OSSIFICAZIONE ENDOCONDRALE: ISTOLOGIA E PROCESSO - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2026

L' ossificazione endocondrale e l' ossificazione intramembranosa sono due meccanismi di formazione dell'osso durante lo sviluppo embrionale. Entrambi i meccanismi danno origine a tessuto osseo istologicamente identico.

L'ossificazione endocondrale richiede uno stampo cartilagineo ed è il meccanismo di ossificazione per la maggior parte delle ossa lunghe e corte del corpo. Questo processo di formazione dell'osso avviene in due fasi: 1) si forma un modello in miniatura di cartilagine ialina; 2) la cartilagine continua a crescere e funge da scheletro strutturale per la formazione ossea. La cartilagine viene riassorbita quando viene sostituita dall'osso.

Rappresentazione grafica della struttura della cartilagine ialina (Fonte: Kassidy Veasaw tramite Wikimedia Commons)

Si chiama endocondrale perché l'ossificazione avviene dall'interno verso l'esterno, per differenziarla dall'ossificazione pericondrale che avviene all'esterno (dal pericondrio) verso l'interno.

Ossificazione significa formazione ossea. Questa formazione ossea è prodotta dall'azione degli osteoblasti che sintetizzano e secernono la matrice ossea, che viene poi mineralizzata.

L'ossificazione inizia in un sito nella cartilagine chiamato centro di ossificazione o nucleo osseo. Potrebbero esserci molti di questi centri che si fondono rapidamente per formare un centro di ossificazione primario da cui si svilupperà l'osso.

Istologia

Nel feto, nella regione in cui deve formarsi l'osso, si sviluppa un modello di cartilagine ialina. La cartilagine ialina è formata dalla differenziazione delle cellule mesenchimali. Contiene collagene di tipo II ed è il più abbondante nel corpo. Da questa cartilagine si verifica l'ossificazione.

Formazione della cartilagine

Nelle regioni in cui deve formarsi la cartilagine, le cellule mesenchimali vengono raggruppate e modificate, perdendo le loro estensioni e diventando arrotondate. È così che si formano i centri di condrificazione. Queste cellule si trasformano in condroblasti, secernono matrice e rimangono intrappolate, formando i cosiddetti "spazi vuoti".

I condroblasti circondati da una matrice che formano gli spazi vuoti sono chiamati condrociti. Queste cellule si dividono e, mentre secernono la matrice, si separano, formando nuovi spazi vuoti e di conseguenza, generando la crescita della cartilagine.

Questo tipo di crescita avviene dall'interno verso l'esterno e si chiama crescita interstiziale. Le cellule mesenchimali che circondano la cartilagine si differenziano in fibroblasti e vanno a formare il pericondrio che circonda lo scheletro cartilagineo.

Formazione ossea

Inizialmente, la cartilagine cresce, ma poi i condrociti al centro si ipertrofizzano, accumulano glicogeno e formano vacuoli. Questo fenomeno riduce le partizioni della matrice, che a loro volta calcificano.

È così che inizia il processo di formazione ossea da un centro di ossificazione primario che, attraverso un processo sequenziale, sostituisce la cartilagine che viene riassorbita e si forma l'osso.

I centri secondari di ossificazione si formano alle estremità delle epifisi ossee mediante un meccanismo simile a quello dell'ossificazione delle diafisi, ma non formano il collare osseo.

In questo caso, le cellule osteoprogenitrici che invadono la cartilagine dell'epifisi si trasformano in osteoblasti e iniziano a secernere la matrice, che alla fine finisce per sostituire la cartilagine dell'epifisi con l'osso.

Processo di ossificazione endocrinale

- Principali processi

L'ossificazione endocondrale si ottiene attraverso sette processi descritti di seguito.

Formazione di cartilagine ialina

Si forma un modello di cartilagine ialina ricoperta da un pericondrio. Ciò si verifica nell'embrione, nella regione in cui successivamente si svilupperà l'osso. Alcuni condrociti si ipertrofizzano e poi muoiono e la matrice cartilaginea si calcifica.

Si forma il centro primario di ossificazione

La membrana centrale della diafisi è vascolarizzata nel pericondrio. In questo processo, il pericondrio diventa il periostio e le cellule condrogeniche diventano cellule osteoprogenitrici.

Formazione di un collare di osso

Gli osteoblasti di nuova formazione sintetizzano la matrice e formano un collare osseo appena sotto il periostio. Questo collare impedisce la diffusione dei nutrienti verso i condrociti.

Formazione di cavità midollari

I condrociti all'interno del centro della diafisi che si erano ipertrofizzati, non ricevendo sostanze nutritive, muoiono e degenerano. Questo lascia vacuoli vuoti confluenti al centro delle diafisi che poi formano le cavità midollari dell'osso.

La gemma osteogenica e l'inizio della calcificazione

Gli osteoclasti iniziano a formare dei “buchi” nel colletto osseo sottoperiostale attraverso i quali entra il cosiddetto bocciolo osteogenico. Quest'ultimo è costituito da cellule osteoprogenitrici, cellule ematopoietiche e vasi sanguigni. Questo avvia la calcificazione e la produzione di ossa.

Formazione di un complesso costituito da cartilagine e osso calcificato

Istologicamente, la cartilagine calcificata si colora di blu (basofila) e l'osso calcificato si colora di rosso (acidophilus). Le cellule osteoprogenitrici danno origine agli osteoblasti.

Processo di crescita ossea (Fonte: lavoro derivato: Chaldor (talk) Illu_bone_growth.jpg: Fuelbottle via Wikimedia Commons)

Questi osteoblasti formano la matrice ossea che si deposita nella cartilagine calcificata, quindi quella matrice neoformata viene calcificata e in quel momento viene prodotto il complesso di cartilagine calcificata e osso.

Processo di riassorbimento

Gli osteoclasti iniziano a riassorbire la cartilagine calcificata e il complesso osseo quando l'osso sottoperiostale si ispessisce, crescendo in tutte le direzioni all'interno della diafisi. Questo processo di riassorbimento aumenta le dimensioni del canale midollare.

L'ispessimento del colletto osseo subperiostale cresce verso le epifisi e, a poco a poco, la cartilagine delle diafisi viene completamente sostituita dall'osso, lasciando la cartilagine solo nelle epifisi.

- Centri di ossificazione secondari

1- Qui inizia l'ossificazione delle epifisi. Ciò si verifica nello stesso modo che si verifica nel centro primario di ossificazione, ma senza formare l'anello osseo sottoperiostale. Gli osteoblasti depositano la matrice sulla cartilagine calcificata.

2- L'osso cresce nella placca epifisaria. La superficie articolare dell'osso rimane cartilaginea. L'osso cresce all'estremità epifisaria della placca e l'osso viene aggiunto all'estremità diafisaria della placca. Rimane la placca epifisaria cartilaginea.

3- Quando la crescita ossea termina, la cartilagine della placca epifisaria non prolifera più. La crescita continua fino a quando l'epifisi e l'asta si incontrano con l'osso consolidato, sostituendo la cartilagine dell'epifisi con l'osso.

Questo processo di crescita dura diversi anni prima di essere completato e nel processo l'osso viene costantemente rimodellato.

Riferimenti

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