Грубоволокнистая костная ткань

Встречается у зародыша. У взрослого человека в области швов черепа.

Строение: неупорядоченно расположены коллагеновые волокна. Образуют костные балки. Остеоциты располагаются в лакунах.

Пластинчатая костная ткань

Формирует скелет взрослого человека. Состоит из костных пластинок. Каждая пластинка состоит из упорядоченно расположенных фибрилл.

Гистологическое строение гиафиза трубчатых костей.

- Надкостница. Выделяют два слоя: а) поверхностный волокнистый – содержат кровеносные сосуды, б) внутренний, комбиальный – содержит остеобласт и преостеобласты. Сразу под надкостницей располагается слой наружный генеральных пластин. Средний слой (остеонный) – состоит из остеонов и вставочных и пластинок. Остеон – является структурно-функциональной единицей пластинчатой костной ткани. В центре остеона – проходит гаверсов канал с кровеносными сосудами. Вокруг него концентрически закручены костные пластинки. В каждой пластинке коллагеновые волокна располагаются параллельно друг другу, но под углом по отношению к соседним пластинкам. Промежутки между остеонами заполнены вставочными пластинками. Это остатки предыдущих генераций остеонов. Костные клетки – остеоциты. Располагаются между костными пластинками в костных полостях. Отростки этих клеток в костных канальцах.

- Слой внутренних генеральных пластинок.

- Эндост (аналогичен надкостнице)

За счет надкостницы осуществляется регенерация кости, а так же рост костей в толщину. В длину кость растет за счет эпифизарной пластинки роста. Она представляет собой участок хрящевой ткани, расположенный между эпифизом и диафизом. После того, как эпифизарная пластинка подвергнется окостенению, рост костей в длину прекращается. (у девочек – с начала периода созревания, у мальчиков – 21)

Перестройка костной ткани продолжается в течение всей жизни. Одни остеоны разрушаются, другие вновь создаются. На перестройку кости влияет пьезоэлектрический эффект.

Остеогенез

Различают:

- прямой

Таким образом формируются плоские кости.

Стадии:

1) образование скелетогенного островка

Клетки мезенхимы делятся, происходят врастание сосудов.

2) остеоидная

Клетки мезенхимы дифференцируются в остеобласты, они начинают синтезировать остиоид - органическую матрицу костной ткани.

3) кальцификация

Остеобласты выделяют щелочную фосфотазу. Она разрушает глицерофосфаты крови на сахара и фосфорную кислоту. Фосфорная кислоты вступает в реакцию с кальцием образуются фосфаты кальция, которые откладываются в остеоиде. Образуется грубоволокнистная костная ткань.

4) замена грубоволокнистой костной ткани на пластинчатую

-непрямой

Происходит на месте хряща. Таким образом, формируются трубчатые кости.

Стадии:

образование хрящевой модели

на месте будущей кости из гиалиновой хрящевой ткани формируется модель.

перехондральное и эндохондральное окостенение диафеза

в области диафеза надхрящница превращается в надкостницу, т.е. в ней появляются остеобласты. Благодаря этому по периметру диафеза образуется костная манжетка. Такой вид окостенения – перихондральный. Формирование костной манжетки нарушает трофику хряща, расположенного внутри. Начинает его обезыствлениие (откладываются минеральные вещества). Хрящ становится ломким. Через отверстие костной манжетки внутрь будущей кости прорастают сосуды. Они несут с собой остеобласты и остеокласты. Остеокласты начинают разрушать обезыствленный хрящ, а остеобласты на остатках хряща начинают синтезировать костную ткань. Такой вид окостенения эндохондральный. Затем начинается окостенение эпифиза, но между эпифизами и диафизами еще долго остается эпифизарная пластинка роста.

3) замена грубоволокнистной ткани на пластинчатую

ХРЯЩЕВЫЕ

Различают:

- гиалиновую

- волокнистую

- эластическую

Клетки

1 хондробластический дифферон:

СК → ПСК (прехондробласт) → хондробласт → хондроцит

Хондроциты в зависимости от степени дифференцировки могут иметь уплощенную форму, угловатую или пузырчатую.

Межклеточное вещество

В хрящевой ткани до 70-80 % воды. Волокна коллагеновые или эластические. Протеогликаны и гликозаминогликаны.

Строение хряща

Все составные структуры, за исключением суставного хряща покрыты надхрящницей.

- наружный волокнистый слой (содержит сосуды)

- внутренний, комбиальный слой (прехондробласт и хондробласт)

За счет надхрящницы идет оппозиционный рост хряща. Под надхрящницей располагается слой молодых хондроцитов, которые имею веретеновидную форму. Затем слой одиночных хондроцитов. Имеют округлую форму. Затем располагаются изогенные группы: это несколько хондроцитов, расположенных в одной лакуне, и окружены волокнистым каркасом. Изогенные группы образуются в результате деления хондроцитов, но т.к. межклеточное вещество упругое, дочерние клетки не могут разойтись далеко друг от друга. И оказываются вместе в одной лакуне. Изогенные группы формируют клеточные территории, участки между ними – интертерриториальные поля.

За счет образованных изогенных групп идет интерстициальный рост хряща (рост изнутри).

Сравнительная характеристика хрящевой ткани

Гиалиновая хрящевая ткань

в активном состоянии имеет жемчужно-белый цвет. Образует хрящи носа, крупные хрящи гортани, трахеи, суставные поверхности. Особенность: с возрастом подвергается к обезыствлению.

2. Эластическая хрящевая ткань

Имеет желтоватый цвет. Образует ушные раковины, слуховую трубу, надгортанник, мелкие хрящи гортани. Особенность: никогда не подвергается обезыствлению.

Волокнистая хрящевая ткань

Образует межпозвоночные диски. Представляет собой пучки колагеновых волокон, между которыми располагаются хондроциты.

ХОНДРОГИНЕЗ

Стадии:

образование хондрогенного островка

происходит деление клеток мезенхимы – образование островка

клетки мезенхимы дифференцируются в хондробластах. Начинает синтезировать волокнистый компонент межклеточного вещества.

дифференцировка хрящевой ткани

клетки, кроме волокнистых, начинают синтезировать аморфный компонент

МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ

В зависимости от сократительного аппарата различают:

- гладкие мышечные ткани

В зависимости от происхождения выделяют 3 типа:

1. нейральные – развиваются из глазного бокала, это мышцы, суживающие и расширяющие зрачок.

2. эпидермальные – развиваются из эктодермы. Встречаются в потовых, молочных, слюнных железах. Клетки – миоэпителиоциты. Имеют звездчатую форму. Своими отростками охватывают концевые отделы желез. Способствуют выведению секрета.

3) мезенхимные – развиваются из мезенхимы. Формируют сократительный аппарат всех внутренних органов. Структурно-функциональная единица – гладкомышечная клетка. Она имеет веретеновидную форму, в матке может достигать длиной до 500 мкм. Поверхность клетки неровная, имеются пузырьковидные впячивания – это кавеолы, являющиеся депо кальция. Ядро овальное – в центре.

Сократительный аппарат

Представлен актино-меозиновыми фибриллами. Актиновые филаменты образуют в клетки трехмерную сеть. Меозин – в виде мономеров располагается между нитями актина. При распространении потенциала действия происходит освобождения кальция из кавеол. Под его влиянием происходит полимеризация меозина. Он взаимодействует с актином, образуются сократительные единицы. Клетка укорачивается, изменяет свою форму.

Регенерация

Внутриклеточная регенерация, возможна пролиферация.

- поперечно-полосатые мышечные ткани

В зависимости от происхождения делятся на:

1) соматическую (скелетная)

Дифференцируется из миотомов сомитов.

Строение: структурно-функциональной единицей является симпласт или мышечное волокно. Оно может достигать в длину до 12 см и содержать сотни ядер. Каждое волокно покрыто плазмолеммой. Впячивания плазмолеммы – образуют т-каналы, по ним распространяется потенциал действия. Над плазмолеммой располагается базальная мембрана. Между плазмолеммой и базальной мембраной располагаются комбиальные клетки – миосателиты. Базальная мембрана вместе с плазмолеммой образует сарколемму. Под плазмолеммой располагаются многочисленные митохондрии и ядра. В саркоплазме имеется пигментный белок миоглобин. В зависимости от его содержания мышечные волокна подразделяются на 3 типа:

- если миоглобина много - это медленные красные волокна, способны к длительной активности

- если миоглобина мало – волокна белые, быстрые, не способны к длительной работе

- промежуточные волокна

Сократительный аппарат

Представлен миофибриллами. Миофибриллы состоят из параллельно расположенных актиновых и меозиновых нитей. Для закрепления актина служит z-полоса (зет). Для закрепления меозина m-полоса. Участок миофибриллы между двумя z-линиями – саркомер. Саркомер является структурной единицей миофибриллы. Участок содержащий только фибрилла актин и меозин – а, только меозин – h, актин – i.

Потенциал действия распространяется по мембране, заходит в т-каналы. Под его влиянием из l-системы освобождается кальций (l-система - видоизмененная гладкая ЭПС). Благодаря кальцию происходит активация регуляторных белков – тропонина и тропомеозина. После этого актин и меозин получают возможность скользить относительно друг друга. При этом расстояние между z-линиями уменьшается, волокно сокращается.

Регенерация

Осуществляется благодаря миосателитам.

СЕРДЕЧНАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ-МИОКАРД

Развивается из миоэпикардиальных пластинок, которые являются участками висцерального листка спланхнотома.

СТРОЕНИЕ

Структурно функциональной единицей является кардиомиоцит. Различают:

-сократительные (рабочие) кардиомиоциты

Имеют цилиндрическую форму, могут ветвиться, с образованием анастамозов. Между собой кардиомиоциты, соединены с помощью вставочных дисков - это совокупность межклеточных контактов – десмосом и нексус. В клетках хорошо развиты гладкая ЭПС - образует l-систему, много митохондрий. Клетка может содержать одно или два ядра, расположенных в центре. Анастамозы и вставочные диски способствуют синхронному сокращению кардиомиоцитов. Поэтому миокард называют функциональным синцитием.

-атипичные

К ним относятся клетки проводящей системы сердца и секреторные клетки. Клетки проводящей системы обеспечивают генерацию и распространение возбуждения. Благодаря им осуществляется миогенный автоматизм сердечной мышцы. Секреторные кардиомиоциты вырабатывают натрийуретический фактор, регулирующий процесс мочеобразования. Атипичные кардиомиоциты, как правило, не имеют т-системы, миофибрилл мало.

Регенерация

Кардиомиоциты к делению не способны, стволовые клетки в миокарде не сохраняются. Для миокарда характерна только внутриклеточная регенерация. На месте повреждения из соединительной ткани формируется рубец.

2) циломическую

НЕРВНАЯ ТКАНЬ

Развивается из нервной трубки и нервного гребня. (см. нейруляция) При дифференцировки нервной трубки в ней выделяют следующие слои:

- внутренний (вентрикулярный)

Клетки активно делятся, ядра совершают челнокообразные движения.

- субвентрикулярный (поверхностный)

Клетки делятся, но ядра у них не перемещаются.

- плащевой (мантийный)

Здесь находятся клетки, мигрировавшие из вентрикулярного и субвентрикулярного слоев. Это нейробласты и глеобласты (спонгиобласты). В дальнейшем нейробласт будет дифференцироваться в нейроны. Спонгиобласты – в глию. Плащевой слой – это будущее серое вещество.

- краевая гладь

Из этого слоя дифференцируется белое вещество.

СТРОЕНИЕ

Состоит из нейронов и нейроглии.

НЕЙРОНЫ

В нейроне выделяют:

- тело - перихорион

- отростки

Один аксон и дендриты. По аксону импульс распространяется по телу нейрона, дендриты служат для восприятия раздражения.

В перихорионе эндедрита хорошо развита гранулярная ЭПС. Ее скопления – тигроиды, субстанция Ниссля или базофильное вещество. Так как в асонах нет белоксинтезирующего аппарата здесь отмечается перемещение цитоплазмы или аксотоки. Различают:

- быстрый

- промежуточный

- медленный

Ядра нейрона могут быть полиплоидными. Разновидностью нейронов являются нейросекреторные клетки. Они встречаются в гипофизарной гепатоломической области. По строению занимают промежуточное положение между нейроном и эндокринной клеткой.

Классификация нейронов

В зависимости от формы клетки различают:

- звездчатые

- веретеновидные

- пирамидные

В функциональном отношении все клетки подразделяются на:

1. чувствительные

2. ассоциативные

3. эффекторные

В зависимости от количества отростков:

А) мультиполярные - имеют один аксон и несколько дендритов (большинство нейронов в организме)

Б) биполярные – (имеют один аксон, один дендрит (нейроны органа зрения и обоняния)

Разновидностью биполярных является псевдоуниполярные. Т.е. от тела нейрона отходит один отросток, который затем разветвляется на аксон и дендрит (такие нейроны - чувствительные нейроны спинальных ганглиев)

В) униполярные (у человека в постэмбриональном периоде отсутствуют)

Классификация по типу медиатора:

- адренэргические нейроны

- холинэргические нейроны

- гамкэргические нейроны

НЕЙРОГЛИЯ

Вспомогательные клетки, обеспечивающее нормальное функционирование нейрона. Различают:

I. макроглию

Нейральное происхождение. Выделяют:

1. эпенгимная глия

Эпенгимоциты выстилают спинномозговой канал и желудочки мозга. Выполняют разграничительную и опорную функцию. Участвует в образовании ликвора и регуляции его состава.

2. астроциты

Два подтипа: протоплазматические и волокнистые. Протоплазматические - лежат в сером веществе, имеют короткие разветвленные отростки, выполняют разграничительную и трофическую функции, участвуют в гематоинцефалическом барьере. Волокнистые – располагаются в белом веществе ЦНС, имеют длинные слабоветвящиеся отростки, формируют поддерживающий аппарат мозга и пограничные мембраны.

3. полигодендроглии

-а) мантийные клетки

Располагаются на поверхности псевдоуниполярных нейронов спинальных ганглиев

-б) шванновские клетки (нейролеймациты)

Образуют оболочку нервных волокон.

II. микроглию

Относятся к моноцитом к макрофогальной системе, выполняет защитную функцию. Источник происхождения – мезенхима.

НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА

Состоят из отростка нервной клетки, осевого цилиндра и оболочки, образованной шванновскими клетками.

Грубоволокнистая костная ткань

Встречается у зародыша. У взрослого человека в области швов черепа.

Пластинчатая костная ткань

Гистологическое строение гиафиза трубчатых костей.

- Слой внутренних генеральных пластинок.

- Эндост (аналогичен надкостнице)

Остеогенез

Различают:

- прямой

Таким образом формируются плоские кости.

Стадии:

1) образование скелетогенного островка

Клетки мезенхимы делятся, происходят врастание сосудов.

2) остеоидная

3) кальцификация

4) замена грубоволокнистой костной ткани на пластинчатую

-непрямой

Происходит на месте хряща. Таким образом, формируются трубчатые кости.

Стадии:

образование хрящевой модели

на месте будущей кости из гиалиновой хрящевой ткани формируется модель.

перехондральное и эндохондральное окостенение диафеза

3) замена грубоволокнистной ткани на пластинчатую

ХРЯЩЕВЫЕ

Различают:

- гиалиновую

- волокнистую

- эластическую

Клетки

1 хондробластический дифферон:

СК → ПСК (прехондробласт) → хондробласт → хондроцит

Хондроциты в зависимости от степени дифференцировки могут иметь уплощенную форму, угловатую или пузырчатую.

Межклеточное вещество

В хрящевой ткани до 70-80 % воды. Волокна коллагеновые или эластические. Протеогликаны и гликозаминогликаны.

Строение хряща

Все составные структуры, за исключением суставного хряща покрыты надхрящницей.

- наружный волокнистый слой (содержит сосуды)

- внутренний, комбиальный слой (прехондробласт и хондробласт)

За счет образованных изогенных групп идет интерстициальный рост хряща (рост изнутри).

Сравнительная характеристика хрящевой ткани

Гиалиновая хрящевая ткань

2. Эластическая хрящевая ткань

Волокнистая хрящевая ткань

ХОНДРОГИНЕЗ

Стадии:

образование хондрогенного островка

происходит деление клеток мезенхимы – образование островка

дифференцировка хрящевой ткани

клетки, кроме волокнистых, начинают синтезировать аморфный компонент

МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ

В зависимости от сократительного аппарата различают:

- гладкие мышечные ткани

В зависимости от происхождения выделяют 3 типа:

1. нейральные – развиваются из глазного бокала, это мышцы, суживающие и расширяющие зрачок.

Сократительный аппарат

Регенерация

Внутриклеточная регенерация, возможна пролиферация.

- поперечно-полосатые мышечные ткани

В зависимости от происхождения делятся на:

1) соматическую (скелетная)

Дифференцируется из миотомов сомитов.

- если миоглобина много - это медленные красные волокна, способны к длительной активности

- если миоглобина мало – волокна белые, быстрые, не способны к длительной работе

- промежуточные волокна

Сократительный аппарат

Регенерация

Осуществляется благодаря миосателитам.

СЕРДЕЧНАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ-МИОКАРД

Развивается из миоэпикардиальных пластинок, которые являются участками висцерального листка спланхнотома.

СТРОЕНИЕ

Структурно функциональной единицей является кардиомиоцит. Различают:

-сократительные (рабочие) кардиомиоциты

-атипичные

Регенерация

2) циломическую

НЕРВНАЯ ТКАНЬ

- внутренний (вентрикулярный)

Клетки активно делятся, ядра совершают челнокообразные движения.

- субвентрикулярный (поверхностный)

Клетки делятся, но ядра у них не перемещаются.

- плащевой (мантийный)

- краевая гладь

Из этого слоя дифференцируется белое вещество.

СТРОЕНИЕ

Состоит из нейронов и нейроглии.

НЕЙРОНЫ

В нейроне выделяют:

- тело - перихорион

- отростки

- быстрый

- промежуточный

- медленный

Классификация нейронов

В зависимости от формы клетки различают:

- звездчатые

- веретеновидные

- пирамидные

В функциональном отношении все клетки подразделяются на:

1. чувствительные

2. ассоциативные

3. эффекторные

В зависимости от количества отростков:

А) мультиполярные - имеют один аксон и несколько дендритов (большинство нейронов в организме)

Б) биполярные – (имеют один аксон, один дендрит (нейроны органа зрения и обоняния)

В) униполярные (у человека в постэмбриональном периоде отсутствуют)

Классификация по типу медиатора:

- адренэргические нейроны

- холинэргические нейроны

- гамкэргические нейроны

НЕЙРОГЛИЯ

Вспомогательные клетки, обеспечивающее нормальное функционирование нейрона. Различают:

I. макроглию

Нейральное происхождение. Выделяют:

1. эпенгимная глия

2. астроциты

3. полигодендроглии

-а) мантийные клетки

Располагаются на поверхности псевдоуниполярных нейронов спинальных ганглиев

-б) шванновские клетки (нейролеймациты)

Образуют оболочку нервных волокон.

II. микроглию

НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА

Состоят из отростка нервной клетки, осевого цилиндра и оболочки, образованной шванновскими клетками.

Грубоволокнистая (ретикулофиброзная) костная ткань

характеризуется тем, что толстые коллагеновые волокна в межклеточном веществе идут в разных направлениях. Лакуны с телами остеоцитов локализованы неупорядочено. Остеоциты связаны посредством своих ветвящихся отростков, которые проходят в костных канальцах. Грубоволокнистая костная тканьпостепенно замещается пластинчатой. У взрослых грубоволокнистаякостная тканьсохраняется в заросших швах черепа и участках прикрепления сухожилий к кости. Может образовываться при заживлении переломов и в патологических условиях.

Пластинчатая костная ткань.

Её минерализованное межклеточное вещество состоит из особых костных пластинок(3-10 мкм толщиной). В каждой пластинке коллагеновые волокна идут параллельно друг другу. В соседних пластинках направление коллагеновых волокон меняется на противоположное, то есть волокна идут под углом друг к другу. Между пластинками упорядоченно располагаются лакуны, содержащие тела остеоцитов; костные канальцы пронизывают пластинки под прямыми углами.

Пластинки образуют системы. В компактном веществе кости есть три типа пластинок:

пластинки остеонов (гаверсовы системы);

вставочные (интерстициальные);

наружные и внутренние общие (генеральные) пластинки.

Остеон – морфофункциональная единица пластинчатой костной ткани. Остеоны имеют вид цилиндров, которые располагаются вдоль длинной оси кости. Каждый остеон состоит из 3-25 костных пластинок, расположенных концентрически вокруг канала остеона. Наружная граница – спайная линия, почти не содержит волокон. В канале остеона проходят 1-2 мелких кровеносных сосудов, окруженных рыхлой соединительной тканью (здесь локализуются камбиальные элементы, макрофаги, остеокласты). Отростки ближних к каналу остеоцитов проникают в периваскулярное пространство, таким образом, через систему канальцев остеоциты получают питание и кислород.

Каналы остеонов сообщаются друг с другом, с надкостницей и костномозговой полостью за счет прободающих (Фолькмановых) каналов, содержащих питающие сосуды. Прободающие каналы проходят через костный матрикс поперечно или косо и не окружены концентрическими пластинами.

Вставочные пластинки – заполняют пространства между остеонами; они являются остатками ранее существовавших остеонов (предыдущих генераций), разрушенных в процессе перестройки кости.

Общие (генеральные) пластинки образуют самый наружный и самый внутренний слои, идут параллельно поверхности компактной кости и окружают диафиз кости по окружности.

Компактное вещество имеет высокую прочность, более низкий уровень метаболизма, в связи с чем, оно обновляется медленнее и меньше подвержено возрастным изменениям.

Губчатое вещество формирует трёхмерную сеть трабекул, в состав которых входят костные пластинки, в отличие от компактной кости остеоны и кровеносные сосуды в губчатой кости отсутствуют.

Надкостница (периост) покрывает кость снаружи и прочно прикреплена к компактной кости при помощи толстых пучков прободающих (шарпеевских) волокон, входящих из слоя наружных генеральных пластинок. Наружный слой надкостницы образован плотной волокнистой соединительной тканью. Внутренний слой надкостницы состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани и содержит покоящиеся остеобласты. Благодаря надкостнице осуществляется аппозиционный рост кости.

Эндост – тонкая выстилка со стороны костного мозга, аналогичная надкостнице. Содержит остеогенные клетки и остеокласты.

Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 3044; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Гистология костной ткани человека

Костная ткань - важнейшая ткань в нашем организме. Она выполняет множество функций. Костную ткань в гистологии относят к разновидности скелетной соединительной ткани, к которой относится также хрящевая ткань. Клетки скелетных соединительных тканей, в том числе и костной, развиваются из мезенхимы.

Скелетные соединительные ткани

Скелетные соединительные ткани выполняют множество функций:

Кости - это опора всего организма. Скелет позволяет человеку, состоящему целиком и полностью из мягких тканей, уверенно чувствовать себя в пространстве.
Благодаря скелету мы можем двигаться. Мышцы крепятся к костям, которые, в свою очередь, образуют рычаги движения, позволяющие выполнять любые действия.
Депо многих минеральных веществ находится именно в костной ткани. Костная ткань участвует в метаболизме фосфатов и кальция.
В костях, а именно в красном костном мозге, происходит кроветворение.

Функции костной ткани в гистологии определяют как совпадающие с функциями всех скелетных соединительных тканей, однако у этой ткани есть ряд уникальных свойств.

Основной чертой и отличием костной ткани от других соединительных является высокое содержание в ней минеральных веществ, которое составляет 70 %. Этим объясняется прочность костей, ведь межклеточное вещество костной соединительной ткани находится в твердом состоянии.

Костные ткани. Химический состав костной ткани

Костную ткань нужно начать с изучения ее химического состава. Это позволит понять ее особенные свойства. Содержание органических веществ в ткани составляет от 10 до 20 %. Воды содержится от 6 % до 20 %, минеральных веществ, как было сказано выше, больше всего - до 70 %. Основные элементы минерального вещества кости - это фосфат кальция и гидроксиапатиты. Также высоко содержание минеральных солей.

Сочетание органических и неорганических веществ костной ткани объясняет прочность, упругость костей, их способность выдерживать большие нагрузки. В то же время слишком высокое содержание минеральных веществ придает костям значительную хрупкость.

Межклеточное вещество образовано на 95 % коллагеном I типа. На волокнах белка скапливаются органические вещества. Фосфопротеины способствуют накоплению ионов кальция в костях. Протеогликаны способствуют связыванию коллагена с минеральными соединениями, образованию которых, в свою очередь, помогает щелочная фосфатаза и остеонектин, стимулирующий дальнейший рост кристаллов неорганических соединений.

Клеточные компоненты

Клетки костной ткани в гистологии делят на три вида: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Клеточные компоненты взаимодействуют между собой, образуя целостную систему.

Остеобласты

Остеобласты - это клетки кубической, овальной формы с эксцентрично расположенным ядром. Размер таких клеток составляет приблизительно 15-20 мкм. Органеллы развиты хорошо, выражена гранулярная ЭПС и комплекс Гольджи, что может объяснить активный синтез экспортируемых белков. В гистологии на препарате костной ткани цитоплазма клеток окрашивается базофильно.

Остеобласты локализуются на поверхности костных балок в образующейся кости, там же они остаются у зрелых костей в губчатом веществе. В сформированных костях остеобласты можно обнаружить в надкостнице, в эндосте, покрывающем костномозговой канал, в периваскулярном пространстве остеонов.

Остеобласты принимают участие в остеогенезе. Благодаря активному синтезу и экспорту белков образуется матрикс кости. Благодаря щелочной фосфатазе, которая активна в клетке, идет накопление минеральных веществ. Не стоит забывать о том, что остеобласты - это предшественники остеоцитов. Остеобласты выделяют матриксные пузырьки, содержимое которых запускает процесс образования кристаллов из минеральных веществ в костном матриксе.

Остеобласты делятся на активные и покоящиеся. Активные участвуют в остеогенезе и продуцируют компоненты матрикса. Покоящиеся остеобласты с эндостальной мембраной защищают костное вещество от остеокластов. Покоящиеся остеобласты могут активироваться при перестройки кости.

Остеоциты

Остеоциты - это зрелые, хорошо дифференцированные клетки костной ткани, располагающиеся по одной в лакунах, называемых еще костными полостями. Клетки овальной формы с многочисленными отростками. Размер остеоцитов составляет примерно 30 мкм в длину и до 12 в ширину. Ядро вытянутое, расположено по центру. Хроматин конденсирован, образует крупные глыбки. Органеллы развиты слабо, чем может объясняться малая синтетическая активность остеоцитов. Клетки соединяются друг с другом отростками посредством клеточных контактов нексусов, образуя синцитий. По отросткам происходит обмен веществами между тканью кости и кровеносными сосудами.

Остеокласты

Остеокласты, в отличие от остеобластов и остеоцитов, происходят из клеток крови. Остеоциты образуются при слиянии нескольких промоноцитов, поэтому некоторые авторы не считают их клетками и причисляют к симпластам.

По строению остеокласты представляют собой крупные чуть вытянутые клетки. Размер клеток может варьировать от 60 до 100 мкм. Цитоплазма может окрашиваться как оксифильно, так и базофильно, все зависит от возраста клеток.

В клетке можно выделить несколько зон:

Базальная, содержащая основные органеллы и ядра.
Гофрированная каемка из микроворсинок, проникающих в кость.
Везикулярная зона, в которой содержатся разрушающие кость ферменты.
Светлая зона прилипания, способствующая фиксированию клетки.
Зона резорбции

Остеокласты разрушают костную ткань, участвуют в перестройке кости. Разрушение костного вещества, или, по-другому, резорбция, - важный этап перестройки, за которым следует образование нового вещества с помощью остеобластов. Локализация остеокластов совпадает с нахождением остеобластов, в углублениях на поверхностях костных балок, в эндосте и надкостнице.

Надкостница

Надкостница состоит из остеобластов, остеокластов и остеогенных клеток, которые участвуют в росте и восстановлении кости. Надкостница богата кровеносными сосудами, ветви которых обвивают кость, проникая в ее вещество.

В гистологии классификация костных тканей не очень обширна. Ткани делят на грубоволокнистую и пластинчатую.

Грубоволокнистая костная ткань

Грубоволокнистая костная ткань встречается в основном у ребенка до его рождения. У взрослого она остается в швах черепа, в зубных альвеолах, во внутреннем ухе, в местах прикрепления сухожилий к костям. Грубоволокнистая костная ткань в гистологии определяется предшественницей пластинчатой.

Ткань состоит из хаотично расположенных толстых пучков коллагеновых волокон, которые располагаются в матриксе, состоящем из неорганических веществ. В межклеточном веществе также находятся кровеносные сосуды, которые развиты достаточно слабо. Остеоциты расположены в межклеточном веществе в системах лакун и каналов.

Пластинчатая костная ткань

Все кости организма взрослого, за исключением мест прикрепления сухожилий и участков черепных швов, состоят из пластинчатой костной соединительной ткани.

В отличие от грубоволокнистой костной ткани, все компоненты пластинчатой структурированы и образуют костные пластинки. Коллагеновые волокна в пределах одной пластинки имеют одно направление.

Существует две разновидности пластинчатой костной ткани в гистологии - губчатая и компактная.

Губчатое вещество

В губчатом веществе пластинки объединяются в трабекулы, структурные единицы вещества. Дугообразные пластинки лежат параллельно друг другу, образуя бессосудистые костные балки. Пластинки ориентированы вдоль направления самих трабекул.

Трабекулы соединяются друг с другом под разными углами, образуя объемную структуру. В промежутках между костными балками располагаются костные ячейки, что делает это вещество пористым, объясняя название ткани. В ячейках находится красный костный мозг и сосуды, питающие кость.

Губчатое вещество находится во внутренней части плоских и губчатых костей, в эпифизах и внутренних слоях диафиза трубчатых.

Компактное костное вещество

Гистология пластинчатой костной ткани должна быть хорошо изучена, т. к. именно эта разновидность костной ткани является наиболее сложноустроенной и содержит множество разнообразных элементов.

Костные пластинки в компактном веществе расположены по окружности, они вкладываются друг в друга, образуя плотную стопку, где практически нет промежутков. Структурной единицей является остеон, образованный костными пластинами. Пластинки можно разделить на несколько видов.

Наружные генеральные пластинки. Располагаются прямо под надкостницей, опоясывая всю кость. В губчатых и плоских костях компактное вещество может быть выражено только такими пластинками.
Остеонные пластинки. Такой тип пластинок образует остеоны, концентрические пластины, лежащие вокруг сосудов. Остеон - основной элемент компактного вещества диафизов в трубчатых костях.
Вставочные пластинки, являющиеся остатками разрушающихся пластинок.
Внутренние генеральные пластинки окружают костномозговой канал с желтым костным мозгом.

Компактное вещество локализуется в поверхностном слое плоских и губчатых костей, в диафизе и поверхностных слоях эпифиза трубчатых костей.

Кость покрыта надкостницей, содержащий камбиальные клетки, благодаря которым кость растет в толщину. Также в надкостнице содержатся остеобласты и остеокласты.

Под накостницей лежит слой наружных генеральных пластинок.

В самом центре трубчатой кости располагается костномозговая полость, покрытая эндостом. Эндост покрывают внутренние генеральные пластинки, заключая его в кольцо. К костномозговой полости могут примыкать трабекулы губчатого вещества, поэтому в некоторых местах пластинки могут становиться менее выраженными.

Между наружным и внутренним слоями генеральных пластинок располагается остеонный слой кости. В центре каждого остеона находится Гаверсов канал с кровеносным сосудом. Гаверсовы каналы сообщаются между собой поперечными каналами Фолькмана. Пространство между пластинками и сосудом называется периваскулярным, сосуд покрывает рыхлая соединительная ткань, а в периваскулярном пространстве содержатся клетки, сходные с клетками надкостницы. Канал окружают слои остеонных пластинок. В свою очередь остеоны отделяются друг от друга резорбционной линией, которую нередко называют спайной. Также между остеонами находятся вставочные пластинки, представляющие собой остаточный материал остеонов.

Между пластинками остеона располагаются костные лакуны с заключенными в них остеоцитами. Отростки остеоцитов образуют канальцы, по которым перпендикулярно пластинам происходит транспорт питательных веществ в кости.

Волокна коллагена позволяют видеть в микроскоп костные каналы и полости, т. к. выстланные коллагеном участки прокрашиваются коричневым цветом.

В гистологии на препарате пластинчатая костная ткань окрашивается по Шморлю.

Остеогенез

Остеогенез бывает прямой и непрямой. Прямое развитие осуществляется из мезенхимы, из клеток соединительной ткани. Непрямое - из клеток хрящевой. В гистологии прямой остеогенез костной ткани рассматривается перед непрямым, т. к. является более простым и древним механизмом.

Прямой остеогенез

Из соединительной ткани развиваются кости черепа, мелкие кости кисти и другие плоские кости. В образовании костей таким способом можно выделить четыре стадии

Образование скелетогенного зачатка. В первый месяц из сомитов в мезенхиму попадают стромальные стволовые клетки. Происходит размножение клеток, обогащение ткани сосудами. Под влиянием факторов роста клетки формируют скопления до 50 штук. Клетки секретируют белки, размножаются и растут. В стволовых стромальных клетках запускается процесс дифференцировки, они превращаются в остеогенные клетки-предшественницы.
Остеоидная стадия. В остеогенных клетках происходит синтез белков и накопление гликогена, органелл становится больше, они активнее функционируют. Остеогенные клетки синтезируют коллаген и другие белки, например костный морфогенетический белок. Со временем клетки начинают реже размножаться и дифференцируются в остеобласты. Остеобласты участвуют в формировании межклеточного вещества, бедного минералами и богатого органическим веществом, остеоида. Именно на этой стадии появляются остеоциты и остеокласты.
Минерализация остеоида. В этом процессе также участвуют остеобласты. В них начинает работать щелочная фосфатаза, активность которой способствует накоплению минеральных веществ. В цитоплазме появляются матриксные пузырьки, заполненные белком остеокальцином и фосфатом кальция. Минеральные вещества приклеиваются к коллагену благодаря остеокальцину. Трабекулы увеличиваются и, соединяясь друг с другом, образуют сеть, где еще остается мезенхима и сосуды. Получившаяся ткань называется первичной перепончатой тканью. Костная ткань является грубоволокнистой, формирует первичную губчатую кость. В эту стадию из мезенхимы образуется надкостница. Вблизи кровеносных сосудов надкостницы возникают клетки, которые затем будут участвовать в росте и регенерации кости.
Образование костных пластинок. На этой стадии происходит замещение первичной перепончатой костной ткани на пластинчатую. Остеоны начинают заполнять промежутки между трабекулами. Из кровеносных сосудов в кость поступают остеокласты, которые образуют в ней полости. Именно остеокласты создают полость для костного мозга, влияют на форму кости.

Непрямой остеогенез

Непрямой остеогенез протекает при развитии трубчатых и губчатых костей. Для понимания всех механизмов остеогенеза нужно хорошо разбираться в гистологии хрящевой и костной соединительных тканей.

Весь процесс можно разбить на три этапа:

Образование хрящевой модели. В диафизе хондроциты испытывают нехватку питательных веществ и становятся пузырчатыми. Выделяющиеся матриксные пузырьки приводят к обызвествлению хрящевой ткани. В гистологии хрящевая и костная ткани взаимосвязаны. Они начинают заменять друг друга. Надхрящница становится надкостницей. Хондрогенные клетки переходят в остеогенные, которые, в свою очередь, становятся остеобластами.
Образование первичной губчатой кости. На месте хрящевой модели возникает грубая волокнистая соединительная ткань. Также образуется перихондральное костное кольцо, костная манжета, где остеобласты образуют трабекулы прямо в месте диафиза. Из-за возникновения костной манжеты питание хряща становится невозможным, и хондроциты начинают погибать. Хрящевая и костная ткани в гистологии очень взаимосвязаны. Вслед за гибелью хондроцитов остеокласты образуют каналы от периферии кости к глубине диафиза, по которым идет движение остеобластов, остеогенных клеток и кровеносных сосудов. Начинается энхондральное окостенение, со временем переходящее в эпифизарное.
Перестройка ткани. Первичная грубая волокнистая ткань постепенно переходит в пластинчатую.

Рост и развитие костной ткани

Рост кости у человека идет до 20 лет. Кость растет в ширину за счет надкостницы, в длину за счет метаэпифизарной пластинки роста. В метаэпифизарной пластинке можно выделить зону покоящегося хряща, зону столбчатого хряща, зону пузырчатого хряща и зону обызвествленного хряща.

Множество факторов влияет на рост и развитие костей. Это могут быть факторы внутренней среды, факторы внешней среды, недостаток или избыток определенных веществ.

Рост сопровождается резорбцией старой ткани и замещением ее новой молодой. В детском возрасте кости растут очень активно.

На рост костей влияет множество гормонов. Например, соматотропин стимулирует рост костей, но при его избытке может возникать акромегалия, при недостатке - карликовость. Инсулин необходим для правильного развития остеогенных и стволовых стромальных клеток. Половые гормоны также влияют на рост костей. Их повышенное содержание в раннем возрасте может привести к укорочению костей из-за раннего окостенения метаэпифизарной пластинки. Их пониженное содержание в зрелом возрасте может приводить к остеопорозу, повышать хрупкость костей. Гормон щитовидной железы кальцитонин приводит к активации остеобластов, паратирин увеличивает количество остеокластов. Тироксин влияет на центры окостенения, гормоны надпочечников - на процессы регенерации.

На рост костей оказывают влияние также некоторые витамины. Витамин C способствует синтезу коллагена. При гиповитаминозе можно наблюдать замедление регенерации костной ткани, гистология при подобных процессах может помочь выяснить причины заболевания. Витамин A ускоряет остеогенез, следует быть внимательными, потому что при гипервитаминозе наблюдается сужение костных полостей. Витамин D помогает организму усваивать кальций, при авитаминозе происходит искривление костей. При этом образовавшаяся пластическая костная ткань в гистологии сопровождается термином остеомаляция, также такие симптомы характерны для рахита у детей.

Перестройка кости

В процессе перестройки происходит замена грубоволокнистой соединительной ткани на пластинчатую, обновление костного вещества, регуляция содержания минеральных веществ. В среднем за год обновляется 8 % костного вещества, причем губчатая ткань обновляется в 5 раз интенсивнее, чем пластинчатая. В гистологии костной ткани механизмам перестройки костей отводится особое внимание.

Перестройка включает в себя резорбцию, разрушение тканей и остеогенез. С возрастом резорбция может преобладать. Этим объясняется остеопороз у пожилых людей.

Процесс перестройки состоит из четырех этапов: активации, резорбции, реверсии и формирования.

Регенерация костной ткани в гистологии рассматривается как разновидность перестройки костей. Этот процесс очень важен, но самое главное, зная факторы, влияющие на процесс регенерации, мы можем ускорять ее, что очень важно при переломах костей.

Знание гистологии, костных тканей человека полезно как врачам, так и обычным людям. Понимание некоторых механизмов может помочь даже в бытовых вещах, например в лечении переломов, в предотвращении травм. Строение костной ткани в гистологии достаточно хорошо изучено. Но все равно костные ткани далеко не полностью исследованы.

Грубоволокнистая костная ткань

Грубоволокнистая костная ткань

Пластинчатая костная ткань

Остеогенез

Грубоволокнистая костная ткань

Пластинчатая костная ткань

Остеогенез

Грубоволокнистая (ретикулофиброзная) костная ткань

Похожие статьи:

Гистология костной ткани человека

Скелетные соединительные ткани

Костные ткани. Химический состав костной ткани

Клеточные компоненты

Остеобласты

Остеоциты

Остеокласты

Надкостница

Грубоволокнистая костная ткань

Пластинчатая костная ткань

Губчатое вещество

Компактное костное вещество

Остеогенез

Прямой остеогенез

Непрямой остеогенез

Рост и развитие костной ткани

Перестройка кости

Смотрите также