Caratteristiche Osso spugnoso e compatto PDF

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Osso spugnoso, osso compatto, lamelle ossee L'osservazione al microscopio della struttura ossea ci permette di riconoscere: un tessuto osseo di tipo fibroso o non lamellare ed un tessuto osseo di tipo lamellare. Il tessuto osseo fibroso, o a fibre intrecciate, è un osso immaturo e si rinviene normalmente nell'embrione, nei neonati, in sede metafisaria e durante la guarigione delle fratture. Una volta deposto, il tessuto fibroso viene prontamente riassorbito e rimpiazzato con tessuto osseo di tipo lamellare. Al microscopio, il tessuto osseo fibroso si presenta come una serie di fibre intrecciate nelle tre dimensioni dello spazio in maniera pressoché casuale. Le maglie di questa "ragnatela tridimensionale" sono costituite da grosse fibre di collagene dallo spessore rilevante (5-10 μm di diametro). L'osso non lamellare è, nell'insieme, più elastico e meno consistente di quello lamellare, a causa della minore quantità di minerali e della mancanza di un orientamento preferenziale delle fibre di collagene. Il tessuto osseo lamellare forma l'osso maturo che deriva dal rimodellamento del tessuto osseo fibroso o di osso preesistente. Rispetto al precedente, è un tessuto più organizzato, con un orientamento ordinato e parallelo delle fibre collagene, che si dispongono in strati sovrapposti, detti lamelle ossee. 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. Tra i due tipi di tessuto, il lamellare è il più diffuso e costituisce la quasi totalità dell'osso compatto e buona parte dell'osso spugnoso. I due tipi di tessuto osseo (lamellare e non lamellare) si distinguono per la disposizione delle fibre collagene, ordinate nel primo tipo e non ordinate nel secondo. Negli adulti, tutto il tessuto osseo è di tipo lamellare; troviamo il tipo non lamellare durante l'ossificazione o durante la riparazione delle fratture.

Il tessuto osseo lamellare è a sua volta suddivisibile in osso spugnoso ed in osso compatto. La composizione di base è uguale ma è diversa la loro disposizione tridimensionale. Questa diversificazione consente di ottimizzare il peso e l'ingombro delle ossa in funzione delle diverse sollecitazioni cui sono sottoposte.

OSSO SPUGNOSO O TRABECOLARE: presenza di trabecole

L'osso spugnoso lo si ritrova principalmente nella parte più interna delle ossa, a livello delle ossa brevi, delle ossa piatte e delle epifisi delle ossa lunghe. Come il nome stesso lascia intendere, al microscopio si presenta come una spugna e al suo interno si notano molti spazi tra le specole (o trabecole). Le trabecole, variamente orientate e intersecate tra loro, delimitano cavità, dette cavità midollari, che contengono midollo rosso (ematopoietico) e giallo (grasso). Il tessuto spugnoso conferisce all'osso leggerezza, grazie alla sua struttura alveolare, e

permette ai muscoli di muovere le ossa più agevolmente. La distribuzione delle trabecole dipende dalle linee di carico; l'osso spugnoso è quindi adatto a sopportare sollecitazioni non troppo forti, ma che arrivano da diverse direzioni. Questo tipo di osso, è più abbondante a livello della colonna vertebrale, delle costole, della mascella e del polso. Costituisce solo il 20% della massa scheletrica, ma rappresenta la componente metabolica più attiva. OSSO COMPATTO OD OSSO CORTICALE: presenza di osteoni

L'osso compatto forma la porzione esterna (più superficiale) delle ossa brevi, delle ossa piatte e delle ossa lunghe; costituisce inoltre le diafisi di queste ultime. Si tratta di un osso duro, solido, compatto, appunto, perché privo di cavità macrospicamente evidenti; piccoli canali sono riservati ai vasi sanguigni, alle cellule ed ai loro processi, necessari per mantenerlo in vita. Costituisce l'80% della massa scheletrica. Si presenta con la struttura a lamelle organizzate in osteoni. Gli OSTEONI sono le unità strutturali dell'osso compatto. Al loro interno, le cellule ossee (osteociti) sono distribuite in cavità a forma di lente biconvessa dette lacune ossee. La caratteristica più evidente dell'osteone è data dalla presenza di colonne di lamelle (da 4 a 20) concentriche che delimitano un canale centrale. All'interno di questo canale, detto di Havers, decorrono nervi e vasi, sia sanguigni che linfatici. Nel loro insieme, lamelle e canale formano il sistema haversiano (sinonimo di osteone). I vari sistemi comunicano tra di loro (anastomosi), con la cavità midollare e con la superficie libera dell'osso tramite i canali disposti trasversalmente e obliquamente, detti canali di Volkmann.

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L'osso compatto conferisce rigidità, durezza e resistenza alle sollecitazioni meccaniche. La maggior parte di osso compatto è localizzata a livello delle ossa lunghe degli arti inferiori e superiori. Calcio e salute delle ossa Nel corpo umano sono presenti complessivamente circa 1000 g di calcio, distribuiti:

 nel tessuto osseo con funzione strutturale (99%);  nel tessuto muscolare (0,3%);  nel plasma, nel fluido extracellulare e in altre cellule (0,7%). Il calcio presente nel plasma è rappresentato, per il 50%, da ioni calcio liberi, per il 40%, è legato a delle proteine e, per il 10%, è complessato a degli anioni. Tra queste tre, la frazione più importante è rappresentata dal calcio ionizzato (50%), poiché attiva fisiologicamente , quindi rigorosamente controllata. Si definisce calcemia la concentrazione degli ioni calcio nel sangue. In condizioni normali tale parametro è mantenuto entro un ristretto range di valori, che va da 9 a 10 mg per decilitro di sangue. Sia un suo abbassamento (ipocalcemia), che un suo eccessivo rialzo (ipercalcemia) causano gravi alterazioni funzionali alla muscolatura striata e liscia. Il calcio extraosseo svolge infatti numerose funzioni:  è necessario per la trasmissione del segnale nervoso;  è coinvolto nel meccanismo molecolare della contrazione muscolare;  funziona da segnale intracellulare per alcuni ormoni, come l'insulina;  è necessario al funzionamento di diversi enzimi grazie ai quali interviene, ad esempio, nella cascata della coagulazione;  fa parte del cemento intercellulare che tiene unite le cellule a livello delle giunzioni serrate;

Effetti dell'ipocalcemia: tetania, ipereccitabilità cardiaca, spasmi bronchiali, vescicali, intestinali e vascolari. Effetti dell'ipercalcemia: riduzione dell'eccitabilità muscolare e nervosa. Per evitare l'insorgenza di queste condizioni, la calcemia è continuamente mantenuta sotto controllo grazie all'azione combinata di vari ormoni, come la calcitonina e il paratormone.

Ossa: di cosa sono fatte e come si rinnovano L'osso è un tessuto connettivo altamente specializzato e, come tale, composto da cellule, fibre e sostanza fondamentale amorfa. Quest'ultima, insieme alle fibre, costituisce la cosiddetta matrice extracellulare, formata a sua volta da una componente minerale e da una frazione organica.

La componente minerale della matrice extracellulare è formata principalmente da fosfato di calcio, che si organizza sottoforma di cristalli, simili ad aghi, immersi nella componente organica secondo un preciso orientamento. La componente minerale, costituita anche da fosfato, carbonato, magnesio, sodio e da una piccola quantità d'acqua, rappresenta soltanto ¼ del volume dell'osso. Tuttavia, essendo molto densa, costituisce, da sola, la metà del peso scheletrico. La componente organica della matrice extracellulare, detta anche osteoide, è costituita da fibre di collagene (95%) e da sostanza fondamentale amorfa (5%), a sua volta composta da proteoglicani. L'osso è una struttura dinamica, sottoposta ad un processo di rimodellamento che continua per tutta la vita. L'entità di tale processo è considerevole (circa 1/5 dello scheletro viene rimodellato ogni 12 mesi) e, come tale, richiede un buon apporto di energia. Inoltre, per sostenere il rimodellamento osseo, è fondamentale associare all'apporto calorico una buona disponibilità di minerali, soprattutto di calcio. Responsabili del rinnovamento osseo sono due tipi di cellule, rispettivamente chiamate osteoclasti ed osteoblasti. I primi, polinucleati e ricchi di microvilli, secernono acidi ed enzimi proteolitici che, distruggendo la matrice ossea, liberano i minerali in essa contenuta. Grazie a tale processo, circa 500 mg di calcio vengono rimossi quotidianamente dall'osso (0,05% del calcio totale). In seguito a questo processo di erosione ossea intervengono gli osteoblasti, cellule dalle funzioni diametralmente opposte rispetto alle precedenti. Gli osteoblasti, infatti, garantiscono la formazione e la deposizione di matrice organica nelle cavità generate dall'azione catabolica degli osteoclasti. Non appena tale matrice raggiunge uno spessore sufficiente, viene prontamente mineralizzata, grazie all'interposizione di calcio. Questo

processo di mineralizzazione va avanti per mesi, durante i quali la densità del nuovo osso aumenta progressivamente. La maggior parte della massa ossea viene accumulata entro i 18-20 anni; dopo questo periodo la mineralizzazione continua ad aumentare, seppur lentamente, fino a raggiungere il picco intorno ai trent'anni. Per questo motivo è molto importante promuovere una regolare attività fisica ed un'alimentazione adeguata in età giovanile. Dopo i 40 anni, la massa ossea va incontro ad una riduzione fisiologica a carico della componente organica e di quella minerale. Questo processo, assolutamente fisiologico, quindi inevitabile, è chiamato osteoatrofia senile. Al contrario, se la perdita di massa ossea è tale da compromettere l'espletamento delle normali funzioni ossee, si parla di osteoporosi. La differenza fra osteoatrofia e osteoporosi, quindi, è solo quantitativa. Le due condizioni sono invece uguali dal punto di vista qualitativo, perché accomunate da una riduzione della massa ossea a carico della componente organica e di quella minerale.

Fattori di rischio per l'osteoporosi Molti fattori di rischio predispongono all'osteoporosi. Alcuni di questi sono congeniti e, come tali, non modificabili (sesso femminile, razza bianca, corporatura longilinea, familiarità, età e menopausa). Per i fattori ambientali o comportamentali, invece, si può fare molto: immobilità forzata (ingessatura di un arto, astronauti ecc.) esistono terapie specifiche per accelerare la rimineralizzazione ossea); Alimentazione povera di calcio, Vitamina C (interviene nel processo di maturazione del collagene) e vitamina D (aumenta l'assorbimento intestinale del minerale). Sedentarietà (il movimento facilita la deposizione di calcio nelle ossa); Eccesso di esercizio fisico (specie se non accompagnato ad un'adeguata assunzione di macro e micronutrienti, può accelerare la decalcificazione ossea); Dieta iperproteica (troppe proteine promuovono l'ipecalciuria, cioè un'eccessiva eliminazione di calcio con le urine); va comunque precisato che in diversi studi le diete iperproteiche hanno dimostrato di aumentare l'assorbimento intestinale di calcio, compensando le aumentate perdite urinarie del minerale; inoltre, una dieta molto ricca di proteine sembra favorire la sintesi di ormoni con effetto anabolico sull'osso (come l'IGF-1), riducendo la sintesi di paratormone; allo stato attuale, quindi, le diete iperproteiche NON sono considerate dannose per la salute delle ossa; anche una dieta povera di proteine, per contro, potrebbe rappresentare un fattore di rischio per l'osteoporosi. Abuso di alcol e caffè Fumo Uso prolungato di alcuni farmaci (come i cortisonici) La cessazione della produzione di estrogeni aumenta il rischio di osteoporosi nelle donne in periodo postmenopausale, poiché viene meno l'effetto stimolatorio di tali ormoni sulla proliferazione osteoblastica. La perdita di massa ossea è particolarmente elevata nei primi

cinque anni dopo il climaterio. Anche in questo delicato periodo della vita l'esercizio fisico si è dimostrato particolarmente efficace nell'attenuare la perdita di massa ossea.

Livelli di assunzione raccomandati di calcio nella popolazione italiana Età

mg/die

0-1

500

1-6

800

7-10

1000

11-19

1200

20-29

1000

30-60

800

>60

1000

gravidanza e allattamento per 5 anni dopo la menopausa

+400 1500

Calcio e Vitamina D Per l'assorbimento intestinale del calcio alimentare è fondamentale la presenza di vitamina D. Tale sostanza può essere assunta con alcuni cibi (fegato, pesce e oli di pesce, uova, burro latte e pochi altri alimenti) o essere sintetizzata nella cute. A partire dal colesterolo si forma il 7-deidrocolesterolo che, per azione dei raggi UV a livello cutaneo, dà origine alla vitamina D3. A sua volta tale vitamina dev'essere attivata, passando prima nel fegato, dove viene idrossilata, e, infine, a livello renale, dove viene completamente attivata. Una carenza di vitamina D può quindi dipendere da insufficiente apporto alimentare e/o da insufficiente esposizione alla luce solare. Inoltre tale deficit può essere legato alla presenza di serie patologie epatiche e/o renali, che inibiscono l'attivazione della vitamina. Essendo liposolubile, la vitamina D viene immagazzinata nel tessuto adiposo. Questa sostanza promuove l'assorbimento intestinale del calcio con lo stesso meccanismo degli ormoni steroidei. Come tale, entra nel nucleo degli enterociti e induce la codificazione per la sintesi di una proteina, chiamata calcium binding protein (CaBP). Tale proteina è in grado di trasportare gli ioni calcio dentro gli enterociti. In sostanza, quindi, la vitamina D è essenziale per aumentare l'assorbimento intestinale del calcio assunto con gli alimenti. La quantità di ioni calcio che viene assorbita dipende tuttavia anche da altri costituenti della dieta. La biodisponibilità di calcio è infatti limitata dalla

presenza a livello intestinale di ossalati (contenuti nel cacao e nelle verdure a foglia verde come gli spinaci e la bietola), fitati (crusca, legumi, pane integrale) e dalla presenza di troppi lipidi. Data l'importanza della vitamina D per l'assorbimento intestinale del calcio, una sua carenza si ripercuote in un'inadeguata mineralizzazione della matrice ossea neoformata. Quando questa condizione cronicizza, determina rachitismo nei bambini e osteomalacia negli adulti.

Calcio e osteoporosi

Il calcio e l'osteoporosi Il calcio è il minerale più abbondante nel corpo umano. Legandosi al fosforo forma cristalli di idrossiapatite, che costituisce la struttura cristallina delle ossa e dei denti. Circa il 99% del calcio corporeo è presente in queste due strutture per un totale di circa 1200 grammi (il

rapporto calcio-fosforo nelle ossa è di 2,5:1). Il rimanente 1% si trova nella forma ionizzata e svolge un ruolo importante nella trasmissione degli impulsi nervosi, nell'attivazione enzimatica e nella coagulazione del sangue. Il calcio ha inoltre un ruolo fondamentale nei processi di contrazione della muscolatura liscia, scheletrica e del miocardio (cuore). Il calcio si trova principalmente nelle ossa, depositato sottoforma di cristalli di idrossiapatite, tali depositi sono insolubili ma possono essere utilizzati dall'organismo in caso di necessità. La calcemia (la concentrazione di calcio nel sangue) rimane sempre entro un range di valori costanti in quanto non è direttamente regolata dall'assunzione alimentare. Tre ormoni intervengono per mantenere costante la calcemia: la vitamina D, il paratormone e la calcitonina. La vitamina D regola l'assorbimento di calcio a livello intestinale, il paratormone lo mobilizza dalle ossa (aumenta l'attività osteoclastica) mentre la calcitonina ne favorisce la deposizione (aumenta l'attività osteoblastica). Calcitonina e paratormone formano il cosiddetto sistema calciostatico, grazie al quale la calcemia viene mantenuta intorno al valore costante di 10 mg/100 ml. Anche i reni possono intervenire nella regolazione della calcemia agendo sulla quota di calcio riassorbita. Nella popolazione italiana l'assunzione media giornaliera corrisponde a circa 500-800 mg di calcio. Di questa quota solo una piccola parte (20-30%) viene effettivamente assorbita. A livello intestinale l'assorbimento viene favorito dalla presenza delle vitamine A, C, D e dalla presenza di grassi e sali biliari. L'acido ossalico e l'acido fitico esercitano invece un effetto inibitorio sull'assimilazione del calcio. Questi acidi possono alterare sensibilmente il bilancio del calcio nell'organismo, specie se, accanto ad un ridotto apporto di calcio alimentare vengono introdotte grandi quantità di vegetali ricchi di ossalati (spinaci, crescione, barbabietola, pomodori, etc.) oppure cereali o farine integrali di grano, orzo, avena, mais che contengono molto acido fitico. Altri alimenti che riducono l'assorbimento del calcio sono la

caffeina, il sodio (sale) e l'elevato apporto proteico. Il lattosio (lo zucchero presente nel latte) ne facilita invece l'assorbimento. Il Calcio introdotto con gli alimenti viene assorbito nell'intestino tenue. Tale processo è favorito dalla vitamina D, dall'acidità gastrica, dal lattosio e da dall'acido ascorbico. E' sfavorito invece dalla carenza di vitamina D e da troppe fibre vegetali introdotte con la dieta. Il calcio è contenuto soprattutto nei latticini, in alcuni crostacei e pesci (aragoste, sardine e salmone), nei legumi, nei broccoli, nelle uova e nelle mandorle UNA CURIOSITÀ: Il calcio è un rilassante naturale e se assunto dai 20 ai 40 minuti prima di andare a dormire, favorisce il riposo notturno. 

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I limiti superiori dell'intervallo di età si intendono fino al compimento del successivo compleanno (ad esempio con "1 - 3 anni" si intende da 1 anno appena compiuto fino al compimento del 4° anno). L'ultima classe di età della donna è "50 e più" poiché con la menopausa cambiano i fabbisogni di due importanti nutrienti: il calcio e il ferro. Nell'uomo l'ultima classe di età è "60 e più". Nei lattanti, bambini e adolescenti, gli intervalli di peso sono i valori di riferimento ripresi dalla tabella 1 del capitolo "Energia": il limite inferiore dell'intervallo corrisponde al peso delle femmine nella classe d'età più bassa, mentre il limite superiore corrisponde al peso dei maschi nella classe di età più elevata. Nell'adulto è stato riportato il peso desiderabile medio dei maschi e delle femmine nella popolazione italiana (vedi capitolo "Energia"). Nelle donne in età post-menopausale si consiglia un apporto di calcio da 1200 a 1500 mg in assenza di terapia con estrogeni. Nel caso di terapia con estrogeni, il fabbisogno è uguale a quello degli anziani maschi (1000 mg).

CALCIO, OSTEOPOROSI E ATTIVITÀ FISICA

L'attività fisica rappresenta un potente stimolo per mantenere o per aumentare la massa ossea. Vengono consigliate, a tal proposito, attività di tipo antigravitario come la camminata, la corsa e la danza . Il peso del corpo, infatti, stimola positivamente la calcificazione con conseguente aumento della densità ossea. Non esiste un'età migliore di un'altra per trarre giovamento dalla pratica regolare di attività sportive. Anche all'età di 70-80 anni un ex atleta che si mantiene fisicamente attivo ha una massa ossea superiore rispetto a individui sedentari della stessa età. Il picco di massa ossea rappresenta il valore di massima densità minerale. Esso dipende da fattori genetici ed ambientali e viene raggiunto in età giovane–adulta (circa 20-30 anni). Un ridotto picco di massa ossea aumenta il rischio di osteoporosi in età avanzata, quando diminuisce l'azione protettiva esercitata dagli ormoni sessuali (testosterone per gli uomini ed estrogeni per le donne). La pratica regolare di attività fisica durante il periodo adolescenziale/giovanile favorisce il massimo sviluppo minerale osseo allontanando il rischio di osteoporosi in tarda età. Tuttavia, nei giovani atleti, l'eccessiva pratica sportiva abbinata a restrizioni caloriche può addirittura aumentare la fragilità ossea ed il rischio di fratture. In età a...