Sistemul Osos

Sistemul osos este alcătuit din totalitatea oaselor organismului uman şi a articulaţiilor dintre ele. Articulaţiile leagă oasele, integrându-se într-un sistem numit schelet. Numărul total al oaselor care alcătuiesc scheletul omului este de 223, din care 95 sunt oase perechi, iar 33 oase neperechi.

Sistemul osos are cinci mari funcţii principale: de susţinere, de locomoţie, de protecţie, de hematopoieză şi de depozit de săruri minerale. El reprezintă componenta principală a aparatului de susţinere a ţesuturilor moi existente în organismul nostru. Împreună cu sistemul muscular, sistemul osos imprimă corpului omenesc forma lui specifică. Deşi rolul oaselor în locomoţie este pasiv, servind ca pârghii pe care acţionează muşchii, ele sunt totuşi indispensabile mişcărilor pe care le efectuează corpul. Totodată sistemul osos asigură protecţia tuturor organelor vitale ale organismului (creier, inimă, plămâni etc.). Una dintre funcţiile fundamentale ale sistemului osos este hematopoieza, respectiv formarea elementelor figurate din sângele circulant, care are loc în măduva osoasă roşie.În sfârşit, oasele reprezintă pentru organism o rezervă de săruri minerale.

CARACTERISTICILE OASELOR

1. FORMA OASELOR

Oasele corpului au forme diferite, caracteristice. Luându-se însă în consideraţie raporturile care există între cele trei dimensiuni ale lor (lungime, lăţime, grosime), oasele pot fi împărţite în trei grupe, şi anume: oase lungi, oase late, oase scurte.

Oasele lungi se caracterizează prin predominanţa lungimii faţă de lungime şi lăţime. Fiecare os lung este alcătuit dintr-un corp sau diafiză şi din două extremităţi numite epifize.În perioada de creştere, între diafiză şi epifize se găseşte cartilajul de creştere, care poartă numele de metafiză. Majoritatea oaselor din organismul nostru intră în această categorie (de exemplu femurul, tibia, peroneul…).

Oasele late se caracterizează prin proeminenţa lungimii şi a lărgimii faţă de grosime.

Ele prezintă două feţe şi mai multe margini variabile ca număr de la un os la altul. Exemple de oase late sunt: oasele craniului, omoplatul, sternul, coxalul.

Oasele scurte se caracterizează prin faptul că lungimea lăţimea şi grosimea lor sunt aproape egale.În această categorie intră oasele tarsiene, oasele carpiene şi vertebrele.

Atât oasele lungi, cât şi oasele late şi scurte pot prezenta suprafeţe sau faţete articulare, apofize,

Spâne, tubercule, creste, fose şi incizuri.

Suprafeţele sau faţetele articulare sunt porţiuni de pe suprafaţa oaselor care servesc pentru articularea cu alte oase. Când feţele articulare se prezintă ca o scobitură sferică, ea se numeşte cavitate glenoidă, când are forma de scripete poartă numele de trohlee, iar când apare ca o formaţiune proeminentă, se numeşte cap sau condil. Apofizele, proeminenţe care se găsesc la suprafaţa oaselor, au formă conică sau cilindrică. Spinele sunt proeminenţe lamelare sau margini mai lăţite ale unui os. Tuberculele reprezintă şi ele proeminenţe neregulate situate pe suprafaţa unor oase, iar crestele reprezintă marginea ascuţită a unui os sau proeminenţe ascuţite liniare de pe suprafaţa unor oase.În sfârşit fosele sunt scobituri de formă ovală, incizurile scobituri cu formă cilindrică, iar şanţurile, scobituri de formă alungită ce se găsesc pe suprafaţa oaselor.

2. STRUCTURA OASELOR

Indiferent de forma lor, oasele sunt alcătuite în principal de ţesut osos compact şi ţesut osos spongios, la care se mai adaugă şi alte varietăţi de ţesut conjunctiv. Întrucât felul în care este alcătuit osul diferă în raport cu forma acestuia, vom descrie pe rând structura oaselor lungi, scurte şi late.

2.1. Structura oaselor lungiStructura diafizei oaselor lungi se deosebeşte de structura epifizei, de aceea le vom prezenta separat.

A) Structura diafizei

Pe o secţiune transversală sau longitudinală prin diafiza femurului se observă la examenul cu ochiul liber că în axul diafizei se află un canal, numit canalul medular, în care se găseşte o substanţă de culoare galbenă, roşie sau cenuşie, denumită măduva osoasă. Canalul medular este circumscris pe peretele diafizei, în constituţia căruia intră, de la exterior către interior următoarele componente: periostul,
Masa osoasă şi endostul.

Periostul este o membrană vasculo-conjunctivă care înveleşte, la periferie întregul os, cu excepţia capetelor articulare, care sunt acoperite de cartilaje. Examenul microscopic al periostului arată că această membrană este formată la adult din două straturi, unul extern sau superficial, numit periostul fibros, şi altul intern sau profund, care vine în raport cu masa osoasă, numit periostul osteogen. Periostul fibros este format din ţesut conjunctiv fibros în care predomină fibrele colagene şi elastice, celulele conjunctive fiind rare, iar substanţa fundamentală aflându-se în cantitate mică.În periostul fibros se găsesc vase sanguine care pătrund în periostul osteogen şi apoi mai departe în masa osoasă. Periostul osteogen este format din ţesut conjunctiv în care predomină celulele conjunctive, şi din fibre elastice şi colagene care provin din periostul fibros şi care pătrund în masa osoasă. Periostul osteogen are un rol important în formarea ţesutului osos (de unde şi denumirea de osteogen).La adult periostul osteogen se află în stare de repaos.În caz de fractură însă, el îşi recapătă capacitatea de a da naştere ţesutului osos.

Masa osoasă din structura diafizei are forma unui tub cilindric axat pe canalul medular şi este delimitată în partea externă, care vine în contact cu periostul, şi în partea internă, care vine în raport cu endostul, de câteva straturi de lamele osoase dispuse concentric, formând sistemul lamelar fundamental extern (subperiostic) şi intern (perimedular). Între cele două sisteme, masa osoasă este alcătuită din ţesut osos compact haversian şi interhaversian. Tubul cilindric este învelit de periost şi căptuşit de endost. Canalele haversiene se deschid în canalul medular şi în periost.În masa osoasa se găsesc terminaţii nervoase fine, vase sanguine şi limfatice, care sunt găzduite în canalele Havers şi Volcmann. Endostul este o membrană conjunctivă care căptuşeşte la interior masa osoasa atât a diafizei, cât şi a epifizelor.Ca structură microscopică, endostul este asemănător cu periostul, el fiind format din fibre conjunctive, în special de reticulină, dintr-un număr restrâns de celule conjunctive, din puţină substanţă fundamentală şi din rare vase sanguine.În perioada intrauterină, endostul are funcţie osteogenetică, iar la adult, el este inactiv din acest punct de vedere. Măduva osoasă este o formaţiune complexă în structura căreia intră diferite varietăţi de ţesut conjunctiv, vase sanguine şi terminaţii nervoase. Ea este prezentă atât în canalul medular cât şi în canalele Havers de calibru mai mare.Se deosebesc trei varietăţi de măduvă osoasă: roşie, galbenă şi cenuşie. Măduva roşie este de două feluri: osteogenă şi hematogenă. Măduva roşie osteogenă se găseşte în diafiza oaselor în perioada intrauterină şi de creştere şi are ca rol principal formarea ţesutului osos. Măduva roşie hematogenă se găseşte numai în diafiza oaselor fătului şi are ca rol primordial formarea elementelor figurate ale sângelui.La adult, ea dispare din diafiza oaselor lungi rânând cantonată numai în ţesutul osos spongios din epifizele unor oase lungi, din oasele late şi din corpurile vertebrelor. Măduva galbenă se găseşte în diafiza oaselor lungi ale adultului şi este alcătuită
Dintr-o reţea fină de reticulină şi din celule grase. Ea se formează din măduva roşie prin transformarea anumitor tipuri de celule conjunctive în celule grase.

În sfârşit, măduva cenuşie este prezentă în canalul medular al diafizei oaselor lungi la bătrâni. Ea se formează din măduva galbenă, prin transformarea celulelor grase în alte tipuri de celule conjunctive. B) Structura epifizei Pe o secţiune longitudinală sau transversală prin epifize se observă la examenul cu ochiul liber că substanţa osoasă are un aspect de burete, cu cămăruţe de diferite mărimi (areole) limitate de pereţi osoşi subţiri, cuprinse într-o capsulă de os compact.În aceste cămăruţe se găseşte măduva osoasă. Aşadar, masa osoasă din structura epifizei este formată îndeosebi din ţesut osos spongios, ţesutul osos compact formând doar un strat foarte subţire pe suprafaţa epifizei.În ceea ce priveşte periostul şi endostul, acestea sunt prezente şi în structura epifizelor, dar cu următoarele particularităţi: periostul lipseşte de pe suprafeţele articulare ale epifizelor fiind înlocuit cu cartilaj hialin, iar endostul căptuşeşte trabeculele care delimitează areolele. Este important să reţinem şi faptul că trabeculele osoase au orientare caracteristică pentru fiecare epifiză, orientare determinată de direcţia forţelor mecanice care se exercită asupra epifizei.

2.2. Structura oaselor scurte În structura oaselor scurte intră periostul şi masa osoasă, formată îndeosebi din ţesut osos spongios aşezat în partea internă, şi dintr-un strat subţire de ţesut osos compact aşezat la periferie. Endostul cătuşeşte toate areolele ţesutului osos spongios.În areale se găseşte măduva osoasă.Ca şi la oasele lungi, periostul este înlocuit la nivelul suprafeţelor articulare cu cartilaj hialin.

2.3. Structura oaselor late Ca şi în structura oaselor scurte şi lungi, în structura oaselor late intră: periostul, masa osoasă,
Endostul şi măduva osoasă. Masa osoasă este formată atât din ţesut osos compact, cât şi din ţesut osos spongios. Caracteristica structurală a acestor oase constă în aceea că ţesutul osos spongios este situat între două straturi de ţesut osos compact învelit de periost. Aceste straturi de ţesut osos haversian poartă numele de table (tabla internă şi tabla externă). Areolele ţesutului spongios sunt căptuşite de emdost şi găzduiesc măduva osoasă hematogenă.

3. DEZVOLTAREA OASELOR În perioada embrionară şi fetală scheletul este format din membrane conjunctive (scheletul craniului) şi din cartilaj hialin (membrele, coastele, scheletul axial).În a treia sau a patra săptămână de dezvoltare a embrionului apar primele procese de osificare la nivelul claviculei. Începând de la naştere şi până în jurul vârstei de 25 de ani, scheletul continuă să se dezvolte prin creşterea oaselor în lăţime şi în lungime. Procesul de transformare a membranelor conjunctive în os şi înlocuirea cartilajului hialin prin os alcătuiesc osificarea sau osteogeneza. Acest proces asigură totodată creşterea în grosime şi în lungime a osului în viaţa intra – şi extrauterină. Punctele în care începe şi se extinde osteogeneza poartă numele de puncte de osificare. Osteogeneza este un proces atât de distrugere cât şi de construcţie. Faza în care predomină fenomenele de construcţie, de transformare a membranelor conjunctive şi a cartilajului hialin în ţesut osos se numeşte osificare primară, în urma căreia ia naştere osul brut, incomplet diferenţiat, numit os primar. Faza în care sunt prezente fenomenele de distrugere şi de remaniere se numeşte osificare secundară. Aceasta dă naştere chiar din primii ani ai vieţii unui os modelat cu structurile definitive caracteristice osului adult numit os secundar.

În procesul de osteogeneză, osteoblastele şi osteoclastele care se diferenţiază din celulele mezenchimale sau din fibroblaste au un rol determinant, ele sintetizând componentele de bază ale substanţei fundamentale a ţesutului osos, precum şi fibrele colagene.În matricea elaborată de aceste celule se depun săruri de calciu, în special sub formă de cristale de fosfat tricalcic.Pe măsură ce osul se formează, osteoclastele intervin prin procese de distrucţie şi rezorbţie locală în determinarea structurii definitive a osului nou format. Osteogeneza care se petrece în membranele conjunctive poartă numele de osificare de membrană intramembranoasă sau desmală, iar cea care are loc în cartilajul hialin se numeşte osificare de cartilaj, intracartilaginoasă sau encondrală.

4. CREŞTEREA OASELOR Creşterea în grosime şi în lungime a osului are la bază aceleaşi procese ca şi osificarea primară şi secundară, adică activitatea osteogenetică a periostului şi a cartilajului de conjugare. 4.1. Creşterea oaselor în lungime Creşterea în lungime a osului se face îndeosebi prin intermediul diafizei şi are la bază un proces de osificare ce se desfăşoară în cartilajul de conjugare.La început acest proces se petrece atât spre epifize, cât şi spre diafiză. Ulterior procesul de creştere spre epifize se opreşte, formându-se la marginea epifizară a cartilajului de conjugare o lamelă osoasă ce opreşte procesul de osteogeneză. Creşterea osului continuă însă, dar numai spre marginea diafizară a cartilajului de conjugare.La om, oprirea creşterii în lungime are loc în jurul vârstei de 25 de ani, datorită dispariţiei cartilajului de conjugare. În timpul creşterii osului, cartilajul de conjugare este supus în permanenţă unui proces de neoformaţie şi în acelaşi timp de distrugere. Acest cartilaj creşte atât prin multiplicarea celulelor, cât şi prin mărirea volumului substanţei fundamentale. Celulele cartilaginoase se aşează în serii serii longitudinale axiale, închise în capsule cartilaginoase, luând aspectul unor fişicuri de monede. Procesul dublu de formare şi distrugere a cartilajului, cât şi pătrunderea ţesutului conjunctiv mezenchimal în cartilajul de creştere remaniat determină la acest nivel următoarele 5 zone: zona cartilajului hialin sau zona de rezervă; zona cartilajului seriat sau zona de creştere; zona cartilajului hipertrofiat, degenerat şi calcificat; zona de eroziune şi zona de osificare sau osteoidă.4.2. Creşterea oaselor în grosime

Creşterea oaselor în grosime se face proporţional cu cea în lungime prin activitatea osteogenetică a periostului.La adult, după încetarea creşterii oaselor, periostul devine inactiv din punct de vedere osteogenetic, dar nu-şi pierde capacitatea de osteogeneză pe care o poate recăpăta în cazuri de fracturi, când periostul are un rol deosebit în formarea calusului care sudează fragmentele osului fracturat. Creşterea şi dezvoltarea oaselor se află sub dependenţa hormonilor şi a vitaminelor.
Astfel, hormonul somatotrop influenţează creşterea oaselor în lungime, iar hormonul paratiroidian reglează circulaţia calciului în ţesutul osos. Hormonii gonadotropi masculini şi feminini influenţează gradul de măturare a osului. Vitaminele dingrupa D, vitamina A, ca şi vitamina C intervin direct în procesele de osteogeneză, lipsa lor producând tulburări în creşterea şi dezvoltarea oaselor.