Особенности строения костной ткани

32.Костная ткань

1)Грубоволокнистая костная ткань

Коллагеновые волокна образуют толстые пучки, идущие в разных направлениях. Локализация:

Плоские кости эмбриона. Бугорки костей; места заросших черепных швов.

2)Пластинчатая костная ткань

Костное вещество (клетки, волокна, основное вещество) организовано в пластинки. Причём, в пределах одной пластинки волокна имеют одинаковое направление, а в пределах соседних пластинок - разное.

Локализация - почти все кости взрослого человека: плоские (лопатка, тазовые кости, кости черепа), губчатые (рёбра, грудина, позвонки) и трубчатые.

32.2.Функционльное значение

Костные ткани: Образуют скелет, защищающий внутренние органы от повреждений, входящий в локомоторный аппарат и являющийся важнейшим депо минеральных веществ в организме.

32.3.Структурные компоненты: клетки, особенности межклеточного вещества

Межклеточное вещество костей представлено не только обычными компонентами (коллагеновыми волокнами, протеогликанами, гликопротеинами), но и (на 70 %) минеральными солями - главным образом, кристаллами гидроксиапатита. Содержание воды - очень низкое (от 6 до 20 %). Поэтому межклеточное вещество находится в твёрдом состоянии, что придаёт костям, по сравнению с хрящом, более высокую прочность и в то же время - хрупкость.

Клетки костной ткани - остеобласты, остеоциты и остеокласты. Остеобласты и остеоциты - последовательные стадии развития клеток соответствующего дифферона - т.н. дифферона механоцитов. В отличие от хондробластов и хондроцитов, но так же , как зрелые фибробласты и фиброциты, остеобласты и остеоциты не способны к митотическим делениям.

32.4.Строение ретикулофиброзной костной ткани

Грубоволокнистая (ретикулофиброзная) костная ткань характеризуется неупорядоченным расположением коллагеновых волокон в матриксе. Она отличается относительно небольшой механической прочностью и обычно образуется тогда, когда остеобласты формируют остеоид с высокой скоростью. В норме это происходит при образовании костной ткани у плода, в патологических условиях при заживлении перелома кости или при болезни Педжета. Лакуны с телами остеоцитов не имеют закономерной ориентации. Содержание остеоцитов в грубоволокнистой костной ткани выше, чем в пластинчатой, а в ее матриксе больше основного вещества и меньше минеральных компонентов. В ходе нормального развития и при регенерации костной ткани грубоволокнистая костная ткань постепенно замещается пластинчатой.

32.5.Локализация ретикулофиброзной костной ткани в организме

У взрослого она сохраняется лишь в заросших швах черепа и участках прикрепления некоторых сухожилий к костям, у эмбриона формирует плоские кости.

33.Клеточные элементы костной ткани

33.1.Остеоцит, его строение

Остеобласты и остеоциты - последовательные стадии развития клеток соответствующего дифферона - т.н. дифферона механоцитов.

В отличие от хондробластов и хондроцитов, но так же, как зрелые фибробласты и фиброциты, остеобласты и остеоциты не способны к митотическим делениям.

Остеоциты - основной тип клеток зрелой костной ткани. Они образуются из остеобластов, когда те в результате своей синтетической активности и минерализации остеоида оказываются окруженными со всех сторон обызвествленным матриксом. При этом остеобласты утрачивают способность к делению, уменьшаются в размерах, их органеллы редуцируются, а интенсивность синтетических процессов резко падает. Уплощенные тела остеоцитов лишены полярности и находятся в узких костных полостях лакунах, где они окружены коллагеновыми фибриллами и узкой полоской остеоида (см. рис. 12-7). Их отростки (числом до нескольких сотен) располагаются в узких костных канальцах и связывают соседние клетки благодаря щелевым соединениям между ними (через которые передаются низкомолекулярные питательные вещества и ионы).

Кость - строение костной ткани

Кость или костная ткань - высокоразвитая и детально дифференцированная мезенхимальная соединительная ткань. Это прочный каркас, механическая основа для всего организма человека, сложная система рычагов для опорно-двигательного аппарата, прочная защита таких легко уязвимых органов, как головной и спинной мозг и их оболочки, легкие, сердце, органы средостения. В костях находится костный мозг - орган кроветворения. Главная особенность костной ткани - большое количество минеральных солей, причем из них фосфорная известь составляет 85% кости, углекислый кальций - 10,5% кости, фосфорнокислая магнезия - 1,5% кости, натрий, калий и примеси хлора - 3% кости.

Фосфорнокислые соли, имеющие кристаллическое строение с правильным и закономерным расположением кристаллов в кости, имеют строение фосфатита-апатита, а именно гидроксил-апатита. Фермент фосфатаза расщепляет фосфорные соединения крови, освобождая ионы фосфора, которые образуют соединения с кальцием - нерастворимые соли фосфорнокислого кальция, которые и откладываются в межклеточной субстанции в виде апатитов.

Витамин D способствует поглощению кальция из пищевых масс в стенке тонкой кишки, содействуя поступлению его в циркулирующую кровь, и помогает отложению кальция в костной ткани. Паратгормон, гормон околощитовидных желез, действует на высвобождение кальция из костных депо. 99% всего кальция содержится в скелете и только 1% - в сыворотке крови, в мышцах.

Разрушают кость остеокласты, крупные соединительнотканные клетки, вырабатывающие вещество, ведущее к рассасыванию кости, как органических, так и неорганических ее составных частей. Фактором созидания являются остеобласты, соединительнотканные клетки, образующиеся из эндоста и периоста и вырабатывающие, как считают, важнейший фермент - фосфатазу.

Сущность остеопороза (разряжения) заключается в понижении или в полном прекращении ассимиляционного процесса в костной ткани, в торможении создания костного вещества. Количество костного вещества при остеопорозе уменьшено по сравнению с нормой. Трабекулы кости истончаются и в дальнейшем могут совсем исчезнуть; пазухи между отдельными трабекулами в губчатом веществе кости расширяются и заполняются жировой тканью, миелоидный костный мозг становится жировым и фиброзным. Компактная кость частично превращается в губчатую кость, спонгиозируется корковый слой истончается изнутри.

При равномерном остеопорозе рисунок кости приобретает диффузно-прозрачный гомогенный вид. Губчатое вещество кости состоит из редких трабекул, едва задерживающих лучи рентгена. Кость может стать настолько прозрачной, своеобразно стекловидной, что на рентгенограмме ничем не отличается от тени окружающих кость мягких тканей. При остеопорозе кость теряет свои механические свойства и может подвергаться патологическим переломам.

Сенильный остеопороз как инволютивный процесс поражает и проксимальный конец бедренной кости - шейку и вертельную область. Компактное вещество кости становится тонким как лист папиросной бумаги, рассасывается спонгиозная (губчатая) костная ткань, увеличиваются ячейки костной ткани, уменьшается толщина перекладин кости, костная ткань теряет воду, снижается упругость, увеличивается хрупкость и ломкость кости.

Сенильный остеопороз - очень существенный фактор, определяющий увеличение частоты переломов костей у пожилых и старых людей.

При старческом остеопорозе настолько увеличивается хрупкость костей, что иногда они становятся неспособными поддерживать тело, и тогда могут происходить переломы кости под действием только массы тела. Известны спонтанные переломы шейки бедра, несущие большую нагрузку. У пожилых и старых людей амортизирующая роль суставных хрящей, связочного аппарата и околосуставных образований вследствие дегенеративных процессов в кости значительно снижается, поэтому недостаточно смягчаются толчки и удары в области тазобедренного сустава.

Переломы проксимального отдела бедренной кости почти всегда связаны с падением и ушибом в области большого вертела. Анамнез при таком переломе кости, как правило, типичен: падение со стула, подскальзывание на мокром полу, на натертом паркете и т.п.; причиной падения на улице может быть попавшая под ноги апельсиновая корка или обледеневший тротуар зимой. Перелом шейки бедра может развиться после гемиплегии на стороне поражения при небольшом ушибе вертельной области кости или при падении с постели таких больных.

Воротников Александр Анатольевич, кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и ВПХ СтГМА,

Барабаш Юрий Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор кафедры, Апагуни Артур Эдуардович, кандидат медицинских наук, Анисимов Игорь Николаевич, кандидат медицинских наук, Мосиянц Вачаган Григорьевич, ассистент Еникеев Марат Рафаэлевич, ассистент.

Костная ткань: особенности строения и функции

Костная ткань представляет собой отличающуюся особыми механическими свойствами опорную ткань, которая состоит из костных клеток и особого промежуточного вещества. В состав промежуточного вещества входят коллагеновые волокна (костный матрикс) и различные неорганические соединения. Кроме того, костная ткань имеет лакунарно-каналикулярную систему, состоящую из сети микроскопических лакун и канальцев и обеспечивающую внутрикостный метаболизм.

Костные клетки бывают трех типов: остеокласты, остеобласты и остеоциты. Остеокласты - это многоядерные крупные клетки моноцитарного происхождения, размер которых может достигать 190 мкм. Эти клетки участвуют в рассасывании (разрушении) костей и хрящей. В процессе репаративной и физиологической регенерации костной ткани остеокласты осуществляют ее резорбцию. Деятельность остеокластов напрямую зависит от количества паратиреоидного гормона, повышенный синтез которого влечет за собой активацию функции остеокластов, приводя к разрушению кости.

Остеобласты - это молодые многоугольные кубические костные клетки, залегающие в поверхностных слоях кости и окруженные тонкими коллагеновыми микрофибриллами. Основная функция остеобластов заключается в синтезе компонентов межклеточного вещества – костного коллагена, а также регуляции его минерализации.

Остеоциты располагаются в лакунах и представляют собой зрелые веретенообразные многоотростчатые костные клетки, регулирующие внутрикостный метаболизм.

Существует два вида костной ткани: грубоволокнистая и пластинчатая. У взрослого человека грубоволокнистая костная ткань располагается в швах черепа и зонах прикрепления костей к сухожилиям, содержит аморфное вещество и неупорядоченные толстые пучки коллагеновых волокон. В состав пластинчатой костной ткани входят костные пластинки толщиной 4-15 мкм из остеоцитов, основного вещества и тонких коллагеновых волокон.

Костная ткань, как и другие органы человеческого организма, подвержена различным воспалениям и заболеваниям. Возбудители воспалений могут быть занесены в нее с током крови, т. е. гематогенным путем, в том случае, если у больного имеется гнойный очаг. Воспаления костной ткани называются остеомиелитом, предрасполагающими факторами возникновения которого может быть авитаминоз, травма, переутомление, охлаждение и пр. В зависимости от интенсивности и быстроты развития остеомиелита различают хроническую, подострую и острую формы данного заболевания.

Результатом длительного воспалительного процесса костной ткани является закупорка сосудов и нарушение кровообращения (тромбоз). Так, лишенная полноценного питания костная ткань начинает мертветь и разрушаться, как следствие, возникает некроз (омертвление) и деструкция костной ткани. Кроме этого, происходит отторжение омертвевших участков кости и потеря связи со здоровой костной тканью, образуются так называемые секвестры.

Основными причинами, вызывающими остеомиелит (воспаление костной ткани), являются гноеродные микробы: стрептококки, стафилококки и пневмококки, а также кишечные, тифозные палочки и прочие микробы. Разновидностью остеомиелита считаются такие воспалительные заболевания, как костный панариций и туберкулез костей.

Лечение остеомиелита заключается в уничтожении инфекции при помощи антибиотиков, которые подбираются индивидуально в зависимости от вида бактерий. Прием антибиотиков продолжается около двух месяцев. Первые дни препараты принимаются в виде таблеток, если через четверо суток улучшения не наблюдается, ввод лекарств продолжается внутривенно или прямо в очаг остеомиелита.