Corpo Umano: la straordinaria macchina nella quale tutti noi viviamo

Articolo a cura di Beppe Carrello

Proprio al centro del corpo si trova una struttura veramente ingegnosa e molto resistente, ma allo stesso tempo così leggera da permetterci di muoverci liberamente. Lo scheletro è costituito da ben 206 ossa rigide... E' una struttura che mantiene il corpo in posizione eretta e forma una gabbia protettiva per i delicati organi interni.

L'organo più vulnerabile del corpo richiede molta attenzione. Il cervello è protetto da 22 ossa fuse tra loro per formare una sorta di "casco" naturale, che lo protegge dagli urti. Ma le ossa più forti sono quelle che sopportano i carichi più pesanti. Quando il corpo atterra dopo un salto, i femori subiscono un impatto di mezza tonnellata, una forza che manderebbe in frantumi perfino il granito. Eppure il femore è costruito in modo tale da resistere a questa forza. Le estremità dell'osso hanno una struttura a nido d'ape che consiste di puntelli e arcate, strutture che scaricano le forze sulla sezione mediana che è più forte e compatta. E' proprio questa struttura a nido d'ape che rende l'osso resistente e allo stesso tempo leggero.

 

Figura: le epifisi (estremità) delle ossa lunghe (come il femore riportato in figura) sono formate da un tessuto osseo cosiddetto spugnoso (o trabecolare) a nido d'ape (in figura indicato come cancellous). Tale struttura rende il tessuto osseo più leggero e flessibile (quindi più facile da muovere), e adatto ad ospitare al suo interno midollo osseo, vasi sanguigni e nervi. Le trabecole ossee sono un sistema di archi e volte finemente intrecciati, che delimitano questi canali e aumentano la resistenza dell'osso spugnoso; non a caso la loro disposizione nello scheletro segue le le linee di carico a cui abitualmente viene sottoposto.

Un secondo tipo di tessuto osseo, detto compatto (in figura indicato come compact), ha invece il compito di supportare il peso corporeo, di proteggere l'organismo e di fungere da deposito di minerali. Questo tessuto forma il rivestimento esterno delle ossa ed è concentrato anche nel corpo (diafisi) delle ossa lunghe.

Questo esempio di perfezione della natura ispirò un ingegnere che lavorava a Parigi alla fine del'800. Egli voleva progettare la più alta struttura al mondo e il materiale più resistente allora disponibile era il ferro. Tuttavia se ne avesse usato troppo la struttura sarebbe collassata sotto il proprio peso. Inspirandosi alla conformazione del femore, l'ingegnere utilizzò il ferro solo dove esso avrebbe rinforzato la struttura.

Il nome di questo ingegnere è GUSTAVE EIFFEL, e la sua torre è diventata il simbolo di Parigi. Proprio come i puntelli e le arcate di un femore, anche le sbarre di metallo scaricano tutte le forze che agiscono sulla torre Eiffel sulle parti più robuste della torre stessa, cioè le basi d'appoggio.
Ma a differenza della torre Eiffel le ossa non sono infisse nella terra, esse sono costantemente in moto e devono subire ogni tipo di tensione e di trazione. Qualsiasi forza esercitata sull'osso scatena una sorprendente reazione! In risposta a una sollecitazione meccanica entra in azione un vero e proprio esercito di macchine microscopiche incaricate di costruire l'osso. Quando si esercita una forza queste cellule producono uno strato liquido di materiale osseo, poi lo strato si indurisce per rinforzare la struttura. Al contrario ci sono delle aree che non anno bisogno di essere irrobustite e in tal caso alcune cellule incaricate di degradare l'osso usano acido cloridrico per disciogliere il materiale superfluo. Proprio come una squadra di scultori, le cellule dell'osso rimodellano continuamente lo scheletro per renderlo forte dove è necessario e leggero dove può permettersi di esserlo.
Ma non sono solo le ossa degli atleti a subire un continuo cambiamento, questo processo avviene nelle ossa di tutti noi... Mediamente ogni anno facciamo circa cinque milioni di passi, ognuno dei quali contribuisce a rimodellare le nostre ossa. A ogni azione segue una reazione!! Fare esercizio fisico rinforza lo scheletro, guidare l'automobile invece lo indebolisce. Gli esseri umani dunque continuano a rimodellare il proprio scheletro per tuta la vita!!! Le cellule delle ossa lavorano in modo così intenso che ogni dieci anni qualsiasi persona si ritrova uno scheletro del tutto restaurato. Quindi qualunque sia la vostra età, il vostro scheletro non può avere più di dieci anni.