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L’OSSO NATURALE - 21
Figura 7: Schema della struttura a livello micrometrico e nanometrico: fibrille di collagene
intervallate da cristalli di apatite [ 25 ]
A livello nanostrutturale (≅1-100µm) l’osso si presenta costituito essenzialmente
da cristalli di apatite di dimensioni 2-3µm che vanno a collocarsi negli interstizi,
formatisi tra le fibrille di collagene impacchettate, di dimensioni variabili tra 1-
100µm. La loro forma per lo più appiattita deriva dal fatto che il loro
accrescimento è vincolato ad avvenire lungo l’asse delle fibrille stesse [ 25 ]. Ad
essi si aggiungono proteine non collageniche di varia natura come le
Sialoproteine che regolano la dimensione e l’orientazione di tali cristalli in
quanto adibiti a controllare le riserve di calcio dell’organismo.
Innanzitutto è evidente che al crescere del contenuto di cristalli, e quindi della
sostanza minerale, aumenta la densità dell’osso e, di conseguenza, cresce il
modulo elastico e la rigidità mentre diminuisce la tenacità e la resistenza a
flessione dell’osso [ 16 ] come riassunto nella tabella seguente:
Tipo di osso
Minerale
% in peso
Densità
(g/cm 3 )
Energia di
rottura
(J /m 2 )
Resistenza a
flessione
(Mpa)
Modulo
elastico
(Gpa)
Corno di cervo 59.3 1.86 6190 179 7.4
Femore bovino 66.7 2.06 1710 247 13.5
Osso timpanico di balena 86.4 2.47 200 33 31.3
Tabella 3: Proprietà di differenti ossa animali in relazione al contenuto di minerale [ 16 ]