scienze

IL SISTEMASCHELETRICOBoninchi AnnalisaFanetti FedericaRichini Raul

Tipologie di scheletroTutti gli esseri viventi sono dotati di strutture che conferisconoloro una determinata forma e li sostengono.I sistemi di sostegno presenti nel regno animale sono molteplici:- i vertebrati possiedono un sistema scheletrico interno(endoscheletro);- gli cnidari (come le meduse) hanno uno scheletro costituito daacqua mantenuta sotto pressione all'interno del loro corpo(scheletro idrostatico);- gli artropodi (insetti, crostacei, blattoidei e i gusci dei molluschi)hanno uno scheletro esterno rigido che deve periodicamenteessere sostituito per permettere la crescita dell'animale(esoscheletro o corazza o carapace).

Sistema scheletrico negli esseri umaniEndoscheletroNei vertebrati lo scheletro interno è collegato al sistema muscolare insieme al quale formal'apparato locomotore che ha il compito di consentire i movimenti e il sostegno del corpo.Funzioni sistema scheletrico:1. sostegno del corpo;2. protezione degli organi interni;3. eritropoiesi ed emopoiesi ovvero la produzione di globuli rossi, bianchi e piastrine tramite il midollo osseo;4. sistema di leve (su cui i muscoli esercitano la loro azione);5. movimento (tramite le contrazioni muscolari).6. equilibrio7. plastica, dà forma al corpo8. deposito di sali minerali

Le ossaLe ossa sono costituite da tessuto osseo, un tipo di tessutoconnettivo le cui cellule sono immerse in una matriceextracellulare solida, la quale è formata da fibre proteicheflessibili di collagene disposte in una impalcatura di cristalli difosfato di calcio.Due sostanze conferiscono all'osso due proprietà fondamentali:- l'elasticità ovvero la resistenza agli urti (il collagene);- La rigidità ovvero capacità di sostenere il peso del corpo (fosfatodi calcio).

Cellule del tessuto osseoLe cellule del tessuto osseo sono di tre tipologie:- gli osteoblasti ovvero le cellule che costruiscono l'osso producendo lamatrice ossea;- gli osteociti ovvero osteoblasti giunti a maturità;- gli osteoclasti ovvero cellule di grado di demolire la matrice ossea perricavare calcio e fosforo in caso di necessità dell'organismo.Il tessuto osseo ha capacità di rigenerarsi.

Tipologie di ossa:1. Ossa lunghe, dalla forma magra e lunga,2. Ossa corte, forma più o meno cuboide, costituite da tessuto osseo spugnoso circondato da uno strato sottile di tessuto osseo compatto; non contengono perciò midollo osseo.3. Ossa irregolari, ovvero raggruppamenti di ossa (vertebre, ossa facciali) con forme e dimensioni variabili; ( es. la rotula ).4. Ossa piatte, costituite da uno strato di tessuto spugnoso frapposto tra 2 lamine di tessuto compatto. Queste ossa hanno funzione protettiva, dato che hanno lo scopo di proteggere gli organi che si trovano subito dietro di esse. (Es. quelle del cranio, che hanno lo scopo di proteggere il cervello, oppure lo sterno per proteggere il cuore e i polmoni).5. sesamoidi, appiattite, piccole e tondeggianti e si sviluppano internamente ai tendini (es. patella);6. wormiane o suturali, appiattite, piccole e con forma indefinita, si trovano nelle linee di sutura delle ossa del cranio.

Struttura delle ossa EPIFISI(ossa lunghe): EPIFISI DIAFISILe ossa sono composte da una partecentrale allungata detta diafisi che si EPIFISIarrotonda alle estremità dette epifisi.La diafisi è composta esternamente daosso compatto (così chiamato per strutturadensa). All'interno della diafisi, vi è unacavità detta cavità diafisaria, che contieneil midollo osseo giallo per lo più adiposo(costituito prevalentemente da grassodepositato dal sangue).Le epifisi sono invece costituite sempre dauno stato esterno di osso compatto eall'interno da osso spugnoso, costituito dauna struttura ad alveare con numerosemicro-cavità riempite da midollo osseorosso, il quale produce le cellule delsangue (emopoiesi).

Al nutrimento dell'osso provvedono i canali di Havers, che percorrono iltessuto osseo compatto e all'interno dei quali passano vasi sanguinei enervi.Le ossa esternamente sono rivestite dal periostio, una membrana ditessuto connettivo di colore biancastro, da cui partono fasci di fibreconnettive: fibre di Sharpey, che estendendosi in profondità ancorano ilperiostio all'osso.Le cavità interne dell'osso sono ricoperte dall'endostio, una membranasimile al periostio.Alle estremità, neipunti di contatto con lealtre ossa, l'osso èrivestito da un sottilestrato di cartilagineche funge dacuscinetto, Il periostiosi interrompe anchenei punti diintersezione con lamuscolatura,lasciando posto aitendini.



Il midollo osseo occupa il canale delle ossa lunghe e gli spaziintertrabecolari delle ossa piatte e delle epifisi.Nella fase embrionale funge da organo emopoietico ed è di colorerosso vivo.Nell'adulto, solo il midollo del tessuto spugnoso mantiene talicaratteristiche, mentre il midollo della cavità diafisaria assume uncolore giallognolo perché sostituito da tessuto ricco di sostanzelipidiche.Negli esseri umani, un osso normale viene distrutto e ricostruitocompletamente ogni due mesi circa.Composizione delle ossa•Sostanza inorganica 55,8%;•Sostanza organica (osseina) 27,72%;•acqua 17%.

Processo di ossificazione L’ossificazione di un osso lungo inizia dal centro e procede verso le estremità. Alla nascita la diafisi è già ossificata e al suo interno è presente la cavità che contiene il midollo. Nelle epifisi incominciano a formarsi dei centri di ossificazione intorno alle 9 settimane di vita del bambino. Intorno ai 10 anni di età anche le epifisi sono ossificate ma una zona composta da cartilagine di accrescimento la separa dalla diafisi. In questa regione l’osso continuerà ad allungarsi fino a che la crescita sarà completa (intorno ai 20 anni).

ESPERIMENTO

IntroduzioneCon questo esperimento abbiamo voluto verificare le capacitàelastiche dell’osseina, la componente organica di natura proteicadella matrice extracellulare del tessuto osseo, formata per il 95%da fibre di collagene.Trattando l’osso con una soluzione acida, essa rimuove la matriceminerale ( Sali di calcio, fosforo, magnesio…) che compone iltessuto osseo, la quale conferisce durezza all’osso e rimanesolamente la componente inorganica ovvero l’osseina.

Strumenti Tempistiche• Aceto di mele • 1 / 2 settimane• Vasetto di vetro• 1 osso di gallina• Pinza d’acciaioProcedimento1. Dopo aver accuratamente pulito l’osso di gallina l’abbiamo immerso in un vasetto riempito fimo all’orlo con aceto di mele.2. Dopodiché abbiamo chiuso il vasetto e lasciato agire l’aceto per almeno una settimana.3. Attualmente siamo in attesa di poter osservare i risultati

OsservazioniNon avendo ancora raggiunto il termine del tempo d’attesanecessario per la riuscita dell’esperimento ci siamo documentatisui risultati che dovremmo ottenere, in attesa di poterli verificaredirettamente con i nostri occhi.Essendo l’aceto una sostanza acida, essa agendo sull’ossoscioglie i sali minerali che conferiscono durezza all’osso.Rimanendo solo l’osseina l’osso risulta elastico e flessibile.

Conclusioni Realizzando questo esperimento siamo rimasti colpiti dal fatto che con strumenti così semplici che utilizziamo tutti i giorni nelle nostre case abbiamo potuto verificare la composizione dell’osso e le sue proprietà, senza dover ricorrere a sostanze chimiche particolari e di difficile reperimento.

Struttura dello scheletroLo scheletro di una persona adulta é composto da 206 ossa ecostituisce il 14% del peso corporeo.Scheletro assile: scheletrocranio, colonna appendicolare:vertebrale, gabbia arti, cinti ( ossa chetoracica. Svolge legano gli arti allosoprattutto una scheletro assile,funzione protettiva ovvero il cinto( il cranio racchiude scapolare per glil'encefalo, la arti superiori e ilcolonna vertebrale cinto pelvico per gliil midollo osseo e la arti inferiori).gabbia toracica ipolmoni e il cuore).

La colonna vertebraleLa colonna vertebrale, detta anche colonna spinale, rachide o spinadorsale, è il principale sostegno del corpo umano e dei vertebrati ingenerale.FUNZIONI• sostegno;• protettiva, protegge il midollo spinale e riduce la possibilità che urti o vibrazioni arrechino danni al nostro corpo;• Motoria;

Essa è composta da 33-34ossa corte: le vertebre.Si possono differenziare 4distinte aree:• tratto cervicale ( 7 vertebre cervicali ),• colonna toracica o dorsale (12 vertebre toraciche),• tratto lombare (5 vertebre lombari)• tratto sacrococcigeo (5 vertebre sacrali: l’osso sacro e il coccige).

LE VERTEBRE : strutturaLe vertebre presentano in ognuna dei quattro tratti alcune caratteristiche specifiche,ma la forma di base, ad esclusione delle prime due vertebre cervicali, è identica.• In posizione anteriore troviamo il corpo vertebrale, di forma cilindrica.• Subito dietro, i forami vertebrali allineati uno sull’altro creano lo spazio tubulare detto canale vertebrale, che accoglie il midollo spinale.• Nella parte retrostante si trova una sporgenza più o meno marcata, che viene chiamata processo spinoso.• Ai lati di ogni vertebra si trovano le lamine e i processi trasversi (nel tratto toracico si collegano a questo livello le costole).• ogni corpo vertebrale ha, inoltre, quattro processi articolari, 2 sporgenti verso l’alto e 2 verso il basso, che mettono in contatto le vertebre.

■ Le vertebre sono separate da dischi di cartilagine: i dischi intervertebrali, dei veri e propri ammortizzatori naturali con la funzione di attenuare le pressioni esercitate durante i movimenti.

Le curvature naturali dellacolonna vertebraleOsservando la colonna vertebrale nella sua interezzalateralmente, si potrà notare che essa non è perfettamentediritta neanche nel soggetto sano, ma presenta invece quattrolievi curvature assolutamente normali che formano una sortadi due “S” impilate una sull’altra.

lordosi cervicale: è una curvaturacorrispondente alle 7 vertebrecervicali con la convessità rivolta inavanti (verso il petto);cifosi dorsale: è una curvaturacorrispondente alle 12 vertebretoraciche con la convessità rivoltaposteriormente (verso il dorso);lordosi lombare: è una curvaturacorrispondente alle 5 vertebrelombari con la convessità rivolta inavanti; cifosi sacrococcigea: è una curvatura corrispondente alle 5 vertebre sacrali e alle 4/5 coccigee con la convessità rivolta posteriormente .

Scoliosi fisiologica della colonna vertebraleOsservando frontalmente la colonna vertebrale si riscontrafisiologicamente una lieve curvatura laterale a livello toracico otoracico-lombare, con convessità destra nei destrimani econvessità sinistra nei mancini: la “scoliosi fisiologica“.In cosa consiste?Due curve di compenso sono presenti a livello cervicale elombare, probabilmente determinate dall’ingombro del cuore edall’uso prevalente di un solo arto.Ovviamente tale condizione fisiologica può essere accentuata percause patologiche: scoliosi patologiche.

Curvaturepatologiche dellacolonna vertebrale Se tali curve si accentuano, possono diventare patologiche e dare origine a: 1. Scoliosi 2. Cifosi 3. Lordosi

1. scoliosi: è una deformazione complessa di tipo tridimensionale della spina dorsale in cui la componente rotatoria è il fattore principale che ne determina la gravità. In presenza di una scoliosi, la colonna, osservata posteriormente, anziché essere diritta, presenta una o più curve ed è torta su sé stessa. Il metodo standard per valutare quantitativamente la curvatura della scoliosi è la misura dell’Angolo di Cobb; Glossario: Angolo di Cobb: angolo determinato dall’intersezione tra 2 rette tangenti alla prima e ultima vertebra colpite da scoliosi. Si può parlare di scoliosi quando l’angolo di Cobb supera i 10°.

2. cifosi patologica (o ipercifosi dorsale o dorso curvo): è una curvatura della colonna vertebrale con concavità anteriore che supera i 45° e che porta ad un incurvamento della schiena. Nel linguaggio popolare viene chiamata gobba;3. lordosi patologica (o lordosi lombare): è caratterizzata da un infossamento profondo della colonna vertebrale nella regione lombare, che proietta indietro il bacino e crea un dorso curvo. In particolare, la condizione è considerata patologica quando l’angolo di curvatura lombare è maggiore di 40-50°. In genere tali malformazioni della colonna vertebrale si manifestano macroscopicamente nel periodo compreso tra i 10 e i 13 anni.

Fratture osseePer frattura si intende una interruzione dell'integrità strutturaledell'osso che può essere di origine traumatica o patologica.■ Fratture da trauma, l'osso si frattura quando il trauma ha entità tale da superare i limiti di resistenza dell'osso stesso. Il trauma può interessare l'osso direttamente, provocando la frattura dell’osso nel punto in cui viene applicata la forza, o indirettamente, e quindi la frattura si manifesta ad una certa distanza dal punto di applicazione della forza.■ Fratture da processo patologico, le forze applicate possono creare una frattura pur essendo irrisorie o di modesta entità, si parla in questi casi di fratture patologiche (tipiche degli anziani con Osteoporosi).

■ Fratture da stress o da sovraccarico funzionale determinate dalla ripetizione di continue sollecitazioni sull'osso (tipiche degli atleti).■ fratture da avulsione (brusca e violenta contrazione muscolare) che determina un distacco osseo in corrispondenza dell'inserzione tendinea del muscolo stesso. Questa tipologia di frattura è molto frequente nei giovani atleti nei quali la massa ossea non è ancora ben consolidata.

Classificazione fratture In rapporto all'eventuale spostamento dei segmenti fratturati si distinguono:FRATTURA COMPOSTA (senza dislocazione dei frammenti): in cui i segmenti difrattura conservano la loro posizione anatomica;SCOMPOSTA (con dislocazione dei frammenti): in cui si verifica uno spostamentodei frammenti.

 In base all'integrità o meno della cute vi sono:CHIUSA: in cui la cute rimane integra;ESPOSTA: ad elevato rischio di infezione, in cui vi è lacerazione della cuteed esposizione esterna dell’osso.

 in base al numero di frammenti ossei prodotti:FRATTURE SEMPLICI: se la frattura origina due frammenti ossei ben distintiPLURIFRAMMENTARIE/ COMMINUTE : se invece origina numerosiframmenti (più rime di frattura)

 In base al decorso e alla forma della rima di frattura ( la fessura che separa i due frammenti ossei) le fratture possono essere classificate in: • FRATTURE TRASVERSE: la rima di frattura è disposta ad angolo retto rispetto all'asse longitudinale dell’osso • FRATTURE OBLIQUE: la rima di frattura forma un angolo inferiore a 90° rispetto all'asse longitudinale dell'osso (fratture a becco di flauto) • FRATTURE LONGITUDINALI: la rima di frattura è parallela all'asse longitudinale dell’osso • FRATTURE SPIROIDI: la rima di frattura compie un decorso a spirale lungo il segmento osseo, avvolgendosi ad esso.

 In base allo spessore dell’osso interessato dallafrattura si distinguono :FRATTURA COMPLETA : tutto lo spessore dell'ossoINCOMPLETA :una parte di esso (frattura incompletao semplice infrazione ossea). completa In base alla presenza o meno di forze deformantiFRATTURA STABILE: in mancanza di forze deformanti, si parla di fratturastabile.INSTABILE: quando subentrano forze deformanti come la forza muscolare cheimpediscono il contatto reciproco tra i due segmenti ossei. In questi casiverrà compromessa l'immobilità della frattura con conseguente ritardataguarigione

Fasi di guarigione delle ossafratturateLa guarigione da un evento traumatico esitato in frattura procede secondo leseguenti tappe:1. riduzione dell'ematoma (7-14 giorni), stabilizzazione della frattura, stimolo cellulare per la produzione di nuove strutture ossee2. temporanea produzione di un tessuto di guarigione soffice : \"tessuto di granulazione\" (4 -16 settimane).3. sostituzione di questo tessuto con un altro tessuto duro ma temporaneo denominato \"callo di ossificazione”4. sostituzione del \"callo\" con un tessuto osseo lamellare ben orientato5. il concomitante fenomeno di rimodellamento attraverso il quale l'osso recupera la sua forma originale (1 o più anni).

BIBLIOGRAFIA: http://www.my-personaltrainer.it/fratture-osse.htm Wikipedia Libro di testo: Viaggio nelle scienze naturali 2 Medicina online