Tessuto Osseo. L osso è al contempo resistente e leggero

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1 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

2 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

3 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)

4 Struttura di un osso lungo

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

6 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

7 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

8 canale di Volkmann canale di Havers

9 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

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

11 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

12 OSTEONE e lamelle interstiziali canale di Havers lamelle interstiziali

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

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

15 sistemi circonferenziali; involucri dell osso periostio endostio

16 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

17 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

18 qual è la base strutturale della lamella ossea?

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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

24 compatto 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

25 sviluppo dell osso osteogenesi

26 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

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

28 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

29 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

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

31 Osso lamellare e osso a fibre intrecciate

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

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

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

35 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

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

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

38 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

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

40 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

41 cartilagine di accrescimento a riposo ipertrofica in proliferazione calcificata

42 cartilagine di coniugazione

43 Cartilagine di Accrescimento

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

45 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

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

47 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

48 Ossificazione Endocondrale

49 Centro di ossificazione secondario

50 cartilagine di coniugazione

51 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

52 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)