Cenni sullo sviluppo dello scheletro umano


Nell’embrione, la corda dorsale – destinata ad essere sostituita dalla colonna vertebrale – e il cranio membranoso, capsula connettivale di con­tenzione e di protezione dell’encefalo, rappresentano le prime formazioni a funzione scheletrica. Il processo di sviluppo dello scheletro ha inizio solo verso il quarantesimo giorno dal concepimento, e perdura fin oltre il ventesimo anno di vita.

Le ossa sono preformate nell’embrione, o come connettivo (ossifi­cazione connettivale o membranosa o ossificazione diretta), o come carti­lagine ialina (ossificazione condrale o ossificazione indiretta). L’ossificazione connettivale o membranosa è tipica di alcune ossa craniche, dette ossa di rivestimento, quali i parietali, la squama del tem­porale, il frontale ed in parte la squama dell’occipitale.

Il processo è caratterizzato dalla trasformazione delle cellule connettivali in osteoblasti, cui è deputato il compito di formare la sostanza ossea fondamentale, iniziando da uno o più punti detti centri di ossificazione. L’ossificazione condrale a sua volta è distinta in ossificazione endocondrale ed in ossificazione pericondrale a secondo che si effettui in seno alla cartilagine, diretta verso l’esterno, oppure alla sua superficie, di­retta verso l’interno.

Il processo, analogo in entrambi i casi, inizia in aree ristrette di cartilagine, i centri di ossificazione, e si estende poi in determinate direzioni. Nei centri di ossificazione compare un letto vascolare di nuova formazione per mezzo del quale pervengono nella zona gli osteoblasti ed i condroclasti.

I condroclasti, elementi voluminosi e polinucleati, sono deputati alla demolizione della cartilagine, mentre gli osteoblasti depongono i costituenti della sostanza fondamentale e le fi­brille collagene, formando la cosiddetta sostanza osteoide su cui in segui­to precipitano i sali di calcio. Durante il processo gli osteoblasti si trasformano in osteociti ed alla fine restano conglobati nella sostanza fondamentale che si costituisce intorno.

Le trabecole ossee di provenienza endocondrale si differenziano da quelle di provenienza pericondrale per l’inglobamento di resti della so­stanza fondamentale cartilaginea.

L’accrescimento dell’osso nelle varie direzioni viene garantito dal­la continua neoformazione di cartilagine e dalla continua sostituzione di questa con tessuto osseo neoformato. Infatti, per la ristrettezza dello spazio a loro disposizione, le cellule cartilaginee si dispongono in più file sovrapposte dando luogo alla formazione della cosiddetta cartilagine seriata.

L’accrescimento in lunghezza delle ossa lunghe, viene consentito dalla permanenza, tra la diafisi e le epifisi, fino a circa il 23° anno di vita, di un disco cartilagineo di derivazione epifisaria, detto cartilagine di coniugazione.

La forma definitiva dell’osso è dovuta all’esistenza di zone aplastiche, in cui il processo di ossificazione si arresta e all’attività di cellule particolari, gli osteoclasti, a funzione erosiva, responsabili soprattutto della formazione del canale midollare delle ossa lunghe.


Osteologia generale. Note introduttive

Le ossa dello scheletro umano, che assieme ai muscoli ed alle articolazioni costituiscono l’apparato locomotore, sono in media 203. Questo numero, tuttavia, può risultare diminuito di qualche unità per un processo di sinostosi, cioè di fusione di elementi ossei, oppure aumentato, con variazioni individuali, per la presenza di ossa classificate con i nomi di sovrannumerarie, accessorie e sesamoidee.

Con il primo termine si intende il risultato di una mancata fusione di nuclei ossificativi primitivi. Le ossa accessorie, invece, sono considerate residui ancestrali, cioè elementi ossei scomparsi nella filogenesi umana. L’ultimo termine si riferisce ad ossa di piccole dimensioni, originatesi dopo la nascita, per un processo di ossificazione di noduli cartilaginei, nello spessore di tendi­ni o di legamenti, in prossimità di punti soggetti ad azioni meccaniche. Alcune di esse sono costanti, come quelle del piede e della mano.

Solitamente esiste un rapporto proporzionale tra la lunghezza delle singole ossa e la statura dell’individuo cui appartengono. Questo rappor­to di proporzionalità, che riguarda anche i singoli segmenti scheletrici tra di loro, è di grande importan­za per l’artista.
Le ossa possono essere divise in due grandi classi: ossa impari me­diane, dotate di simmetria bilaterale, ed ossa pari, prive di un piano di simmetria, presenti ciascuna in due esemplari, destro e sinistro, immagine speculare l’uno dell’altro.

Vengono poi classificate in:
ossa lunghe, in cui la lunghezza prevale sullo spessore e sulla larghezza (omero, radio, ulna, ossa del metacarpo, falangi della mano e del piede, ossa del metatarso, femore, tibia, fibula e clavicola).
ossa corte, in cui i tre parametri sono dello stesso ordine di grandezza (vertebre, carpo, tarso, ossa sesamoidee ed osso joide).
ossa piatte, in cui lo spessore è minimo rispetto alla lunghezza ed alla larghezza (sterno, scapola, osso dell’anca, coste, parte delle ossa del cranio).
ossa miste, originate dalla fusione di ossa corte (sacro e coccige), o di “un osso corto e dì uno piatto (temporale, sfenoide ed occipitale).
ossa pneumatiche, che racchiudono spazi contenenti aria (frontale, etmoide, osso mascellare, temporale e sfenoide).

Da un punto di vista chimico, l’osso è costituito per il 66% circa da fosfato di calcio ed altre sostanze inorganiche e, per la restante parte, da materia organica, fondamentalmente osseina, sostanza simile al collagene del connettivo, da cui, per ebollizione, si ot­tiene gelatina.

La superficie ossea è rivestita da una membrana connettivale, il pe­riostio, in cui si distinguono due strati: uno eccentrico, costituito da tes­suto fascicolare, ricco di fibre collagene e molto vascolarizzato, ed uno più interno, con predominanza di fibre elastiche e meno irrorato.

Tra quest’ultimo e la sostanza ossea, esiste poi uno strato cambiale, formato da osteoblasti, cellule responsabili dei processi osteoformativi, che garantisce il risaldarsi delle fratture anche in età senile. Facilmente scollabile dall’osso, il periostio ne ricopre tutte le superfici, ad eccezione di quelle che sono sede di impianto di tendini e di legamenti ed esclusi i tratti cartilaginei, che sono invece rivestiti dal pericondrio.

La struttura delle ossa lunghe, corte e piatte presenta caratteristi­che peculiari.
Le ossa lunghe sono costituite da una diafisi, porzione corrispon­dente alla parte tubolare centrale e da due epifisi, porzioni corrisponden­ti alle due estremità. La diafisi è formata da tessuto osseo compatto, detto appunto compatta, costruito a guisa di astuccio a delimitare il cavo diafisario o canale midollare, occupato nell’adulto dal midollo giallo.

La compatta, che nell’anziano riduce ad uno spessore di pochi millimetri, dando così giustificazione alla relativa maggiore frequenza di fratture, è una struttura discontinua formata da tre tipi di sistemi lamel­lari: sistemi di lamelle fondamentali, che decorrono paralleli alla circon­ferenza della diafisi, osteoni o sistemi lamellari concentrici e sistemi di lamelle interstiziali, questi ultimi piccoli frammenti residui di sistemi di la­melle fondamentali e di osteoni.

Un discorso più approfondito meritano gli osteoni: essi sono di­sposti eccentricamente ai vasi che li percorrono e lungo un unico vaso si susseguono in fila più osteoni, incastrati tra di loro con le estremità a for­mare una specie di sottile tubo, Il decorso delle fibre collagene nelle la­melle che compongono gli osteoni, può essere prevalentemente verticale, orizzontale o misto, e questo orientamento preferenziale è predisposto per sopportare adeguatamente le orientate sollecitazioni meccaniche, cui viene quasi costantemente sottoposto ogni elemento osseo.

Nelle epifisi, un sottile strato di compatta avvolge il trabecolato della spugnosa, perfuso dal midollo rosso. La spugnosa, come indica il termine, è costituita da trabecole e da lamine in parte fenestrate, legate variabilmente da anastomosi, a descrivere una struttura particolare, ricca di piccoli spazi delimitati come da un continuo intreccio di reti.

Questa architettura varia col variare di tre fattori fondamentali: la forma, la densità e l’orientamento delle trabecole. Quando queste ultime presentano una direzione preferenziale, allora si parla di traiettori principali della spugnosa, che sono in rapporto con le linee di carico che l’osso prevalen­temente sopporta. Le trabecole sono formate da piccoli osteoni.

Le ossa corte sono composte, solitamente, da spugnosa rivestita da un sottile strato di compatta, ma in alcune di esse, come in quelle del car­po, i valori quantitativi tra i due costituenti possono essere invertiti. Nelle ossa piatte due lamine di compatta delimitano uno strato di spugnosa che, nel caso tipico delle ossa piatte craniche, è detta diploe.

Nell’osso si riconoscono pertanto tre tipi di strutture: strutture di primo ordine, date dalla disposizione del tessuto in forma spugnosa od in forma compatta, strutture di secondo ordine, rappresentate dai sistemi lamellari e strutture del terzo ordine, costituite dall’orientamento delle fibrille collagene nelle lamelle.

Si è accennato al midollo osseo: si tratta di una sostanza molle, perfusa nelle cavità dell’osso, dove può essere presente come midollo ros­so, che ha una funzione emopoietica, in quanto genera gli eritrociti ed i mielociti, o come midollo giallo. Quest’ultimo, di natura adiposa, è il prodotto finale della trasformazione del midollo rosso e, a sua volta, si trasforma in midollo gelatinoso.

La vascolarizzazione delle ossa presenta differenze dipendenti dal­le dimensioni delle stesse. Infatti, tenendo conto che l’osso necessita di una vascolarizzazione superficiale e di una profonda, si nota che nelle os­sa corte di piccole dimensioni i due sistemi sono scarsamente distinti, mentre in quelle corte e piatte più grandi, il dispositivo è chiaramente du­plice.

Nelle ossa lunghe poi, sono presenti tre sistemi vascolari: periostale, profondo ed epifisario.Il primo, originato dalla rete vascolare periostale, penetra nella compatta e, dopo avervi formato una maglia dì capillari passanti per gli osteoni, all’interno dei canali di Havers, si raccoglie, percorrendo a ritro­so la strada, in venule e quindi refluisce nelle vene del periostio.

Il sistema profondo origina da un’arteria nutrizia che, penetrata nell’osso tramite il forame nutrizio, senza emettere rami, giunge nel cavo diafisario e nella spugnosa dove si arborizza. Il sistema epifisario, sostenuto da un’arteriola per estremità, irrora contemporaneamente superficie e profondità del tratto osseo, anastomizzandosi in parte con il sistema profondo. Quanto all’innervazione, essa in parte è vasomotoria, in parte sen­sitiva, affidata a corpuscoli del tipo di quelli del Pacini. I nervi penetrano nell’osso accompagnando i vasi arteriosi.

CENNI DI TERMINOLOGIA

Apofisi: Sporgenze tozze e brevi che si distaccano dalla superficie ossea con una base piuttosto ampia.
Processi: Sporgenze ben delimitate con radice di attacco piuttosto ristretta.
Tuberosità: Sporgenze arrotondate, a larga base.
Tubercoli: Sporgenze arrotondate, più circoscritte, meno larghe delle apofisi e delle tuberosità.
Spine: Sporgenze appuntite.
Creste: Sporgenze sviluppate lungo una linea.
Fossette: Incavature a contorno circolare.
Docce: Incavature a maggiore sviluppo lungo una direzione.
Solchi: Simili a docce, ma meno profonde.


Nomenclatura anatomica e piani fondamentali del corpo umano

Per facilitare lo studio dell’Anatomia, è necessario precisare alcuni concetti generali concernenti una prima nomenclatura anatomica, e la suddivisione del corpo umano in piani od assi fondamentali.
Una visione generale e sistematica della struttura dell’organismo umano viene data dal seguente prospetto.

Cellula: unità fondamentale biologica della materia vivente.

Tessuto: insieme di varie categorie di cellule.

Sistema: singolo tessuto, considerato nel suo insieme e per tutta la sua estensione nel corpo: così, ad esempio, il sistema nervoso comprende tutte le parti del corpo formate da tessuto nervoso, e il sistema muscolare tutte quelle costituite da tessuto muscolare.

Organo: entità morfologica di forma e funzione determinata risultante, solitamente, dalla associazione e compenetrazione di più tessuti.

Apparato: insieme di organi che concorrono alla stessa funzione; tale, ad esempio, è l’apparato respiratorio, formato da cavità nasali, laringe, trachea, bronchi, polmoni e via dicendo.

Il corpo umano, nella sua totalità, si suddivide in due settori: TRONCO (parte assile) e ARTI (parte appendicolare).  Per quanto concerne la conformazione generale, in rapporto ad alcuni riferimenti geometrici, si nota che esso è costruito secondo un piano di simmetria bilaterale, risultando così diviso in due parti, dette antimero destro ed antimero sinistro, specularmente uguali.

In realtà, mentre esteriormente si riscontra una simmetria quasi perfetta, interiormente essa viene a mancare per motivi funzionali e di sviluppo, specialmente nella cavità addominale.  Il piano che determina questa simmetria passa per lo sterno e la colonna vertebrale e viene detto piano sagittale mediano. Piani paralleli a questo ultimo, sono detti piani sagittali laterali.

Verticali come i precedenti, ma a loro perpendicolari, decorrono i piani frontali, rispettivamente, piano ventrale se tangente alla faccia anteriore del corpo, piano dorsale se tangente a quella posteriore.
Infine, piani trasversi o orizzontali sono quelli che tagliano orizzontalmente il corpo, risultando quindi perpendicolari sia ai frontali che ai sagittali.

Nella precisazione di sede di parti dell’organismo, si fa uso degli aggettivi: craniale e caudale; col primo ci si riferisce a parti più vicine alla testa, col secondo, a parti più vicine all’estremità inferiore dei tronco. Nello studio degli arti, la posizione è indicata dagli aggettivi prossimale e distale, dove il punto di riferimento è dato dalla radice dell’arto stesso.

(A. e G. Morelli – 1977)