Analisi dell’abilità innata di Kimimaro: struttura e funzioni della resistenza del tessuto osseo

La fantasia dei manga può aiutarci a capire le straordinarie potenzialità del corpo umano, la abilità innata della manipolazione delle ossa ha un fondamento di verità nella capacità del nostro scheletro.

Tra i personaggi di Naruto ve ne sono molti con abilità innate davvero singolari. Tra le più potenti troviamo quella di Kimimaro, allievo di Orochimaru, in grado di manipolare ogni osso del corpo a suo piacimento. Può controllarne la rigenerazione, modificarne la forma e la consistenza, la sua tecnica speciale consiste nell’utilizzare le sue ossa come armi e destreggiarsi in danze di combattimento. Nello scontro con Naruto, estrae un osso dalla spalla e lo usa a mo di spada, definendola cento volte più densa dell’acciaio. Ma è davvero così forte un osso, tale da eguagliare l’acciaio? Quali segreti contiene lo scheletro che ci portiamo dietro per tutta la vita (e oltre, visto quanto ci mette a decomporsi)?

La struttura dell’osso è come una impalcatura

Il tessuto osseo è definito come un tessuto connettivo di sostegno, caratterizzato da durezza e resistenza: la prima qualità è data dalla componente inorganica di sali di calcio (fosfato e carbonato), la seconda invece dalla componente organica ovvero fibre di collagene. Il collagene è una sostanza che si ritrova anche nei tendini e nei legamenti, è resistente alla trazione e a sforzi meccanici di qualsiasi natura.

Se rimuovessimo tutta la componente inorganica, quindi i sali di calcio, lasciando solo il collagene, otterremmo una struttura estremamente flessibile e molto difficile da rompere che però si accartoccerebbe su se stessa (per capirci come il polso smollaccioso di Harry Potter in “la camera dei segreti” grazie all’intervento del prode prof. Allock).

Viceversa, se lasciassimo solo la componente organica, l’osso manterrebbe una forma perfetta e dura in apparenza, salvo poi frantumarsi in mille pezzi se lasciato a cadere al suolo (come la cristalleria di mamma post sballonata).

Semplificando, la struttura ossea è composta da fasci di queste due componenti, organizzati parallelamente all’asse longitudinale nelle ossa lunghe (come il femore ad esempio), mentre nelle estremità delle ossa lunghe e nelle ossa brevi si organizzano come trabecole intrecciate. Questi fasci possono essere paragonati ai cavi in acciaio delle impalcature e il loro diverso orientamento permette di resistere alle forze multidirezionali dirette contro l’osso.

A cosa devono resistere le ossa

La impalcatura di fasci longitudinale lungo l’asse maggiore delle ossa lunghe è molto compatta (osso compatto) e serve a contrastare la forza di gravità che agisce perpendicolarmente a essa. I meccanismi che possono fratturare un osso lungo sono maggiormente forze trasversali o di torsione, cioè come si potrebbe spezzare un ramo. Nelle estremità delle ossa lunghe, nelle ossa brevi e piatte, invece, i fasci si dispongono a intreccio (osso spugnoso) in modo da poter resistere a forze da diverse direzioni; sono però fragili alla compressione che rappresenta il loro principale meccanismo di frattura.

Anatomicamente parlando, sulle ossa si insertano i tendini muscolari (parolone medico per dire che si attaccano) che esercitano forze di trazione per il movimento muscolare: le ossa quindi fungono da perno sul quale fa leva il muscolo per riuscire a contrarsi. I ventri muscolari contraendosi violentemente possono fratturare l’osso (frattura da strappamento).

Già solo per sollevare un peso da 10 kg in palestra con il braccio, il bicipite deve applicare circa 900 N di forza (equivalenti al peso di scooter) che si “scaricheranno” sull’osso, immaginate quindi quando può resistere il nostro scheletro per “sopportarci” per tutta la vita, tra sport, lavori da carico, o anche semplicemente stare in posizione eretta.

Lo scheletro è un tessuto vivo

La densità dell’acciaio è 7.5-8 g/cm³, quella dell’osso può arrivare a massimo 2 g/cm³. Allora perché dovrebbe essere più forte il tessuto osseo? Beh, ha il vantaggio di essere un tessuto vivo, è composto da cellule (osteoblasti, osteociti, osteoclasti) che continuamente si occupano di sintetizzarlo e di modificarne la struttura: in punti soggetti a continui stimoli/stress può aumentare la sua resistenza, potenziando i fasci della impalcatura di cui parlavamo prima che più sono sollecitati o aumentando la sua superficie, come avviene con la formazione di speroni e calli ossei.

Gli osteoblasti e gli osteoclasti attuano una vera e propria “revisione” del tessuto osseo, integrando le parti mancanti, sostituendo quelle invecchiate, producendo nuove strutture e rinforzando dove c’è bisogno. Circa ogni 12 mesi il nostro scheletro viene completamente rigenerato: pur mantenendo la sua forma macroscopica, a livello microscopico viene integralmente sostituito.

Tutte queste caratteristiche lo rendono un ottimo tessuto di sostegno per tenerci in piedi, una buona protezione per gli organi interni e un robusto perno per il movimento muscolare. Ecco perché l’abilità innata di Kimimaro, tra le più temute di tutti i clan del manga, non è una semplice invenzione della fantasia del mondo di Naruto, ma contiene in sé un po’ di verità.

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