Из чего состоит межклеточное вещество костной ткани

КОСТЬ

Из чего состоит межклеточное вещество костной ткани
статьи

КОСТЬ, плотная соединительная ткань, свойственная только позвоночным. Кость обеспечивает структурную опору организма, благодаря ей тело сохраняет свою общую форму и размеры.

Местоположение некоторых костей таково, что они служат защитой для мягких тканей и органов, например мозга, и противостоят нападению хищников, неспособных разбить твердую оболочку добычи.

Кости придают прочность и жесткость конечностям, а также служат местом прикрепления мышц, позволяя конечностям выполнять роль рычагов в их важной функции передвижения и поиска пищи.

Наконец, благодаря высокому содержанию минеральных отложений кости оказываются резервом неорганических веществ, которые они запасают и по мере надобности расходуют; эта функция крайне важна для поддержания баланса кальция в крови и других тканях. При внезапном увеличении потребности в кальции в каких-либо органах и тканях кости могут стать источником его пополнения; так, у некоторых птиц необходимый для формирования скорлупы яиц кальций поступает из скелета.

Древность костной системы

Кости присутствуют в скелете самых ранних из известных ископаемых позвоночных – панцирных бесчелюстных ордовикского периода (ок. 500 млн. лет назад).

У этих рыбообразных существ кости служили для формирования рядов наружных пластин, защищавших тело; некоторые из них обладали, кроме того, внутренним костным скелетом головы, но иных элементов внутреннего костного скелета не имелось.

Среди современных позвоночных есть группы, характеризующиеся полным или почти полным отсутствием костей. Однако для большинства из них известно наличие костного скелета в прошлом, и отсутствие костей у современных форм – следствие их редукции (утраты) в ходе эволюции.

Например, у всех видов современных акул кости отсутствуют и заменены хрящом (очень небольшое количество костной ткани может быть в основании чешуй и в позвоночнике, состоящем преимущественно из хряща), но многие их предки, ныне вымершие, имели развитый костный скелет.

Первоначальная функция костей до сих пор точно не установлена. Судя по тому, что бóльшая их часть у древних позвоночных располагалась на или вблизи поверхности тела, маловероятно, что эта функция была опорной.

Некоторые исследователи полагают, что изначальная функция кости заключалась в защите древнейших панцирных бесчелюстных от крупных беспозвоночных хищников, например ракоскорпионов (эвриптеридов); иными словами, наружный скелет играл роль буквально брони. Не все исследователи разделяют подобную точку зрения.

Другой функцией кости у древнейших позвоночных могло быть поддержание кальциевого баланса в организме, как это наблюдается и у многих современных позвоночных.

Межклеточное костное вещество

Большинство костей состоит из костных клеток (остеоцитов), рассеянных в плотном межклеточном костном веществе, вырабатываемым клетками. Клетки занимают лишь незначительную часть общего объема кости, а у некоторых взрослых позвоночных, особенно у рыб, они отмирают после того, как сделают свой вклад в создание межклеточного вещества, и потому отсутствуют в зрелой кости.

Межклеточное пространство кости заполнено веществом двух основных типов – органическим и минеральным. Органическая масса – результат деятельности клеток – состоит в основном из белков (включая коллагеновые волокна, образующие пучки), углеводов и липидов (жиров).

В норме бóльшая часть органической составляющей костного вещества представлена коллагеном; у некоторых животных он занимает более 90% объема костного вещества. Неорганическая составляющая представлена в первую очередь фосфатом кальция.

В ходе нормального костеобразования кальций и фосфаты поступают в развивающуюся костную ткань из крови и отлагаются на поверхности и в толще кости вместе с органическими компонентами, вырабатываемыми костными клетками.

Бóльшая часть наших сведений об изменениях состава кости в процессе роста и старения получена при изучении млекопитающих.

У этих позвоночных абсолютное количество органической составляющей более или менее постоянно на протяжении всей жизни, тогда как минеральная (неорганическая) составляющая постепенно увеличивается с возрастом, и у взрослого организма на ее долю приходится почти 65% сухого веса всего скелета.

Физические свойства

костей хорошо соответствуют функции защиты и опоры организма. Кость должна быть прочной и жесткой и в то же время достаточно эластичной, чтобы не ломаться в обычных условиях жизнедеятельности. Эти свойства обеспечиваются межклеточным костным веществом; вклад самих костных клеток незначителен. Жесткость, т.е.

способность сопротивляться сгибанию, растяжению или сжатию, обеспечивается органической составляющей, в первую очередь коллагеном; последний придает кости и эластичность – свойство, позволяющее восстановить исходную форму и длину в случае небольшой деформации (сгибания или скручивания).

Неорганическая составляющая межклеточного вещества, фосфат кальция, тоже способствует жесткости кости, но главным образом придает ей твердость; если путем специальной обработки удалить из кости фосфат кальция, она сохранит свою форму, но потеряет значительную долю твердости.

Твердость – важное качество кости, но, к сожалению, именно она делает кость подверженной переломам при избыточной нагрузке.

Классификация костей

Строение костей существенно различается как у разных организмов, так и в разных частях тела одного организма. Кости можно классифицировать по их плотности.

Во многих частях скелета (в частности, в эпифизах длинных костей), и особенно в скелете эмбриона, костная ткань имеет много пустот и каналов, заполненных рыхлой соединительной тканью или кровеносными сосудами, и выглядит как сеть перекладин и распорок, напоминающих конструкцию металлического моста. Кость, образованную такой костной тканью, называют губчатой. По мере роста организма значительная часть пространства, занятого рыхлой соединительной тканью и кровеносными сосудами, заполняется дополнительным костным веществом, что приводит к увеличению плотности кости. Такого рода кость с относительно редкими узкими каналами называют компактной или плотной.

Кости взрослого организма состоят из плотного, компактного вещества, расположенного по периферии, и губчатого, находящегося в центре. Соотношение этих слоев в костях разных типов различно. Так, в губчатых костях толщина компактного слоя очень невелика, и основную массу занимает губчатое вещество.

Кости можно классифицировать также по относительному количеству и расположению костных клеток в межклеточном веществе и ориентации коллагеновых пучков, которые составляют значительную часть этого вещества.

В трубчатых костях пучки коллагеновых волокон пересекаются в самых разных направлениях, а костные клетки распределены по межклеточному веществу более или менее случайно. Плоские кости имеют более упорядоченную пространственную организацию: они состоят из последовательных слоев (пластинок).

В различных частях отдельно взятого слоя коллагеновые волокна, как правило, ориентированы в одном направлении, но в соседних слоях оно может быть разным. В плоских костях меньше костных клеток, чем в трубчатых, и они могут находиться как внутри слоев, так и между ними.

Остеоновые кости, как и плоские, имеют слоистую структуру, но их слои представляют собой концентрические кольца вокруг узких, т.н. гаверсовых каналов, по которым проходят кровеносные сосуды. Слои формируются, начиная с наружного, и их кольца, сужаясь постепенно, уменьшают диаметр канала.

Гаверсов канал и окружающие его слои называются гаверсовой системой или остеоном. Остеоновые кости обычно формируются в процессе перехода губчатого вещества кости в компактное.

Поверхностные мембраны и костный мозг

Исключая те случаи, когда близко расположенные кости соприкасаются в суставе и покрыты хрящом, наружная и внутренняя поверхности костей выстланы плотной мембраной, которая жизненно важна для функционирования и сохранности кости. Наружную мембрану называют надкостницей или периостом (от греч.

peri – вокруг, osteon – кость), а внутреннюю, обращенную в костную полость, – внутренней надкостницей, или эндостом (от греч. eondon – внутри).

Надкостница состоит из двух слоев: наружного волокнистого (соединительнотканного) слоя, представляющего собой не только упругую защитную оболочку, но и место прикрепления связок и сухожилий; и внутреннего слоя, обеспечивающего рост кости в толщину.

Эндост имеет важное значение для восстановления кости и в известной степени сходен с внутренним слоем надкостницы; он содержит клетки, обеспечивающие как рост, так и рассасывание кости.

В глубине многих костей, особенно в костях конечностей, позвонках, ребрах и костях таза, находится костный мозг, являющийся основным источником клеток крови в организме.

В эмбриональный период и сразу после рождения у многих позвоночных, в том числе у млекопитающих, костный мозг (красный) содержится практически во всех костях и очень богат кроветворными клетками.

С возрастом кроветворная деятельность костного мозга снижается, и основным его компонентом становятся жировые клетки (желтый костный мозг).

Клеточные элементы и развитие кости

В течение всей жизни животных кость постоянно обновляется. Многие кости, особенно те, что формируются на ранних этапах развития, образуются из неспециализированных мезенхимных клеток – источника всех видов соединительной ткани.

В местах будущей локализации кости группы мезенхимных клеток постепенно дифференцируются, начиная активно продуцировать и выделять органическую составляющую межклеточного костного вещества; эти клетки называются остеобластами. После того как образована органическая составляющая, начинается кальцификация – отложение фосфата кальция.

На более поздней стадии остеобласты превращаются в зрелые костные клетки – остеоциты. функция остеоцитов – поддержание нужного уровня кальцификации ткани. Описанным образом происходит развитие т.н. первичных костей, например теменных и лобных.

Формирование трубчатых и других (вторичных) костей, происходящее на более поздних этапах внутриутробного развития, протекает иначе: сначала образуется растущая хрящевая модель будущей кости, а затем по мере развития плода, равно как и после рождения ребенка, хрящ постепенно замещается костной тканью.

Рассасывание костной ткани обеспечивают остеокласты – специального типа костные макрофаги, развивающиеся из моноцитов крови. Остеокласты вырабатывают ферменты, эффективно растворяющие и разрушающие костное вещество.

Перестройка кости

Почти все кости в процессе роста животного изменяют свою форму, что достигается наращиванием кости в одном месте и разрушением в другом. Например, кости конечностей растут не только в длину, но и в ширину.

Надкостница является источником остеобластов, обеспечивающих отложение костной ткани на наружной поверхности, в то время как остеокласты эндоста разрушают и рассасывают кость, тем самым расширяя костномозговую полость.

Даже при отсутствии общего роста происходит постоянная перестройка костной ткани: старая костная ткань рассасывается и заменяется новой. У собак, например, каждый год заменяется до 10% костной ткани.

Перестройка кости регулярно происходит в ответ на функциональные изменения, например при нарастании кости в тех участках, где увеличивается давление за счет веса; она также играет ведущую роль при восстановлении кости после травм, в частности при переломах, когда за первичным заживлением раны следует перестройка, которая постепенно восстанавливает исходную форму кости.

Кровоснабжение

имеет решающее значение в формировании кости.

Дифференцировка мезенхимных клеток в остеобласты протекает только при наличии капиллярного кровотока; лишенная капилляров мезенхима превращается в клетки, продуцирующие хрящевую ткань.

В силу того что кость (в частности, остеоновая) часто откладывается вокруг кровеносных сосудов, они определяют формирование трехмерной тканевой структуры многих костей скелета.

Заболевания

Костные заболевания могут нарушать все три основных процесса, сопровождающих рост и перестройку кости: выработку остеобластами органической основы кости; кальцификацию костной основы; рассасывание кости остеокластами.

Цинга затрагивает самые разные соединительные ткани, в том числе она влияет на рост кости, нарушая выработку коллагена – органической составляющей костной ткани. Поскольку кальцификация при этом непосредственно не затрагивается, происходит избыточное известкование небольшого количества продуцируемого органического вещества.

Рост кости практически полностью прекращается, она становится очень ломкой. Наоборот, при рахите (которым болеют дети) и остеомаляции (болезни взрослых) существенно нарушается кальцификация. Остеобласты продуцируют коллаген, но он не кальцифицируется из-за низкого содержания в крови растворенного фосфата кальция.

Симптомы обоих заболеваний включают деформацию костей и общее размягчение костной ткани. Еще одно распространенное поражение костной ткани – остеопороз, часто возникающий у пожилых людей.

При этом заболевании соотношение органической и минеральной составляющих костного вещества не меняется, но повышенная активность остеокластов приводит к тому, что рассасывание кости идет интенсивнее, чем ее формирование. Пораженная остеопорозом кость постепенно истончается и становится слабой и подверженной переломам. Эти последствия особенно часто отмечаются при остеопорозе позвоночника.

Источник: https://www.krugosvet.ru/enc/biologiya/kost

Пластинчатая костная ткань: виды, строение и функции

Из чего состоит межклеточное вещество костной ткани

Костная ткань составляет основу скелета. Она отвечает за защиту внутренних органов, передвижение, участвует в обмене веществ. К костным тканям относят и ткани зубов. Кость – это твердый и одновременно пластичный орган. Его особенности продолжают изучаться. В организме человека более 270 костей, каждая из которых выполняет свою функцию.

Виды костной ткани

Костная ткань – это разновидность специализированной соединительной ткани, которая выполняет рад важных функций

Костная ткань представляет собой разновидность соединительной ткани. Одна одновременно пластичная и устойчивая к деформации, прочная.

Выделяют 2 основных вида костной ткани в зависимости от ее строения:

  1. Грубоволокнистая. Это более плотная, но менее эластичная костная ткань. В организме взрослого человека ее очень мало. В основном она встречается в местах соединения кости с хрящом, в местах соединения черепных швов, а также в местах срастания переломов. Грубоволокнистая костная ткань в большом количестве встречается в период эмбрионального развития человека. Она выступает в качестве зачатка скелета, а затем постепенно перерождается в пластинчатую. Особенность этого типа ткани заключается в том, что ее клетки расположены хаотично, что и делает ее более плотной.
  2. Пластинчатая. Пластинчатая костная ткань является основной в скелете человека. Она входит в состав всех костей человеческого тела. Особенностью этой ткани является расположение клеток. Они образуют волокна, которые в свою очередь образуют пластинки. Волокна, из которых состоят пластины, могут располагаться под различным углом, что делает ткань прочной и эластичной одновременно, но сами пластины располагаются параллельно друг другу.

В свою очередь пластинчатая костная ткань делится на 2 вида — губчатую и компактную. Губчатая ткань имеет вид ячеек и является более рыхлой. Однако несмотря на пониженную прочность, губчатая ткань более объемная, легкая, менее плотная.

Именно губчатая ткань содержит в себе костный мозг, участвующий в кроветворном процессе.

Компактная костная ткань выполняет защитную функцию, поэтому она более плотная, прочная и тяжелая.Чаще всего эта ткань располагается снаружи кости, покрывая и защищая ее от повреждений, трещин, переломов. Компактная костная ткань составляет большую часть скелета (около 80%).

Читайте:  Месячные мажутся, но не идут – что это значит и что делать?

Строение и функции пластинчатой костной ткани

Пластинчатая костная ткань — это самый распространенный вид костной ткани в организме человека

Функции пластинчатой костной ткани очень важны для организма. Она защищает внутренние органы от повреждений (сердце, легкие в грудной клетке, мозг внутри черепной коробки, органы таза и т.д.), а также позволяет человеку двигаться, выдерживая вес других тканей.

Костная ткань устойчива к деформации, выдерживает большой вес, а также способно регенерировать и срастаться при переломах.

Костная ткань состоит из межклеточного вещества, а также из 3 видов костных клеток:

  1. Остеобласты. Это самые молодые, чаще овальные клетки костной ткани диаметром не более 20 мкм. Именно эти клетки синтезируют вещество, заполняющее межклеточное пространство костной ткани. В этом заключается основная функция клеток. Когда образуется достаточное количество этого вещества, остеобласты обрастают им и становятся остеоцитами. Остеобласты способны делиться, а также имеют неровную поверхность с небольшими отростками, с помощью которых они крепятся к соседним клеткам. Есть и не активные остеобласты, они часто локализуются в самых плотных частях кости и имеют малое количество органелл.
  2. Остеоциты. Это стволовые клетки, которые чаще можно обнаружить внутри тканей надкостницы (верхнего, прочного слоя кости, который защищает ее и позволяет быстро срастаться при повреждении). Когда остеобласты обрастают межклеточным веществом, они превращаются в остеоциты и локализуются в межклеточном пространстве. Их способность к синтезированию несколько ниже, чем у остеобластов.
  3. Остеокласты. Самые крупные многоядерные клетки костной ткани, которые встречаются только у позвоночных животных. Их основная функция — регуляция и разрушение старой костной ткани. Остеобласты создают новые клетки костной ткани, а остеокласты разрушают старые. В каждой такой клетке содержится до 20 ядер.

Заболевания костной ткани

Узнать состояние костной ткани можно с помощью биохимического анализа крови. Пластинчатая костная ткань играет важную роль в организме, но она может подвергаться разрушению, изнашиванию при недостатке кальция, а также из-за инфекций.

Заболевания пластинчатой костной ткани:

  • Опухоли. Существует понятие «рак кости», однако чаще всего опухоль прорастает в кости из других тканей, а не зарождается в ней. Опухоль может зарождаться из клеток костного мозга, но не самой кости. Саркома (первичный рак кости) встречается довольно редко. Это заболевание сопровождается сильными болями в костях, отеками мягких тканей, ограничением подвижности, опуханием и деформацией суставов.
  • Остеопороз. Это наиболее частое костное заболевание, сопровождающееся снижением количества костной ткани, истончением костей. Это сложное заболевание, которое длительное время протекает бессимптомно. Первой начинает страдать губчатая ткань. Пластинки в ней начинают опустошаться, а сама ткань повреждается от ежедневных нагрузок.
  • Остеонекроз. Часть кости отмирает из-за нарушенной циркуляции крови. Остеоциты начинают погибать, что и приводит к некрозу. Чаще всего от остеонекроза страдают тазобедренные кости. К этому заболеванию приводят тромбозы и бактериальные инфекции.
  • Болезнь Педжета. Это заболевание чаще встречается в пожилом возрасте. Болезнь Педжета характеризуется деформацией костей и сильными болями. Нормальный процесс восстановления костной ткани нарушается. Причины возникновения этого заболевания неизвестны. В пораженных участках кость утолщается, деформируется и становится очень хрупкой.

Подробнее об остеопорозе можно узнать из видео:

Это не весь перечень возможных заболеваний пластинчатой костной ткани. Патологии могут быть врожденными или приобретенными, но в любом случае сильно ухудшают качество жизни человека, так как неизменно ограничивают его двигательную активность.

Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Источник: https://DiagnozLab.com/analysis/cytological/plastinchataya-kostnaya-tkan.html

костная ткань

Из чего состоит межклеточное вещество костной ткани

Костная ткань – специализированный тип соединительной ткани с ярко выраженной опорно-механической функцией.

Распространение: очень широко в группе позвоночных животных в составе опорно-двигательной системы организма.

Химический состав: на сухой вес кости приходится Ca2+, Mg2+F2- – 65-70% минеральных веществ, 30-35% органических веществ.

Межклеточное вещество

По химическим свойствам межклеточное вещество костной ткани очень близко к таковому хрящевой ткани.

Основа межклеточного вещества: оссеин – разновидность коллагена (20-40% общего объема); оссеомукоид – близкий по составу к хондромукоиду хрящевой ткани; кислые гидратированные мукополисахариды.

В свежей костной ткани: 50% воды, 15,7% липидов, 12,45% органических веществ, 21,85% неорганических веществ.

Структура межклеточного вещества

Основу межклеточного вещества представляют волокна коллагена – оссеина. Диаметр волокон составляет 100-600 Å, у взрослого человека 1500 Å. Волокна имеют периодическую исчерченность.

В ходе гистогенеза кости происходит сначала образование коллагеновых волокон, а затем их минерализация (которая может произойти в течение нескольких часов). Кристаллы оксиапатита [Ca2(PO4)3] осаждаются на поверхности волокон коллагена. Имеют вид иголок, пластинок. Обызвествлению подвергаются оссеиновые волокна, которые не лежат вблизи от клеток.

Классификация типов межклеточного вещества костной ткани

I. Грубоволокнистая костная ткань: характерно беспорядочное размещение оссеиновых волокон, между которыми находятся клеточные компоненты.

Представлена в скелете у: рыб, амфибий – весь скелет из грубоволокнистой костной ткани; рептилий, птицы, млекопитающих – из грубоволокнистой ткани построен скелет в эмбриогенезе, черепные швы, места прикрепления к костям сухожилий.

II. Пластинчатая костная ткань: характерна для всех высших позвоночных животных. Структурная единица – костная пластинка = слой межклеточного вещества между слоями костных клеток.

Размеры: толщина несколько мк, длина разная, зависит от размеров кости.

Структура: в костных пластинках находятся строго упорядоченные коллагеновые фибриллы. В отдельных костных пластинках оссеиновые волокна располагаются под углом друг к другу, часть волокон переходит из одной пластинки в другую. Оссеиновые волокна собраны в строго упорядоченные структуры – Гаверсовы системы или остеоны.

а) губчатая костная ткань: эпифизы трубчатых костей, кости черепа. Состоит из костных пластинок, организованных в перекладины, идущие в разных направлениях, в виде сети. В пространстве между перекладинами – красный костный мозг, кровеносные сосуды.

б) компактная пластинчатая кость: диофиз трубчатых костей. Костные пластинки организованы в Гаверсовы системы (остеомы), имеют вид цилиндров, вставленных один в другой с внутренним каналом, в котором проходит кровеносный сосуд.

На поперечном срезе: стенка трубчатой кости состоит из отдельных остеонов, между которыми имеются вставочные пластинки. Снаружи и внутри система остеонов окружается системой генеральных пластинок. Снаружи к генеральным пластинкам прилежит надкостница (периост), изнутри – эндост.

Надкостница состоит из внешнего грубоволокнистого слоя и внутреннего тонковолокнистого слоя, которые содержат коллагеновые и эластические волокна; пронизана кровеносными сосудами, нервами. На внутренней поверхности надкостницы содержатся клетки остеобласты.

Клеточные компоненты

1. Остеобласты: располагаются на внутренней поверхности надкостницы и на внешней поверхности костных перекладин. Характеризуются интенсивной выработкой межклеточного вещества.

Форма: цилиндрическая, угловатая, имеют отростки, которыми соединяются друг с другом.

Цитоплазма: базофильна, сильно развиты гранулярный ретикулюм и комплекс Гольджи, много митохондрий, включения липидов.

В цитоплазме высокая активность щелочной фосфатазы, которая расщепляет фосфатированные сахара, освобождая РО43+, участвуя в фосфорном обмене. Остеобласты способны к делению.

В сформированных костях встречаются в месте, где идет перестройка костной ткани. В эмбриогенезе остеобласты покрывают все поверхности костных перекладин.

2. Остеоциты: популяция дифференцированных клеток, которые возникают из остеобластов.

Форма: звездообразная, с ветвящимися отростками, соприкасающиеся друг с другом и имеют контакты типа десмосом.

Расположение: остеоциты замурованы в межклеточном веществе, которое в близости от клетки менее жесткое. Отростки клеток проходят в костных канальцах, при их помощи клетки питаются.

В составе костных пластинок остеоциты располагаются правильными концентрическими слоями, чередующимися с пластинками межклеточного вещества.

Цитоплазма: слабобазофильна, слабо развит гранулярный ретикулюм, комлекс Гольджи не так интенсивно синтезируют.

3. Остеокласты: клетки костеразрушители, костедробители; очень крупные 50-80 мк, многоядерные (8-10), способны к движению, меняют форму.

Расположение: на поверхности костных перекладин, в месте перестройки ткани; на поверхности, обращенной к перекладинам щеточная каемка.

Цитоплазма: сильно вакуолизирована, много лизосом, матрикс – оксифилен, гранулярный ретикулюм развит слабо, высокая активность щелочной фосфатазы.

Функции клеточных элементов

1) остеобласты и остеоциты

а) образование межклеточного вещества

б) регуляция обмена минеральных веществ: кровь, плазма кость

2) остеокласты

а) обновление и перестройка участков костной ткани.

Регулирующие механизмы функций изучены слабо.

Гистогенез костной ткани

Источник образования клеточных элементов в костной ткани в ходе органогенеза: мезенхима склеротома.

Во взрослом организме: рост и обновление костной ткани происходит за счет популяции стволовых клеток стромы кроветворных органов – популяция механоцитов. Обновление костной ткани происходит за счет стволовых клеток, приносимых кровью в надкостницу.

В надкостнице механоциты делятся и превращаются в простеобласты (делящаяся транд. популяция) остеобласты, которые очень активно синтезируют межклеточное вещество, замуровываются остеоциты.

Обновление и перестройка костной ткани происходят в течение всей жизни за счет местных проостеобластов и приносимых кровью механоцитов из красного костного мозга.

В течение эмбриогенеза образование костей происходит, во-первых, путем образования непосредственно из мезенхимы; во-вторых, путем замещения хрящевой ткани костной.

Развитие костей из мезенхимы

Стадии дифференциации:

а) образование скелетогенных зачатков из скопления клеточной мезенхимы, которые сильно размножаются;

б) превращение мезенхимных клеток в проостеобласты; которые тоже сильно размножаются и выделяют тропоколлаген и мукополисахариды;

в) превращение в остеобласты, еще более активно выделяют межклеточное вещество. Перекладины молодой кости расположены беспорядочно; на поверхности их – остеобласты, внутри замурованы остеоциты;

г) происходит формирование грубоволокнистой костной ткани

д) образованная грубоволокнистая костная ткань замещается на пластинчатую костную ткань. Отложение межклеточного вещества в виде костных пластинок связано с упорядоченным расположением оссеиновых волокон и при четкой синхронизации деятельности остеоцитов.

Развитие кости на месте хряща

Так происходит образование трубчатых костей. На месте формирования будущей кости сначала из гиолинового хряща формируется хрящевая болванка из клеток мезенхимы, которая имеет форму будущей кости. Снаружи она окружена надхрящницей, кровеносные сосуды внутри отсутствуют.

Стадии преобразования:

а) Деструкция хряща в области, сильно удаленной от надхрящницы, обычно в центре диофиза будущей кости. Из-за дистрофии происходит обызвествление хряща, набухание хондроцитов, разрушение капсул.

б) Параллельно с процессами дегенерации внутри происходит изменение структуры надхрящницы и, как следствие, образование костной манжетки. Надхрящница превращается в надкостницу, малодифференцированные клетки – в остеобласты, выделяют межклеточное вещество в виде кружевных балок периостальной манжетки.

в) Усиление процессов дистрофии хряща, прорастание кровеносных сосудов, которые сопровождаются молодой соединительной тканью.

г) Преобразование части клеток соединительной ткани в остеокласты, которые разрушают хрящ с образованием полостей. Эти полости заполняются клетками остеогенной ткани и клетками красного костного мозга. Разрушение хрящевой ткани происходит в направлении от середины к эпифизам.

д) В диафизе на обломки хрящевой ткани садятся остеобласты, и начинается процесс энхондрального окостенения, возникают внутренние костные балки.

е) В области диафизов остаются области неразрушенного хряща, за счет которой происходит рост костей в длину. В области диафиза костная манжетка растет по направлению к эпифизам и утолщается.

ж) На границе между хрящом и костной манжеткой находится метафизарная пластинка, которая резко отграничена линией окостенения от костномозговой полости.

Хрящевые клетки, примыкающие со стороны метафизарной пластинки, располагаются в виде монетных столбиков, хондроциты в колонках – набухшие, вакуолизированные.

Окончательное окостенение эпифизов происходит в 17-23 года, с прекращением роста в высоту.

з) Последняя стадия развития трубчатых костей: замещение грубоволокнистой костной ткани на пластинчатую в диафизе и губчатую в эпифизах. Процесс образования новых остеонов изображен на схеме.

Способность к регенерации

При определенных типах повреждения – очень велика (особенно при сохранении надкостницы). При переломах образуется костно-хрящевая мозоль, которая замещается на пластинчатую ткань.

Дентин – самая древняя разновидность костной ткани (в плакоидной чешуе акул, зубах позвоночных животных). Дентин устроен особо, в отличие от грубоволокнистой и пластинчатой костных тканей клетки одонтобласты образуют слой на границе пульповой камеры; слой межклеточного вещества – собственно дентин выделяется ими к периферии. Зубы – у человека две смены зубов:

1 смена – молочные зубы (в 6 месяцев прорезаются 2 нижних резца. Всего молочных зубов 20. К двум годам прорезаются ); 2 смена – постоянные зубы (начинают сменять молочные с 6 до 12 лет. Постоянных зубов – 32. Зубная формула человека – 2 резца, 1 клык, 2 предкоренных, 3 коренных).

Кариес – кислоты пищи и напитков легко могут проникать через трещинки эмали и растворять дентин. В ямках задерживаются частицы пищи субстрат для бактерий, которые также выделяют кислоты дупло пульпа зуба.

Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 1952; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/4-4685.html

Костные ткани. Остеогистогенез

Из чего состоит межклеточное вещество костной ткани

Костные ткани — полидифферонные ткани и состоят из клеток различной гистогенетической детерминации (остеобластов, остеоцитов и остеокластов) и очень плотного межклеточного вещества, содержащего большое количество минеральных солей. Костные ткани выполняют опорную функцию.

Они входят в качестве главного структурного компонента в состав скелета. Благодаря высокому содержанию минеральных солей (до 65-70% сухой массы) костные ткани активно участвуют в регуляции минерального обмена.

Между костными и кроветворными тканями складываются особые взаимодействия, обеспечивающие благоприятное микроокружение для пролиферации и дифференцировки клеток крови.

По степени упорядоченности расположения коллагеновых волокон, которые в костной ткани называются оссеиновыми, различают ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую костные ткани. Кроме того, существует дентиноидная костная ткань (дентин зуба), а также цемент зуба.

Гистогенез костных тканей (остеогистогенез). Источником развития костных тканей скелета человека служит мезенхима склеротома. Костные ткани черепа развиваются из эктомезенхимы.

Различают два способа развития костных тканей: остеогистогенез, протекающий непосредственно в мезенхиме, и остеогистогенез, источником которого является также мезенхима, но протекает он на месте хряща.

Отличия между этими гистогенезами не принципиальны.

Остеогистогенез начинается с появления в мезенхиме скелетоген-ных участков с более плотным расположением клеток, среди которых имеются стволовые клетки, дифференцирующиеся в митотически делящиеся преостеобласты. Последние начинают вырабатывать межклеточное вещество. Затем преостеобласты дифференцируются в остеобласты, которые постепенно теряют способность делиться митозом.

Остеобласты — это клетки, вырабатывающие межклеточное костное вещество. Форма их зависит от функционального состояния и бывает кубическая, цилиндрическая или отростчатая. Диаметр 15-20 мкм. Ядро имеет округлую или овальную форму.

В цитоплазме хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, что находится в связи с интенсивной продукцией этими клетками белков. Хорошо развит и комплекс Гольджи, где происходит синтез гликозаминогликанов. В цитоплазме остеобластов определяется высокое содержание щелочной фосфатазы.

Все это свидетельствует о высокой синтетической активности остеобластов и продукции органического матрикса — остеоида.

Механизм внутриклеточного транспорта и выведения белковых макромолекул в остеобластах принципиально сходен с тем, что имеет место в фибробластах и хондробластах. В общих чертах сходно протекают и первые фазы фибриллогенеза.

Относительное количество оссеиновых (коллагеновых) фибрилл в межклеточном веществе костных тканей такое же, как и в хрящевых тканях, и составляет около 30% сухой массы. Оссеиновые фибриллы характеризуются высоким содержанием органического фосфата, что способствует процессам минерализации костной ткани.

Основное аморфное вещество костной ткани — оссеомукоид — содержит хондроитинсульфаты, играющие роль активных накопителей и переносчиков ионов кальция, а также белки неколлагеновой природы (остеокальцин, остеопонтин, костные морфогенетические протеины, остеонектин и др.).

Они обладают свойствами регуляторов минерализации, факторов роста, остеоиндуктивных веществ, митогенных факторов, регуляторов темпа образования коллагеновых фибрилл. Это также способствует минерализации костной ткани.

Непосредственно процесс минерализации костной ткани начинается после накопления остеобластами большого количества щелочной фосфатазы. Под действием этого фермента глицерофосфаты крови расщепляются на углеводы и фосфорную кислоту.

Фосфорная кислота соединяется с ионами кальция, образуя фосфорнокислый кальций, который вместе с углекислым кальцием формирует кристаллы гидроксиапатита. Размер кристаллов: от 20-40 нм до 150 нм в длину и от 1,5 до 75 нм в толщину.

Игольчатые и пластинчатые кристаллы апатита обнаруживаются как внутри оссеиновых фибрилл, повторяя их периодическую исчерченность, так и между оссеиновыми фибриллами.

Пропитанное минеральными солями межклеточное вещество костной ткани имеет вид костных перекладин. Остеобласты располагаются обычно на их поверхности. Некоторые остеобласты по мере роста и увеличения массы костной ткани оказываются замурованными в толще костных перекладин.

Здесь остеобласты превращаются в зрелые высокодифференцированные клетки костной ткани — остеоциты. Последние имеют отростчатую форму, темное компактное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Остеоциты представляют собой гетероморфную популяцию клеток.

Одни из остеоцитов имеют развитые мембранные структуры в цитоплазме, другие — находятся на различных стадиях деструкции. Остеоциты располагаются в костных полостях, или лакунах. Тонкие отростки остеоцитов проходят в костных канальцах, пронизывающих межклеточное вещество.

При помощи этих канальцев происходит обмен веществ между остеоцитами и кровью.

Остеоциты не делятся, но участвуют в процессах метаболизма, обновления межклеточных структур и поддержании ионного баланса организма на определенном уровне.

Для ионного гомеостаза организма немаловажен факт, что общая поверхность соприкосновения тканевой жидкости с пропитанным минеральными солями межклеточным веществом костей у человека достигает 5000 м2.

Функция остеоцитов, уже не способных вырабатывать межклеточное костное вещество, сводится к участию в обменно-транспортных процессах, регуляции минерального состава костной ткани.

– Также рекомендуем “Развитие костной ткани на месте хряща. Остеокласты. Пластинчатая костная ткань.”

Оглавление темы “Костные ткани. Мышечные ткани.”:
1. Воспаление в соединительной ткани. Процессы воспаления в соединительной ткани.
2. Ткани с опорно-механической функцией. Плотные волокнистые соединительные ткани.
3. Костные ткани. Остеогистогенез.
4. Развитие костной ткани на месте хряща. Остеокласты. Пластинчатая костная ткань.
5. Ткани с двигательной функцией. Скелетная мышечная ткань. Гистогенез скелетной мышечной ткани.
6. Строение скелетной мышечной ткани. Регенерация скелетной мышечной ткани.
7. Сердечная мышечная ткань. Строение сердечной мышечной ткани.
8. Гладкая мышечная ткань. Строение гладкой мышечной ткани.
9. Мионевральная ткань. Миоидные клетки.
10. Ткани нервной системы. Гистогенез нервной системы.

Источник: https://meduniver.com/Medical/gistologia/63.html

Лечение Костей
Добавить комментарий