Il sistema scheletrico

Il sistema scheletrico
Il sistema scheletrico è formato da ossa, articolazioni e in misura modesta da
cartilagini. L'insieme delle ossa del corpo prende il nome di scheletro. In un
individuo adulto lo scheletro è formato da circa 206 ossa, divise tra parte assile
(cranio, colonna vertebrale, gabbia toracica e bacino) e parte appendicolare
(arti superiori e inferiori). Esse rappresentano circa il 20% del peso di un
individuo in quanto il tessuto osseo è un
tessuto particolarmente leggero. Ogni anno il
10%
delle
ossa
vengono
rimodellate;
pertanto, allo scheletro occorre circa 10 anni
per rinnovarsi completamente.
La funzione del scheletro
Lo scheletro svolge la funzione di:
– impalcatura di sostegno per i muscoli e i
vari organi del corpo,
– protezione dei tessuti molli e degli organi
interni,
– produzione di elementi cellulari del sangue
(ematopoiesi),
– deposito di sali minerali (soprattutto
calcio).
Il tessuto osseo
È formato da cellule ossee in grado di nutrire,
rinnovare e rimodellare l'osso, inserite in una
matrice extracellulare composta da fibre di
collagene e da sali minerali, soprattutto
fosfato e bicarbonato di calcio.
Le cellule ossee e le fibre di collagene
rappresentano la parte organica del tessuto
osseo, i sali minerali la parte inorganica. A
questi ultimi, l'osso deve la sua particolare
consistenza e la sua capacità di resistere alle
forze di trazione e pressione; alle cellule
ossee e al collagene deve la sua elasticità e
flessibilità.
Le cellule ossee vengono didatticamente suddivise in quattro categorie: gli
osteociti ed i loro precursori, gli osteoblasti e gli osteoclasti.
Gli osteoblasti sono responsabili della formazione del tessuto osseo, mentre gli
osteoclasti sono responsabili della sua disgregazione. Al lavoro di queste cellule
si deve il rimaneggiamento osseo. Fino ai 20 anni di età prevale l'azione degli
osteoblasti con la produzione di tessuto osseo. Tra i 20 e i 40 anni il
meccanismo della produzione e quello della distruzione ad opera degli
osteoclasti sono in equilibrio. Dopo i 40 anni prevale la demolizione e dunque le
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ossa si indeboliscono e diventano fragili. Gli osteociti sono invece cellule
mature del tessuto osseo, poste in cavità chiamate osteoni; si tratta di
osteoblasti che, dopo aver svolto il proprio compito, rimangono imprigionati
nella matrice extracellulare calcificata dell'osso. Sebbene gli osteociti siano
cellule a riposo sembra che partecipino al metabolismo osseo in risposta a
stimoli di diversa natura regolando la quota di calcio e di fosforo e controllando
l’attività degli osteoblasti e degli osteoclasti.
Come si classificano le ossa
In relazione alla loro struttura, le ossa si distinguono in tessuto osseo
compatto (omogeneo e denso) e in tessuto osseo spugnoso (composto da una
fitta rete di cavità più o meno ampie intercomunicanti tra loro chiamate
trabecole).
In base alla loro lunghezza, larghezza e spessore, le ossa si distinguono in:
– lunghe, quando prevale la lunghezza su larghezza e spessore; esse hanno
un corpo o diafisi e due estremità o epifisi (es. il femore);
– corte, di forma cuboidali o cilindriche costituite per lo più da osso spugnoso
(es. polso);
– piatte, quando sono sottili e generalmente incurvate, costano di due strati
sottili di osso compatto tra i quali è compreso uno strato di osso spugnoso
(es. scapola).
La morfologia generale delle ossa
Sulla parte esterna delle ossa troviamo una membrana di tessuto connettivo
ricca di vasi sanguigni e terminazioni nervose: il periostio. La sua funzione è
fondamentale nella crescita e nella riparazione dell'osso soprattutto in seguito
a frattura.
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Esternamente tutte le ossa sono ricoperte da tessuto osseo compatto; anche la
diafisi nelle ossa lunghe è formata da tessuto osseo compatto, mentre l'interno
delle ossa piatte, corte e le epifisi delle ossa lunghe sono formate da tessuto
osseo spugnoso. L'aspetto spugnoso è dovuto alle già citate trabecole, sottili
strutture variamente orientate ed intrecciate tra loro, all'interno delle quali si
trovano numerose cavità intercomunicanti dette cavità midollari contenenti
midollo osseo, vasi sanguigni e nervi. L'orientamento delle trabecole non è
casuale bensì segue linee di forza che vengono esercitate sul tessuto dalle
sollecitazioni meccaniche a cui è sottoposto.
Nelle cavità midollari delle ossa è contenuto il midollo
osseo, che può essere giallo o rosso. Il midollo rosso, che
ha la funzione di generare i globuli bianchi e rossi (funzione
emopoietica), è presente in particolare nel tessuto
spugnoso (quindi nelle epifisi delle ossa lunghe, nelle ossa
corte e piatte); il midollo giallo, costituito essenzialmente
da grasso e da tessuto connettivo, si trova nel canale
midollare delle diafisi: solo quando l'organismo subisce una
grave perdita di sangue anche il midollo giallo è in grado di
produrre globuli rossi.
La colonna vertebrale è il luogo dove si concentra la
maggiore produzione di midollo osseo in età adulta; infatti
nei bambini il midollo è presente in tutte le ossa, ma
crescendo, questo si concentra soprattutto nelle vertebre,
nelle ossa della gabbia toracica, nel bacino e nelle ossa del
cranio.
Le zone delle ossa che consentono il collegamento con le altre ossa vicine sono
invece ricoperte di cartilagine e formano le superfici articolari.
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La cartilagine
La cartilagine (nell'immagine a fianco contrassegnata
in azzurro) è formata da un tessuto connettivo più
elastico e flessibile di quello osseo. Oltre a costituire
lo scheletro del feto (poi sostituito da tessuto osseo) e
quello del naso e dell'orecchio nell'adulto, la
cartilagine ricopre le estremità delle ossa in
corrispondenza di molte articolazioni: la sua superficie
liscia protegge le ossa che vengono a contatto fra
loro, evitando lo sfregamento e permettendo ai capi
articolari di scorrere l'uno sull'altro.
Il tessuto cartilagineo non è vascolarizzato; si nutre
attraverso il tessuto osseo che ricopre, accrescendosi
e rigenerandosi continuamente.
Come nascono le ossa
Lo scheletro umano prima della nascita è composto quasi unicamente di
cartilagine: il feto, infatti, non ha ossa. Esse si formeranno in seguito, a poco a
poco, con la sostituzione graduale
dello scheletro di cartilagine con
quello osseo, in un processo
chiamato ossificazione. Le ossa si
formano attraverso la deposizione
di sali di calcio che, partendo dal
centro
dell'osso
(nucleo
di
ossificazione), si estende verso la
periferia. Non tutta la cartilagine
però si trasforma in osso: in
alcune zone, dove l'elasticità del
tessuto cartilagineo può essere particolarmente utile come nelle articolazioni e
nei dischi intervertebrali, rimane a formare la cartilagine articolare.
Le ossa si sviluppano in lunghezza grazie alla presenza di nuclei di ossificazione
chiamati metafisi in prossimità delle epifisi. Tale zona rimane finché non viene
completato dopo i 18-21 anni l'ossificazione. L'accrescimento in larghezza è
invece garantito dalla continua deposizione di nuovo tessuto osseo sulla
superficie della diafisi.
Gli effetti del movimento sull'apparato scheletrico
L'apparato scheletrico presenta nel periodo giovanile una caratteristica di
grande importanza, la plasticità. Infatti, più l'individuo è giovane, più
facilmente le ossa si modellano in conseguenza degli stimoli ricevuti. Ciò è
possibile perché il processo di ossificazione non è terminato e l'accrescimento è
ancora in corso. Il movimento, se ben eseguito, può indurre le sollecitazioni
necessarie a guidare l'accrescimento.
Il movimento però può essere anche pericoloso; infatti, tale malleabilità dello
scheletro rende possibile il crearsi di deformazioni, che una volta acquisite
sono permanenti. Questi danni si verificano soltanto se si esagera con gli
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esercizi di forza (pesi, sovraccarichi, ecc.) o si assumono posizioni scorrette. Le
ossa infatti seguono la legge generale dei tessuti, secondo la quale nei tessuti
eccitazioni deboli danno origine all'attività vitale, eccitazioni medie la
stimolano, quelle forti la danneggiano, quelle violente la arrestano.
L'esercizio fisico in primo luogo stimola la
crescita delle ossa in lunghezza e in
larghezza: le pressioni esercitate dal peso
e dalla trazione delle masse muscolari
favoriscono la moltiplicazione delle cellule
ossee. La pratica motoria, poi, attiva e
migliora la circolazione sanguigna nella
membrana che avvolge le ossa (periostio):
ciò permette una migliore nutrizione del
tessuto osseo, che può diventare più forte
e resistente.
Se si confrontano le ossa di una persona abituata all'attività fisica con quelle di
una persona sedentaria, si osserverà che le prime presentano una superficie
ricca di creste e curvature molto marcate e che, se sollecitate, si
dimostreranno assai resistenti; nel secondo caso invece la superficie sarà liscia
e nell'insieme le ossa risulteranno molto più fragili e quindi maggiormente
soggette a fratture.
Svolgere attività fisica durante l'adolescenza permette in definitiva di
accrescere in modo significativo la densità ossea e di prevenire in questo modo
le fratture dovute a malattie degenerative che colpiscono le ossa in età
avanzata. Le ossa possono infatti perdere sali minerali, soprattutto calcio,
diventando fragili. Ciò porta a una malattia chiamata osteoporosi, che colpisce
con frequenza soprattutto le donne dopo i 50 anni.
Le trabecole di una persona affetta
da osteoporosi
Le trabecole di una persona
sana
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