Cartilagine. connettivo a carattere solido costituisce, insieme all osso, i cosiddetti tessuti di sostegno

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1 Cartilagine connettivo a carattere solido costituisce, insieme all osso, i cosiddetti tessuti di sostegno nell individuo adulto, la cartilagine si trova Superfici articolari Cartilagini costali Orecchio esterno Naso Laringe Trachea e bronchi

2 proprietà della cartilagine tessuto solido, più flessibile ma meno duro e resistente dell osso resiste alla compressione, assorbe elasticamente le sollecitazioni meccaniche e riduce gli attriti nelle articolazioni mantiene la pervietà delle vie aeree guida lo sviluppo dello scheletro osseo

3 FUNZIONE sostegno Cartilagine Nei mammiferi la maggior parte dello scheletro si abbozza nel corso dello sviluppo come cartilagine successivamente sostituita da osso modello transitorio dello scheletro in accrescimento (cartilagine metafisaria) TIPI ialina fibrosa elastica

4 Cartilagine COMPOSIZIONE matrice extracellulare: fibre collagene tipo I e tipo II, fibre elastiche, sostanza amorfa: glicoproteine, proteoglicani cellule: condroblasti e condrociti, condroclasti NON E VASCOLARIZZATA

5 Cartilagine ialina nella trachea

6 ialina 10x la cartilagine è un tessuto solido notevolmente resistente alla compressione; allo stesso tempo, è dotata di un certo grado di flessibilità ed elasticità

7 ialina 20x sono evidenti numerose cellule immerse in una abbondante matrice extracellulare

8 la matrice cartilaginea, come quella ossea, è solida e non consente il movimento delle cellule ialina 40x

9 Condrociti o condroblasti Cellule sferiche od ovoidali sequestrate all interno di lacune nella matrice solida Ogni lacuna contiene una o più cellule Estensione del Golgi e del reticolo in funzione degli stati di accrescimento, rigenerazione, quiescenza

10 condroblasto Cos è il materiale fibrillare visibile in sede extracellulare?

11 I condroblasti producono fibre collagene ed elastiche in quantità variabile a seconda del tipo di cartilagine fibre collagene e fibre elastiche

12 come i fibroblasti del connettivo, i condrociti producono anche le componenti organiche della sostanza fondamentale amorfa; la particolare composizione di tale sostanza conferisce alla cartilagine il caratteristico stato di gel solido proteoglicani

13 gruppi isogeni perché le cellule si osservano spesso in piccoli gruppetti? questi gruppi, detti isogeni, sono il risultato della divisione di cellule incluse nella matrice solida da esse stesse prodotta

14 Tipi di cartilagine Ialina (la più diffusa) vetrosa, traslucida, bianco-bluastra, relativamente elastica Elastica giallastra, opaca, flessibile ed elastica Fibrosa forma di transizione fra connettivo denso e cartilagine

15 Articolazione sinoviale

16 Cartilagine ialina articolare

17 la cartilagine guida l accrescimento dell osso presentazione: osteogenesi

18 Cartilagine elastica Si trova in Padiglione auricolare Meato uditivo esterno Tuba uditiva Epiglottide Laringe Differenze con la cartilagine ialina Colore giallastro, maggiore opacità Flessibilità e elasticità Meno sostanza amorfa, basso contenuto in proteoglicani Presenza di moltissime fibre elastiche

19 Cartilagine elastica in nero: abbondanti fibre elastiche rispetto alla cartilagine ialina: cellule più ravvicinate minore quantità di sostanza fondamentale

20 Cartilagine fibrosa Si trova in Dischi intervertebrali Vari menischi e labbri articolari Sinfisi pubica Legamento rotondo del femore Zona di inserzione all osso di alcuni tendini Caratteristiche Forma di transizione fra tessuto connettivo denso e cartilagine Grossi fasci fibrosi immersi in una scarsa matrice

21 sono evidenti i densi e abbondanti fasci di fibre collagene, e al contempo la scarsità di cellule e di sostanza fondamentale amorfa fibrocartilagine

22 Articolazioni intervertebrali

23 Disco Intervertebrale centro contiene nucleo polposo (derivante dalla notocorda dell embrione) circondato da un anello fibroso di fibrocartilagine. L anello fibroso è costituito da lamelle concentriche multiple di fibre collagene di tipo I e condrociti organizzati in file Microtraumi ripetuti possono portare a un indebolimento dell anello fibroso che puo rompersi facendo uscire il nucleo polposo centrale (ernia del disco).

24 Istogenesi scomparsa dei prolungamenti cellulari di cellule mesenchimali aggregazione in centri di condrificazione i condroblasti cominciano a produrre fibre collagene e altre componenti della matrice così facendo, rimangono isolati all interno delle lacune cartilaginee

25 CONDROGENESI Crescita interstiziale (da proliferazione dei condrociti presenti nel tessuto cartilagineo) Crescita per apposizione (da proliferazione delle cellule mesenchimali indifferenziate del pericondrio) La cartilagine e circondata dal pericondrio: formato da uno strato di cellule indifferenziate che possono differenziare in condroblasti.

26 Tessuto Osseo Tess connettivo di sostegno caratterizzato dalla mineralizzazione della matrice extracellulare che conferisce al tessuto una notevole resistenza e durezza L osso è al contempo resistente e leggero Non è un tessuto statico: è soggetto a rimodellamento e rinnovamento per l intera durata della vita

27 Funzioni dell osso costituisce l impalcatura interna del corpo protegge i visceri dà inserzione ai tendini Accoglie il midollo emopoietico principale sede di deposito del calcio

28 Composizione del tessuto osseo cellule specializzate (cellule osteoprogenitrici, osteoblasti, osteociti, osteoclasti) fibre extracellulari (collagene) sostanza o matrice fondamentale (caratterizzata dal deposito di sali di calcio e dalla carenza di acqua)

29 Struttura di un osso lungo

30 Organizzazione macroscopica osso spugnoso osso compatto in questo preparato è stata rimossa la componente organica dell osso

31 osso compatto (in sezione trasversale) il tessuto appare suddiviso in settori più o meno regolari caratterizzati dalla presenza di un ampio canale centrale sono visibili: cellule dell osso (osteociti) accolte all interno di lacune scavate nell abbondante matrice extracellulare solida

32 organizzazione dell osso compatto la presenza di settori di tessuto organizzati intorno a un canale centrale, i cosiddetti osteoni, è più evidente in questo preparato; gli osteoni si sviluppano in senso longitudinale in forma di manicotto

33 canale di Volkmann canale di Havers

34 le piccole aree intensamente colorate sono lacune ossee, cavità scavate nella matrice mineralizzata che ospitano un singolo osteocita; si notino i sottili canalicoli che mettono in comunicazione le lacune fra loro e con il canale centrale, detto di Havers. lacune ossee e canalicoli

35 un osteocita nella sua lacuna ossea canalicolo matrice non mineralizzata matrice mineralizzata

36 osteone e lamelle in questo preparato è messa in evidenza la struttura a lamelle concentriche dell osteone; le lamelle ossee (3-7 µm di spessore) rappresentano l unità strutturale del tessuto osseo nell adulto

37 OSTEONE e lamelle interstiziali canale di Havers lamelle interstiziali

38 osso lamellare lamella circonferenziale esterna lamelle interstiziali canale di Volkmann osteone canale di Havers corticale cavità midollare endostio periostio

39 sistemi Haversiani (osteoni) e lamelle interstiziali osteone (sistema Haversiano) osteone incompleto lamelle interstiziali

40 sistemi circonferenziali; involucri dell osso periostio endostio

41 Periostio le ossa sono rivestite da una membrana connettivale riccamente vascolarizzata assente sulle superfici articolari e sulle zone d inserzione di tendini e legamenti durante lo sviluppo e nel corso della riparazione di fratture, la superficie interna, a contatto con l osso, si riveste di uno strato epitelioide di osteoblasti proliferanti e con proprietà osteogeniche nell adulto, e in assenza di lesioni, gli osteoblasti diventano quiescenti

42 Endostio sottile strato cellulare contiene c. epiteliali, osteoblasti, preosteoblasti, osteoclasti riveste le trabecole dell osso spugnoso, le cavità midollari, i canali di Havers e i canali di Volkmann

43 qual è la base strutturale della lamella ossea?

44 organizzazione delle lamelle ossee la lamella è caratterizzata dalla presenza di fibre collagene orientate ordinatamente nella stessa direzione l orientamento delle fibre varia fra lamelle contigue le proprietà del collagene e la particolare disposizione delle fibre conferiscono robustezza all osso

45 mineralizzazione dell osso in seguito alla secrezione di osteoide da parte degli osteoblasti ha luogo la deposizione di cristalli di idrossiapatite, regolarmente allineati fra le fibre collagene la matrice calcificata conferisce durezza all osso

46 matrice inorganica dell osso aumenta durante sviluppo e accrescimento fino a raggiungere il 65% del peso secco dell osso principalmente: fosfato di calcio carbonato di calcio sotto forma di aghi sottili (cristali di idrossiapatite) combinati con le fibrille collagene

47 se si distrugge la componente organica della matrice: la componente inorganica della matrice: l osso conserva forma e dimensioni originali, ma diventa fragile come porcellana l osso perde la sua durezza e rigidità, diventando flessibile ma conservando la resistenza alla trazione

48 osso spugnoso l osso spugnoso è costituito da sottili trabecole o spicole disposte in modo apparentemente disordinato, che delimitano cavità intercomunicanti; osso compatto tali spazi sono riempiti dal midollo emopoietico; le trabecole sono costituite da lamelle ossee non organizzate in osteoni ben definiti

49 vs. spugnoso l osso spugnoso è presente dove le forze vengono applicate da varie direzioni l osso compatto è molto resistente alla compressione in senso longitudinale ma una pressione laterale può provocare fratture

50 sviluppo dell osso osteogenesi

51 Due modalità di ossificazione membranosa o intramembranosa l osso si sviluppa dal mesenchima o dal tessuto connettivo fibroso condrale o endocondrale l osso sostituisce un modello cartilagineo preesistente volta del cranio, gran parte delle ossa della faccia base del cranio, colonna vertebrale, bacino, arti

52 ossificazione intramembranosa 1 i preosteoblasti del mesenchima si trasformano in osteoblasti, che iniziano a deporre osteoide, la matrice extracellulare dell osso

53 mineralizzazione dell osso in seguito alla secrezione di osteoide da parte degli osteoblasti ha luogo la deposizione di cristalli di idrossiapatite, regolarmente allineati fra le fibre collagene la matrice calcificata conferisce durezza all osso

54 con il procedere della deposizione di osteoide si forma un impalcatura tridimensionale di nuovo osso; alcuni osteoblasti rimangono intrappolati nella matrice e si trasformano in cellule quiescenti dette osteociti; gli osteoblasti vengono rimpiazzati dal differenziamento di ulteriori preosteoblasti ossificazione intramembranosa 2

55 osteoblasti, osteoide e osteociti immagine istologica di osteoblasti allineati lungo la superficie dell osso in via di deposizione; sono visibili alcune lacune contenenti osteociti

56 Osso lamellare e osso a fibre intrecciate

57 osso intramembranoso neoformato In un primo tempo, l osso è detto a fibre intrecciate, a causa del decorso irregolare delle fibre collagene

58 rimodellamento dell osso gli osteoclasti sono sincizi polinucleati derivati dai macrofagi, capaci di secernere enzimi che distruggono l osso

59 osteoclasti in questo punto è in atto il processo di erosione dell osso da parte dell osteoclasto

60 4 tipi di cellule tre stadi evolutivi della stessa cellula periostio osteoblasto osteoide fibre collagene preosteoblasto osteoclasto: cellula derivante osteoclasto dalla linea monocitomacrofagica orletto increspato lacuna di Howship matrice ossea mineralizzata osteocito canalicolo osseo

61 osso compatto osteocita nella lacuna ossea osteoblasti allineati lungo la superficie dell osso cellule del midollo emopoietico

62 come si forma la tipica struttura a lamelle concentriche dell osteone?

63 nascita di un osteone gli osteoclasti scavano una cavità che viene invasa da mesenchima e vasi sanguigni gli osteoblasti depositano nuove lamelle, procedendo dall esterno verso il centro dell osteone questo processo si verifica continuamente durante la vita dell individuo

64 Ossificazione Endocondrale inizia con la formazione di un modello cartilagineo lo sviluppo delle ossa degli arti ne è un ottimo esempio

65 ruolo della cartilagine nello sviluppo dell osso sezione di dito durante lo sviluppo fetale osso in via di formazione tessuto osseo midollo osseo cartilagine zona di accrescimento presentata in dettaglio nelle immagini successive

66 cartilagine di accrescimento a riposo ipertrofica in proliferazione calcificata

67 cartilagine di coniugazione

68 Cartilagine di Accrescimento

69 strati della cartilagine di accrescimento (1) Zona proliferativa: lunghe colonne parallele di condroblasti, con solchi di segmentazione perpendicolari all asse maggiore dell osso

70 strati della cartilagine di accrescimento (2) Zona ipertrofica: la crescita delle cellule tende a comprimere la matrice extracellulare; durante tale processo le cellule degenerano e muoiono

71 Cartilagine nell area di ossificazione a riposo seriata ipertrofica calcificata trabecole ossee

72 apposizione di tessuto osseo sui resti (calcificati) dello scheletro cartilagineo cartilagine calcificata (blu-violetto) matrice ossea appena depositata dagli osteoblasti il midollo emopoietico riempie gli spazi scavati fra le trabecole gli osteoclasti riassorbono tessuto preesistente, innescando il rimodellamento dell osso

73 Ossificazione Endocondrale

74 Centro di ossificazione secondario

75 cartilagine di coniugazione

76 aumento di dimensioni dell osso diametro apposizione di nuovo osso di origine periostale creste di osso neoformato inglobano vasi sanguigni longitudinali, fondendosi intorno ad esso e formando gli osteoni lunghezza sostituzione di cartilagine con osso a livello della metafisi il tessuto cartilagineo sul lato epifisario continua ad accrescersi, mentre quello diafisario viene invaso da nuovo osso

77 Patologie Ossee OSTEOPOROSI PERDITA DI MASSA OSSEA CHE CONDUCE A FRAGILITA OSSEA E AUMENTA SUSCETTIBILITA Alle FRATTURE. DOVUTA A CARENZA DI ESTROGENI (DONNE IN MENOPAUSA). IL RIASSORBIMENTO OSSEO E SUPERIORE ALLA DEPOSIZIONE DI NUOVO OSSO (AUMENTATO NUMERO DI OSTEOCLASTI). OSTEOMALACIA RAMMOLLIMENTO OSSEO PROGRESSIVO DOVUTO A UN DIFETTO DELLA MINERALIZZAZIONE DELL OSTEOIDE DOVUTA A MANCANZA DI VIT. D3 O DISFUNZIONE RENALE. NEI GIOVANI PROVOCA IL RACHITISMO. MORBO DI PAGET FRAGILITA OSSEA DOVUTA AD IPERATTIVITA DEGLI OSTEOCLASTI---- RIPARAZIONE IMPERFETTA predominanza di osso intrecciato---osso PIU SUSCETTIBILE ALLE FRATTURE TUMORI DEGLI OSTEOBLASTI OSTEOSARCOMA (MALIGNO) OSTEOMA OSTEOIDE (BENIGNO)

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