella matrice ossea calcificata e provvedono alla nutrizione (liquido interstiziale) e all'innervazione dell'osso. Quindi ho: rete vascolare intercomunicante con canalicoli e lacune ossee. Tre strutture diverse:

• Sistemi di Havers/osteoni: (più comuni) un canale di Havers al centro avvolto da lamelle concentriche
• Sistemi interstiziali: lamelle ossee parallele che riempiono gli spazi fra gli osteoni; sono residui di osteoni parzialmente riassorbiti
• Sistemi circonferenziali o limitanti: lamelle concentriche
  • Esterni → sotto periostio
  • Interni → sotto endostio

Canali di Volkmann e canali di Havers

Direzione perpendicolare/asse maggiore – Direzione longitudinale/asse maggiore. Non sono circondati da lamelle concentriche – Circondati da lamelle concentriche.

In osso spugnoso

• Trabecole: labirinto, cavità intercomunicanti occupate da midollo osseo (non attraversate da vasi)
• No osteoni
• I canalicoli si aprono nelle cavità midollari al di sotto dell'endostio dando nutrimento agli osteociti per diffusione

Periostio e endostio

Periostio

• No in articolazioni, no zona di inserzione tendini e legamenti
• Strato superficiale → molte fibre, poche cellule
• Strato profondo → molte cellule, molti capillari, fibre elastiche
• Variazioni a seconda dello stato funzionale dell'osso:
  • In sviluppo fetale e post-natale, su sua superficie interna (vicino a tessuto osseo) → strato epitelioide continuo di osteoblasti in attiva proliferazione, che sintetizzano manicotto periostale (strato osteogeno di Ollier o strato cambiale)
  • In adulto → forma fusata, staminali in frattura (cellule osteoprogenitrici)
  • Ancorato alla matrice tramite fibre collagene perforanti (di Sharpey) da strato esterno che penetrano nell'osso → nelle lamelle circostanziali e nei sistemi interstiziali più esterni. Fibre più numerose in punti di inserzione di legamenti e tendini. Anche i vasi sanguigni partecipano alla fissazione del periostio.

Endostio

• Sottile lamina di cellule pavimentose (osteoblasti/osteogenitrici in fratture) che riveste le cavità midollari e tutte le cavità dell'osso → si continua a rivestire canali Haves e Volkmann

Matrice

• Organica: simile a cartilaginea
  • Concentrazione 30-40% peso secco, 0.2-1% proteoglicani
  • Collagene tipo I 20% del peso secco, basofila, Acidofila, PAS + (per glicoproteine); ematossilina-eosina in osso in accrescimento
  • Per studiare le fibre, devo decalcificare l'osso.
  • Impalcatura delle lamelle ossee è data da fasci paralleli di fibre collagene parallele disposte ad elica rispetto a asse osteone; in lamelle contigue, le fibre hanno orientamenti diversi.
  • Elementi della matrice organica:
    • Collagene tipo I (90% di matrice)
    • Glicoproteine → proteine di adesione (fibronectina, trombospondina, osteopontina, sialoproteina ossea)
    • Osteonectina: 3% della matrice. Ruolo non noto
    • BMP (bone morphogenetic protein) appartengono a superfamiglia proteine regolative TGFbeta. Importanti in riparazione fratture.
    • Osteocalcina: molto abbondante in matrice (seconda dopo collagene), prodotta da osteoblasti → stimolata da D 3, rilasciata in circolo: regolazione omeostasi glucosio
      • Stimola cellule beta pancreas a secernere insulina
      • Stimola adipociti a secernere adiponectina (aumenta sensibilità all'insulina)
      • Agisce sulle cellule interstiziali del testicolo → produzione testosterone
    • Osteoblasti e osteociti secernono FGF-23 → agisce a livello renale, stimolando l'escrezione del fosfato
    • Proteoglicani: pochi (decorina, biglicano)
• Inorganica o minerale: aumenta durante accrescimento e sviluppo. In adulto 65% peso secco osso. Varia con età e con dieta; malattie: osteoporosi, osteomalacia, rachitismo.
• Composizione:
  • Fosfato e carbonato di calcio → cristalli di idrossiapatite → al M.E : sottili aghi lunghi 20-40 nm e spessi 1.5-3 nm; distribuiti lungo i fasci di fibre e/o lungo fibrille con le quali si combinano chimicamente.
  • Durezza dell'osso → ai sali minerali; robustezza → fibre collagene.

Cellule del tessuto osseo

• Origine: mesenchima → cellule osteoprogenitrici → proliferazione → osteoblasti → secernono sostanza ossea → si differenziano in osteociti (+ cellule osteoprogeniche in endostio e periostio)
• In accrescimento: cellule osteoprogenitrici (preosteoblasti):
  • Elementi fusati e appiattiti, citoplasma acidofilo
  • Su superficie trabecole che si stanno ossificando
  • In tessuto connettivo cavità midollari
  • In strato cambiale o preosteoblastico in superficie interna endostio e periostio
  • Rivestono canali di Havers e Volkmann
  • Sono relativamente indifferenziati. In accrescimento e fratture
• Osteoblasti:
  • Cellule cuboidali, basofile, hanno attività fosfatasica alcalina di membrana; contiene granuli di secrezione che contengono precursori delle glicoproteine della matrice; RER e Golgi molto sviluppati; nucleolo vol