Sviluppo del tessuto osseo. Osteogenesis and reparative osteogenesis muscle tissue. Giuseppe M. Peretti

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1 Osteogenesis and reparative osteogenesis muscle tissue Giuseppe M. Peretti I testi e le immagini che verranno presentati sono un sussidio didattico alle lezioni del corso di Morfologia Umana riguardanti il tessuto osseo, cartilagineo e muscolare. Sebbene non sostituiscano il libro di testo e vadano integrate con quanto detto a lezione, la loro consultazione può tuttavia risultare utile per la comprensione di molti concetti espressi. I testi da cui sono state raccolte molte immagini sono i seguenti: Gary A. Thibodeau, Kevin T. Patton. Anatomia e Fisiologia. IV Edizione. Casa Editrice Ambrosiana Buckwalter, Einhorn, Simon: Orthopaedic Basic Science Ed. American Academy of Orthopaedic Surgeons Bloom and Fawcett: A textbook of histology Ed. Chapman & Hall, New York London Rosati: Istologia Ed. Edi.Ermes s.r.l. Milano Ham: Istologia Ed. USES Edizioni Scientifiche S.p.a. Firenze Netter: Embriologia umana ed anomalie congenite Ed. Ciba-Geigy Edizioni Origgio (Varese) Buono studio ed in bocca al lupo a tutti! Giuseppe Peretti Il materiale contenuto in queste presentazioni è stato raccolto unicamente per scopi didattici. Sviluppo del tessuto osseo Osteogenesi ed ossificazione - il processo di formazione del tessuto osseo, che porta a: Formazione dello scheletro osseo nell embrione Crescita ossea fino alla pubertà Crescita dell osso in spessore, rimodellamento e riparazione

2 Formazione dello scheletro osseo Comincia all ottava settimana di vita embrionale Ossificazione intramembranosa il tessuto osseo si sviluppa a partire dalle membrane fibrose Ossificazione encondrale il tessuto osseo si sviluppa sostituendosi a tessuto cartilagineo Ossificazione intramembranosa

3 Fasi della ossificazione intramembranosa Comparsa di un centro di ossificazione a livello delle membrane costituite da tessuto connettivo fibroso Determinate cellule mesenchimali della zona centrale creano un raggruppamento e si differenziano in osteoblasti, formando un centro di ossificazione Fasi della ossificazione intramembranosa Secrezione della matrice ossea (osteoide ( osteoide) ) all interno delle membrane fibrose Gli osteoblasti cominciano la secrezione di osteoide, che in pochi giorni si mineralizza Gli osteoblasti rimasti intrappolati nella matrice si trasformano in osteociti Fasi della ossificazione intramembranosa Formazione di osso immaturo e periostio L osteoide viene depositata ed accumulata tra i vasi sanguigni embrionali. Questo porta ad una rete di trabecole (non di lamelle) Il tessuto mesenchimale vascolarizzato condensa a livello della superficie esterna dell osso immaturo e si trasforma in periostio

4 Fasi della ossificazione intramembranosa Formazione di un collare di tessuto osseo compatto; comparsa del midollo rosso Le trabecole appena sottostanti il periostio si ispessiscono, formando un collare di osso immaturo, che è successivamente sostituito da osso maturo lamellare L osso spongioso, costituito da trabecole distinte, persiste nella parte interna e la sua componente vascolare diventa midollo rosso Ossificazione Encondrale Ossificazione Encondrale Comincia dal secondo mese di sviluppo e forma tutte le ossa al di sotto della scatola cranica ad eccezione della clavicola e di parte della mandibola Utilizza il modello osseo costituito da cartilagine ialina per la costituzione di tessuto osseo Necessita della distruzione del tessuto cartilagineo ialino prima di iniziare l ossificazione

5 Fasi della ossificazione encondrale Fasi della ossificazione encondrale Centro di Cartilagine ossificazione articolare secondario Vaso ematico Osso Cartilagine epifisario spongioso Cartilagine articolare in ialina degradazione Cartilagine Formazione del piatto Centro di di osso di crescita ossificazione spongioso Cavità primario midollare Colletto osseo Vasi ematici dell abbozzo vascolare periostale 1 Formazione del colletto osseo intorno al modello di cartilagine ialina 2 Cavitazione della cartilagine ialina all interno del modello cartilagineo 3 Invasione della cavità interna da parte dell abbozzo vascolare periostale e formazione di osso spongioso 4 Formazione della cavità midollare, mentre la 5 Ossificazione delle ossificazione prosegue; epifisi; quando Comparsa di un centro di completa, la ossificazione secondario cartilagine ialina nel centro dell epifisi persiste solamente a livello dei piatti di crescita e delle cartilagini articolari Fasi della ossificazione encondrale

6 Crescita ossea post-natale Crescita in lunghezza delle ossa lunghe La cartilagine situata dal lato del piatto di crescita più vicina all epifisi è relativamente inattiva La cartilagine che guarda verso la diafisi dell osso è organizzata in una struttura che permette una crescita veloce ed efficiente Le cellule del piatto di crescita prossime alla cartilagine a riposo (zone delle cellule a riposo), formano 3 zone funzionalmente differenti: di crescita (di proliferazione, cartilagine seriata), di trasformazione (delle cellule ipertrofiche e delle cellule in degenerazione) ed osteogenetica (della cartilagine calcificata) Zone funzionali nella crescita delle ossa lunghe Zona di crescita (di proliferazione, o cartilagine seriata) le cellule cartilaginee vanno incontro a mitosi, spingendo la epifisi lontano dalla diafisi Zona di trasformazione (delle cellule ipertrofiche e delle cellule in degenerazione) le cellule più vecchie aumentano di dimensioni, la matrice diviene calcificata, le cellule cartilaginee muoiono e la matrice comincia a deteriorarsi Zona osteogenetica (della cartilagine calcificata) avviene la formazione di nuovo osso

7 Osteogenesis imperfecta Bone Fractures Bone Regeneration

8 Stages in the Healing of a Bone Fracture Stages in the Healing of a Bone Fracture Stages in the Healing of a Bone Fracture

9 Stages in the Healing of a Bone Fracture Consolidazione primaria Guarigione per consolidazione primaria vs Guarigione per formazione di callo

10 Limb lengthening Funzioni dei muscoli Permettono movimento Mantenimento della postura Azione stabilizzante sulle articolazioni Generazione di calore

11 Struttura microscopica delle miofibrille Le cellule sono multinucleate I nuclei sono appena sotto il sarcolemma Sarcolemma membrana plasmatica specializzata Struttura microscopica delle miofibrille Miofibrilla Gruppi di miofilamenti Le miofibrille sono disposte generando particolari bande banda I = banda chiara banda A = banda scura Sarcomero Unità contrattile della fibra muscolare, che si estende da una linea z all altra Struttura microscopica del sarcomero Organizzazione del sarcomero Filamenti spessi = filamenti di miosina Composti dalla proteina miosina Possiede enzimi ATPase Filamenti fini = filamenti di actina Composti dalla proteina actina Banda I Banda A Banda I

12 Struttura microscopica del mioflamento I filamenti di miosina possiedono una testa L actina e la miosina sono in qualche modo sovrapposti A riposo, è presente una zona nuda, dove mancano i filamenti di actina. Questa è dove sono localizate la linea M e la zona H

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