Из каких клеток состоит костная ткань

Строение костной ткани

Из каких клеток состоит костная ткань

Клетки костной ткани (кости):

* остеобласты,

* остеоциты,

* остеокласты.

Основными клетками в сформированной костной ткани являются остеоциты. Это клетки отростчатой формы с крупным ядром и слабовыраженной цитоплазмой (клетки ядерного типа). Тела клеток локализуются в костных полостях – лакунах, а отростки – в костных канальцах.

Многочисленные костные канальцы, анастомозируя между собой, пронизывают всю костную ткань, сообщаясь с периваскулярными пространствами, и образуют дренажную систему костной ткани. В этой дренажной системе содержится тканевая жидкость, посредством которой обеспечивается обмен веществ не только между клетками и тканевой жидкостью, но и межклеточным веществом.

Для ультраструктурной организации остеоцитов характерно наличие в цитоплазме слабовыраженной зернистой эндоплазматической сети, небольшого числа митохондрий и лизосомы, центриоли отсутствуют. В ядре преобладает гетерохроматин.

Все эти данные свидетельствуют о том, что остеоциты обладают незначительной функциональной активностью, которая заключается в поддержании обмена веществ между клетками и межклеточным веществом. Остеоциты являются дефинитивными формами клеток и не делятся. Образуются они из остеобластов.

Остеобласты содержатся только в развивающейся костной ткани. В сформированной костной ткани (кости) они отсутствуют, но содержатся обычно в неактивной форме в надкостнице. В развивающейся костной ткани они охватывают по периферии каждую костную пластинку, плотно прилегая друг к другу, образуя подобие эпителиального пласта.

Форма таких активно функционирующих клеток может быть кубической, призматической, угловатой. В цитоплазме остеобластов содержится хорошо развитая зернистая эндоплазматическая сеть и пластинчатый комплекс Гольджи, много митохондрий.

Такая ультраструктурная организация свидетельствует о том, что эти клетки являются синтезирующими и секретирующими.

Действительно, остеобласты синтезируют белок коллаген и гликозоаминогликаны, которые затем выделяют в межклеточное пространство. За счет этих компонентов формируется органический матрикс костной ткани.

Затем эти же клетки обеспечивают минерализацию межклеточного вещества посредством выделения солей кальция. Постепенно, выделяя межклеточное вещество, они как бы замуровываются и превращаются в остеоциты.

При этом внутриклеточные органеллы в значительной степени редуцируются, синтетическая и секреторная активность снижается и сохраняется функциональная активность, свойственная остеоцитам.

Остеобласты, локализующиеся в камбиальном слое надкостницы, находятся в неактивном состоянии, синтетические и транспортные органеллы слабо развиты.

При раздражении этих клеток (в случае травм, переломов костей и так далее) в цитоплазме быстро развивается зернистая эндоплазматическая сеть и пластинчатый комплекс, происходит активный синтез и выделение коллагена и гликозоаминогликанов, формирование органического матрикса (костная мозоль), а затем и формирование дефинитивной костной ткани (кости). Таким способом за счет деятельности остеобластов надкостницы, происходит регенерация костей при их повреждении.

Отеокласты – костеразрушающие клетки, в сформированной костной ткани отсутствуют. Но содержатся в надкостнице и в местах разрушения и перестройки костной ткани.

Поскольку в онтогенезе непрерывно осуществляются локальные процессы перестройки костной ткани, то в этих местах обязательно присутствуют и остеокласты.

В процессе эмбрионального остеогистогенеза эти клетки играют важную роль и определяются в большом количестве.

Остеокласты имеют характерную морфологию:

* эти клетки являются многоядерными (3-5 и более ядер);

* это довольно крупные клетки (диаметром около 90 мкм);

* они имеют характерную форму – клетка имеет овальную форму, но часть ее, прилежащая к костной ткани, является плоской.

При этом в плоской части выделяют две зоны:

* центральная часть – гофрированная, содержит многочисленные складки и островки;

* периферическая (прозрачная) часть тесно соприкасается с костной тканью.

В цитоплазме клетки, под ядрами, располагаются многочисленные лизосомы и вакуоли разной величины.

Функциональная активность остеокласта проявляется следующим образом: в центральной (гофрированной) зоне основания клетки из цитоплазмы выделяются угольная кислота и протеолитические ферменты.

Выделяющаяся угольная кислота вызывает деминерализацию костной ткани, а протеолитические ферменты разрушают органический матрикс межклеточного вещества. Фрагменты коллагеновых волокон фагоцитируются остеокластами и разрушаются внутриклеточно.

Посредством этих механизмов происходит резорбция (разрушение) костной ткани и потому остеокласты обычно локализуются в углублениях костной ткани. После разрушения костной ткани за счет деятельности остеобластов, выселяющихся из соединительной ткани сосудов, происходит построение новой костной ткани.

Межклеточное вещество костной ткани состоит из:

* основного вещества

* и волокон, в которых содержатся соли кальция.

Волокна состоят из коллагена I типа и складываются в пучки, которые могут располагаться параллельно (упорядочено) или неупорядочено, на основании чего и строится гистологическая классификация костных тканей.

Основное вещество костной ткани, как и других разновидностей соединительных тканей, состоит из:

* гликозоаминогликанов

* и протеогликанов.

Однако химический состав этих веществ отличается. В частности в костной ткани содержится меньше хондроитинсерных кислот, но больше лимонной и других кислот, которые образуют комплексы с солями кальция.

В процессе развития костной ткани вначале образуется органический матрикс-основное вещество и коллагеновые (оссеиновые, коллаген II типа) волокна, а затем уже в них откладываются соли кальция (главным образом фосфорнокислые). Соли кальция образуют кристаллы гидроксиаппатита, откладывающиеся как в аморфном веществе, так и в волокнах, но небольшая часть солей откладывается аморфно.

Обеспечивая прочность костей, фосфорнокислые соли кальция одновременно являются депо кальция и фосфора в организме. Поэтому костная ткань принимает участие в минеральном обмене.

К сведению в организме (литературные данные):

1. От 208 до 214 индивидуальных костей.

2. Нативная кость состоит из 50% неорганического материала, 25% органических веществ и 25% воды, связанной с коллагеном и протеогликанами.

3. 90% органики составляет коллаген типа 1 и только 10% другие органические молекулы ( гликопротеин остеокальцин, остеонектин, остеопонтин, костный сиалопротеин и другие пртеогликаны).

4. Костные компоненты представлены : органическим матриксом – 20-40%, неорганическими минералами – 50-70%, клеточными элементами 5-10% и жирами – 3%.

5. Макроскопически скелет состоит из двух компонентов – компактная или кортикальная кость; и сетчатая или губчатая кость.

6. В среднем вес скелета составляет 5 кг ( вес сильно зависит от возраста, пола, строения тела и роста).

7. Во взрослом организме на долю кортикальной кости приходится 4 кг, т.е. 80% ( в скелетной системе), тогда как губчатая кость составляет 20% и весит в среднем 1 кг.

8. Весь объем скелетной массы у взрослого человека составляет примерно 0.0014 м³ (1400000 мм³) или 1400 см³ (1.4 литра).

9. Поверхность кости представлена периостальной и эндостальной поверхностями – суммарно порядка 11,5 м² ( 11500000 мм²).

10. Периостальная поверхность покрывает весь внешний периметр кости и составляет 4.4% грубо 0,5 м² ( 500000 мм²) всей поверхности кости.

11. Внутренняя (эндостальная) поверхность состоит из трех составляющих – 1) внутрикортикальная поверхность (поверхность Гаверсовых каналов), которая составляет 30.4% или грубо 3,5 м² (3500000 мм²); 2) поверхность внутренней стороны кортикальной кости порядка 4.4% или грубо 0,5 м² ( 500000 мм²) и 3) поверхность трабекулярного компонента губчатой кости 60.8% или грубо 7 м² ( 7000000 мм²).

12. Губчатая кость 1 гр. в среднем имеет поверхность 70 см² (70000 см² : 1000 гр.), тогда как кортикальная кость 1 гр. имеет порядка 11.25 см² [(0.5+3.5+0.5) х 10000 см² : 4000 гр.], т.е. в 6 раз меньше. По мнению других авторов это соотношение может составлять 10 к 1.

13. Обычно при нормальном обмене веществ 0.6% кортикальной и 1.2% губчатой костной поверхности подвергается разрушению (резорбции) и, соответственно, 3% кортикальной и 6% губчатой костной поверхности вовлечены в формирование новой костной ткани. Остальная костная ткань (более 93% её поверхности) находится в состоянии отдыха или покоя.

Статья предоставлена ООО “Конектбиофарм”

Источник: https://StomPort.ru/articles/stroenie-kostnoy-tkani

Из каких клеток состоит костная ткань

Из каких клеток состоит костная ткань
Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Признаки остеопороза

Многие годы пытаетесь вылечить СУСТАВЫ?

Глава Института лечения суставов: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить суставы принимая каждый день.

Остеопороз представляет собой заболевание, при котором меняется структура костей: уменьшается их плотность и прочность. Костная ткань становится хрупкой, что обусловлено нарушением архитектоники и метаболизма. Разрушительные процессы начинают преобладать над созидательными, и обновление клеток замедляется.

Остеопороз может быть первичным и вторичным, возникающим на фоне других системных заболеваний. Почти 80% заболевших – женщины.

Для лечения суставов наши читатели успешно используют Артрейд. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

В России это заболевание не признано социально значимым, однако результаты последних исследований неутешительны: распространенность остеопороза среди людей старше 50 лет составляет около 30%.

Наиболее тяжелое осложнение остеопороза – внутрисуставный перелом большой берцовой кости – заканчивается летальным исходом в 30-35% случаев. Перелом шейки бедра, который ранее диагностировали только у лиц пожилого возраста, сегодня регистрируют у 40-летних женщин. Поэтому очень важно иметь представление о том, каковы симптомы остеопороза, чтобы начать лечение как можно раньше.

Минерализация и ремоделирование

Костные ткани находятся в постоянном динамическом равновесии: клетки костей систематически обновляются, меняются их параметры – длина, ширина, высота. Этот процесс называется ремоделированием, смысл которого состоит в приспособлении к различным нагрузкам и внешним условиям.

Основанием для отложения минеральных элементов является коллаген, на его молекулах формируются и увеличиваются кристаллы фосфата кальция, которые постепенно преобразуются в гидроксиапатиты. Именно гидроксиапатит кальция является основным минеральным элементом костной ткани, поскольку его доля составляет 50% от общей массы скелета.

За минерализацию костей отвечают особые клетки – остеобласты. Они синтезируют фосфаты, которые в дальнейшем соединяются с кальцием. Антиподом остеобластов являются остеокласты, отвечающие за разрушение костных клеток и эвакуацию минералов из них.

При разрушении из костей вымываются соли кальция, а обновление клеток требует обратного перехода минералов. Восстановительные процессы преобладают над разрушительными в течение около 25 лет, после чего наступает период относительного равновесия.

Уже с 35-летнего возраста процесс идет в обратном направлении, и костная масса постепенно уменьшается, пока только на 0.3-0.5% в год.

По достижении человеком 60-65 лет скорость утраты минеральной плотности нарастает и составляет от 2 до 5% ежегодно. Особенно уязвимы женщины после наступления менопаузы.

Стоит также отметить, что в настоящее время механизм минерализации костей изучен недостаточно полно.

Первые признаки

Распознать остеопороз на ранних стадиях удается далеко не всегда, поскольку чаще всего недуг протекает в латентной, скрытой форме. Никаких изменений в самочувствии пациент не замечает, а патология прогрессирует.

Однако есть ряд характерных признаков, которые могут указывать на начало развития болезни:

  • ломота и боль в костях, особенно при смене погодных условий;
  • быстрая утомляемость;
  • учащенное сердцебиение;
  • пародонтит и пародонтоз;
  • преждевременное поседение волос.

К сожалению, признаки остеопороза не всегда выражены, и нередко болезнь обнаруживается после патологического перелома. Кость ломается без достаточных на то оснований, в результате неловкого движения или легкого удара. Получить перелом можно даже при чихании или кашле, а также во время ходьбы по неровной и твердой поверхности.

Из-за нарушения регенерации костных клеток кости после перелома очень плохо и медленно срастаются, нередко образуя ложный сустав, называемый псевдоартрозом. В результате резко снижается функция конечности.

При остеопорозе поражается весь скелет, однако основные проявления на более поздних стадиях наблюдаются со стороны позвоночника и суставов.

Симптомы остеопороза позвоночника обусловлены компрессией передних частей тел позвонков, что приводит к их клиновидной деформации.

Особенно подвержены патологическим изменениям позвонки грудного и пояснично-крестцового отделов. Шейный сегмент страдает от компрессии крайне редко.

Предположить развитие остеопороза позвоночника можно по следующим признакам:

  • боль в спине на уровне лопаток или поясницы;
  • ухудшение осанки, сутулость, которой не было раньше;
  • уменьшение роста;
  • снижение подвижности позвоночника вследствие деформации позвонков и болезненности при движениях.

Остеопороз конечностей проявляется болевым синдромом в руках или ногах. Дискомфорт обычно выражен слабо, поэтому человек вполне может списать все на усталость или перенапряжение.

Характерным симптомом является возникновение судорог икроножных мышц по ночам, а также ломкость и расслаивание ногтей – как на руках, так и на ногах.

На поздних стадиях болезни могут отмечаться деформации конечностей.

Однако стоит отметить, что на основании вышеописанных симптомов остеопороз выявляется очень редко. В большинстве случаев диагноз ставится уже после перелома одной или нескольких костей.

Перелом шейки бедра

Шейка бедра представляет собой наиболее тонкий участок бедренной кости в месте соединения с головкой. Получить перелом бедренной шейки можно в результате падения с высоты собственного роста, либо неудачно споткнувшись или поскользнувшись.

Ведущим симптомом патологического перелома шейки бедра является потеря опоры на поврежденную ногу и сильный болевой синдром от любой нагрузки на конечность. Возникает синдром «прилипшей пятки», когда больной не в состоянии поднять стопу.

Патологический перелом шейки бедра не всегда сопровождается резкой болью. Очень часто пациент не видит связи между тянущими болями в паху и сломанной костью. Момент непосредственно перелома остается незамеченным, так же, как и другой характерный признак – укорочение ноги.

На втором месте по частоте находится перелом лучевой кости, когда кости ломаются рядом с кистями рук. Как правило, это происходит при ударе или опоре на руку.

Не менее часто ломается кость в области плечевого сустава – шейки плеча. Несмотря на то, что подвижность сустава нарушается, выраженные симптомы практически отсутствуют.

Это отличает патологический перелом при остеопорозе от травматического.

Диагностика

Диагностика остеопороза начинается со сбора анамнеза и опроса пациента. Выявляются факторы риска, которые провоцируют развитие болезни:

  • особенности питания – в частности, наличие в рационе достаточного количества продуктов, содержащих кальций и фосфор, а также витамин D;
  • наличие патологий ЖКТ, которые способствуют снижению усвоения необходимых элементов;
  • уровень физической активности;
  • полученные травмы и перенесенные заболевания, при которых длительное время соблюдался постельный режим, иммобилизация;
  • время наступления менопаузы;
  • лечение гормональными препаратами;
  • низкий индекс массы тела;
  • характер профессиональной деятельности, – в каких условиях работает человек. При сидячем образе жизни риск остеопороза значительно повышается.

После беседы с пациентом врач назначает инструментальные и лабораторные методы диагностики. Золотой стандарт – остеоденситометрия, отличающаяся высокой точностью и информативностью. Ее результатом является показатель, характеризующий плотность кости пациента в сравнении с плотностью костной ткани здорового человека.

Обычный рентген проводится в случае тяжелых форм остеопороза, поскольку увидеть изменения на рентгеновских снимках можно только при потере костной массы более 20%. В подавляющем большинстве случаев рентгенологические признаки не позволяют поставить точный диагноз.

Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия применяется для оценки состояния позвоночника и бедренной кости. При остеопорозе дистальных (периферических) отделов костей может назначаться периферическая костная денситометрия. Посредством ультразвуковой денситометрии оценивают минеральную плотность костей, их структуру, эластичность, а также плотность и толщину внешнего слоя.

Помимо инструментальных исследований, назначаются анализы – кровь на гормоны и биохимия, анализ мочи. По результатам оцениваются следующие показатели:

  • остеокальцин;
  • кальцитонин;
  • костный фермент щелочной фосфатазы;
  • паратгормон;
  • деоксипиридинолин (ДПИД);
  • с-концевые телопептиды.

Диагностика остеопороза включает определение уровня кальция и фосфора в организме, а также гормона тестостерона. Последний принимает участие в костном метаболизме, способствуя образованию новых клеток кости.

Показатель тестостерона важен для выявления остеопороза не только у мужчин, но и у женщин. Для мужчин нормой считается 390-1000 нг/л, для женщин – 20-80 нг/л.

Нужно также отметить, что тесты на костные маркеры для мужчин малоэффективны.

Поэтому им достаточно сдать кровь на кальций, фосфор, а при подозрении на эндокринные патологии – на гормоны (тестостерон, тиреотропин, паратгормон, кортизол).

Лечение остеопороза всегда длительное и составляет от 3-х до 5-ти лет. Терапевтическая схема для каждого пациента разрабатывается индивидуально, с учетом особенностей здоровья и протекания болезни. Эффективность оценивается по изменению плотности костей и по наличию/отсутствию новых переломов.

Источник: https://zdorovie-ok.ru/iz-kakih-kletok-sostoit-kostnaya-tkan/

Кость

Из каких клеток состоит костная ткань

Кость, основная часть скелета позвоночных животных и человека. Вместе с суставами и связками, соединяющими К. скелета между собой, и мышцами, прикрепленными к К. сухожилиями, К. образуют опорно-двигательный аппарат. По форме и строению К.

бывают длинные, или трубчатые (например, плечевая, бедренная), плоские, или широкие (например, К. черепа), и короткие (например, позвонки). В длинных К. различают среднюю часть — тело К., или диафиз, и два конца — эпифизы (рис. 1). По степени подвижности соединения К.

бывают неподвижные — сращения, или синартрозы (например, швы черепных К.), и подвижные — суставы, или диартрозы (например, соединения К. конечностей).

  В состав К. входят костная ткань (рис. 2), надкостница, костный мозг, кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и в ряде случаев хрящевая ткань. Костная ткань — главная составная часть К. — образует костные пластинки; в зависимости от плотности расположения пластинок различают компактное и губчатое костное вещество. В телах длинных К.

преобладает компактное вещество, в котором расположение костных пластинок связано главным образом с распределением питающих К. кровеносных сосудов, проходящих в гаверсовых каналах. В эпифизах длинных К. и в коротких К.

преобладает губчатое вещество, между костными пластинками или перекладинами которого располагаются ячеистые полости, заполненные костным мозгом; перекладины располагаются в направлении наибольшего давления и натяжения, что обеспечивает максимальную механическую прочность при наименьшей затрате материала. Поверхность К.

покрыта надкостницей, или периостом, содержащим кровеносные сосуды и нервы. Костная ткань — разновидность соединительной ткани. Около 50% её объёма составляют нерастворимые соли (главным образом в виде гидроксилапатита).

Клетки костной ткани (остеоциты) лежат в костных полостях и связаны между собой тонкими отростками, проходящими в костных канальцах, по которым осуществляется их питание. Межклеточное вещество костной ткани состоит из плотно упакованных коллагеновых волокон (на поверхности которых располагаются кристаллы гидроксилапатита), полисахаридов и белков.

Образование межклеточного вещества и его обызвествление — результат деятельности костеобразующих клеток — остеобластов, которые по мере образования костной ткани замуровываются в межклеточном веществе и становятся остеоцитами. Костная ткань служит основным депо кальция в организме и активно участвует в кальциевом обмене.

Высвобождение кальция достигается путём разрушения (резорбции), а его связывание — путём новообразования костной ткани. С этим связан процесс постоянной перестройки костной ткани, продолжающийся в течение всей жизни организма. При этом происходят изменения формы К. соответственно меняющимся механическим нагрузкам. Костная ткань скелета у человека практически полностью перестраивается каждые 10 лет. В резорбции К. принимают участие многоядерные клетки — остеокласты.

  По расположению коллагеновых волокон в основном веществе К. различают грубоволокнистую и тонковолокнистую, или пластинчатую, К. В грубоволокнистой К. волокна расположены в различных направлениях, в тонковолокнистой — они образуют пластинки (отсюда название «пластинчатая К.

»), в которых волокна проходят преимущественно в одном направлении. Все К. развиваются из эмбриональной соединительной ткани — мезенхимы либо непосредственно (т. н. вторичные, или покровные, К.: лобные, теменные и др.), либо проходя хрящевую стадию (т. н. первичные, или замещающие, К.

: плечевая, бедренная и др.). Вторичные К. образовались в процессе эволюции позвоночных из погрузившихся под кожу кожных чешуй, первичные — возникли как окостенения внутреннего хрящевого скелета. При развитии покровных К. образуется т. н.

скелетогенный зачаток — скопление мезенхимных клеток, которые затем становятся остеобластами и образуют К. При развитии замещающих К. в скелетогенном зачатке первоначально образуется хрящевая модель будущей К., которая затем замещается костной тканью; хрящ при этом разрушается.

У зародыша образуется грубоволокнистая К., заменяющаяся затем у некоторых земноводных и пресмыкающихся, у большинства птиц, а также у млекопитающих тонковолокнистой К.

  О заболеваниях К. см. Кариес, Остеомаляция, Остеомиелит, Рахит и др. (подробнее см. Остеология).

При переломах трубчатых К. обычно резко усиливается процесс костеобразования. При этом образуется костно-хрящевая мозоль, соединяющая отломки. В ходе её дальнейшей перестройки форма К. восстанавливается. К. может образоваться у взрослых позвоночных животных и у человека не только в составе скелета, но и вне его — в любом участке соединительной ткани (эктопическое костеобразование).

  Лит.: Заварзин А. А. и Румянцев А. В., Курс гистологии, 6 изд., М., 1946, гл. 6; Иванов Г. Ф., Основы нормальной анатомии человека, т. 1—2, 1949; Фриденштейн М., Я., Экспериментальное внескелетное костеобразование, М., 1963.

  А. Я. Фриденштейн.

Рис. 1. Схема строения трубчатой кости: 1 — диафиз; 2 — эпифизы; 3 — костномозговая полость; 4 — надкостница; 5 — надхрящница; 6 — суставной хрящ; 7 — губчатое костное вещество; 8 — компактное костное вещество; 9 — эндохондральная (возникшая внутри хряща) кость; 10 — пластинка роста.

Рис. 2. Костные клетки из решётчатой кости.

Оглавление БСЭ

Источник: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/065/271.htm

Лечение Костей
Добавить комментарий