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16/06/2014 1 1 Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa TESSUTO OSSEO CARATTERISTICHE: Denso Compatto Solido Leggero Elastico Basso peso specifico Resistente alle azioni meccaniche (trazione, compressione, torsione e flessione) cellule viventi matrice extracellulare fibrille collagene sali di calcio + OSSO (tessuto connettivo) impalcatura rigida supporto interno protezione organi vitali attacco muscoli locomozione midollo emopoietico elementi sangue banca del calcio mobilizzabile omeostasi calcica conduzione nervosa contrazione muscolare Funz. di ematopoiesi e immunitaria Funz. meccaniche di sostegno e protezione Funz. metabolica e di riserva Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa L’osso è un materiale vivente dinamico che viene continuamente rinnovato e ricostruito per tutta la durata della vita di un individuo IPERTROFIA Aumento di sostanza e accrescimento di volume STIMOLI MECCANICI FATTORI METABOLICI FATTORI ALIMENTARI FATTORI ENDOCRINI ATROFIA Perdita di sostanza e diminuzione di volume Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa

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16/06/2014

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1 Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa

TESSUTO OSSEO CARATTERISTICHE:DensoCompattoSolidoLeggeroElasticoBasso peso specif ico

Resistente alle azioni

meccaniche (trazione,

compressione, torsione e f lessione)

cellule viventimatrice

extracellulare

fibril le collagene

sali di calcio

+

OSSO(tessuto connettivo)

impalcatura

rigida

supporto

internoprotezione

organi vitaliattacco

muscoli

locomozione

midollo

emopoietico

elementi

sangue

banca del

calcio

mobilizzabile

omeostasi

calcica

conduzione nervosa

contrazione muscolare

Funz. di ematopoiesi e

immunitaria

Funz. meccaniche di

sostegno e protezioneFunz. metabolica e di riserva

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L’osso è un materiale vivente dinamico che viene continuamente rinnovato e ricostruito per tutta la durata della vita di un individuo

IPERTROFIA

Aumento di sostanza e accrescimento di volume

STIMOLI MECCANICI

FATTORI METABOLICI

FATTORI ALIMENTARI

FATTORI ENDOCRINI

ATROFIA

Perdita di sostanza e diminuzione di volume

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TESSUTO OSSEOTessuto connettivo con componente extracellulare calcificata

cellule viventi

5%

OSTEOBLASTI: producono la matrice extracellulare

OSTEOCITI: cellule adulte in stasi

OSTEOCLASTI: demoliscono i depositi di calcio

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

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ossa

lunghe

corte

piatte

irregolari

degli arti

mani, piedi

volta cranica,

scapole

vertebre

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Tavolato esterno

Diploe

Tavolato interno

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Epifisi: all’estremità,sotto la cartilagine articolare

Metafisi: sotto il disco epif isario(di accrescimento)

Diafisi: tratto centrale(tra due metafisi)

Osso lungo

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omero

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EpifisiEpifisiProssimaleProssimale

MetafisiMetafisi

DiafisiDiafisi

Epifisi Epifisi distaledistale

Cartilagine Cartilagine articolarearticolare

Linea Linea epifisealeepifiseale

Osso Osso spugnosospugnoso

Osso 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 compatto

PeriostioPeriostio

Fibre di Fibre di SharpeySharpey

ArterieArterie

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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 intervengononei processi di formazione e riparazione dell’osso.

Periostio

Potenzialità

osteogenica

sottile membrana esternadi tessuto connettivo molto vascolarizzata

fasci collagenicapillari, arteriolenervi accrescimentoosteoblasti all’interno

osso nuovo

cavità midollare

endostio Riveste tutte le superfici interne

delle cavità ossee. E’ composto da un unico

strato di cellule osteoprogenitrici. E’ più sotti le del periostio, e’ deputato al

nutrimento e a fornire nuove cellule ossee.

osteoblasti

midollo emopoietico

Infiammazione

(fratture)

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Dal punto di vista macroscopico si distinguono due tipi di tessutoosseo: osso spugnoso e osso compatto

Nelle ossa lunghe, la diafisi è costituita da osso compatto, le epif isi da osso spugnoso avvolto da un sottile strato corticale.

OSSO SPUGNOSO: rete di spicole ossee ramificate (trabecole) immerse nel midollo osseo

OSSO COMPATTO: massa solida continua organizzata in lamelle regolari

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Osso Spugnoso

Osso Compatto

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Entrambi i tipi di osso hanno una struttura lamellare:ciascuna lamella è formata da cellule (osteociti) e sostanza intercellulare.

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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.

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TESSUTO OSSEOcellule viventi 5%

matrice

extracellulare

calcificata 95%osteocita

osteone

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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.

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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 epif isi ha la migliore orientazione possibile per resistere alle sollecitazioni: le f ibre ossee sono perciò disposte lungo le linee di carico.

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FUNZIONI PRINCIPALI DELLO SCHELETRO UMANOSostenere il corpo Proteggere alcuni organi interni Permettere il movimento offrendo punti d'aggancio ai muscoli

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Piani di orientamentoPiani di sezione

Piano Sagittale (o Mediano): divide il corpo o ogni sua

parte in una metà destra e una sinistra; è un piano

longitudina le 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

longitudina le 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: davantiPosteriore: dietro

Mediale: verso la linea mediana del corpo

Laterale: verso il lato del corpo o lontano dalla linea

mediana

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.

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Scheletro assile ed appendicolare Scheletro assile: craniocolonna vertebralegabbia toracica (coste e sterno)

Scheletro appendicolare: arti superioriarti inferiori

Cintura scapolare: clavicolascapola

Cintura pelvica: coxali

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Articolazioni Zone dove le ossa vengono a stretto contatto e si articolano

�� DiartrosiDiartrosi,

ampia capacità di movimento dei capi articolari.

Maggior parte delle articolazioni.Capi articolari sempre ricoperti da Cartilagine IalinaCartilagine Ialina.SinartrosiSinartrosi,

movimento dei capiarticolari minimo

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DiartrosiDiartrosiCapsula Capsula articolarearticolare::

�� Strato fibrosoStrato fibroso, esterno di connettivo denso, continuo con periostio.

�� Strato sinovialeStrato 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.

S. Minozzi - Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa 27 S. Minozzi - Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica, Università di Pisa

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)

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neurocranio splacnocranio o scheletro della faccia

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.

Il cranio, composto da 29 ossa, è solitamente diviso in:

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Pisa

NEUROCRANIO

SPLANCNOCRANIO

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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 maturazione31

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Norma inferiore Norma superioreLe ossa craniche sono articolate tra loro attraverso le

suture

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Pisa

Norma frontale Norma laterale

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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.

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Mandibola

Si articola attraverso i condili mandibolari all’osso temporale

(articolazione temporo-mandibolare)

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

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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.

Tavole di sviluppo ed eruzionedentaria in relazione all’età. In

grigio i denti decidui. Da Ubelaker (1989), S.Minozzi, Università di Pisa

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DENTI DECIDUI

I denti decidui sono 20

10 per ogni arcata:

4 incisivi,

2 canini

4 molari.

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DENTI DEFINITIVI

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.

45Università di Pisa, Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica

La funzione delle diverse tipologie di denti

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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

47Università di Pisa, Divisione di Paleopatologia, Storia della Medicina e Bioetica

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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:

7 vertebre cervicali (rosse)12 vertebre toraciche o dorsali (blu)

5 vertebre lombari (gialle)5 vertebre sacrali (verdi)

4-5 vertebre coccigee (arancioni)

La colonna vertebrale dell'uomo è composta da 33-34 vertebre:

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Vista posteriormente la colonna vertebrale appare dritta. Vista lateralmente invece presentaquattro curve armoniche

Le curv e fisiologiche aiutano la colonna

v ertebrale ad ammortizzare le pressionie 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

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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.

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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).

ARTICOLAZIONI VERTEBRALI

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

muscoli lunghi e brevi

Legamenti e muscoli uniscono una vertebra all’altra costituendo un’unità f lessibile e mobile

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La degenerazione del disco intervertebrale che si verif ica 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).

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PRESSIONE SUIDISCHI INTERVERTEBRALI

Quando si espone la colonna vertebrale ad un carico, la pressione sui dischi aumenta e si distribuisce su tutta la superficie.

La f igura sottostante evidenzia la quantità di carico a cui è sottoposta la colonna vertebrale nelle varie posture a seconda della posizione che si

assume.

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hanno un corpo piccolo e

basso, con apofisi bifide e fori posti lateralmente al corpo

(arteria vertebrale)

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V vertebra cervicale

Fusione archi vertebrali: 2-4 anni

Fusione arco con corpo: 3-6 anni

1 anno 6 anni

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le prime due vertebre

cervicali si distinguono dalle altre per la loro morfologia.

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1 anno 6 anni

Atlante

Epistrofeo

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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 bif ido come nelle cervicali.

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V vertebra toracica

1 anno 6 anni

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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.

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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 iliachecome un cuneo,formando il bacino.

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presenta quattro coppie di fori sacrali, anteriori e posteriori, che lo attraversano. Tali fori corrispondono ai fori intervertebrali e servono al passaggio dei nervi.

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è formato dalla fusione delle ultime 4 o 5 vertebre

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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.

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Lo sterno è formato da 3 parti:manubrio,

corpo,processo xifoideo.

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Allo sterno si articolano le

prime 7 coste (vere)