Il tessuto osseo è un particolare tipo di tessuto connettivo costituito da cellule e da matrice extracellulare (ECM), definita matrice ossea o sostanza fondamentale.
Questa è costituita da una parte organica, che a sua volta presenta una componente fibrillare e una amorfa, e da una parte inorganica caratterizzata da un elevato grado di mineralizzazione.
L’osso è avvolto da una lamina di tessuto connettivo fibroso a fasci intrecciati, definita periostio. Questo è strettamente connesso al tessuto osseo sottostante grazie a fibre connettivali, denominate fibre perforanti. Le pareti interne delle cavità ossee sono rivestite da uno strato di connettivo fibroso, detto endostio, che possiede una struttura simile a quella del periostio. Entrambe queste strutture connettivali possiedono cellule osteoprogenitrici che possono indurre la formazione di nuovo osso. In corrispondenza delle superfici articolari l’osso è rivestito da uno strato di tessuto cartilagineo, la cartilagine articolare, costituita da tessuto connettivo.
Dal punto di vista dell’organizzazione strutturale macroscopica il tessuto osseo può essere classificato in compatto e osso spugnoso, mentre dal punto di vista istologico può essere suddiviso in lamellare e non lamellare.
Tessuto osseo compatto e spugnoso
In un osso sezionato si possono distinguere a livello macroscopico due tipologie di tessuto: osso compatto e osso spugnoso. Queste due tipologie di organizzazione strutturale hanno una diversa distribuzione topografica nelle ossa lunghe, corte e piatte.
Nelle ossa lunghe a livello delle diafisi è presente il tessuto osseo compatto. Questo circonda una cavità centrale, il canale midollare, in cui è presente nell’adulto il midollo giallo (midollo osseo in cui le cellule emopoietiche sono quasi totalmente sostituite da cellule adipose).
Le epifisi sono caratterizzate invece dalla presenza di tessuto osseo spugnoso, circondato da un sottile strato di tessuto osseo compatto. Tra le trabecole del tessuto osseo spugnoso è presente il midollo rosso (midollo osseo emopoietico con cellule staminali ed elementi del sangue in vari stadi di differenziamento) (Kuhn G. et al; 2007).
Le ossa brevi hanno una costituzione simile a quella delle epifisi delle ossa lunghe, essendo costituite da tessuto osseo spugnoso circondato da uno strato di tessuto osseo compatto (Kneser U. et al; 2006).
Le ossa piatte presentano due strati di tessuto osseo compatto tra cui è interposto il tessuto osseo spugnoso, in quantità variabile a seconda del tipo di osso, e nelle cui trabecole è presente il midollo rosso.
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Tessuto osseo lamellare
Il tessuto osseo lamellare è il tessuto osseo maggiormente presente nello scheletro. È inoltre dotato di estrema resistenza alla pressione, trazione e torsione, sia grazie alle proprietà fisiche della sostanza intercellulare sia grazie alla struttura lamellare della matrice ossea.
Le lamelle hanno uno spessore di 4,5-11 µm e sono costituite da cellule e fibre di collagene parallele tra loro e immerse nella matrice mineralizzata. Nelle lamelle sono contenuti gli osteociti disposti in file concentriche. Esse possono essere organizzate in modo da formare sia il tessuto osseo compatto che il tessuto osseo spugnoso. Ogni lamella è costituita da fibre di collagene a decorso parallelo e forma, con la lamella adiacente, un angolo di ampiezza varia.
Le lamelle, nella maggior parte dei casi, sono disposte in modo concentrico rispetto ai canali di Havers e costituiscono gli osteoni, unità morfologiche fondamentali. Esistono tuttavia anche lamelle interstiziali, disposte in modo da riempire gli spazi tra gli osteoni.
Occorre ricordare che, a causa del rimodellamento osseo, nello stesso osso coesistono sia osteoni in via di formazione, che presentano un canale di Havers ampio e una fila di osteoblasti attorno al canale, che osteoni maturi nei quali il canale appare di dimensioni più modeste e privo di attività osteoblastica. Tra le lamelle concentriche sono presenti le lamelle ossee che contengono gli osteociti.
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Tessuto osseo non lamellare
Il tessuto osseo non lamellare è ontogeneticamente e filogeneticamente più antico di quello lamellare e, a differenza di questo, possiede lacune ossee irregolari e voluminose.
In base alla diversa direzione delle fibre di collagene può essere di distinto in due tipi:
– a fibre intrecciate;
– a fibre parallelele.
Il tessuto a fibre intrecciate è caratteristico dello scheletro definitivo dei vertebrati inferiori e di quello primario dei mammiferi, nei quali viene sostituito durante lo sviluppo da quello lamellare. Rimane comunque presente nell’adulto a livello delle suture, nelle superfici articolari, nel cemento del dente, nelle zone d’inserzione dei legamenti o dei tendini. Va ricordato inoltre che l’osso non lamellare si forma anche nelle zone di neoformazione del tessuto osseo.
Il tessuto osseo a fibre parallele è visibile nei mammiferi solo transitoriamente a livello delle inserzioni tendinee, mentre è caratteristico dello scheletro osseo degli uccelli.
Tessuto osseo compatto lamellare
Il tessuto osseo compatto o corticale costituisce la zona periferica delle ossa brevi e la diafisi delle ossa lunghe. Nell’adulto tale tessuto è solido, compatto, con porosità minore del 10% (Kneser U. et al; 2006), ed è caratterizzato dalla presenza di lacune ossee con i relativi canali (Fig. 2). In particolare, a livello delle ossa lunghe, i canali di grosso calibro si differenziano in canali ad andamento parallelo all’asse maggiore dell’osso, detti canali di Havers, e in canali a decorso obliquo o trasversale, definiti canali di Volkmann. I canali di Harvers, con all’interno vasi e nervi, hanno forma cilindrica e possono avere ramificazioni trasversali oppure oblique per mezzo delle quali si anastomizzano tra loro (Vasciaveo F, Batoli E; 1961).
Le lamelle dell’osso compatto delle diafisi delle ossa lunghe dei soggetti adulti costituiscono tre sistemi strutturali differenti: possono essere costituite da lamelle ossee stratificate parallelamente alla superficie dell’osso (sistemi fondamentali), possono essere sottostanti al periostio (sistemi fondamentali esterni) oppure all’endostio (sistemi fondamentali interni).
Il sistema delle lamelle interstiziali è caratterizzato da lamelle parallele tra loro e poste tra gli osteoni in modo da colmare gli spazi tra i sistemi concentrici (o di Havers) (Cohen J., Harris W.; 1957).
L’osteone ha una forma cilindrica e viene attraversato in lunghezza dal canale di Havers; le lamelle dell’osteone sono disposte concentricamente al canale di Havers in un numero minimo di 4 e massimo di 24. La lamella più profonda è quella di più recente deposizione.
Gli osteoni sono presenti in maggiore quantità nella zona mediana, rispetto a quella distale, delle dialisi ossee; si ha così una maggior concentrazione di canali nella zona centrale e soprattutto a livello sub-periostale, rispetto alla zona sub-endostale (Georgia R. et al; 1982). Le lamelle sono costituite da fibre parallele di collagene.
L’inclinazione delle fibre stesse rispetto all’osteone può essere diversa. Se l’angolo è di 90°, l’osteone viene definito a fibre piane; in questo caso nelle lamelle le fibre hanno un andamento quasi trasversale. Se invece l’angolo è di circa 0°, l’osteone è detto a fibre ripide, e le fibre hanno decorso quasi longitudinale. Le lacune che contengono gli osteociti possono essere inter- o intralamellari. Da esse dipartono canalicoli in varie direzioni (Brookes M.; 1963).
I canalicoli che partono dalle lacune più profonde si aprono frequentemente nel canale di Havers. Il sistema di canalicoli è ampiamente intercomunicante e in stretto rapporto con i vasi che percorrono il canale di Harvers, permettendo così gli scambi metabolici degli osteociti (Mohsin et al; 2002). La struttura delle singole lamelle rende il tessuto compatto adatto a resistere alla trazione e alla pressione.
Occorre osservare che se un osteone è soggetto a tali forze, le fibre delle lamelle contigue sono sollecitate diversamente in base al loro diverso orientamento e, dato che nelle diverse ossa o in osteoni differenti dello stesso osso il decorso delle fibre è variabile, risultano essere differenti anche le resistenze alla pressione, trazione, torsione e flessione dei vari segmenti ossei.
Tessuto osseo spugnoso lamellare
Il tessuto osseo spugnoso è poroso e strutturalmente disomogeneo: le lacune e gli osteociti in esso contenuti presentano infatti dimensioni varie. Esso è costituito da una serie di strati di lamelle che costituiscono trabecole di diverso spessore, le cavità midollari, nelle quali sono contenuti il midollo osseo, i vasi e i nervi. Cellule di rivestimento con probabili capacità ematopoietiche ricoprono le superfici delle trabecole e rivestono così le cavità midollari.
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