Definizione
La cartilagine elastica è uno dei tre tipi di cartilagine presenti nel corpo umano. Una forma di tessuto connettivo, la cartilagine elastica si riconosce anche per la sua capacità di tornare alla forma originale – o di riposo – grazie all’aggiunta di fibre di elastina alla matrice extracellulare. Questo tipo di fibra distingue la cartilagine elastica da tutte le altre forme.
Overview
La cartilagine elastica è a volte confusamente chiamata cartilagine fibroelastica (questo è confuso perché esiste un altro tipo di cartilagine chiamata fibrocartilagine). Di solito è riconoscibile per il suo colore giallo opaco. Gli altri due tipi di cartilagine – ialina e fibrosa – hanno un aspetto bianco.
La cartilagine elastica appare molto simile alla cartilagine ialina al microscopio, e devono essere utilizzate colorazioni speciali per mostrare le fibre elastiche altrimenti invisibili che danno il nome a questo particolare tipo di cartilagine. Come quella ialina, anche la cartilagine elastica ha condrociti singoli o multipli alloggiati in spazi chiamati lacune. La matrice extracellulare della cartilagine elastica contiene livelli più elevati di collagene di tipo II. I condrociti e la ECM sono contenuti in uno strato esterno noto come pericondrio. Il pericondrio è costituito da due strati che funzionano diversamente: lo strato interno contiene condroblasti (condrociti che non sono ancora fissati all’interno della matrice extracellulare e che continuano a produrre i componenti di questa sostanza spessa simile al gel). Lo strato esterno ospita i fibroblasti, che si differenziano in condrociti man mano che avanzano verso lo strato interno. Durante questo spostamento e la differenziazione che lo accompagna, i fibroblasti smettono di secernere collagene di tipo I e acido ialuronico e iniziano a secernere collagene di tipo II e condroitin solfato mentre si trasformano in condroblasti.
L’immagine sopra, moltiplicata per 100, mostra chiaramente uno, due e molto raramente tre condrociti all’interno di una singola lacuna all’interno della cartilagine elastica. Questi condrociti sono circondati dalla matrice extracellulare attraversata da una rete più scura e fibrosa di fibre di collagene ed elastina. Su entrambi i lati della cartilagine ci sono gli strati pericondriali più chiari.
Funzione della cartilagine elastica
La funzione della cartilagine elastica è duplice: cambiare la forma della cartilagine in risposta a tensione, compressione e flessione prima di tornare allo stato di riposo e fornire una struttura forte ma flessibile.
Nell’orecchio esterno
L’orecchio esterno è relativamente non protetto e sporge dal cranio. Le proprietà aneurali e avascolari della cartilagine fanno sì che è improbabile che ci si svegli se l’orecchio è piegato quando si dorme. Un cambiamento di posizione fa sì che l’orecchio ritorni alla sua forma originale.
Come organo esterno, l’orecchio deve essere in grado di sopportare un trauma. Se l’orecchio esterno fosse fatto di ossa, le fratture dell’orecchio sarebbero regolari. Se l’orecchio esterno fosse carnoso, le pieghe del padiglione che modificano le onde sonore prima di incanalarle verso l’orecchio medio non manterrebbero la loro forma e lavorerebbero in modo meno efficiente.
In epiglottide e laringe
A riposo, l’epiglottide è eretta. In questa posizione l’aria può passare attraverso la laringe durante l’inspirazione e l’espirazione. Se una persona deglutisce, l’epiglottide viene tirata indietro e copre l’apertura della laringe che si trova davanti all’apertura dell’esofago. Questa azione impedisce alla saliva e al cibo di entrare nelle vie respiratorie, dove il soffocamento e la polmonite da aspirazione possono esserne il risultato. La cartilagine elastica dell’epiglottide è importante perché mantiene la forma di questa appendice simile a una valvola e torna sempre nella posizione di riposo, permettendo il processo più importante del corpo: la respirazione. In questo caso, la cartilagine elastica ha una funzione protettiva e strutturale.
L’immagine qui sotto mostra un’epiglottide a riposo. Le corde vocali bianche della laringe possono essere viste ai bordi del foro scuro della trachea. Il lembo superiore dell’epiglottide copre l’ingresso dell’esofago, che si trova posteriormente alla trachea. Quando si deglutisce, il lembo dell’epiglottide si sposta in avanti, chiudendo l’ingresso delle vie aeree e rivelando quello dell’esofago.
La cartilagine elastica si trova anche nelle cartilagini corniculate e cuneiformi della laringe, dove le articolazioni che creano permettono il movimento delle corde vocali e giocano un ruolo nella qualità della voce e nell’intonazione.
Nella Tuba di Eustachio
La Tuba di Eustachio (tubo faringotimpanico/tubo uditivo) è un tubo stretto di circa 3 mm di larghezza. La sua funzione principale è l’equalizzazione della pressione dell’orecchio medio alla pressione atmosferica ambientale. L’effetto di uno squilibrio tra l’orecchio medio e la pressione atmosferica è più facilmente sperimentato durante il decollo e l’atterraggio di un aereo. Deglutire durante il decollo o l’atterraggio spesso provoca il “pop” delle orecchie. Questo effetto può essere ottenuto anche soffiando il naso o sbadigliando, poiché durante queste azioni la tuba di Eustachio si apre e permette all’aria di entrare nell’orecchio medio, riducendo la differenza tra l’orecchio medio e la pressione atmosferica.
La cartilagine elastica ha uno scopo strutturale e funzionale in questo caso, poiché lo stretto tubo deve tornare alla sua forma originale, a riposo (chiuso) quando è libero dalle forze di trazione del muscolo tensore veli palatini. La funzione della cartilagine elastica, in questo caso, è quindi quella di tornare in una forma chiusa al rilassamento di questo muscolo, in quanto una caratteristica così stretta ma importante deve essere abbastanza stabile per mantenere la sua forma, e deve essere abbastanza elastica per cambiarla. L’immagine qui sotto mostra la posizione della tuba di Eustachio colorata in rosso.
Dove si trova la cartilagine elastica
Le posizioni della cartilagine elastica sono varie. Come tessuto connettivo elastico e altamente flessibile, la cartilagine elastica si trova in luoghi specifici, principalmente nei padiglioni auricolari dell’orecchio esterno, formando le pieghe che incanalano efficacemente le onde sonore verso l’orecchio interno. Una chiara distinzione può essere sentita nei lobi dell’orecchio, che non hanno cartilagine, in confronto ai padiglioni cartilaginei.
Gli altri siti anatomici prominenti composti da cartilagine elastica sono l’epiglottide, la tuba di Eustachio, e le cartilagini corniculate e cuneiformi della laringe.
La matrice extracellulare della cartilagine elastica
La ECM della cartilagine elastica contiene elastina, fibrillina, glicoproteine, collagene di tipo II, IX, X e XI, e (prevalentemente) il proteoglicano Aggrecan. Questi componenti sono prodotti dai condroblasti ai bordi interni del pericondrio e si trovano in un ambiente simile al gel. I condrociti all’interno della cartilagine costituiscono solo il 2% del volume totale del tessuto.
La matrice extracellulare di tutti i tipi di cartilagine si lega all’acqua (effetto osmotico) grazie all’azione dell’Aggrecan, il proteoglicano predominante della cartilagine. Questo effetto osmotico produce un gel flessibile ma solido. Le catene di glicosaminoglicani (GAG) che fanno parte della struttura dell’Aggrecan attirano l’acqua e producono le qualità lubrificanti e ammortizzanti della cartilagine. Altre proteine non collagene contengono GAG che si legano con le citochine o aiutano ad organizzare la matrice extracellulare.
Le fibre elastiche all’interno della ECM della cartilagine elastica sono la caratteristica distintiva di questo tessuto. Le fibre elastiche o gialle sono composte da proteine dell’elastina che co-polimerizzano con un altro tipo di proteina – la fibrillina – formando catene elastiche simili a fibre. Quando sono rilassate, queste catene sono disorganizzate. Allungandole si crea uniformità che viene nuovamente persa quando la pressione di trazione viene rilasciata. Questo permette alla cartilagine di tornare nella posizione originale (in uno stato rilassato).
Le fibre di collagene formano allo stesso modo una rete che fornisce forza e un quadro strutturale per altre molecole all’interno della ECM. Le fibre di collagene si trovano in tutti i tipi di cartilagine, a differenza delle fibre elastiche, e si trovano in quantità elevate. Le fibre di collagene si trovano anche nel pericondrio; lo strato esterno è più ricco di collagene.