SOSTEGNO & MOVIMENTO Parte I

1. SOSTEGNO & MOVIMENTO Parte I

2. APPARATO LOCOMOTORE • L’apparato locomotore è costituito da • Componente ossea: ossa e articolazioni • Componente muscolare costituita dalla muscolatura striata volontaria. • L’apparato locomotore risulta, quindi, costituito dalle ossa che si uniscono per formare lo scheletro, dalle articolazioni che connettono le ossa fra loro e dalla muscolatura scheletrica. • Nell’embrione lo scheletro è formato da circa 350 ossa di natura cartilaginea, molte delle quali si fondono nel corso dello sviluppo fetale tra loro; la natura cartilaginea dello scheletro resta circoscritta ad alcune zone di orecchio e naso, alla trachea ed ai bronchi, alla superficie anteriore delle coste ed alle superfici articolari.

3. FUNZIONI DELL’APPARATO SCHELETRICO • Sostegno: fornisce il sostegno del capo, del tronco e degli arti. • Protezione: protegge diversi organi e strutture interne • Movimento: i muscoli scheletrici, inserendosi sulle ossa tramite i tendini, consentono spostamenti dell’intero corpo o parti di esso: • Ossa: componente passiva dello scheletro • Muscoli: componente attiva • Riserva: le ossa sono un importante deposito di Sali minerali • Emopoiesi: alcune ossa contengono il midollo osseo, responsabile della produzione e sede dell’emopoiesi.

4. SCHELETRO ASSILE E APPENDICOLARE • La componente scheletrica viene a sua vota suddivisa in: • Scheletro assile: comprende le ossa del cranio del torace e della colonna vertebrale che insieme formano • l’asse longitudinale del corpo • Scheletro appendicolare: comprende le ossa degli arti superiori e inferiori ed i cingoli che li collegano al tronco

5. LO SCHELETRO ASSILE • Costituito da 80 ossa, il 40% delle ossa del corpo umano. • Comprende: • Il cranio (22 ossa) e le ossa associate (6x ossicini uditivi e l’osso ioide • La colonna vertebrale (24 vertebre+ il sacro ed il coccige) • La gabbia toracica (24 coste + lo sterno) • Lo scheletro assile crea una struttura che sostiene e protegge gli organi e fornisce la superficie di inserzione ai muscoli che: • Regolano la posizione di testa, collo e tronco • Eseguono movimenti respiratori • Stabilizzano o posizionano strutture dello scheletro appendicolare

8. COMPONENTE OSSEA • Le ossa vengono classificate per struttura o per forma. • In base alla struttura istologica vengono classificate in: • Ossa spugnose • Ossa compatte • La superficie delle ossa presenza sporgenze (apofisi, processi, tuberosità) o spine appuntite, solchi, fosse e docce che hanno funzioni articolari o permettono l’inserzione di tendini e legamenti.

9. I processi ossei sono, quindi, sporgenze di varia forma, contenute nell’osso che le ospita. Entrano a far parte delle articolazioni dando attacco a tendini, legamenti e muscoli. • Si riconoscono: • I condili, I tubercoli e le tuberosità: processi di forma tondeggiante • I trocanteri: processi ossei di forma varia • Le creste e Le spine: processi ossei sottili più o meno appuntiti

10. In base alla forma, e a seconda della prevalenza della lunghezza e della larghezza sullo spessore o della relativa equivalenza delle tre dimensioni, vengono classificate in: • Ossa lunghe: ossa dalla forma irregolarmente cilindrica in cui la lunghezza prevale sulla larghezza e sullo spessore. Presentano generalmente 3 regioni: • Un corpo allungato detto diafisi al cui interno è contenuto il canale midollare che ospita il midollo osseo. • Due estremità ingrossate dette epifisi (una prossimale ed una distale). • Ossa piatte: sono costituite da due lamine di osso compatto che racchiudono osso spugnoso • Ossa brevi: hanno le tre dimensioni sostanzialmente simili e sono costituite da tessuto osseo spugnoso, rivestito da tessuto osseo compatto.

12. TESSUTO OSSEO • Tessuto connettivo iperspecializzato. • La matrice è formata per 1/3 di fibre collagene e per 2/3 di sali di calcio, principalmente fosfato di calcio e carbonato di calcio che si legano alle fibre collagene e formano una struttura flessibile ma molto resistente alla frantumazione. • Le sue funzioni sono: • Sostegno per i muscoli • Protezione degli organi interni (cuore e polmoni, apparato riproduttivo) • Riserva di minerali principalmente il calcio (95%) • Produzione di cellule del sangue. • Garantisce, grazie alla sua formidabile struttura interna la massima resistenza con il minimo peso.

13. Come per la cartilagine, anche le cellule dell’osso, gli osteociti, sono accolte in lacune all’interno della matrice. • A differenza della cartilagine, l’osso è un tessuto vascolarizzato e innervato e le lacune che accolgono gli osteociti, sono disposte circolarmente intorno ai vasi sanguigni accolti nella matrice. • Data l’alta percentuale di sali di calcio che non permettono gli scambi di sostanza tra le cellule e i vasi, gli osteociti sono messi in comunicazione con l’ambiente esterno tramite estensioni citoplasmatiche dette canalicoli. • Anche l’osso, come la cartilagine, è avvolta da uno strato di tessuto connettivo detto periostio, incompleto solo a livello delle articolazioni e delle zone di inserzione di tendini e legamenti.

14. LE CELLULE DELL’OSSO • L’osso presenta 3 citotipi: • Cellule osteoprogenitrici: cellule che derivano dallo strato mesenchimale. • Sono presenti nel periostio • Possono differenziarsi in osteoblasti (frattura). • Osteoblasti: di origine mesenchimale. • Secernono la matrice (osteone) • Sono responsabili della sua mineralizzazione • Sintetizzano nuovo osso. • 2. Osteociti: cellule dell’osso maturo. • Sono coinvolti nel rimodellamento dell’osso • Insieme agli osteoblasti depongono i sali nella matrice. • Sono accolti in piccoli spazi detti lacune immersi in strati di matrice calcificata (lamelle). Comunicano attraverso prolungamenti detti canalicoli • Osteoclasti: nascono nel midollo osseo ed hanno gli stessi progenitori dei macrofagi e dei monociti. • Sono cellule giganti multinucleate originate per fusione degli osteociti • Hanno proprietà fagocitarie. • Secernono lisosomi le cui sostanze distruggono la matrice ossea, provocando il rilascio del fosfato e del calcio contenuti all’interno (osteolisi).

15. OSTEOBLASTI VS OSTEOCLASTI • Gli osteoblasti sono di derivazione mesenchimale, secernono l’osteone e sono responsabili insieme agli osteociti della sua mineralizzazione nonché del processo di osteogenesi. • Gli osteoclasti secernono lisosomi (???) in grado di degradare la matrice e rilasciare i minerali, aumentandone così la concentrazione plasmatica. Erodendo e riassorbendo l’osso (???), sono i responsabili dell’osteolisi, (osteoporosi).

17. STRUTTURA DELL’OSSO • Esistono due tipi di osso che con le dovute eccezioni sono presenti nella composizione generale di tutte le ossa: • Osso compatto o lamellare la cui unità morfofunzionale è l’osteone. • Osso spugnoso che ha un aspetto alveolare in cui le lamelle si organizzano a formare una rete tridimensionale che accoglie il midollo osseo.

18. OSSO COMPATTO O LAMELLARE • L’osteone è formato da un canale centrale, il canale di Havers, al cui interno scorrono i vasi che nutrono l’osso; questo è circondato dalle lamelle di matrice calcificata disposte su file parallele al cui interno ci sono le lacune contenenti gli osteociti. • I canali di Havers formano anastomosi con i canali di Volkmann o canali perforanti, una seconda serie di canali che decorrono parallelamente al canale centrale nutrendo gli osteoni più profondi e la cavità midollare interna.

19. Il midollo osseo è un tessuto molle che occupa il canale midollare e i canali di Havers delle ossa lunghe e gli spazi intertrabecolari delle epifisi e delle ossa piatte (tessuto osseo spugnoso) e costituisce il più importante organo emopoietico essendo la sede principale dove sono presenti tutti gli elementi maturi e immaturi della serie eritrocitica, granulocitica e megacariocitica. • La sua costituzione varia con l’età variando da rosso a giallo nel procedere dall’infanzia all’età adulta. • Il midollo rosso, particolarmente ricco di elementi ematopoietici, è proprio del periodo fetale e dell’infanzia mentre nel corso della vita viene gradualmente sostituito da midollo osseo giallo ricco in tessuto adiposo. • Permane nell’adulto nei corpi vertebrali, nello sterno nelle coste e nelle epifisi prossimali di omero e femore.

22. PERIOSTIO ED ENDOSTIO • Periostio: strato di tessuto connettivo altamente vascolarizzato che riveste la superficie esterna delle ossa. Manca a livello delle articolazioni. • Endostio: sottile strato di tessuto connettivo che riveste internamente l’osso spugnoso, quando presente, e la cavità midollare; si continua con i canali vascolari dell’osso. • Periostio ed endostio hanno importanti capacità osteogeniche, sono cioè, in grado di formare osso nuovo.

23. OSTEOGENESI • Esistono due meccanismi di ossificazione: • Membranosa o intramembranosa - Interessa le ossa piatte della volta per cranio (frontale, temporale parietale e parte della mandibola) - Simile allo sviluppo per apposizione della cartilagine. • L’osso si sviluppa dal mesenchima o dal tessuto connettivo fibroso. 2. Condrale o endocondrale - Interessa la base del cranio, colonna vertebrale, bacino, arti) - Si sviluppa un modello cartilagineo che viene sostituito in tutto o in parte da tessuto osseo

24. FASI DELL’OSSIFICAZIONE INTRAMEMBRANOSA • Simile allacrescita per apposizionedellacartilagine: • Differenziazionedegliosteoblastidalle cellule mesenchimali e osteoprogenitrici. • Gruppettidiosteoblasticheiniziano a secernere le componentiorganichedellamatrice. • La matrice (sostanzaosteoide) vaincontro a mineralizzazione. 4. Con il procedere della deposizione di osteoide si forma un’impalcatura tridimensionale di nuovo osso; alcuni osteoblasti rimangono intrappolati nella matrice e si trasformano in cellule quiescenti dette osteociti; gli osteoblasti vengono rimpiazzati dal differenziamento di ulteriori cellule mesenchimali i preosteoblasti del mesenchima si trasformano in… osteoblasti, che iniziano a deporre… osteoide, la matrice extracellulare dell’osso

28. OSSIFICAZIONE ENDOCONDRALE • Tipica delle ossa degli arti (femore e omero) • Inizia con un abbozzo di osso cartilagineo, generatosi per apposizione dal pericondrio e per successiva crescita interstiziale. • I condrociti al centro della diafisi si accrescono, la matrice comincia a calcificare, isolando i condrociti che muoiono, lasciando libera la cavità interna della diafisi. Il pericondrio si differenzia in periostio. • Il periostio forma uno strato di tessuto osseo intorno alla diafisi (colletto osseo) • L’osso in formazione necessita di nutrienti apportati dai vasi sanguinei con la vascolarizzazione del colletto osseo. Gli osteoblasti producono osso spugnoso creando un centro di ossificazione primario. • Man mano che l’osso si accresce, gli osteoclasti cominciano ad erodere l’osso spugnoso , creando la cavità midollare. • Gli osteoblasti si spostano dal centro di ossificazione primario verso l’epifisi.

29. CRESCITA DELL’OSSO IN LUNGHEZZA • Gli osteoblasti migrano dal centro di ossificazione primario verso le epifisi, sostituendo la cartilagine metafisaria con osso. • Contemporaneamente le epifisi continuano a crescere per deposizione di cartilagine. • Ad un certo momento che varia da osso a osso e da individuo a individuo, gli osteoblasti riescono a raggiungere l’epifisi determinando la formazione di un centro di ossificazione secondario. • Il centro di ossificazione secondario comincia a crescere e a deporre osso sostiuendosi alla cartilagine epifisaria, tranne che a livello delle articolazioni (cartilagine articolare) e nella zona di transizione tra epifisi e diafisi (cartilagine epifisaria).

30. CRESCITA DELL’OSSO IN LARGHEZZA • Crescita per apposizioneditessutoosseodalperiostio dove le cellule osteoprogeninitricidellostratointerno, sidifferenziano in osteoblasti

31. LE ARTICOLAZIONI • Le articolazioni sono dispositivi giunzionali che mettono in relazione due o più ossa, consentendo fra esse movimenti più o meno ampi. • Un’articolazione è quindi ogni punto dello spazio in cui due o più ossa sono a contatto, indipendentemente dal grado di movimento loro concesso. • Il nome delle articolazioni deriva tipicamente dal nome delle ossa in essa coinvolte. • In base al grado di movimento vengono classificate in: • Articolazioni mobili (diartrosi) • Articolazioni semimobili (sinfisi) • Articolazioni immobili (suture)

32. In base al grado di movimento che consentono, le articolazioni vengono classificate in 3 grandi gruppi: • Articolazioni mobili o diartrosi • Articolazioni scarsamente mobili sinfisi, sincondrosi e sindesmosi • Articolazioni immobili o suture

33. SINARTROSI • Vengono definite sinartrosi le articolazioni scarsamente mobili. • Si classificano in funzione della tipologia di tessuto che è interposto fra i capi articolari; in particolare abbiamo: • Articolazioni fibrose: suture e sindesmosi • Articolazioni cartilaginee: sinfisi e sincondrosi • Le sinfisi, in cui il tessuto interposto è costituito da cartilagine fibrosa • Le sincontrosi se il tessuto interposto fra i capi articolari è cartilagine ialina • Le sindesmosi se il tessuto interposto è costituito da connettivo fibroso • Le suture sono articolazioni immobili che si stabiliscono tra le ossa piatte del cranio

34. ARTICOLAZIONI FIBROSE • Vengono definite articolazioni fibrose o sinartrosi quelle articolazioni in cui due ossa entrano in contatto tramite fibre collagene. • Si distinguono in: • Suture → ossa del cranio, movimento minimo o nullo. • Gonfosi → articolazioni tipiche dei denti: si instaurano, infatti tra le radici del dente e il processo alveolare dell’osso mascellare a mezzo del legamento periodontale. Permettono un movimento minimo o nullo. • Sindesmosi→ un’ articolazione fibrosa in cui le due ossa prendono contatto tramite fibre di collagene relativamente lunghe che consentono un maggiore movimento rispetto alle suture (membrana interossea radio-ulna opp tibia-fibula)

35. GONFOSI

36. SINDESMOSI

37. SUTURE • Le suture sono articolazioni fibrose immobili o leggermente mobili che legano fra loro le ossa del cranio. • Possono essere classificate come: • Dentate (sutura coronale) • Squamose (sutura squamosa) • Piane (Processi palatini del mascellare)

40. LE DIARTROSI • Sono formate da: • I capi articolari delle ossa che entrano a far parte delle articolazioni. Questi risultano costituiti da singole superfici dette condili rivestita da cartilagine ialina. • Capsula articolare, tipica delle articolazioni mobili o diartrosi, è un manicotto di tessuto connettivo fibroso che si inserisce da entrambe le parti ai margini delle cartilagini articolari e continua nei periosti. E’, inoltre, rivestita internamente da una membrana sinoviale, capace di filtrare da sangue il liquido sinoviale; quest’ultimo ha funzione trofica per le cartilagini articolari e riduce l’attrito tra le superfici articolari. • Legamenti: fasci di tessuto connettivo che stabilizzano e rinforzano le articolazioni. Si distinguono: • Legamenti intrinseci: entrano a far parte della capsula articolare stabilizzandola • Legamenti estrinseci e/o Legamenti accessori: legamenti esterni alla capsula articolare

42. In base ai tipi di movimento che consentono e della forma dei condili articolari che coinvolgono, le diartrosi vengono classificate in 5 sotto categorie: • Artrodie • Enantrosi • Condiloartrosi • Articolazioni a sella • Ginglimi

43. ARTRODIE • I capi articolari hanno forma pianeggiante e possono solo scivolare tra loro

44. ENANTROSI • Nelle enantrosi le superfici articolari contrapposte di una emisfera cava e di una emisfera piena • Permettono movimenti su tutti i piani

45. CONDILARTROSI • Nelle condilartrosi le superfici articolari hanno la forma di un elissoide pieno e cavo.

46. ARTICOLAZIONE A SELLA • Nelle articolazioni a sella, le superfici articolari sono biassiali ossia convesse in una direzione e concave in quella ortogonale.

47. GINGLIMI • Nei ginglimi i capi articolari hanno la forma di due cilindri, uno cavo e l’altro pieno. • Si distingue in: • Ginglimo laterale se gli assi dei capi articolari sono paralleli all’asse longitudinale dell’osso • Ginglimo angolare se perpendicolari

49. PRINCIPI GENERALI DI MOVIMENTO • Tutti i movimenti, sia quelli semplici come il camminare che quelli complessi come i movimenti che si compiono durante l’attività motoria o fini come lo scrivere, sono in realtà combinazioni complesse di schemi motori semplici. • Ogni movimento è determinato dalla sinergia di diversi componenti: • Le diartrosi che caratterizzano il tipo di movimento • I muscoli, l’innervazione e le modalità di inserzione sono, invece, gli elementi caratterizzanti la forza e la destrezza del movimento. • I tipi di movimento consentiti alle articolazioni mobili o diartrosi sono essenzialmente 4: • Scivolamento • Movimento angolare • Rotazione • Circomduzione

50. LE LEVE • Una leva è una macchina semplice, un dispositivo costruito dall'uomo per vincere mediante una forza, detta motrice, un'altra forza detta resistente. • E’ costituita da: • Il fulcro ossia il punto attorno al quale ruota la leva • Il braccio della forza definita come la porzione di leva compresa tra il fulcro ed il punto di applicazione della forza • Il braccio del carico definita come la porzione di leva compresa tra il fulcro ed il punto di applicazione del carico. • Si riconoscono leve di prima, di seconda e di terza classe