Matrice inorganica (o minerale) dell’osso

La matrice inorganica (o minerale) dell’osso aumenta durante lo sviluppo e l’accrescimento raggiungendo il 65% del peso secco dell’osso. Il contenuto in Sali minerali si abbassa nel rachitismo e nell’osteomalacia. La componente minerale dell’osso è rappresentata principalmente da fosfato di calcio e da carbonato di calcio nonché da quantità minori di altri Sali. La composizione della matrice minerale varia con l’età ed in rapporto a fattori dietetici.
I Sali di calcio sono combinati con il collagene e con i proteoglicani della matrice organica. I minerali sono presenti come cristalli submicroscopici di idrossiapatite. Al microscopio elettronico i cristalli di idrossiapatite appaiono come aghi sottili, lunghi 20-40 nm e spessi 1.5-3 nm. I cristalli minerali sono distribuiti come particelle contigue lungo i fasci di fibrille collagene ma anche lungo le singole fibrille e nello spessore delle fibrille stesse con le quali si combinano. Durante la calcificazione dell’osso, i cristalli di idrossiapatite si allineano ordinatamente lungo le fibrille collagene, dapprima in rapporto al periodo di 68-70 nm e successivamente per tutta la loro estensione.
L’osso decalcificato perde la sua durezza e rigidità, diventa flessibile conservando tuttavia resistenza alla trazione, la forma macroscopica e la struttura microscopica.
Quando sono distrutti i suoi costituenti organici (fibre e cellule), mediante macerazione o calcinazione (combustione prolungata con libero accesso d’aria) che risparmia la componente minerale, l’osso conserva la forma e le dimensioni originali ma perde la resistenza alla trazione diventando fragile come porcellana. Ciò dimostra che i costituenti inorganici dell’osso sono responsabili della sua durezza e rigidità mentre la resistenza alla trazione e alla pressione è legata alla matrice organica e principalmente alle fibre collagene. Le proprietà di resistenza dell’osso dipendono in larga misura dalla sua organizzazione lamellare e dalla disposizione ordinata ma con orientamento diverso delle fibre collagene nelle lamelle contigue.
La combinazione delle due componenti della matrice e l’architettura interna dell’osso assicurano la massima resistenza e durezza associate al minimo peso, rendendolo adatto ad adempiere alle sue importanti funzioni meccaniche.

Articolo creato il 4 marzo 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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