CONOSCERE IL CORPO UMANOPARTE 3 DOCENTE: Prof. … · Sinartrosi (articolazioni immobili)le ossa...

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68 CONOSCERE IL CORPO UMANO PARTE 3 DOCENTE: Prof. ssaTozzi Carla CLASSE: 1G/Sport A.S. 2007 - 2008 Conoscere il corpo umano

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CONOSCERE IL CORPO UMANO PARTE 3

DOCENTE: Prof. ssaTozzi CarlaCLASSE: 1G/SportA.S. 2007 - 2008

Con

osce

reil

corp

oum

ano

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Le articolazioni hanno la funzione di unire leterminazioni ossee tra di loro garantendo uno o più gradi di libertà.Tale funzione deve garantire anche che lo scheletro possa espletare la sua funzione di sostegno e protezione.Le articolazioni hanno anche il compito di parte

passiva nella mobilità dell'organismo.

LE ARTICOLAZIONI

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Struttura delle ArticolazioniCAPSULA ARTICOLARE è costituita da un manicotto di tessuto connettivo denso, che si inserisce tra i segmenti ossei in connessione rivestendo completamente l'articolazione.LEGAMENTI sono sostanzialmente dei cordoni

connettivali che uniscono un capo osseo con l'altro. Sono molto resistenti e possono situarsi all'interno o all'esterno della capsula articolare.

TENDINI i tendini dei muscoli, che si inseriscono direttamente sulle ossa, servono a stabilizzare l’articolazione ed a trasmettere le forze tra gli elementi che mettono in connessione.

CARTILAGINI ARTICOLARI rivestono le superfici articolari. La cartilagine articolare è soffice, comprimibile, estensibile e deformabile. Inoltre tende a riacquistare sempre il suo spessore di riposo.

MEMBRANA SINOVIALE secerne un liquido vischioso (LIQUIDO SINOVIALE)che ha lo scopo di facilitare lo scorrimento tra le due superfici a contatto. In sostanza ha la stessa funzione di un lubrificante su di un cuscinetto

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Sinartrosi (articolazioni immobili) le ossa sono unite da tessuto osseo, cartilagineo e connettivo (es: Cranio)

Anfiartrosi (articolazioni semimobili)superfici ossee pianeggianti sono unite da dischi di cartilagine (es: Vertebre)

Diartrosi (ampi movimenti) i capi ossei sono a contatto mediante superfici articolari e circondati da un manicotto di tessuto connettivo che delimita la cavità articolare

Classificazione delle Articolazioni

Vertebre

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FLESSIONE – ESTENSIONE ABDUZIONE - ADDUZIONE

PRONAZIONE - SUPINAZIONE

FLESSIONE – ESTENSIONE ABDUZIONE - ADDUZIONE

FLESSIONE – ESTENSIONE – ABDUZIONE – ADDUZIONEROTAZIONE ESTERNA e INTERNA

SCIVOLAMENTO DEIDUE CAPI ARTICOLARI

FLESSIONE – ESTENSIONE

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Classificazione delle Articolazioni

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Articolazione del ginocchio

Articolazione del gomito

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Articolazioni

Articolazione coxo - femorale(dell’anca)

Articolazione scapolo - omerale(della spalla)

Articolazioni della mano

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Contengono

OSSEINA

Produce

CALCIO

MIDOLLO OSSEO CELLULE del SANGUE

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L’osso è composto principalmente di cellule e di una Matrice Extracellulare di natura prevalentemente collagenica(prevalentemente Collagene I) chiamata OSTEOIDE, che diventa mineralizzata per deposizione di Calcio e Fosfato(conferendo all’osso la sua rigidità e resistenza), che imprigiona le cellule che l’hanno prodotta. Duro ma con capacità dinamiche: è in grado di rinnovarsi in relazione alle forze che agiscono su di esso.

OssoOssoCONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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OssoOssoLa parte CORTICALE DELLCORTICALE DELL’’OSSOOSSO èè costituita da un involucro esterno di osso compatto ed è rivestita da uno strato di connettivo denso, il PERIOSTIO PERIOSTIO (membrana che riveste (membrana che riveste totalmente le ossa)totalmente le ossa), su cui sono inseriti muscoli, tendini e legamenti.

La parte MIDOLLARE MIDOLLARE DELLDELL’’ OSSOOSSO è costituita da osso trabecolare, spugnoso ed è rivestita da un delicato strato di tessuto connettivo chiamato ENDOSTIO ENDOSTIO (membrana che riveste (membrana che riveste il canale midollare)il canale midollare).

• Sia PERIOSTIOPERIOSTIO che ENDOSTIOENDOSTIO contengono Cellule Osteoprogenitrici e Osteoblasti, responsabili della crescita, del rimodellamento e della riparazione delle fratture ossee.

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Nell’osso, oltre ai componenti duri (tessuto osseo) finora descritti si trovano le cosiddette “parti molli”, di cui fanno parte il periostio, la cartilagine ialina che riveste le superfici articolari libere, nonché il midollo osseo. Per mezzo di queste parti le singole ossa dell’organismo vivente rappresentano veri e propri organi.

La superficie esterna dell’osso, eccezion fatta per le superfici articolari rivestite da cartilagine, è avvolta da una membrana ricca di vasi sanguigni e linfatici e di fibre nervose: il periostio.In esso, fibre nervose sensitive costituiscono plessi nervosi responsabili della sensibilità al dolore in caso di traumi o danni da sovraccarico.

Le superfici articolari sono rivestite da cartilagine ialina bianco-azzurrastra opalescente, dotata di particolare resistenza alla pressione ed al taglio, tanto più di una certa elasticità.Grazie al rivestimento cartilagineo è assicurato un migliore scivolamento a livello delle superfici articolari, con eliminazione degli attriti.

Le cavità interne dell’osso sono occupate dal midollo osseo che può essere rosso, giallo oppure gelatinoso.

Il midollo rosso ha il compito di formare gli elementi figurati del sangue; Il midollo giallo è prevalentemente formato da grasso e, in particolari circostanze, può trasformarsi in midollo rosso a funzione emopoietica; Il midollo gelatinoso è presente unicamente nelle persone anziane.

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PERIOSTIO e ENDOSTIO

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La superficie esterna dell’osso è, infatti, rivestita da uno strato di connettivo denso vascolarizzato detto PERIOSTIO; le cavità e i canali scavati nell’osso sono invece rivestiti dall’ENDOSTIO.

ENDOSTIO

PERIOSTIO

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Rappresentazione schematica del Periostio e dell’Endostio

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PARTE INORGANICA:CONFERISCE IL GRADO DI DUREZZA ALL’OSSOCalcio, Magnesio, Sodio,

Potassio, Fluoro, Cloro.

Matrice OsseaMatrice Ossea

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PARTE ORGANICA:CONFERISCE IL GRADO DI ELASTICITA’ ALL’OSSO

Cellule Osteoprogenitrici

ISTOGENESI: branca dell’istologia che studia l’origine e la formazione dei tessuti.

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Cellule dell’ossoCellule dell’ossoOsteoprogenitriciOsteoprogenitrici (Strato interno del PeriostioPeriostio, superficie interna Canale di Canale di HaversHavers e nell’EndostioEndostio).

Derivano dalle cellule mesenchimali embrionali SI DIVIDONO.

♥ Nelle regioni VASCOLARIZZATE danno origine agli OSTEOBLASTI.♥ Nelle regioni NON VASCOLARIZZATE danno origine ai CONDROBLASTI.♥ Molto attive nell’accrescimento.

OsteoblastiOsteoblastiDerivano dalle cellule OSTEOPROGENITRICI e NON SI DIVIDONO.

♥ CELLULE DEPUTATE ALLA PRODUZIONE DELLA MATRICE OSSEA sintetizzano l’impalcatura e cioè l’Osteoide e mediano la sua mineralizzazione.

♥ Generano la MATRICE OSSEA consentendo L’ACCRESCIMENTO OSSEO e la guarigione in caso di frattura con formazione di nuovo tessuto osseo.

♥ Gli OSTEOBLASTI rimanendo inclusi nella sostanza fondamentale da essi elaborata diventano OSTEOCITI (cellule ossee mature)

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Cellule dell’ossoCellule dell’osso

OsteocitiOsteociti cellule mature, 20 cellule mature, 20 -- 30.000 per mm30.000 per mm33

♥ CELLULE MATURE DELL’OSSO derivano dagli osteoblasti, che rimasti intrappolati nella matrice ossea contribuiscono al continuo rinnovamento dell’Osteoide (FUNZIONAMENTO DEL TESSUTO OSSEO).

♥ Appaiono cellule quiescenti ma possono secernere sostanze che mantengono la matrice ossea in buono stato.

♥ Rilascio di ioni calcio dalla matrice ossea quando la richiesta corporea aumenta.

OsteoclastiOsteoclasti♥ CONTRASTANO LA FASE DI ACCRESCIMENTO

erodendo l’osso con la secrezione di enzimi e acidi - (PROCESSO DI DEGENERAZIONE DELLA MATRICE OSSEA)

♥ Agiscono insieme agli osteoblasti nel processo di RIMODELLAMENTO OSSEO.

♥ Cellule Fagocitiche, multinucleate, derivano da macrofagi-granulociti

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CELLULE OSSEECONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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Cellula osteoprogenitrice

Osteoblasti

Superficie dell’osso

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CELLULE OSSEE

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OssoOsso

LacunaLacuna

CartilagineCartilagine

CanalicoloCanalicoloCanalicoloCanalicolo

OsteocitaOsteocita

OSTEOCITACONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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OSTEOCLASTI

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Cellula osteoprogenitrice(precursore dell'osteoblasto)

Osteoblasto

Osteoide (matrice ossea non calcificata)

Matrice ossea calcificata

Canalicoli con processi cellulari

Osteocita

DEPOSIZIONE di MATRICE OSSEA da parte degli OSTEOBLASTI

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Classificazione in base alla forma:•• Ossa lungheOssa lunghe

♥ Zona allungata posta fra due teste globose (tibia).•• Ossa corteOssa corte

♥ Lunghezza e larghezza uguali (carpali del polso).•• Ossa piatteOssa piatte

♥ Sottili, piatte a forma di piastre (cranio).•• Ossa irregolariOssa irregolari

♥ Forma irregolare (sfenoide ed etmoide del cranio).•• Ossa sesamoidiOssa sesamoidi

♥ Nei tendini, favoriscono meccanica del movimento (rotula).

STRUTTURA del TESSUTO OSSEOCONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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Esistono due tipi di tessuto osseo che differiscono per l’organizzazione:

TESSUTO OSSEO NON LAMELLARE. Scarsamente presente nello scheletro adulto, rappresenta il primitivo tessuto osseo embrionale in seguito sostituito da osso lamellare. L’osso non lamellare ènell’insieme meno consistente di quello lamellare a causa della minore quantità di minerali che contiene.

TESSUTO OSSEO LAMELLARE. Il più diffuso nello scheletro adulto, vede la sostanza intercellulare (matrice) organizzata in lamelle nelle quali le fibre collagene sono disposte parallelamente tra loro; nelle lamelle adiacenti tale decorso si fa perpendicolare. Tra una lamella e l’altra, piccoli spazi comunicanti tra loro: le lacune, ospitano le cellule che, per mezzo di un sistema di canalicoli, entrano in contatto con le zone dell’osso dalle quali possono ricevere materiali nutritivi.

COMPATTO SPUGNOSO

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Il primo osso a formarsi nel periodoembrionale e fetale è di tipo non lamellare, caratterizzato da fibre di collagene“intrecciate” nel corso dello sviluppo lo scheletro va incontro a un progressivo rimaneggiamento che porta alla sostituzione di osso non lamellare con osso lamellareanche il primo osso che si forma nella riparazione delle fratture è di tipo non lamellare.

TESSUTO NON LAMELLARE

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Il più rappresentato nello scheletro. Forma la diafisi delle ossa lunghe e riveste le epifisi e tutte le ossa corte e piatte.L’osso compatto si ritrova in genere nelle zone sottoposte a stress meccanici provenienti da un numero limitato di direzioni; gli osteoni sono tutti allineati lungo un asse ben definito e, in questo modo, rendono l’osso molto resistente quando èsottoposto ad uno stress meccanico lungo la direzione di questo asse.

TESSUTO LAMELLARE

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A) Tessuto lamellare COMPATTO:Il tessuto lamellare è di due tipi:

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Si trova nelle zone in cui le ossa non sono sottoposte a forti stress oppure in cui gli stress meccanici provengono da molteplici direzioni (solitamente parte interna delle OSSA). E’ costituito da una fitta rete di trabecoleanastomizzate tra loro. Il tessuto osseo spugnoso costituisce le ossa brevi, la diploedelle ossa piatte e le epifisi delle ossa lunghe.Essendo poi molto più leggero dell’osso compatto, quello spugnoso riduce il peso dello scheletro e facilita il movimento delle ossa.

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B) Tessuto lamellare SPUGNOSO:

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ARCHITETTURA DELL’OSSO CONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

OSSO SPUGNOSOOSSO SPUGNOSO

OSSO COMPATTOOSSO COMPATTO

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LA DISTRIBUZIONE DELLE TRABECOLE DELL’OSSO SPUGNOSO DIPENDE DALLE LINEE DI CARICO.

NELLE CAVITA’ DEL TESSUTO SPUGNOSO E NELLA CAVITÀ MIDOLLARE E’ CONTENUTO IL MIDOLLO OSSEO ROSSO, CON FUNZIONI EMOPOIETICHE, O MIDOLLO GIALLO, (PREVALENTEMENTE CELLULE ADIPOSE) (IL MIDOLLO ROSSO È PIÙ ABBONDANTE NEI BAMBINI)

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Morfologia Osso CompattoMorfologia Osso CompattoE’ formato da colonne ossee parallele che nelle ossa lunghe si dispongono sulla linea in cui viene esercitato il carico. Ogni colonna è formata da strati concentrici di LAMELLE LAMELLE disposte intorno a canali centrali che contengono vasi ematici e linfatici e nervi. Questi canali sono chiamati CANALI di HAVERSCANALI di HAVERS, essi insieme con le loro lamelle concentriche formano i Sistemi Sistemi HaversianiHaversiani ((OSTEONIOSTEONI)). Essi comunicano l’uno con l’altro, con Endostio e Periostioper mezzo dei Canali di Canali di VolkmannVolkmann.

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LacunaLacunaOsteociti

Canale di Canale di HaversHaversCanale centrale per vasi sanguigni, etc

CanalicoliCanalicoliProcessi degli Osteociti

LamelleLamelleCerchi concentrici originati dalla deposizione apposizionale dell’osso.

MORFOLOGIA dell’OSSO COMPATTOCONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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STRUTTURA A LAMELLE DELL’OSTEONE

Gli OSTEONI sono le unità strutturali dell’osso compatto e hanno forma grossolanamente cilindrica; sono formati da 4 a 20 lamelle organizzate in anelli concentrici al cui centro passa un canale (canale di Havers), che attraversa tutta la struttura. Hanno diametro compreso tra 150 e 250 mm. Lo spazio compreso tra gli osteoniè riempito da strati di lamelle ossee parallele, che costituiscono i sistemi interstiziali.

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OSTEONE e/o SISTEMA HAVERSIANO

TRABECOLE dell’ OSSO

SPUGNOSO

VASI SANGUIGNI

PERIOSTIO

CANALE diVOLKMANNLAMELLE

CirconferenzialiesterneCANALI

HAVERSIANI

LAMELLE INTERSTIZIALI

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STRUTTURA A LAMELLE DELL’OSTEONEOSSO COMPATTO e OSSO SPUGNOSO

Lamelle cinconferenziali

LamelleCanalicoli

OSTEONE

Periostio

OSTEONE di OSSO COMPATTO

Trabecole di osso spugnoso

CanaleHaversiano

Canale perforante

OSTEONE di OSSO COMPATTO

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L’Osteone è un cilindro di lamelle concentriche che circonda un canale centrale, Canale di Havers, gli osteoni rappresentano la struttura compatta dell’osso..

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STRUTTURA A LAMELLE DELL’OSTEONE

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ENDOSTIO

PERIOSTIOOSTEONI

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a) Anatomia dell’omero.

b) Istologia dell’osso compatto e spugnoso.

c) Organizzazione delle fibre di collagene all’interno delle lamelle concentriche (Osteone).

d) Sede e struttura dell’osso spugnoso.

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Dalle lamelle circonferenziali interne, verso la cavitàmidollare, dipartono delle TRABECOLE di osso spugnoso. Trabecole, sottili, composte da lamelle ossee irregolari con lacune contenenti Osteociti.Non ci sono sistemi di Havers, gli Osteocitiscambiano metaboliti con i sinusoidi del midollo, tramite canalicoli.Endostio, sottile strato di connettivo che ricopre le trabecole. Osteoprogenitrici, Osteoblasti ed Osteoclasti.

Morfologia dellMorfologia dell’’Osso SpugnosoOsso SpugnosoCONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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Trabecole

Midollo

Osso SpugnosoOsso SpugnosoCONOSCERE IL CORPO UMANO: ISTOGENESI DELL’OSSO

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EpifisiEpifisiProssimaleProssimale

MetafisiMetafisi

DiafisiDiafisi

Epifisi Epifisi distaledistale

Cartilagine Cartilagine articolarearticolareLinea Linea epifisealeepifiseale

Osso Osso spugnosospugnosoOsso Osso compattocompatto

Canale Canale midollare midollare (midollo (midollo giallo)giallo)

Osso spugnosoOsso spugnoso

Osso compattoOsso compatto

Cartilagine articolareCartilagine articolareIalinaIalina

EndostioEndostio

Midollo gialloMidollo giallo

Osso compattoOsso compattoPeriostioPeriostio

Fibre di Fibre di SharpeySharpey

ArterieArterie

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OssificazioneOssificazioneProcesso che prevede sia la produzione della Matrice Ossea organica sia la Calcificazione.Questo processo NON NON èè CRESCITA!!!CRESCITA!!!

L'osso cresce apposizionalmenteapposizionalmente (come cartilagine).

Due tipi di ossificazione:IntramembranosaIntramembranosaEndocondraleEndocondrale

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Ossificazione = processo di formazione del tessuto osseo

Ossificazione Indiretta1) CONDRALE2) ENDOCONDRALE

Direttamente dal tessuto connettivo

embrionale (centri di ossificazione si

sviluppano nel mesenchima)

Alcune ossa cranicheOSSO PARIETALEOSSO FRONTALE

OSSO OCCIPITALE

Ossificazione Diretta Connettivale

1) MEMBRANOSA2) INTERMEMBRANOSA

La formazione dell’osso definitivo è preceduta da un

abbozzo cartilagineo che

viene gradualmente sostituito

BASE DEL CRANIOCOLONNA VERTEBRALE

BACINOARTI

Modalità di ossificazione

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A. L’ossificazione è preceduta da un aumento della vascolarizzazione.B. Le cellule mesenchimali si differenziano in osteoblasti.C. Gli osteoblasti eleborano una sostanza fondamentale ossea (matrice

o osteoide) nella quale si depositano successivamente i Sali calcarei.

Condroitin-solfatoCheratan-solfato

Collagene tipo I OsteonectinaOsteopontina

Ossificazione Diretta Connettivale1) MEMBRANOSA2) INTERMEMBRANOSA

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Tessuto connettivo cartilaginoso (condrociti).

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Frecce = osteoblasti secernenti l’osteoidePunte = osteociti intrappolati

D. L’OSTEOIDE calcifica per deposizione di Sali di calcio e dà origine ai centri di ossificazione primaria.

E. Gli osteoblasti intrappolati nell’osteoide (sostanza fondamentale) da loro elaborata, diventano cellule ossee (OSTEOCITI).

OSTEOCITI INTRAPPOLATI

OSTEOBLASTI SECERNENTI L’OSTEOIDE

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G. L’osso neo formato appare in forma di delicate lamelle spine e piccole travi ossee: le trabecole (si uniscono in una rete per formare l‘ossospugnoso).

H. Le trabecole confluiscono e si fondono ampliando il centro di OSSIFICAZIONE.

I. Il connettivo circostante acquista significato di periostio.

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Veduta tridimensionale dell’ossificazione Connettivale Intermembranosa: tappe dell’ossificazione a partire da una aggregazione di cellule mesenchimali. L’osso spugnoso, può in seguito essere rimodellato in osso compatto.

OSSIFICAZIONE DIRETTA CONNETTIVALE

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MESENCHIMA: tessuto primitivo dell’embrione animale, dal mesenchima per trasformazione graduale originano vari tessuti connettivi dell’organismo maturo (cartilagine, tessuto osseo, muscoli lisci).

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Ossificazione Indiretta1) CONDRALE2) ENDOCONDRALE

Avviene in due stadi principali:

1) Formazione di un abbozzo cartilagineo - L'osso si forma sia alla superficie dell'abbozzo cartilagineo, apponendosi all'esterno tra cartilagine e pericondrio (ossificazione pericondrale) sia all'interno di questo (ossificazione endocondrale).

2) Sostituzione della cartilagine con osso

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A. ABBOZZO CARTILAGINEO EMBRIONALE. I condrociti intrappolati nella matrice cartilaginea diventano ipertrofici (sviluppo eccessivo), si ha un accumulano di glicogeno e si vacualizzano (tante piccole vescicole).

B. VASCOLARIZZAZIONE DELL’ABBOZZO CARTILAGINEO(zona centrale della diafisi), inizia la calcificazione della matrice all’interno della cartilagine, i condrociti diventano cellule osteoprogenitrici e infine osteoblasti, calcificazione del periostio .

C. MIGRAZIONE DELLE CELLULE OSTEOPROGENITRICI DAL PERIOSTIO a seguito dell’ossificazione del periostio e della matrice che li avvolge, i condrociti ipertrofici non ricevendo più i nutrienti per diffusione muoiono, lasciando delle lacune. Le cellule osteoprogenitrici, le cellule ematopoietiche e i vasi sanguigni gemmano dal periostio ed invadono le lacune, formano il midollo osseo ed il suo rivestimento endostio.

D. GLI OSTEOBLASTI SECERNONO MATRICE OSSEA CHE SI DEPOSITA A RIDOSSO DELLA MATRICE CARTILAGINEA CALCIFICATA.

E. RIASSORBIMENTO DEI COMPLESSI DI CARTILAGINE CALCIFICATA e OSSO CALCIFICATO DA PARTE DEGLI OSTEOCLASTI.

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Gli osteoblasti si dispongono intorno ad un canale centrale contenente vasi sanguigni e formano lamelle ossee concentriche

Struttura dell’osso maturo

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Osso compatto lamellare

Osso compatto ad osteoni

Midollo osseo

Struttura dell’osso maturo

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4 TIPI DI CELLULEfibre collagene

preosteoblasto

osteoclasto

osteoblasto

osteoide

matrice osseamineralizzata

canalicoloosseo

lacuna di Howship

orletto increspato

osteocito

periostio

Tre stadi evolutivi della stessa cellula.

1

2

3

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Processo di riparazione di una frattura Processo di riparazione di una frattura in in entrambi i tipi di ossificazioneentrambi i tipi di ossificazione

Formazionedell'ematoma

Formazionedel callo osseo

Rimodellamentodell'osso

Formazionedel callofibrocartilagineo

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AUMENTO di DIMENSIONE dell’ OSSODIAMETRO:

Apposizione di nuovo osso di origineperiostale.Creste di osso neoformato inglobano vasisanguigni longitudinali, fondendosi intorno ad esso e formando gli osteoni.

LUNGHEZZA:Sostituzione di cartilagine con osso a livellodella metafisi (tratto spugnoso delle ossa lunghe che collega la diafisi

all'epifisi in fase di crescita).

Il tessuto cartilagineo sul lato epifisariocontinua ad accrescersi, mentre quellodiafisario viene invaso da nuovo osso.

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Gli osteoclasti sono trasportatisulla superficie dell’osso da riassorbire

Acidi ed enzimi prodotti dagli osteoclastidissolvono l’osso

Compaiono gli osteoblasti

Gli osteoclasti si attaccano all’osso

Gli osteoclasti scompaiono dopo aver riassorbito il tessuto

Gli osteoblasti producono proteine (collagene) e ricoprono l’osso con

sostanze adesive. Il calcio aderisce al collagene.

Osso neoformato

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