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Introduzione all'osso

 

Grazie alle sue caratteristiche strutturali, l'osso è il tessuto connettivo dell'organismo con la capacità di sostenere e proteggere gli altri organi.

E' la matrice intercellulare calcificata del tessuto e delle cellule che lo compongono che permettono di avere queste capacità. Attraverso un processo che prevede l'interazione reciproca di due cellule specializzate: gli osteoblasti e gli osteoclasti, si vanno a depositare sul tessuto connettivo.

Queste cellule presentano una differente struttura che permette di eseguire diversi compiti che semplificando possono essere riassunti in deposizione e riassorbimento della matrice ossea.

 Sotto l’aspetto citologico, gli osteoblasti sono caratterizzati da un marcato sviluppo del reticolo endoplasmatico e dell’apparato di Golgi, con numerosi ribosomi e mitocondri che permettono di produrre in modo abbondante collageno e altri costituenti della matrice ossea. Gli osteoclasti, più spesso osservati in lacune della superficie ossea in via di riassorbimento (lacune di Howship), presentano un aspetto multinucleato, con una speciale organizzazione della membrana cellulare sul versante a contatto con il tessuto da riassorbire, consistente in una serie di estroflessioni giustapposte dette anche a “orletto a spazzola”. Accanto a questi due tipi di cellule si osservano gli osteociti, ovvero osteoblasti rimasti inglobati all'interno della matrice organica da essi stessi prodotta e la cui attività si è notevolmente ridotta, come dimostra al microscopio elettronico il minore numero di organelli citoplasmatici.

La formazione del tessuto osseo prende il nome di osteogenesi o anche di ossificazione. L’osteoblasto si forma da cellule mesenchimali nel corso dello sviluppo embrionale. Se ciò avviene in un tessuto che ha carattere connettivale fibroso, l’ossificazione viene detta membranosa; se, invece, l’osteoblasto si differenzia nel contesto di un modello cartilagineo, l’ossificazione viene definita di tipo encondrale. La maggior parte dello sviluppo dello scheletro umano avviene attraverso un’ossificazione di tipo encondrale, vale a dire su un modello cartilagineo; fanno eccezione le ossa della volta del cranio e di parte della clavicola che si formano per ossificazione membranosa.

Sulla base del grado di maturità strutturale si possono distinguere due tipi di tessuto osseo:

● osso immaturo o primario, caratterizzato da una maggiore densità cellulare, da osteociti di forma rotondeggiante contenuti in lacune osteocitarie più ampie, da una disposizione intrecciata delle fibre collagene della matrice e da una minore densità dei cristalli di idrossiapatite e per questo meno duro;

● osso maturo o lamellare o secondario, che si differenzia per una minore densità cellulare, per lacune osteocitarie di volume minore, per cellule di forma fusata e per fibre collagene con una più ordinata disposizione spaziale; il contenuto minerale è maggiore .

Nel corso dello sviluppo l’osso primario è destinato a tramutarsi in osso secondario e quindi ad acquisire un’architettura di tipo lamellare a maggiore contenuto minerale. Alla nascita quasi tutta la struttura scheletrica è strutturata come osso secondario, fanno eccezione le ossa della volta cranica, degli alveoli dentari, 4 Generalità del labirinto osseo e quello in vicinanza delle inserzioni tendinee. Il processo che avviene naturalmente nel periodo di strutturazione embrionale si ripete nella stessa successione nel tessuto riparativo in caso di frattura. Nell’evoluzione del callo osseo, infatti, l’abbondante osso primario prodotto dalle cellule osteogeniche viene sostituito nel tempo da osso definitivo lamellare (processo di rimodellamento osseo).

Esistono diverse ipotesi sulla dinamica del processo di riassorbimento dell’osso: secondo la teoria classica la rimozione sia dei cristalli di idrossiapatite (demineralizzazione) sia delle fibre collagene sarebbe attuata dagli osteoclasti attraverso gli enzimi da essi stessi prodotti. Attualmente a questa teoria è stato contrapposto il modello secondo cui il riassorbimento osseo avverrebbe in più fasi, alle quali parteciperebbero diversi tipi cellulari e in cui agli osteoclasti sarebbe assegnata esclusivamente la funzione di rimuovere la parte minerale. Una possibile attività di riassorbimento osseo limitata allo spazio perilacunare è stata ipotizzata anche per gli osteociti ed è conosciuta come teoria della lisi osteocitaria. Sebbene i meccanismi di riassorbimento e apposizione ossea siano tuttora un campo aperto di indagine, è certo che dalla loro attività bilanciata deriva la possibilità di modulare la forma e il volume dell’osso in accrescimento. Al termine dello sviluppo l’osso presenta la sua struttura matura definitiva, di cui la lamella ossea costituisce l’unità fondamentale. Essa risulta dall’apposizione di uno strato di matrice in cui tutte le fibre collagene sono orientate in una stessa direzione e pertanto al microscopio polarizzatore risultano luminose o estinte in rapporto al piano di sezione. Nell’osso compatto le lamelle si organizzano a formare i sistemi osteonici o haversiani, caratterizzati dalla particolare disposizione concentrica e da uno stretto impacchettamento di queste strutture.

Il processo che porta alla formazione degli osteoni vede dapprima l’azione di uno o più osteoclasti che scavano un tunnel nel preesistente tessuto osseo con asse parallelo all’asse maggiore dell’osso; a questa fase segue la deposizione, da parte degli osteoblasti provenienti dalla differenziazione dei vasi che seguono la progressione degli osteoclasti, di lamelle ossee concentriche, che restringono progressivamente il tunnel finché al centro di esso rimangono solo i vasi. Poiché nuovi sistemi si formano su quelli preesistenti, lo spazio interosteonico resta occupato da quello che rimane degli osteoni più vecchi (breccia osteonica).

Nell’osso corticale diafisario, inoltre, sono riconoscibili le lamelle concentriche apposte sulla circonferenza esterna dal periostio (sistema circonferenziale esterno) e su quella interna dell’endostio (sistema circonferenziale interno). L’osso spongioso, a differenza di quello compatto, possiede un’architettura lamellare che si struttura in trabecole, delimitanti spazi in cui è contenuto il midollo osseo . Per la sua particolare struttura questo tipo di tessuto osseo è molto adatto a resistere alle forze compressive, una qualità esemplificata al meglio dal corpo vertebrale. L’attività metabolica dell’osso spongioso è quasi otto volte maggiore rispetto a quella dell’osso corticale. Questo dato dimostra che disturbi dell’omeostasi scheletrica (per esempio l’osteoporosi) hanno un effetto più marcato su questo tipo di osso piuttosto che su quello corticale.