Из чего образована костная ткань

Костные ткани – специализированный вид соединитель ной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (костная ткань на 73% состоит из солей кальция и фосфора). Из этих тканей построены кости скелета, выполняющего опорную функцию. Кости защищают головной и спинной мозг (кости черепа и позвоночника) и внутренние органы (рёбра, тазовые кости). Костные ткани состоят из клеток и межклеточного вещества.

Клетки:

— Остеоциты – преобладающие по количеству клетки костной ткани, утратившие способность к делению. Они имеют отростчатую форму, бедны органеллами. Располагаются в костных полостях, или лакунах, которые повторяют контуры остеоцита. Отростки остеоцита находятся в канальцах кости, по ним происходит диффузия питательных веществ и кислорода из крови вглубь костной ткани.

— Остеобласты – молодые клетки, создающие костную ткань. В кости они встречаются в глубоких слоях надкостницы, в местах образования и регенерации костной ткани. В их цитоплазме хорошо развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, митохондрии и комплекс Гольджи для образования межклеточного вещества.

— Остеокласты – симпласты, способные разрушать обызвествлённый хрящ и кость. Они образуются из моноцитов крови, имеют крупные размеры (до 90 мкм), содержат до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабо базофильна, богата митохондриями и лизосомами. Для разрушения костной ткани они выделяют угольную кислоту (для растворения солей) и ферменты лизосом (для разрушения органических веществ кости).

Межклеточное вещество состоит из:

— основного вещества (оссеомукоид), пропитанного солями кальция и фосфора (фосфат кальция, кристаллы гидроксиапатита);

— коллагеновых волокон, образующих не большие пучки, причём кристаллы гидроксиапатита лежат упорядоченно, вдоль волокон.

В зависимости от расположения коллагеновых волокон в межклеточном веществе, костные ткани подразделяют на:

1. Ретикулофиброзную костную ткань. В ней коллагеновые волокна имеют беспорядочное расположение. Такая ткань встречается в эмбриогенезе. У взрослых ее можно обнаружить в области черепных швов и в местах прикрепления сухожилий к костям.

2. Пластинчатую костную ткань. Это наиболее распространенная разновидность костной ткани во взрослом организме. Она состоит из костных пластинок, образованных остеоцитами и минерализованным аморфным веществом с коллагеновыми волокнами, расположенными внутри каждой пластинки параллельно. В соседних пластинках волок на обычно имеют разное направление, благодаря чему достигается большая прочность пластинчатой костной ткани. Из этой ткани построены компактное и губчатое вещества большинства плоских и трубчатых костей скелета.

Кость как орган (строение трубчатой кости)

Трубчатая кость состоит из эпифизов и диафиза. Снаружи диафиз покрыт надкостницей, или периостом. В надкостнице различают два слоя: наружный (волокнистый) – образован в основном волокнистой соединительной тканью, и внутренний (клеточный) – содержит стволовые клетки и молодые остеобласты. Из надкостницы через прободающие каналы проходят питающие кость сосуды и нервы. Надкостница связывает кость с окружающими тканями и принимает участие в ее питании, развитии, росте и регенерации. Компактное вещество, образующее диафиз кости, состоит из костных пластинок, которые образуют три слоя:

– Наружный слой общих пластинок, в нем пластинки образуют 2-3 слоя, идущих вокруг диафиза.

– Средний, остеонный слой, образован концентрически наслоенными вокруг сосудов костными пластинками. Такие структуры называются остеонами (гаверсовы системы), а концентрические пластинки, их образующие – остеонные пластинки. Между пластинками в лакунах располагаются тела остеоцитов, а их отростки идут поперёк пластинок, связаны между собой и располагаются в костных канальцах. Остеоны можно представить себе как систему вставленных друг в друга полых цилиндров, а остеоциты с отростками выглядят в них «как паучки с тонкими лапками». Остеоны являются функционально-структурной единицей компактного вещества трубчатой кости. Каждый остеон отграничен от соседних остеонов так называемой спайной линией. В центральном канале остеона (гаверсовом канале) проходят кровеносные сосуды с сопровождающей их соединительной тканью. Все остеоны в основном расположены вдоль длинной оси кости. Каналы остеонов анастомози руют друг с другом. Сосуды, расположенные в каналах остеонов, сообщаются друг с другом, с сосудами надкостницы и костного мозга. Всё пространство между остео нами заполняют вставочные пластинки (остатки старых разрушенных остеонов).

– Внутренний слой общих пластинок – 2-3 слоя пластинок, граничащих с эндостом и костномозговой полостью.

Изнутри компактное вещество диафиза покрыто эндостом, содержащим, как и периост, стволовые клетки и остеобласты.

Виды костной ткани человека. Костные ткани

То, что с возрастом кости человека становятся более хрупкими, известно всем. А еще соль, нехватка витамина D3 и многие другие факторы тоже разрушают костную ткань. Но, по мере проведения исследований, появляются новые данные, а часть популярной информации переходит в разряд мифов. Мы разбирались, что же на самом деле опасно для костной ткани?

Кальций и фосфор, которые содержатся в костной ткани, не зафиксированы в ней окончательно и бесповоротно. По сути, кости - это депо, хранилище запасов данных минеральных веществ: 90% всего кальция содержится именно в костной ткани. Кальций участвует во множестве метаболических процессов. Его концентрация в плазме крови составляет примерно 10 мг/100 мл. Отклонение от этого показателя в течение суток не превышает 3%.

Костная ткань человека постоянно меняется на протяжении всей его жизни. По мере изменения нагрузок или при получении травм она способна менять свою структуру. Для этого существует два вида клеток:

остеобласты формируют собственно костный матрикс;
остеокласты разрушают ее. Этот процесс называется резорбцией.

Остеокласты прокладывают новые туннели в костной ткани, а остеобласты заполняют их костью. Например, чтобы у ребенка прорезался зуб, остеокласты сначала должны разрушить костную ткань челюсти на этом месте. Изменение структуры кости называется костным ремоделированием.

В детстве образование костной ткани происходит в больших объемах, чем резорбция - за счет этого растет скелет. Во взрослом возрасте эти процессы балансируются: каждый день 0,4 г кальция вымывается из скелета человека и столько же откладывается в нем. В старости процессы резорбции преобладают над процессами синтеза костной ткани, в результате чего уменьшается ее минеральная плотность и постепенно развивается остеопороз.

Во взрослом возрасте при некоторых состояниях кальций вымывается из костной ткани, что приводит к ее ослаблению. Например, во время беременности и грудного вскармливания женщина должна потреблять больше кальция, так как организм активно расходует его на строительство скелета малыша. Сами по себе беременность и лактация в данном случае не влияют на здоровье женщины, а вот такие побочные эффекты могут серьезно повредить ей.

Это один из самых сильных факторов, влияющих на состояние костной ткани женщин. Они угнетают работу остеокластов и тем самым замедляют процессы резорбции. В менопаузе выработка эстрогенов значительно уменьшается. Это приводит к тому, что уровень резорбции костей возрастает. Костная ткань истончается, становится более хрупкой, а кости - более ломкими.

Что делать? Повышенное потребление кальция позволяет сохранить костную ткань за счет снижения количества остеокластов и увеличения остеобластов.

Избыток гормонов щитовидной железы

В норме гормоны щитовидной железы повышают активность и остеокластов, и остеобластов. Но при гипертиреозе резорбция начинает преобладать над созданием костной ткани, что также приводит к ее ослаблению.

Что делать? Контролировать состояние своей щитовидной железы. При подозрении на ее патологию, следует обратиться к эндокринологу - и чем раньше, тем лучше.

Витамин D (холекальциферол) - уникальное соединение. Он задействован в процессах разрушения костной ткани (резорбции), способствует образованию остеокластов, а его метаболиты повышают абсорбцию кальция в кишечнике и выведение кальция почками. Казалось бы, чем меньше витамина D, тем лучше? Но нет. Ситуация ровно обратная. Витамин D также участвует в производстве лимонной кислоты, которая образует нерастворимые соли с кальцием и тем самыми увеличивает минерализацию костного матрикса. При нехватке холекальциферола этот процесс нарушается, а также снижается уровень кальция в плазме крови. В худшем случае это приводит к остеомаляции - размягчению костей.

Что делать? Солнце - вот фактор, влияющий на выработку витамина D в организме человека. Достаточно регулярно бывать на солнце, чтобы защитить себя от рахита и целого списка других, не менее неприятных заболеваний. В северных широтах, где солнца бывает недостаточно, необходим прием витаминных добавок. Но есть один нюанс: сам по себе витамин D (а точнее, его форма D3) не защищает человека от разрушения костной ткани. Поэтому следует использовать препараты кальция с витамином D3 - они сразу дают организму все необходимое в одной таблетке: и кальций, и витамин, без которого он не усваивается.

В 2016 году американские ученые обнаружили, что у детей и подростков, получающих препараты для лечения синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), плотность костной ткани заметно ниже, чем у их сверстников, которые подобное лечение не проходят. Ученые указывают, что речь идет о детях и подростках, у которых еще не достигнут пик плотности костной ткани. Это значит, что последствия влияния препаратов могут отразиться на здоровье юных пациентов в их будущем.

Негативное действие на костную ткань также оказывают глюкокортикоиды. Они выводят кальций из кости и угнетают его всасывание в кишечнике. Кроме того, они угнетают синтез белка. В целом, под их воздействием может развиться гипокальциемия и впоследствии остеопороз.

Что делать? Не принимать никакие лекарства без рекомендации врача. При приеме любых препаратов следует уточнить, какие побочные эффекты при этом могут возникнуть. После чего обсудить с врачом меры, которые могут быть приняты, чтобы минимизировать вред.

Алкоголь и курение убивают не только печень и легкие, но и разрушают скелет человека. Особенно опасны вредные привычки для женщин в менопаузе - каждый лишний фактор риска снижения плотности костной ткани может привести к остеопорозу.

Что делать? Отказаться от табака и ограничить алкоголь до норм, рекомендованных ВОЗ - не более одной дозы спиртосодержащих напитков в день для женщин и не более двух - для мужчин.

Теория о том, что соль разрушает костную ткань, основывалась на том, в костях содержатся и натрий, и кальций. При увеличении потребления соли (NaCl) кальций выводится из организма, что приводит к снижению минеральной плотности костной ткани и повышает риск переломов. В соответствии с данной теорией, рекомендовалось сократить потребление соли, особенно женщинам в период менопаузы, то есть, из группы риска.

Но недавнее глобальное исследование, в котором были использованы данные 70 тысяч женщин, показало, что выраженной связи между потреблением соли и здоровьем костей нет. А те зависимости, что удавалось выявить ранее, объясняются влиянием индекса массы тела (ИМТ). Чем выше был ИМТ, тем сильнее был риск переломов, и при этом женщины с высоким ИМТ потребляли больше соли.

Несколько десятков лет назад было замечено, что большие количества белка приводят к вымыванию кальция из костей. Однако, позднее оказалось, что и адсорбция кальция костной тканью при этом усиливается. В дальнейшем оказалось, что негативное действие избытка белка наблюдалось только на фоне дефицита кальция. Если же кальция достаточно, то, напротив, белок полезен для костей. Наконец, надо учитывать, что белки необходимы для создания мышц. А чем мощнее мышечный корсет, тем лучше он защищает скелет от переломов.

Что делать? Если человек получает кальция менее 600 мг/сутки, то ему не следует выходить при потреблении белка за норму 2г/кг. Следует научиться контролировать свое питание.

В рацион обязательно должны входить такие продукты с высоким содержанием кальция, как молоко, йогурт, сыр, консервированные сардины и лосось, соевые продукты а также некоторые темно-зеленые листовые овощи. Кстати, пшеничные хлопья ухудшают усвоение кальция. Если человек придерживается диеты, в состав которой они входят, между завтраком хлопьями и приемом пищи или БАД с кальцием должно пройти не менее 2-х часов.

Как было сказано выше, костная ткань может меняться. Чем выше физическая активность, чем больше нагрузки, тем крепче кости человека. Диван и телевизор не менее разрушительны для костной ткани, чем гормоны. Кстати, вопреки распространенному мнению, езда на велосипеде ничего не дает костям. Мышцам, сердцу - да, а костной ткани - нет. Любителям велопрогулок лучше добавить к своим поездкам что-то еще, чтобы сохранить крепость скелета.

Женщины в возрасте от 18 до 50 лет нуждаются в 1000 мг кальция в день. Но после 50 лет эта цифра возрастает до 1200 мг кальция, поэтому необходимо начинать принимать биологически активные добавки (БАД) кальция с витамином D3.

Костные ткани - специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (70% неорганических соединений, в основном фосфатов кальция и более 30 микроэлементов - медь, стронций, цинк, барий, магний и др.).Органическое вещество - матрикс костной ткани - белки коллагенового типа, липиды немного воды, хондроитинсерной кислоты, лимонной и др. кислот, образующих комплексы с кальцием.Классификация - существует два типа костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. К костной ткани относят дентин и цемент зуба.

Клетки: Остеобласты - молодые, способные к пролиферации, создающие костную ткань. Форма: кубическая, пирамидальная или угловая. Размер 15-20 мкм. Ядро

округлой формы, эксцентрично расположено. В цитоплазме развита гранулярная ЭПС, митохондрии, аппарат Гольджи, много РНК и высокая активность щелочной фосфатазы.Остеоциты: преобладающие по количеству дефинитивные клетки, утратившие способность к делению. Они отросчатой формы, имеют компактное крупное ядро, слабобазофильную цитоплазму. Органеллы слабо развиты. Остеоциты лежат в костных полостях или лакунах, повторяющих контуры остеоцита. Длина полостей от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм. Канальцы заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и периваскулярным пространством,осуществляя обмен веществ.Остеокласты : клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость, диаметр 90 мкм и более, содержат до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильная. Располагаются на поверхности костных перекладин. В остеокласте различают две зоны: на периферии его находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности - герметизирует действие ферментов, выделяемых остеокластом. Эта зона светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из белка актина. Сторона клетки, прилежащая к разрушаемой поверхности - имеет гофрированную каемку, и является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. Здесь много митохондрий, лизосом, мелких пузырьков, крупных вакуолей. Остеокласты выделяют СО 2 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н 2 СО 3) и растворению кальциевых соединений в кости.Межклеточное вещество состоит из основного аморфного с коллагеновыми волокнами, образующими небольшие пучки. Они содержат коллаген I и V типов. Волокна имеют беспорядочное расположение (ретикулофиброзная ткань) или строго ориентированное (пластинчатое) расположение. В основном аморфном веществе имеется небольшое количество хондроитинсерной кислоты, лимонной, обнаруживаются неколлагеновые белки - остеокальцин, остеонектин и различные фосфопротеины и протеолипиды, принимающие участие в минерализации кости, а также гликозаминопротеогликаны. Основное вещество содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядочение расположенные по отношению к коллагеновым фибриллам и аморфный фосфат кальция. Развитие. Развитие костной ткани у эмбриона идет двумя способами:

Непосредственно из мезенхимы(прямой остеогенез),

Из мезенхимы на месте ранее развивающейся хрящевой модели кости (непрямой остеогенез).

В процессе развития образуется костный дифферон: стволовые, полустволовые клетки (преостеобласты), остеобласты, остеоциты. Из стволовой клетки крови развивается остеокласт.

Прямой остеогенез характерен для развития грубоволокнистой ткани при образовании плоских костей (1-й месяц внутриутробного развития). Идет в несколько стадий:I - Образование скелетогенного островка: в местах развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток и прорастание в него кровеносных сосудов. Клетки островков дифференцируются, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами: органическая матрица костной ткани.II - Остеоидная стадия. В основном веществе появляется оссеомукоид, цементирующие волокна. Некоторые клетки дифференцируются в остеоциты и заключаются в костную массу, оставаясь связанными отростками. Клетки на поверхности островков превращаются в остеобласты, постепенно теряющие способность к размножению, оказываются замурованными в межклеточном веществе.III стадия - кальцификация межклеточного вещества. При этом остеобласты выделяют щелочную фосфатазу, расщепляющую глицерофосфаты крови до углеводов и фосфорной кислоты. Последняя вступает в реакцию с солями кальция, находящимися в основном веществе. В дальнейшем из фосфата кальция образуются кристаллы гидроксиапатита. Посредником кальцификации является остеонектин, гликопротеид избирательно связывающий соли кальция и фосфора. В результате кальцификации образуются костные перекладины или балки. Ветвясь и соединяясь между собой, они образуют широкую сеть. В пространства между перекладинами врастают кровеносные сосуды и волокнистая соединительная ткань.IV стадия - замена образований грубоволокнистой костной ткани пластинчатой, развитие которой связано с разрушением участков кости остеокластами и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. Вокруг кровеносных сосудов образуются костные пластинки из прилегающей к ним мезенхимы. Над пластинками образуется слой новых остеобластов, и снова возникают новые пластинки. Коллагеновые волокна в каждой пластинке ориентированны под углом к волокнам предыдущей пластины. Таким образом, вокруг сосуда формируются своеобразные костные цилиндры, вставленные один в другой - остеоны. С этого момента ретикулофиброзная кость превращается в пластинчатую.

Непрямой остеогенез : на 2-ом месяце эмбрионального развития из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток - модель будущей кости. Зачаток состоит из гиалинового хряща, покрытого надхрящницей. Развитие кости начинается в области диафиза (перихондриальное окостенение) с разрастанием кровеносных сосудов и дифференцировки остеобластов, образующих в виде манжетки ретикулофиброзную костную ткань (первичный центр окостенения), затем заменяющуюся на пластинчатую. Образование костной манжетки нарушают питание хряща. В центре диафиза возникают дистрофические изменения: хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотизируются, образуются пузырчатые клетки. Появление остеокластов способствует прорастанию кровеносных сосудов и остеобластов - образуются очаги эндохондрального окостенения (вторичные центры). Хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонку, в которой идут два противоположных процесса - размножение и рост клеток в дистальных отделах диафиза и дистрофические процессы в проксимальном отделе. Надхрящница превращается в надкостницу. За счет неё кость растет в ширину. Вокруг сосудов из прилегающей к ней мезенхимы на месте разрушающейся ретикулофиброзной кости (за счет остеокластов) образуются концентрические пластинки, цементируемые межклеточным веществом. Возникают остеоны - структурно-функциональные единицы пластинчатой костной ткани. В промежуточной области между диафизом и эпифизом сохраняется хрящевая ткань - метафизарная пластинка роста костей в длину.

Под физиологической регенерацией ткани понимается процесс перестройки костной ткани в течение жизни человека за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в канале остеона. Посттравматическая генерация кости протекает лучше, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга: сначала образуется соединительнотканная мозоль, в толще которой образуется хрящевые отростки. Оссификация идет по типу вторичного остеогенеза, В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости, костная мозоль не образуется. Прежде чем начнет строиться кость остеобластами, остеокласты образуют небольшую щель между концами кости. На этой закономерности основано применение аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей.

Факторы влияющие на структуру кости : 1 .Витамины А, Д, С. 2.Гормоны паратирин, тирокальцитонин, соматотропный. 3.Половые гормоны: тестостерон, эстрогены.

В костной ткани имеющей механическое значение главную роль играет промежуточное вещество которое придает ей твердость соответствующую функциональному значению кости. При протравливании кости неорганическими кислотами кальциевые соли переходят в растворимое состояние и остается основа которая имеет форму и структуру кости. С возрастом количество неорганических солей увеличивается поэтому кости старых людей более хрупки и легче подвергаются переломам. С наружной поверхности трубчатые кости охватываются системой наружных генеральных...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Лекция №14

КОСТНАЯ ТКАНЬ

Костная ткань – одна из самых твердых в организме, по плотности ее превосходит только эмаль зуба. Из этой ткани состоит скелет позвоночных. Вместе с хрящом она обусловливает форму и механическую устойчивость тела. В черепной коробке, позвоночном канале, грудной клетке, тазе косная ткань несет защитную функцию.

В костной ткани, имеющей механическое значение, главную роль играет промежуточное вещество, которое придает ей твердость, соответствующую функциональному значению кости.

В промежуточном веществе косной ткани располагаются костные клетки – остеоциты (os – кость). Они имеют своеобразную звездчатую форму, обычно слегка вытянутую и уплощенную. Ядро остеоцитов округлое или овальное, иногда расположено в клетке эксцентрично. В цитоплазме молодых клеток обнаруживаются митохондрии типичной для них субмикроскопической структуры, элементы эндоплазматической сети. Наличие последней свидетельствует о том, что остеоциты могут еще быть активными клетками.

В сформировавшейся ткани остеоциты – клетки высокоспециализированные, утратившие способность к делению.

Вследствие большой плотности основного вещества каждая клетка располагается в особой полости, которая точно соответствует ее форме. От полостей отходят канальцы, соединяющие их в общую систему. Отростки остеоцитов заходят в эти канальцы и у некоторых животных, например у рыб, соприкасаются.

Участки промежуточного вещества, непосредственно прилежащие к костным полостям и их канальцам, коллагеновых волокон не содержат и на препаратах окрашиваются интенсивнее, чем остальное промежуточное вещество. Создается впечатление наличия оболочки вокруг полостей и канальцев. Эти участки получили название руженеймановских оболочек.

Промежуточное вещество костной ткани неоднородно и состоит из основного аморфного вещества и коллагеновых волокон. В зависимости от характера их расположения различают грубоволокнистую костную ткань и пластинчатую костную ткань.

Грубоволокнистая костная ткань

Грубоволокнистая костная ткань характеризуется тем, что отдельные фибриллы или их пучки, имеющие неодинаковую толщину, располагаются в промежуточном веществе без всякого порядка, пересекаясь друг с другом в самых различных направлениях. Между ними беспорядочно разбросаны остеоциты. Из такой костной ткани построен скелет низших позвоночных и скелет зародышей высших. В процессе развития последних грубоволокнистая костная ткань постепенно замещается пластинчатой.

Пластинчатая костная ткань

Пластинчатая костная ткань имеет более тонкое и сложное строение. Ее основу составляют костные пластинки, состоящие из плотных пучков коллагеновых фибриллей. Пучки имеют примерно одинаковую толщину и всегда идут в определенном направлении. Между пучками волокон располагаются остеоциты, сильно уплощенные и вытянутые. Характерная особенность пластинчатой костной ткани заключается в том, что фибриллы в двух смежных пластинках имеют различное направление и располагаются под углом друг к другу. Часть фибрилл переходит из одной пластинки в другую, чем обусловливается их плотное соединение. Такой сложной структурой достигается большая прочность костей.

Химический анализ показывает, что промежуточное вещество состоит из органических и неорганических соединений. Последних по количеству значительно больше. Общий анализ костной ткани показывает, что в ее состав входят: вода – 50%, жир – 15,7%, другие органические вещества – 12,45%, соли – 21,85%.

Из неорганических соединений, не считая воды, наибольший процент составляют фосфорные и углекислые соли кальция, дающие сложные соединения – кристаллы оксиапатита. На электронных микрофотографиях кристаллы имеют вид игольчатых частиц, длина которых достигает 150 нм при толщине 1,5-7,5 нм. Размеры кристаллов с возрастом увеличиваются. Именно они и обусловливают твердость костной ткани. Кристаллы пронизывают все промежуточное вещество, оседая на коллагеновых фибриллах.

Если кость осторожно прокалить, то органические вещества сгорают и остаются неорганические соединения, хрупкие, но сохраняющие ее форму. При протравливании кости неорганическими кислотами кальциевые соли переходят в растворимое состояние, и остается основа, которая имеет форму и структуру кости. Такая декальценированная кость лишается твердости, легко гнется, и ее можно резать ножом.

С возрастом количество неорганических солей увеличивается, поэтому кости старых людей более хрупки и легче подвергаются переломам.

Микроскопическое строение промежуточного вещества костной ткани определяется расположением в нем коллагеновых фибрилл. Соответственно этому различают губчатое и плотное промежуточное вещество.

Губчатое вещество построено проще. Пластинки в нем образуют неодинаковой толщины перекладины, пересекающиеся между собой в различных направлениях. Расположение перекладин определяется механическими условиями: более толстые из них, состоящие из большого количества пластинок, располагаются так, что наибольшее давление падает на их ребра. При таком строении костного вещества достигается наибольшая прочность при наименьшем весе. Промежутки между перекладинами заполнены красным костным мозгом. Из губчатого вещества построены, например, эпифизы длинных трубчатых костей.

Плотное вещество , находящееся в диафизах трубчатых костей, имеет более сложное строение. Распределение пластинок здесь определяется направлением кровеносных сосудов, которые в большом количестве пронизывают кость и расположены главным образом по ее длине. Сосуды проходят в полостях, называемых гаверсовыми каналами . Вокруг последних костные пластинки располагаются правильными, все расширяющимися кругами, образуя как бы цилиндры, вставленные один в другой.

Вся система пластинок с гаверсовым каналом в середине называется гаверсовой системой или остеоном . Трубчатая кость, богато снабженная кровеносными сосудами, состоит из большого количества плотно прилегающих друг к другу остеонов, которые располагаются вдоль ее длинной оси. В плоских костях остеоны идут параллельно их поверхности, а в телах позвонков перпендикулярно их оси.

Промежутки, остающиеся между остеонами, заполнены пластинками, которые получили название вставочных.

С наружной поверхности трубчатые кости охватываются системой наружных генеральных пластинок. Внутренние поверхности костных полостей выстилаются внутренними генеральными пластинками. Расположение генеральных пластинок, так же как и вставочных, не связано с кровеносными сосудами.

В костном веществе есть сосуды, не покрытые костными пластинками. Одни из них входят в кость через генеральные пластинки, другие соединяют гаверсовы каналы между собой, т.е. идут радиально.

Распределение губчатого и плотного вещества в различных костях не случайно и определяется функциональным значением кости, условиями давления, натяжения и т.д.

Надкостница

Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта соединительной оболочкой – надкостницей, или периостом. Последняя играет большую роль, как в нормальной деятельности костей, так и в случаях их повреждения. Она состоит из двух слоев: внутреннего и наружного.

Внутренний слой надкостницы содержит коллагеновые и эластические волокна. Между ними лежат в большом количестве скелетогенные клетки, не утратившие способности развиваться в специальные костеобразовательные клетки – остеобласты (os – кость, blastos – зачаток). Особенно много таких клеток в периосте молодой растущей кости, где они, дифференцируясь, обеспечивают ее аппозиционный рост. Остеобласты – отростчатые клетки.

Местами от внутреннего слоя отходят пучки волокон, которые направляются в кость. В таких местах надкостницу трудно отделить от кости.

Наружный слой надкостницы более плотный. Он состоит из толстых пучков коллагеновых волокон, которые обусловливают его прочность. В этом слое проходят нервы и кровеносные сосуды. Отсюда они проникают в гаверсовы каналы и питают кость.

Со стороны внутренних генеральных пластинок кость выстлана тонкой соединительнотканной оболочкой – эндостом .

Костный мозг

Полости всех костей эмбриона заполняет красный костный мозг – орган кроветворения. Он состоит из ретикулярной ткани, в петлях которой располагаются кровяные клетки, находящиеся на разных стадиях развития. После рождения ребенка красный костный мозг остается лишь в эпифизах трубчатых костей, в телах позвонков и в некоторых плоских костях. В остальных местах он замещается желтым костным мозгом. Последний состоит из жировых клеток и в кроветворении не участвует.

Развитие костей

Развитие костей происходит двумя способами: 1) из эмбриональной соединительной ткани (кости черепной крышки и лицевые); 2) на месте хряща (позвоночник, кости конечностей, основания черепа и др.). В первом случае кости называются соединительнотканными, во втором – хрящевыми. В обоих случаях сущность процесса развития остается одинаковой и источником образования костной ткани служит мезенхима.

Развитие кости из эмбриональной соединительной ткани начинается раньше, чем происходит закладка ее на месте хряща.

В области образования костной ткани клетки мезенхимы очень интенсивно делятся. Так как они не расходятся, образуется плотное скопление. Одновременно с усиленным размножением клеток между ними появляется студневидное вещество с очень тонкими волоконцами. Клетки сильно сдавливают волоконца. Последние вследствие этого располагаются так плотно, что превращаются в тонкие прослойки. Такой вид имеет первая закладка промежуточного вещества. Процесс образования волокон продолжается. Прослойки становятся толще, и теперь уже они начинают давить на клетки и раздвигать их. В это время в закладке ясно различаются промежуточное костное вещество и будущие остеоциты. В таком виде она уже отличается от окружающей мезенхимы и называется скелетогенной закладкой.

С момента образования в закладке остеоцитов и промежуточного вещества на ней оседают дифференцирующиеся из мезенхимы остеобласты, при участии которых образуется косное вещество. Цитоплазма остеобластов разделяется на наружный слой – эктоплазму и внутренний – эндоплазму. Первая превращается в промежуточное вещество кости. Вторая вместе с ядром или образует костную клетку, или дегенерирует, атрофируется. Промежуточное вещество закладки продолжает разрастаться, количество волокон в нем увеличивается, и они окружают остеобласты, как бы замуровывая их. Заключенные в промежуточное вещество, остеобласты постепенно теряют способность к делению и превращаются в остеоциты. Соответственно клеткам в промежуточном веществе образуются костные полости. Так как в процессе всего развития клетки остаются соединенными при помощи отростков, то и формирующиеся костные полости оказываются связанными канальцами.

Костная закладка растет за счет непрекращающейся дифференцировки расположенных на ее поверхности остеобластов. Количество последних увеличивается частично вследствие размножения уже имеющихся, а главным образом благодаря присоединению новых, образующихся из мезенхимных клеток. В результате дифференцировки остеобластов к зачатку присоединяются все новые и новые слои промежуточного вещества.

Так закладываются отдельные костные островки. Разрастаясь, они соединяются между собой и образуют губчатую массу грубоволокнистой кости. Соединительная ткань, окружающая костную закладку, превращается в периост, в котором уже можно очень скоро различить наружный слой, состоящий из более грубых коллагеновых пучков, в внутренний, богатый малодифференцированными элементами. В периост врастают кровеносные сосуды, которые сильно разрастаются, образуя густую сеть.

Грубоволокнистая костная ткань у высших позвоночных: в дальнейшем постепенно рассасывается и замещается пластинчатой. Эта перестройка происходит при одновременной деятельности двух видов клеток: разрушающих кость – остеокластов (os – кость, klastos – разбивать) и образующих ее – остеобластов . Остеокласты – это крупные многоядерные клетки с высоким содержанием в цитоплазме гидролитических ферментов.

Процесс перестройки грубоволокнистой костной ткани соединительнотканного происхождения протекает так же, как и при развитии кости на месте хряща.

Развитие кости на месте хряща протекает значительно сложнее, так как ему предшествует закладка как бы хрящевых моделей. Последние постепенно замещаются костной тканью, которая развивается так же, как в случае образования из соединительной ткани. Дифференцировка остеобластов приводит к образованию фибриллярного промежуточного вещества. При этом сначала возникает грубоволокнистая костная ткань, которая впоследствии замещается пластинчатой. Сложность процесса заключается в том, что параллельно с костеобразованием продолжается рост хряща и его разрушение.

Этот процесс удобнее всего проследить на длинной трубчатой кости, в хрящевой модели которой различают среднюю часть – диафиз и расширенные концы – эпифизы . Вся модель покрыта перихондром. Окостенение начинается в средней части диафиза. Здесь, в перихондре, появляются со стороны окружающей его мезенхимы остеобласты. Развитие костного вещества происходит описанным выше способом. Вокруг хряща оно образует кольцо, так называемую костную манжетку . Этот процесс отложения костного вещества, совершающийся в перихондре, называется перихондральным окостенением. Соединительнотканная оболочка, покрывающая молодую перихондральную кость, становится теперь уже периостом.

Манжетка растет и распространяется по поверхности хряща в направлении к обоим эпифизам. В это время к ней присоединяются новые слои костного вещества с периферических участков от периоста, в котором не прекращаются дифференцировка клеток и образование остеобластов. Накладывание этих слоев на поверхность манжетки приводит к росту кости в толщину.

На уровне образования манжетки начинаются изменения в хряще. В этом месте он оказывается изолированным от источника питательных веществ, так как покрыт теперь не надхрящницей, через которую они поступали, а молодой костной тканью. В связи с нарушением питания в хряще откладываются соли кальция и появляется так называемая точка обызвествления. Хрящевые клетки вакуолизируются, набухают и погибают. Через щели в перихондральной кости внутрь разрушающегося хряща проникает скелетогенная ткань, которая состоит из остеобластов и клеток, разрушающих хрящ, – хондрокластов . Вместе с этой тканью врастают и кровеносные сосуды. Процесс рассасывания промежуточного вещества хряща и разрушения его клеток усиливается. Образуются полости, которые заполняются разрастающейся скелетогенной тканью и кровеносными сосудами. Разрушение хряща, начавшееся в центре диафиза, распространяется в направлении к обоим эпифизам.

Около участков разрушения в хряще сохраняются клетки, способные к делению. Но так как вновь образующиеся клетки сдавливаются прослойками обызвествляющегося хряща, они не могут свободно распределяться и располагаются продольными рядами. Появляются так называемые столбики хрящевых клеток – структура, типичная для разрушающегося хряща.

Остеобласты, вросшие через перихондральную кость, оседают на остатках еще не разрушившегося промежуточного вещества хряща. Начинается костеобразование внутри хряща, называемое эндохондральным окостенением.

Теперь в развивающейся костной закладке идут параллельно уже два процесса окостенения: перихондральный – на поверхности хрящевой модели и эндохондральный – внутри нее, на месте разрушающегося хряща.

Однако в таком виде костная ткань остается недолго. Сейчас же, как только появляется эндохондральная кость, начинают свою деятельность остеокласты. Они образуются из клеток скелетогенной ткани, врастающей в хрящ. Сначала это одноядерные клетки, затем при быстром делении ядер они становятся многоядерными и высокоспециализированными. Остеокласты разрушают молодую эндохондральную кость, начиная с середины диафиза, в направлении к обоим эпифизам. Происходит образование еще больших полостей. Заполняющая их ткань превращается в ретикулярную; в ней позднее появляются гемоцитобласты, и она превращается в первичный костный мозг.

Образующаяся кость не имеет строения, которым обладают кости взрослого организма. При наслоении костного вещества оно появляется то в форме пластинок, то в виде перекладин, характерных для грубоволокнистой костной ткани. Одновременно с увеличением массы костного вещества начинается его перестройка, связанная с частичным разрушением. В нем появляются остеокласты, которые располагаются вокруг кровеносных сосудов и разрушают кость. Возникают широкие каналы, заполняющиеся мезенхимой. После этого начинают свою деятельность остеобласты, которые развиваются из мезенхимных клеток, расположенных вокруг сосудов. Образующееся при их участии костное вещество имеет теперь правильное пластинчатое строение. Развитие первых пластинок определяется направлением кровеносных сосудов: молодые волоконца вытягиваются по их ходу и определяют этим направление роста всего костного вещества. Вслед за первыми пластинками появляются следующие, которые наслаиваются концентрически вокруг кровеносного сосуда. Так формируется гаверсова система первой генерации.

На этом перестройка кости не прекращается. У человека она происходит на протяжении всей жизни, но особенно активен этот процесс до тридцатилетнего возраста. Перестройка связана, во-первых, с ростом костей, а во-вторых, с изменением механической нагрузки на них. С возрастом последняя меняется и структура костей перестраивается соответственно оказываемому на них давлению. Гаверсовы системы первой генерации частично разрушаются и заменяются системами второй, затем третьей генерации и т.д. Неразрушенные части этих систем более ранних генераций остаются между вновь образующимися остеонами в виде вставочных пластинок.

С начала нарастания костной манжетки на поверхность эпифизов в них происходят характерные изменения. Прежде всего, в этих участках перихондр перестраивается в периост. Затем в центре каждого эпифиза появляется точка обызвествления и начинается дегенерация хряща: его промежуточное вещество разрушается, а клетки набухают и погибают. Хрящевые клетки эпифиза на границе с диафизом уплотняются и располагаются правильными рядами, образуя колонки. Развивается хрящевая пластинка, клетки которой, обращенные в сторону эпифиза, сохраняют способность к делению. За счет их размножения пластинка не перестает расти. Это обусловливает рост всей кости в длину, почему пластинку и называют хрящевой пластинкой роста.

В точке обызвествления эпифиза начинается эндохондральное окостенение, которое идет в сторону эндохондрального окостенения диафиза. Распространение этих процессов навстречу друг другу приводит к постепенному сужению пластинки роста, которая, в конце концов, окостеневает, и рост трубчатых костей в длину прекращается. У человека это происходит к 20-25 годам.

Сосуды, врастающие в эпифиз, системой пластинок не облекаются, поэтому остеоны в нем не формируются, и он состоит из губчатой кости. Поверхностная часть эпифиза остается хрящевой и растет за счет размножения клеток перихондра. В дальнейшем она превращается в суставной хрящ.

Таким образом, костеобразование на месте хряща слагается из нескольких взаимосвязанных процессов: образования костной ткани, которое начинается с момента перихондрального окостенения и продолжается во взрослом организме; изменений, происходящих при этом в хряще; длительной перестройки кости. Все эти процессы имеют весьма существенное значение для формирования кости взрослого организма, и нарушение даже одного из них приводит к ненормальному ее росту.

Одно из решающих условий правильного костеобразования – нормальное питание. Особенно это относится к развивающемуся организму. Если в крови ребенка мало кальция и фосфора, процесс обызвествления основного вещества задерживается, растущая кость становится мягкой и при незначительном давлении легко искривляется. Существенное значение имеют витамины. Одни из них действуют непосредственно, другие – косвенно на рост и развитие кости. Так, при отсутствии в пище витамина D или недостаточном его количестве задерживается образование эндохондральной кости в диафизах длинных костей. Это приводит к очень сильному разрастанию хрящевой пластинки роста, вследствие чего в месте ее расположения легко происходит перелом. Отсутствие в пище витамина А вызывает сужение сосудов в надкостнице трубчатых костей. Это нарушает питание костеобразовательных клеток в хрящевой пластинке роста, и кости перестают расти. Существенную роль играет витамин С: при его отсутствии не образуются коллагеновые волокна, а следовательно, и костные пластинки.

Большое значение для нормального формирования костей имеет надкостница, через которую осуществляется их питание. При участии надкостницы происходит образование костного вещества в период роста кости и во время восстановительных процессов в ней.

Хорошо известно, что переломленные кости человека срастаются. Если умело свети их части, то восстановление происходит без дефекта. Оно объясняется частичной регенерацией, так как соединение кости осуществляется не за счет ее разрастания: в месте перелома начинается усиленное размножение клеток надкостницы; ее молодая ткань врастает между концами сломанной кости и соединяет их. В заполненное клетками надкостницы место проникают кровеносные сосуды и вслед за этим, начинается интенсивное костеобразование при участии остеобластов. Вновь образовавшаяся ткань отличается большой плотностью, хотя и не имеет остеонного строения.

Помимо описанной частичной регенерации, наблюдается и полная. Например, у хвостатых земноводных при восстановлении отрезанных конечностей развиваются и типичные для них кости.

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
10468.		ХРЯЩЕВАЯ И КОСТНАЯ ТКАНИ	21.83 KB
	Хрящевая и костная ткани развиваются из склеротомной мезенхимы относятся к тканям внутренней среды и как все ткани внутренней среды состоят из клеток и межклеточного вещества. Межклеточное вещество здесь плотное поэтому эти ткани выполняют опорно-механическую функцию...
6224.		МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ	9.93 KB
	В мышце волокна располагаются продольно причем длина их различна и достигает в некоторых случаях 125 см. В коротких мышцах она совпадает с их длиной в длинных же волокна обычно заканчиваются не доходя до их конца. Плазматическая мембрана сарколеммы через определенные промежутки вдается в цитоплазму саркоплазму волокна пересекая его. Основную массу мышечного волокна составляют миофибриллы расположенные в цитоплазме которая в мышечном волокне получила специальное название саркоплазмы.
10467.		НЕРВНАЯ ТКАНЬ	23.58 KB
	НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА neurofibr это отростки нервных клеток дендриты или аксоны покрытые оболочкой состоящей из нейролеммоцитов. В зависимости от строения оболочки нервные волокна делятся на безмиелиновые neurofibr myelint и миелиновые neurofibr myelint. Если в состав оболочки нервного волокна входит слой миелина то такое волокно называется миелиновым если в оболочке нет миелинового слоя безмиелиновым. БЕЗМИЕЛИНОВЫЕ НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА располагаются преимущественно в периферической...
6226.		СОБСТВЕННО СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ	12.51 KB
	Гистологическая структура ткани тесно связана с преобладанием той или иной ее функции. И наоборот в ткани опорного значения сильно развиты механические образования количество клеток относительно невелико. Соответственно этому различают несколько видов собственно соединительной ткани: ретикулярную с преобладанием клеток рыхлую соединительную ткань или неоформленную в которой примерно одинаково развиты клеточные элементы и механические образования и наконец плотную или оформленную соединительную ткань состоящую преимущественно из...
6230.		Общая характеристика тканей. Эпителиальная ткань	14.31 KB
	При этом происходит не только изменение формы клеток и их расположения но возникают более глубокие гистологические различия определяющие дальнейшую судьбу клеточных структур. Параллельно с дифференцировкой клеток в процессе развития происходит увеличение их количества а следовательно увеличение массы живого вещества. Следовательно ткани состоят из клеток и их производных а также из межклеточного или промежуточного вещества. Промежуточное вещество является продуктом жизнедеятельности клеток.
13744.		РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОГО ПАКЕТА ЖЕНСКОЙ БЛУЗКИ МАТЕРИАЛ: БЛУЗОЧНАЯ ТКАНЬ С АЖУРНОЙ ОТДЕЛКОЙ ВОЗРАСТНАЯ ГРУППА: МЛАДШАЯ ЦЕНОВАЯ ГРУППА: СРЕДНЯЯ	566.58 KB
	Целью курсовой работы является разработка рационального пакета женской блузки для младшей возрастной группы потребителей, изделие проектируется средней ценовой категории. Блузка является неотъемлемой частью женского гардероба. Актуальность разработки рационального пакета изделия подтверждается высоким спросом на данный вид изделий и необходимостью пополнения и обновления ассортимента в соответствии с модными тенденциями

Пластинчатая костная ткань

Пластинчатая костная ткань (textus osseus lamellaris) — наиболее распространенная разновидность костной ткани во взрослом организме. Она состоит из костныхпластинок (lamellae ossea). Толщина и длина последних колеблется от нескольких десятков до сотен микрометров. Они не монолитны, а содержат фибриллы, ориентированные в различных плоскостях.

В центральной части пластин фибриллы имеют преимущественно продольное направление, по периферии — прибавляется тангенциальное и поперечное направления. Пластинки могут расслаиваться, а фибриллы одной пластинки могут продолжаться в соседние, создавая единую волокнистую основу кости. Кроме того, костные пластинки пронизаны отдельными фибриллами и волокнами, ориентированными перпендикулярно костным пластинкам, вплетающимися в промежуточные слои между ними, благодаря чему достигается большая прочность пластинчатой костной ткани. Из этой ткани построены и компактное, и губчатое вещества в большинстве плоских и трубчатых костей скелета.

Гистологическое строение трубчатой кости как органа

Трубчатая кость как орган в основном построена из пластинчатой костной ткани, кроме бугорков. Снаружи кость покрыта надкостницей, за исключением суставных поверхностей эпифизов, покрытых гиалиновым хрящем.

Надкостница, или периост (periosteum). В надкостнице различают два слоя:наружный (волокнистый) и внутренний (клеточный). Наружный слой образован в основном волокнистой соединительной тканью. Внутренний слой содержит остеогенные камбиальные клетки, преостеобласты и остеобласты различной степени дифференцировки. Камбиальные клетки веретеновидной формы имеют небольшой объем цитоплазмы и умеренно развитый синтетический аппарат. Преостеобласты — энергично пролиферирующие клетки овальной формы, способные синтезировать мукополисахариды. Остеобласты характеризуются сильно развитым белоксинтезирующим (коллаген) аппаратом. Через надкостницу проходят питающие кость сосуды и нервы.

Надкостница связывает кость с окружающими тканями и принимает участие в ее трофике, развитии, росте и регенерации.

Строение диафиза

Компактное вещество, образующее диафиз кости, состоит из костных пластинок, [толщина которых колеблется от 4 до 12— 15 мкм]. Костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные образования – остеоны, или гаверсовы системы. В диафизе различают три слоя:

наружный слой общих пластинок,
средний, остеонный слой, и
внутренний слой общих пластинок.

Наружные общие (генеральные) пластинки не образуют полных колец вокруг диафиза кости, перекрываются на поверхности следующими слоями пластинок. Внутренние общие пластинки хорошо развиты только там, где компактное вещество кости непосредственно граничит с костномозговой полостью. В тех же местах, где компактное вещество переходит в губчатое, его внутренние общие пластинки продолжаются в пластинки перекладин губчатого вещества.

В наружных общих пластинках залегают прободающие (фолькмановы) каналы, по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды. Со стороны надкостницы в кость под разными углами проникают коллагеновые волокна. Эти волокна получили название прободающих (шарпеевых) волокон. Чаще всего они разветвляются только в наружном слое общих пластинок, но могут проникать и в средний остеонный слой, однако они никогда не входят в пластинки остеонов.

В среднем слое костные пластинки располагаются в остеонах. В костных пластинках располагаются коллагеновые фибриллы, впаянные в обызвествленный матрикс. Фибриллы имеют разное направление, но преимущественно они ориентированы параллельно длинной оси остеона.

Остеоны (гаверсовы системы) являются структурными единицами компактного вещества трубчатой кости. Они представляют собой цилиндры, состоящие из костных пластинок, как бы вставленных друг в друга. В костных пластинках и между ними располагаются тела костных клеток и их отростки, замурованные в костном межклеточном веществе. Каждый остеон отграничен от соседних остеонов так называемой спайной линией, образованной основным веществом, цементирующим их. В центральном канале остеона проходят кровеносные сосуды с сопровождающей их соединительной тканью и остеогенными клетками.

Большую часть диафиза составляет компактное вещество трубчатых костей. На внутренней поверхности диафиза, граничащей с костномозговой полостью, пластинчатая костная ткань образует костные перекладины губчатого вещества кости. Полость диафиза трубчатых костей заполнена костным мозгом.

Эндост (endosteum) — оболочка, покрывающая кость со стороны костномозговой полости. В эндосте сформированной поверхности кости различают осмиофильную линию на наружном крае минерализованного вещества кости; остеоидный слой, состоящий из аморфного вещества, коллагеновых фибрилл и остеобластов, кровеносных капилляров и нервных окончаний, слоя чешуевидных клеток, нечетко отделяющих эндост от элементов костного мозга. Толщина эндоста превышает 1—2 мкм, но меньше, чем у периоста.

Между эндостом и периостом существует определенная микроциркуляция жидкости и минеральных веществ благодаря лакунарно-канальциевой системе костной ткани.

Васкуляризация костной ткани. Кровеносные сосуды образуют во внутреннем слое надкостницы густую сеть. Отсюда берут начало тонкие артериальные веточки, которые, помимо кровоснабжения остеонов, проникают в костный мозг через питательные отверстия и принимают участие в образовании питающей его сети капилляров. Лимфатические сосуды располагаются главным образом в наружном слое надкостницы.

Иннервация костной ткани. В надкостнице миелиновые и безмиелиновые нервные волокна образуют сплетение. Часть волокон сопровождает кровеносные сосуды и проникает с ними через питательные отверстия в одноименные каналы, а затем в каналы остеонов и далее достигает костного мозга. Другая часть волокон заканчивается в надкостнице свободными нервными разветвлениями, а также участвует в образовании инкапсулированных телец.

№55

Развитие, рост и регенерация кости. Остеокласт, его структура и функции.

Рост костей — процесс очень длительный. Он начинается у человека с ранних эмбриональных стадий и кончается в среднем к 20-летнему возрасту. В течение всего периода роста кость увеличивается как в длину, так и в ширину.

Рост трубчатой кости в длину обеспечивается наличием метаэпифизарной хрящевой пластинки, в которой проявляются два противоположных гистогенетических процесса. Один — это разрушение эпифизарной пластинки с образованием костной ткани, а другой процесс — непрестанное пополнение хрящевой ткани путем новообразования клеток. Однако со временем процессы разрушения хрящевой ткани начинают преобладать над процессами новообразования, вследствие чего хрящевая пластинка истончается и исчезает.

В метаэпифизарном хряще различают три зоны:

пограничную зону (интактного хряща),
зону столбчатых (активно делящихся) клеток и
зону пузырчатых (дистрофически измененных) клеток.

Пограничная зона, расположенная вблизи эпифиза, состоит из округлых и овальных клеток и единичных изогенных групп, которые обеспечивают связь хрящевой пластинки с костью эпифиза. В полостях между костью и хрящом находятся кровеносные капилляры, обеспечивающие питанием клетки глубжележащих зон хрящевой пластинки. Зона столбчатых клеток содержит активно размножающиеся клетки, которые формируют колонки, расположенные по оси кости, и обеспечивают ее рост и длину. Проксимальные концы колонок состоят из созревающих, дифференцирующихся хрящевых клеток. Зона пузырчатых клеток характеризуется гидратацией и разрушением хондроцитов с последующим эндохондральным окостенением. Дистальный отдел этой зоны граничит с диафизом, откуда в нее проникают остеогенные клетки и кровеносные капилляры. Продольно ориентированные колонки энхондральной кости являются по существу костными трубочками, на месте которых формируются остеоны.

Впоследствии центры окостенения в диафизе и эпифизе сливаются и рост кости в длину заканчивается.

Рост трубчатой кости в ширину осуществляется за счет периоста. Со стороны периоста очень рано начинает образовываться концентрическими слоями тонковолокнистая кость. Этот аппозиционный рост продолжается до окончания формирования кости. Количество остеонов непосредственно после рождения невелико, но уже к 25 годам в длинных костях конечностей количество их значительно увеличивается.

Костная ткань

Костная ткань, кроме опорно-механической и защитной функций, которые определяются наличием плотной высокоминерализованным промежуточным веществом, участвует в регуляции водно-солевого обмена в организме, а также активизирует в местах локализации красного костного мозга процесс кроветворения. Клеточные элементы костной ткани образованы из двух диферонов: один из них - стволовые и полустволовые клетки, остеобласты и остеоциты. Функцией клеток этого диферона является образование межклеточного вещества. Другой диферон - остеокласты - клетки гематогенного происхождения, образующиеся из моноцитов крови и способны разрушать межклеточное вещество костной или хрящевой ткани. Стволовые и полустволовые клетки первого из приведенных диферонов, кроме надкостницы, покрывающей кости, размещаются в других участках соединительной ткани. Остеобласты входят в состав надкостницы, а в костной ткани, которая развивается или регенерирует, они находятся на поверхности промежуточного вещества, функцию образования которой они выполняют. По мере его формирования они окружают себя им и превращаются в остеоциты. Эти клетки имеют ведростчастую форму, их тела находятся в лакунах (костных полостях), а отростки - в канальцах. Костные канальцы связаны друг с другом и с периваскулярными пространствами, окружающими сосуды костей. По костным канальцам и костным полостям проходит тканевая жидкость, которая обеспечивает трофику (питание) костной ткани. Остеокласты (от греч. Osteon - кость и klastos - дробить) - крупные клетки, содержащие от двух-трех до нескольких десятков ядер. Они богаты лизосомами и митохондриями, выделяют CO2 и образуют фермент карбоангидразы, который катализирует образование Н2С03. Последняя способствует растворению минеральных веществ, входящих в состав межклеточного вещества. Межклеточное вещество костной ткани состоит из коллагеновых волокон и аморфного вещества, в которой содержатся минеральные соли. Существуют два вида костной ткани: грубоволокнистые (ретикулофиброзная) и пластинчатая, которые отличаются между собой по строению промежуточного вещества. Эволюционно более древним видом этой ткани и первой, которая возникает в процессе эмбриогенеза, являются ретикулофиброзная ткань. У зародышей млекопитающих и человека она замещается пластинчатой, у взрослых она остается в местах черепных швов и прикрепления сухожилий к костям. Коллагеновые волокна этого вида костной ткани направлены в разные стороны без определенной ориентации. Пластинчатая костная ткань состоит из пластинок, в каждой из которых коллагеновые волокна имеют определенную (преимущественно параллельную) ориентацию, а в соседних - под углом. Эволюционные преимущества пластинчатой костной ткани связаны с тем, что костные пластинки направлены согласно направлению действия силы на кость, в результате чего она приобрела большую прочность, чем ретикулофиброзна. Строение костей как органа (на примере трубчатой). Сверху кость покрыта надкостницей (периост), в ней различают также поверхностный (волокнистый) слой, образованный волокнистой соединительной тканью, и внутренний (клеточный), который включает остеобласты на разных стадиях созревания и остеокласты. Функцией надкостницы является рост кости в толщину и репаративная (посттравматическая) регенерация костей.

В плотном веществе диафиза костей различают три слоя: - Внешний - слой общих (генеральных) пластинок, размещенных концентрически, но с краями, перекрывающих друг друга.

- Остеонный - имеет остеон (системы костных пластинок, окружающих кровеносные сосуды) или их фрагменты. - Внутренний - слой общих (генеральных) пластинок, размещенных циркулярно, которые вместе с эндостомой ограничивают костномозговую полость. На границе перехода компактного вещества в губчатое они продолжаются в пластинки последнего.

Эндост - тонкая пластинка волокнистой соединительной ткани, которая, как и периост, на разных стадиях развития имеет остеобласты и остеокласты.

Из чего образована костная ткань