Matrice ossea: cos'è, componenti e caratteristiche

Le ossa sono organi rigidi che formano l'endoscheletro degli animali vertebrati. La sua funzione principale è quella di dare agli esseri viventi protezione, capacità di movimento, sostegno, produzione di cellule del sangue (emopoiesi) e stoccaggio e rilascio di minerali in base alle esigenze fisiologiche del organismo.

Insieme a muscoli e tendini, l'insieme delle ossa nell'uomo forma quello che conosciamo come il "sistema locomotore". La muscolatura striata si contrae a piacimento in base alle direttive del cervello, e poiché è attaccata al ossa, funge da leva per eseguire i movimenti che vogliamo eseguire in qualsiasi momento dado.

Gli esseri umani hanno un totale di 206 ossa. 80 di loro fanno parte dello scheletro assiale, l'asse centrale del corpo, e 126 costituiscono i nostri arti. Al di là dell'osteologia di base già esplorata in altre occasioni, oggi vi portiamo una sezione tissutale dell'osso di enorme interesse a livello anatomico e clinico: so tutto sulla matrice ossea.

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Generalità del tessuto osseo

Il tessuto osseo, insieme al midollo osseo e ad altri tessuti connettivi, conferisce struttura e funzionalità alle ossa.. Da parte sua, questa è definita come un'organizzazione tissutale di natura congiuntiva composta da cellule ed elementi non viventi calcificati, che formano quella che conosciamo come matrice ossea extracellulare.

Per come le vediamo dure e resistenti, crediamo che le ossa siano fisiologicamente rigide e che non subiscano cambiamenti nel tempo: niente di più falso. Il tessuto osseo è duro, ma anche estremamente plastico, in quanto presenta un metabolismo di riassorbimento e riparazione altamente complessi mediati da ioni, cellule, ormoni, proteine ​​e fattori nutrizionale. Ci sono casi in cui le lesioni e i traumi sono troppo aggressivi perché l'osso possa essere riparato, ma, nella maggior parte dei casi, il tessuto osseo è in grado di riprendersi dopo una frattura.

Il tessuto osseo è costituito dal 2% di cellule e dal 98% di sostanze extracellulari, vale a dire, matrice ossea. Sebbene dedicheremo alcune note finali per conoscere le cellule delle ossa, questa volta ci concentriamo su ciò che le circonda.

Cos'è la matrice ossea?

La matrice ossea è il componente caratteristico dell'osso, poiché gli conferisce le sue qualità anatomiche e fisiologiche. È composto dal 65-70% di sali inorganici (minerali) e dal 30-35% di sostanze organiche. Vi raccontiamo le particolarità di entrambi gli elementi nelle righe seguenti.

1. Porzione inorganica

La parte minerale della matrice è ciò che conferisce alle ossa la capacità di immagazzinamento, resistenza e protezione. Il materiale inorganico compreso in questa sezione è costituito da depositi di fosfato di calcio, sotto forma di una sostanza nota come idrossiapatite. I cristalli di apatite sono lunghi circa 40 nanometri e hanno la forma di un prisma esagonale, spesso con grande sviluppo sulle facce piramidali. Come già sai, hanno un colore biancastro-giallastro.

Come abbiamo già detto, la matrice inorganica rappresenta circa il 70% del peso secco dell'osso. Il 99% del calcio, l'85% del fosforo e il 40-60% del sodio e magnesio di cui il corpo ha bisogno è immagazzinato interamente nel nostro scheletro. Senza andare oltre, grazie alle nostre ossa gli esseri umani “immagazzinano” dentro di noi 1-1,2 chilogrammi di calcio puro. Questo minerale è essenziale per la contrazione muscolare, la trasmissione dei segnali nervosi, l'assorbimento della vitamina B12, la stimolazione delle secrezioni ormonali e molto altro.

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2. Porzione biologica

Costituisce il 30% circa della matrice ossea. Questa sezione organica è rappresentata principalmente da proteine, in particolare da diversi tipi di collagene. Il collagene di tipo I è quello con la maggiore presenza (95% della quota organica totale), ma si osservano anche tracce di collagene di tipo IV (5%) e, occasionalmente, di tipo III. A seconda dell'orientamento delle fibre di collagene, la matrice ossea può essere di natura laminare, non laminare e osteonica o laminare concentrica.

Oltre al collagene, nella parte organica della matrice ossea troviamo anche altre proteine, anche se in proporzione molto minore. Ecco un elenco dei più importanti:

• Osteocalcina: proteina di natura ormonale (ormone) la cui presenza nel sangue è correlata al coefficiente di formazione ossea.
• Osteonectina: una fosfoproteina che interagisce con il collagene e i sali inorganici nella matrice ossea.
• Trombospondina: proteina secretoria con capacità antiangiogenica, cioè inibisce la formazione di nuovi vasi sanguigni da quelli esistenti.
• Fosfatasi alcalina: responsabile del processo di defosforilazione a livello molecolare.

La parte cellulare dell'osso

Lasciamo la matrice ossea per nominare brevemente quel 2% di materia cellulare che costituisce il tessuto osseo. Per prima cosa abbiamo le cellule osteoprogenitrici, che si differenziano, durante il loro sviluppo, in altri corpi cellulari utili alla produzione ossea.

Di grande interesse sono anche osteoblasti, le cellule ossee responsabili della secrezione della matrice ossea che abbiamo appena descritto. Sono in grado di sintetizzare cristalli di idrossiapatite che, come abbiamo già detto, sono costituiti da calcio e fosfato. È curioso sapere che gli osteoblasti, come quasi ogni altro tipo di cellula, conservano la capacità di replicarsi stessi, ma questo non è possibile nel tempo perché sono "bloccati" nella matrice solida che essi stessi sintetizzare.

Qui entrano in gioco gli osteociti, che rappresentano oltre il 90% delle cellule del tessuto osseo.. Sono formati da osteoblasti (che a loro volta derivano da cellule osteoprogenitrici) e dal loro lavoro consiste nel mantenimento della matrice ossea, o attraverso la sintesi di nuovi materiali o il riassorbimento di loro stessi. A causa della loro capacità di immagazzinare o "rilasciare" il calcio osseo nel sangue, si ritiene che partecipino attivamente al metabolismo del corpo e all'equilibrio minerale.

All'ultimo posto abbiamo osteoclasti, cellule multinucleate che degradano e riassorbono il tessuto osseo. Può sembrare controproducente distruggere il materiale osseo (e lo è davvero), ma, Quando nel corpo mancano i minerali essenziali per determinati processi fisiologici, a volte non ce ne sono altri opzione.

La matrice ossea non è a tenuta stagna

Come abbiamo detto in precedenza, la matrice ossea è in continua evoluzione. Normalmente il processo di sintesi e riassorbimento della matrice è equilibrato, ed è mediato da sostanze come l'ormone paratiroide (PTH), calcitonina, estrogeni, vitamina D, varie citochine e altri fattori locali (prostaglandine).

Il picco della massa ossea si trova nella specie umana oltre i 30 anni, perché fino a qui si verifica la crescita ossea, o che è lo stesso, un tasso di sintesi della matrice più elevato rispetto al riassorbimento. Da qui si genera un "altopiano" fisiologico che dura circa 10 anni, ma con l'avanzare dell'età, sempre più matrice ossea viene distrutta e meno viene sintetizzata.

A partire dai 40 anni di età, ogni anno si perde lo 0,3-0,5% della matrice ossea. Nelle donne, la condizione accelera in modo esorbitante durante la menopausa, a causa della drastica caduta di ormoni sessuali, che si traduce in un tasso di perdita ossea fino al 5% all'anno (anche se è più tardi) stabilizzare).

Come avrete già sospettato, questo invecchiamento osseo si traduce in una patologia più che nota a qualsiasi anziano: l'osteoporosi. Questa condizione è comune nella popolazione che invecchia, ma è senza dubbio un evento clinico con un'incidenza molto più elevato nelle donne, a causa dell'esagerato riassorbimento osseo che si verifica nei 5-7 anni successivi alla menopausa.

È stimato che L'80% delle donne sopra gli 80 anni soffre di osteoporosi, mentre la prevalenza negli uomini anziani di età superiore ai 70 anni oscilla dell'11,3%. Non sorprende che la maggior parte delle fratture dell'anca e di altre lesioni gravi si verifichino in persone di età avanzata: quando le ossa sono fragili, qualsiasi caduta può compromettere seriamente l'integrità del individuale.

Curriculum vitae

Non vogliamo concludere con una nota dolente, poiché lo sviluppo del processo è importante quanto il suo esito. La matrice ossea custodisce un'infinità di segreti e, senza dubbio, è un agglomerato di sostanze davvero affascinante dal punto di vista anatomico e fisiologico. Come sospettare, ad esempio, che la carenza di calcio nel corpo possa causare la degradazione attiva della matrice ossea da parte delle cellule ossee?

Come hai visto, nulla nell'essere umano è immobile, per quanto rigido e indistruttibile possa sembrare. Come tutti i tessuti che ci definiscono, le ossa subiscono cambiamenti drastici in base allo sviluppo individuale, alle condizioni ambientali, all'omeostasi interna ea molti altri fattori.

Riferimenti bibliografici:

• Matrice ossea e consolidamento, Medwave. Ritirato il 25 febbraio a https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Modulo di basi anatomiche e fisiologiche dello sport: le ossa. Ritirato il 25 febbraio a http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Journal of Osteoporosi e metabolismo minerale: Osteoporosi. Definizione. Epidemiologia. Ritirato il 25 febbraio a http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.