CARATTERISTICHE: Denso Compatto Solido Leggero Elastico Basso peso specifico TESSUTO OSSEO Resistente alle azioni meccaniche (trazione, compressione, torsione e flessione) 1 Funz. di ematopoiesi e immunitaria OSSO (tessuto connettivo) matrice cellule viventi + extracellulare Funz. meccaniche di sostegno e protezione fibrille collagene sali di calcio Funz. metabolica e di riserva L osso è un materiale vivente dinamico che viene continuamente rinnovato e ricostruito per tutta la durata della vita di un individuo STIMOLI MECCANICI FATTORI METABOLICI FATTORI ALIMENTARI FATTORI ENDOCRINI midollo emopoietico impalcatura rigida banca del calcio mobilizzabile IPERTROFIA Aumento di sostanza e accrescimento di volume ATROFIA Perdita di sostanza e diminuzione di volume elementi sangue protezione organi vitali supporto interno attacco muscoli locomozione omeostasi calcica conduzione nervosa contrazione muscolare 1
TESSUTO OSSEO Tessuto connettivo con componente extracellulare calcificata cellule viventi 5% OSTEOBLASTI: producono la matrice extracellulare OSTEOCITI: cellule adulte in stasi OSTEOCLASTI: demoliscono i depositi di calcio lunghe degli arti matrice extracellulare 95% SOSTANZA ORGANICA: fibre collagene (20%), glicoproteine, mucopolisaccaridi SOSTANZA INORGANICA: sali di calcio: fosfato di calcio o idrossiapatite (85%), carbonato di calcio (10%); proteine ossa corte mani, piedi piatte volta cranica, scapole irregolari vertebre Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa Tavolato esterno Osso lungo Diploe Epifisi: all estremità, sotto la cartilagine articolare Metafisi: sotto il disco epifisario (di accrescimento) Tavolato interno Diafisi: tratto centrale (tra due metafisi) 2
Osso spugnoso Osso compatto omero Epifisi Prossimale Metafisi Diafisi Cartilagine articolare Linea epifiseale Osso spugnoso Osso compatto Canale midollare (midollo giallo) Midollo giallo Osso compatto Periostio Fibre di Sharpey Cartilagine articolare Ialina Endostio Arterie Epifisi distale Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa L osso è avvolto da una membrana connettivale esterna detta periostio e da una interna detta endostio:queste membrane, molto vascolarizzate, assicurano il nutrimento alle cellule e intervengono nei processi di formazione e riparazione dell osso. Periostio Potenzialità osteogenica cavità midollare sottile membrana esterna di tessuto connettivo molto vascolarizzata fasci collageni capillari, arteriole nervi osteoblasti all interno Infiammazione (fratture) midollo emopoietico accrescimento osso nuovo endostio Riveste tutte le superfici interne delle cavità ossee. E composto da un unico strato di cellule osteoprogenitrici. E più sottile del periostio, e deputato al nutrimento e a fornire nuove cellule ossee. osteoblasti 3
Dal punto di vista macroscopico si distinguono due tipi di tessuto osseo: osso spugnoso e osso compatto OSSO SPUGNOSO: rete di spicole ossee ramificate (trabecole) immerse nel midollo osseo OSSO COMPATTO: massa solida continua organizzata in lamelle regolari Nelle ossa lunghe, la diafisi è costituita da osso compatto, le epifisi da osso spugnoso avvolto da un sottile strato corticale. Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa Entrambi i tipi di osso hanno una struttura lamellare: ciascuna lamella è formata da cellule (osteociti) e sostanza intercellulare. appare come una massa solida continua. Rappresenta l 80% dello scheletro e costituisce la quasi totalità delle ossa lunghe (nelle quali assume forma tubolare delimitando il canale midollare contenente il midollo osseo) e di quelle piatte. Ha densità di 1,8 g/cm3. Osso Spugnoso Osso Compatto Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa 4
cellule viventi 5% osteocita TESSUTO OSSEO matrice extracellulare calcificata 95% le lamelle si aggregano formando una rete tridimensionale di piccole spicole ossee ramificate che delimitano un labirinto di spazi intercomunicanti occupati dal midollo osseo emopoietico. Ha densità variabile da 0,1 a 1 g/cm3. osteone Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa Essendo meno denso, l osso spugnoso è molto meno resistente alla compressione rispetto a quello compatto, quindi è più soggetto a fratture. La struttura trabecolare delle epifisi ha la migliore orientazione possibile per resistere alle sollecitazioni: le fibre ossee sono perciò disposte lungo le linee di carico. 5
Piani di orientamento Piani di sezione Piano Sagittale (o Mediano): divide il corpo o ogni sua parte in una metà destra e una sinistra; è un piano longitudinale che si estende da davanti a indietro in corrispondenza della linea mediana. Piano Frontale (o Coronale): divide il corpo o ogni sua parte in porzione anteriore o posteriore; è un piano longitudinale che si estende da un lato all'altro del corpo. Piano Trasversale: è denominato anche orizzontale e divide il corpo o ogni sua parte in superiore o inferiore (parte craniale e parte caudale). Superiore: verso la testa Inferiore: verso i piedi (caudale) Anteriore: davanti Posteriore: dietro Mediale: verso la linea mediana del corpo Laterale: verso il lato del corpo o lontano dalla linea mediana FUNZIONI PRINCIPALI DELLO SCHELETRO UMANO Sostenere il corpo Proteggere alcuni organi interni Permettere il movimento offrendo punti d'aggancio ai muscoli Prossimale: verso o più vicino al centro del corpo o al punto di origine di una delle sue parti. Distale: più lontano dal tronco o dal punto di origine di una parte del corpo. Scheletro assile ed appendicolare Scheletro assile: cranio colonna vertebrale gabbia toracica (coste e sterno) Scheletro appendicolare: arti superiori arti inferiori Cintura scapolare: clavicola scapola Cintura pelvica: coxali 6
Articolazioni Zone dove le ossa vengono a stretto contatto e si articolano Sinartrosi, movimento dei capi articolari minimo Diartrosi, ampia capacità di movimento dei capi articolari. Maggior parte delle articolazioni. Capi articolari sempre ricoperti da Cartilagine Ialina. Diartrosi Capsula articolare: Strato fibroso, esterno di connettivo denso, continuo con periostio. Strato sinoviale, cellulare interno, ricopre le superfici non cartilaginee. Detto anche membrana sinoviale. CRANIO La scatola cranica ha l'importante funzione di proteggere l'encefalo e gli organi di senso in esso contenuti. Il cranio, con il suo peso di quasi 1kg nel bambino e 4-5kg nell'adulto, è in grado di esercitare una notevole influenza sulla statica e sulla dinamica del corpo. Il cranio rappresenta il distretto anatomico più complesso e più importante dello scheletro FUNZIONI Protegge l'encefalo Supporta gli organi di senso (vista, olfatto, udito, gusto) Supporta l apparato masticatorio POTENZIALITA IN ANTROPOLOGIA Determinazione età di morte e sesso Interpretazione della storia evolutiva degli ominidi Indicatori di stress Patolgie dentoalveolari Analisi caratteri discontinui Biologia popolazionistica (distanze genetiche) Pisa 27 S. Minozzi - 28 7
Il cranio, composto da 29 ossa, è solitamente diviso in: neurocranio splacnocranio o scheletro della faccia NEUROCRANIO 1 osso occipitale, 1 osso sfenoide, 1 osso frontale, 2 ossa temporali, 2 ossa parietali, 6 ossa timpaniche. 1 osso etmoide, 1 osso vomere, 2 ossa nasali, 2 ossa lacrimali, 2 cornetti nasali inferiori, 2 ossa malari, 2 ossa palatine, 2 zigomatici, 2 mascellari, 1 mandibola, 1 osso ioide. SPLANCNOCRANIO Pisa 29 Pisa 30 Alla nascita le ossa craniche sono intervallate da tessuto connettivo denso (membrane cartilaginee) chiamate fontanelle, che poi ossificano nei primi anni di vita Alla nascita il cranio è più grande, rispetto alle altre parti del corpo ed il neurocranio è più voluminoso rispetto alla faccia, riflettendo l importanza della dominanza dello sviluppo del cervello nelle prime fasi di maturazione 31 Pisa 32 8
Norma inferiore Le ossa craniche sono articolate tra loro attraverso le suture Norma superiore Norma frontale Norma laterale Pisa 33 Pisa 34 Pisa 35 Pisa 36 9
Ossa mascellari Ossa pari che formano la porzione più ampia della faccia. Funzione principale è quella di accogliere i denti all interno degli alveoli. L osso mascellare forma parte dell apertura nasale, il pavimento delle orbite ed il palato. Pisa 37 Pisa 38 Pisa 39 Pisa 40 10
Mandibola Si articola attraverso i condili mandibolari all osso temporale (articolazione temporomandibolare) La sua funzione principale è quella della masticazione attraverso i denti, su di essa si inseriscono i muscoli masticatori Si compone di due parti principali : il corpo (ramo orizzontale) ed il ramo verticale Pisa 41 Pisa 42 La dentizione umana è caratterizzata da denti decidui nell età infantile, che vengono completamente sostituiti da quelli permanenti, attorno agli 11-12 anni di età. DENTI DECIDUI I denti decidui sono 20 10 per ogni arcata: 4 incisivi, 2 canini 4 molari. Tavole di sviluppo ed eruzione dentaria in relazione all età. In grigio i denti decidui. S.Minozzi, Università di Pisa Da Ubelaker (1989), 43 Università di Pisa, Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica 44 11
DENTI DEFINITIVI La funzione delle diverse tipologie di denti I denti permanenti di un soggetto adulto sono 32, 16 per ciascuna arcata: 4 incisivi (2 centrali e 2 laterali) 2 canini, 4 premolari 6 molari. La formula dentaria, uguale anche per scimmie del vecchio mondo, antropomorfe e ominidi (moderni e fossili) è 2,1,2,3. Rispetto al mammifero ancestrale (3,1,4,3) c è stata una riduzione di 1 incisivo e 2 premolari. I premolari adiacenti al canino sono probabilmente scomparsi in sequenza, così che i premolari rimasti sono generalmente chiamati P3 e P4, riflettendo la perdita dei primi due. Università di Pisa, Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica 45 46 3 muscoli principali per il controllo dei movimenti masticatori: Masseteri permettono la chiusura lenta e potente delle mascelle con mov imenti masticatori av anti-indietro-laterali Temporali permettono la chiusura rapida e forte delle mascelle in un piano v erticale Pterigoidei producono mov imenti laterali delle mascelle COLONNA VERTEBRALE L'asse del corpo umano è costituito da una solida e flessibile colonna a forma di doppia S. La colonna vertebrale è composta da numerosi segmenti ossei detti vertebre. Le vertebre, a seconda della loro posizione nello scheletro assiale, vengono suddivise in: La colonna vertebrale dell'uomo è composta da 33-34 vertebre: 7 vertebre cervicali (rosse) 12 vertebre toraciche o dorsali (blu) 5 vertebre lombari (gialle) 5 vertebre sacrali (verdi) 4-5 vertebre coccigee (arancioni) Pisa Università di Pisa, Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica 47 12
Vista posteriormente la colonna vertebrale appare dritta. Vista lateralmente invece presenta quattro curve armoniche Ogni vertebra è composta da un corpo, da cui si dipartono due prolungamenti (dx e sx) che formano l arco vertebrale. Tale arco delimita il foro vertebrale, all interno del quale decorre il midollo spinale. Posteriormente all arco vertebrale è presente un processo spinoso (o apofisi spinosa) mentre lateralmente sono presenti due processi detti processi traversi. Le curv e fisiologiche aiutano la colonna v ertebrale ad ammortizzare le pressioni e le sollecitazioni. Avere quindi un certo grado di lordosi e cif osi è normale. Non è normale invece un aumento o una riduzione del grado della lordosi e della cifosi. Curva sacrale L articolazione tra una vertebra e l altra avviene attraverso le faccette articolari, localizzate sui processi articolari superiore (2 faccette) e inferiore (2 faccette). I corpi vertebrali sono separati tra loro da dischi intervertebrali, fibrocartilaginei, che ammortizzano i movimenti di flessione ed estensione della colonna (articolazione sinoviale). Legamenti e muscoli uniscono una vertebra all altra costituendo un unità ARTICOLAZIONI VERTEBRALI flessibile e mobile Le 24 v ertebre superiori e mobili sono collegate fra di loro da: dischi intervertebrali posti fra i corpi legamenti lunghi e brevi a direzione longitudinale articolazioni tra i processi articolari Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa muscoli lunghi e brevi 13
La degenerazione del disco intervertebrale che si verifica con il progredire dell età, o a seguito di stress biomeccanici, può causare patologie osservabili sulle vertebre (atropatie, ernie del disco o ernie di Schmörl). PRESSIONE SUI DISCHI INTERVERTEBRALI Quando si espone la colonna vertebrale ad un carico, la pressione sui dischi aumenta e si distribuisce su tutta la superficie. La figura sottostante evidenzia la quantità di carico a cui è sottoposta la colonna vertebrale nelle varie posture a seconda della posizione che si assume. hanno un corpo piccolo e basso, con apofisi bifide e fori posti lateralmente al corpo (arteria vertebrale) 14
V vertebra cervicale Fusione archi vertebrali: 2-4 anni Fusione arco con corpo: 3-6 anni 1 anno 6 anni le prime due vertebre cervicali si distinguono dalle altre per la loro morfologia. Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa 1 anno 6 anni Atlante Epistrofeo 15
hanno il corpo più grande delle cervicali, e si distinguono dalle lombari per le faccette articolari con le coste poste sui lati del corpo. Il processo spinoso o apofisi non è bifido come nelle cervicali. V vertebra toracica sono le più grandi e il diametro del corpo aumenta di larghezza dalla prima alla quinta. Sono prive delle faccette articolari per le coste sui lati del corpo e hanno le apofisi trasverse verticalizzate e la spina rettangolare. 1 anno 6 anni 16
II vertebra lombare 1 anno 6 anni L'osso sacro è composto da cinque segmenti vertebrali. Questi segmenti sono separati nei bambini ma nella pubertà si fondono in un blocco unico. Si articola con le ossa iliache come un cuneo, formando il bacino. presenta quattro coppie di fori sacrali, anteriori e posteriori, che lo attraversano. Tali fori corrispondono ai fori intervertebrali e servono al passaggio dei nervi. 17
è formato dalla fusione delle ultime 4 o 5 vertebre Le 12 vertebre della regione toracica sono articolate con le costole (12 paia), le quali si portano ventralmente a costituire la gabbia toracica che ha la funzione di proteggere i numerosi organi vitali che vi alloggiano all'interno. E costituita da 12 vertebre toraciche, 12 paia di coste e dallo sterno. Le prime 7 si articolano direttamente con lo sterno (coste vere); le successive 3 si articolano allo sterno ancorandosi alla cartilagine della costola precedente (coste false); Le ultime due paia di coste, dette fluttuanti, terminano liberamente con le proprie punte nello spessore della parete addominale. Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa 18
Lo sterno è formato da 3 parti: manubrio, corpo, processo xifoideo. Allo sterno si articolano le prime 7 coste (vere) 19