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Lo scheletro La matrice extracellulare può essere rappresentata da due tipologie, quella della cartilagine e quella dellosso,che differiscono nelle composizione.

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1 Lo scheletro La matrice extracellulare può essere rappresentata da due tipologie, quella della cartilagine e quella dellosso,che differiscono nelle composizione chimica e nelle caratteristiche fisico-chimiche in relazione alle diverse funzioni delluna rispetto allaltra. Consiste di un tessuto vivente dinamico formato da una matrice extracellulare mineralizzata in combinazione con la formazione ed il riassorbimento delle cellule dellosso. Tre citotipi sono coinvolti nella formazione dellosso: i condrociti, produttori di cartilagine; gli osteoblasti, produttori di osso; gli osteoclasti, riassorbitori di osso.

2 Il sistema locomotore, scheletro, giunture e muscolo scheletrico hanno origine dal mesoderma, pertanto, seguono le linee differenziative di tipo mesenchimale (mesenchimal stem cells, msc). Cellule mesenchimali Tessuto epiteliale e ghiandolare

3 Linee differenziative della cellula mesenchimale a – cellula mesenchimale b – fibroblasti c – condrociti d – osteociti e – adipociti f – granulociti g – endoteliociti h – cellula staminale emopoietica - mioblasti Le cellule mesenchimali (msc) esprimono, nel corso del differenziamento, linee cellulari che appaiono fenotipicamente diverse e compongono i tessuti di origine dal mesenchima.

4 Nel corso del differenziamento dello scheletro, genericamente, vengono espresse due formazioni mesenchimali, assai diverse fenotipicamente tra loro: il tessuto connettivo fibroso ed il tessuto cartilagineo Il risultato è in ogni caso losso, tessuto in cui la componente organica viene cementata da cristalli di idrossiapatite che rappresenta una vera e propria riserva (banca) del Ca ++ dellorganismo. Il differenziamento dello scheletro ha partenza da questi tessuti in precisi distretti dellorganismo.

5 Recenti ricerche ( ) hanno dimostrato che alcuni fattori di crescita sono impegnati nella formazione dellosso : IGF (insulin growth factor o fattore di crescita insulinico), TGFß (transforming growth factor beta o fattore di crescita induttore del differenziamento), BMP (bone morphogenetic protein o fattore di crescita proteine morfogenetiche dellosso), FGF (fibroblast growth factor o fattore di crescita fibroblastico). Ciascuna delle famiglie dei fattori di crescita consiste di multipli geni. IGF, TGFß, BMP e FGF sono prodotti anche dagli osteoblasti e dalle altre cellule osteogenetiche. Vari ormoni, fattori di crescita e stress meccanici influenzano la produzione nelle cellule osteogenetiche di IGF, TGFß, BMP e FGF, che agiscono nella regolazione locale della formazione di osso. Più recentemente è stato dimostrato che luso di IGF, TGFß, BMP e FGF riduce i tempi di riparazione da fratture e induce la formazione di osso neoformato negli impianti. N. B. growth factor (GF) = fattori di crescita, proteine induttrici della proliferazione e del differenziamento cellulare

6 BMP, le proteine morfogenetiche dellosso, sono citochine multifunzionali membri della superfamiglia delle TGF-ß, fattore di crescita induttore del differenziamento. Sono le sole molecole segnale che possono indurre neoformazione di osso in sede tipica od eterotipica ( ). Le BMP sono anche distribuite in larga misura in altri distretti dellorganismo, nervi, canale alimentare, rene, cuore e polmone e sembrano avere un ruolo centrale nella organogenesi di vertebrati. Lidoneo stimolo è proliferativo e non propriamente differenziativo o meglio la risposta allo stimolo dipende a) dai potenziali fenotipi della cellula stimolata; b) dalla concentrazione del fattore di crescita; c) dalla concentrazione dei recettori cellulari

7 Lo scheletro Lo scheletro assile comprende ossa piatte e corte. Lo scheletro appendicolare comprende ossa lunghe, piatte e corte. A simmetria bilaterale, consiste di una porzione assile e di una appendicolare.

8 Lo scheletro cranio busto arto superiore arto inferiore

9 Il sistema scheletrico rappresenta il sostegno dellintero corpo, i segmenti scheletrici che lo compongono costituiscono limpalcatura che sostiene i tessuti molli e gli organi, ne determina i cambiamenti di posizione in toto o in parte mantenendone i rapporti ed impedendo deformazioni o compressioni incompatibili con la vita. Costituisce un modello di studio chiaro, preciso, semplice e facilmente comprensibile. Rappresenta per lalta ripetitività nella forma e nella posizione dei segmenti scheletrici e per la reperibilità dei suoi componenti un valido modello di studio attuale e completo (Evidence Based Medicine).

10 SISTEMA SCHELETRICO (circa 204 segmenti) Scheletro assile (86-88) - cranio (29) - colonna vertebrale (32-34) - coste (24) - sterno (1) Scheletro appendicolare (126) - arti superiori (64) - arti inferiori (62)

11 FUNZIONI DELLO SCHELETRO 1)Supporto 2)Protezione 3)Movimento 4)Deposito di minerali e lipidi 5)Produzione di cellule del sangue

12 Architettura del tessuto osseo 1.Compatto: - denso e solido - unità funzionale = osteone canale centrale (Havers) canale perforante (Volkmann) lamelle concentriche - tra gli osteoni: lamelle interstiziali - sui margini interni ed esterni: lamelle circonferenziali - ricopre la superficie esterna dellosso, dove a sua volta è rivestito dal periostio o dalla cartilagine articolare - resiste a sollecitazioni unidirezionali (asse di orientamento degli osteoni)

13 Architettura del tessuto osseo 2. Spugnoso: - rete di trabecole formata da lamelle ossee - generalmente non ci sono osteoni - la diffusione dei nutrienti avviene tramite canalicoli - alleggeriscono il peso complessivo dellosso - ricopre la superficie interna delle ossa e, ove presente, circonda il midollo osseo - è rivestito dallendostio - resiste a sollecitazioni multidire- zionali

14 Nel segmento scheletrico, dallesterno allinterno, distinguiamo: 1 – il periostio 2 – lo strato circonferenziale esterno 3 – lo strato di osso compatto (nelle diafisi) 4 – lo strato circonferenziale interno 5 – lendostio

15 Osso lungo Osso corto Osso piatto

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17 Classificazione dei segmenti scheletrici Ossa lunghe Ossa corte Ossa piatte Ossa irregolari Ossa pneumatiche Ossa wormiane o suturali Ossa sesamoidi

18 Classificazione dei segmenti scheletrici secondo le caratteristiche organolettiche Ossa lunghe: lasse lungo prevale sugli altri; Ossa corte: gli assi lunghezza, larghezza e spessore si equivalgono; Ossa piatte: gli assi di lunghezza e larghezza prevalgono sullo spessore; Ossa irregolari: hanno caratteri misti corti e piatti. Ossa pneumatiche: contengono cavità piene di aria; Ossa wormiane o suturali: si trovano nello scheletro del cranio; Ossa sesamoidi: si trovano nei tendini;

19 Osso lungo

20 Le ossa lunghe Epifisi prossimale Diafisi Epifisi distale

21 Le ossa lunghe Sezione della diafisi

22 Epifisi Diafisi Osso lungo

23 Osso piatto

24 Le ossa corte

25 Osso corto e irregolari

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27 Ossa pneumatiche

28 Vascolarizzazione di un segmento scheletrico Diafisi Epifisi

29 Modello vascolare dellosso 1. Arteria nutritizia 2. Arteriole periostali 3. Arteriole metafisarie Corticale – zona di inserzioni Cavità midollare anastomosi Art. midollare asc. Art. midollare disc. Corticale sottoperi ostio


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