Какие органы образует костная ткань

Кость как орган: строение, свойства, функции

Какие органы образует костная ткань

Кость как орган входит в систему органов движения и опоры, и при этом отличается абсолютно уникальной формой и строением, довольно характерной архитектоникой нервов и сосудов. Она построена в основном из специальной костной ткани, которая снаружи покрыта надкостницей, а внутри содержит костный мозг.

Основные особенности

Каждая кость как орган имеет определенную величину, форму и расположение в человеческом теле. На все это значительно влияют различные условия, в которых они развиваются, а также всевозможные функциональные нагрузки, испытываемые костями на протяжении жизнедеятельности человеческого организма.

Любой кости свойственно некоторое количество источников кровоснабжения, наличие конкретных мест их расположения, а также довольно характерная архитектоника сосудов. Все эти особенности точно так же распространяются и на нервы, которые иннервируют эту кость.

Строение

Кость как орган включает в себя несколько тканей, которые находятся в определенных соотношениях, но, конечно же, самой важной среди них является костная пластинчатая ткань, строение которой можно рассмотреть на примере диафиза (центрального отдела, тела) трубчатой длинной кости.

Основная часть его располагается между внутренними и наружными окружающими пластинами и представляет собой комплекс вставочных пластинок и остеонов. Последний является структурно-функциональной единицей кости и рассматривается на специализированных гистологических препаратах или шлифах.

Снаружи любая кость окружается несколькими слоями общих или же генеральных пластинок, которые находятся прямо под надкостницей.

Через эти слои проходят специализированные прободающие каналы, в которых содержатся одноименные кровеносные сосуды.

На границе с костномозговой полостью трубчатые кости содержат также дополнительный слой с внутренними окружающими пластинками, пронизанными множеством различных каналов, расширяющихся в ячейки.

Костномозговая полость всецело выстлана так называемым эндостом, представляющим собой чрезвычайно тонкий слой соединительных тканей, в который входят уплощенные остеогенные неактивные клетки.

Остеоны

Остеон представлен концентрически размещенными костными пластинами, которые выглядят как цилиндры разного диаметра, вложенные друг в друга и окружающие гаверсов канал, через который проходят различные нервы и кровеносные сосуды. В преимущественном большинстве случаев остеоны размещаются параллельно длиннику кости, при этом многократно между собой аностомозируя.

Общее число остеонов является индивидуальным для каждой конкретной кости. Так, к примеру, бедренная кость как орган включает их в количестве 1,8 на каждый 1 мм², а на долю гаверсова канала в данном случае приходится 0,2-0,3 мм².

Между остеонами находятся промежуточные или вставочные пластинки, идущие во всех направлениях и представляющие собой оставшиеся части старых остеонов, которые уже успели разрушиться. Строение кости как органа предусматривает постоянное протекание процессов разрушения и новообразования остеонов.

Костные пластинки имеют форму цилиндров, и оссеиновые фибриллы прилегают друг к другу в них плотно и параллельно. Между концентрически лежащими пластинками располагаются остеоциты.

Отростки костных клеток, постепенно распространяясь по многочисленным канальцам, движутся по направлению к отросткам соседних остеоцитов и участвуют в межклеточные соединениях.

Таким образом ими формируется пространственно ориентированная лакунарно-канальцевая система, принимающая непосредственное участие в различных метаболических процессах.

Состав остеона включает в себя более 20 различных концентрических костных пластинок.

Человеческие кости пропускают один или два сосуда микроциркуляторного русла через канал остеона, а также различные безмиелиновые нервные волокна и особые лимфатические капилляры, которые сопровождаются прослойками соединительной рыхлой ткани, включающей в себя различные остеогенные элементы, такие как остеобласты, периваскулярные клетки и множество других.

Каналы остеонов имеют достаточно плотную связь между собой, а также с костномозговой полостью и периостом за счет наличия специальных пробождающих каналов, что способствует общему анастомозированию сосудов кости.

Надкостница

Строение кости как органа подразумевает, что она снаружи покрывается специальной надкостницей, которая образуется из соединительной волокнистой ткани и имеет наружный и внутренний слой. Последний включает в себя камбиальные клетки-предшественники.

К основным функциям надкостницы можно отнести участие в регенерации, а также обеспечение защитной и трофической функции, что достигается за счет прохождения здесь различных кровеносных сосудов. Таким образом, кровь и кость взаимодействуют между собой.

В чем заключаются функции надкостницы

Надкостница практически полностью покрывает наружную часть кости, и единственным исключением здесь выступают места, в которых находится суставной хрящ, а также закрепляются связки или сухожилия мышц. При этом стоит отметить, что с помощью надкостницы кровь и кость ограничиваются от окружающих тканей.

Сама по себе она представляет чрезвычайно тонкую, но в то же время прочную пленку, которая состоит из предельно плотной соединительной ткани, в которой расположены лимфатические и кровеносные сосуды и нервы.

Стоит отметить, что последние проникают в вещество кости именно из надкостницы.

Вне зависимости от того, рассматривается носовая кость или какая-то другая, надкостница имеет достаточно большое влияние на процессы развития ее в толщину и питания.

Внутренний остеогенный слой данного покрытия представляет собой основное место, в котором образуется костная ткань, а сама по себе она богато иннервирована, что сказывается на ее высокой чувствительности.

Если кость лишается надкостницы, в конечном итоге она перестает быть жизнеспособной и полностью омертвевает.

При проведении каких-либо оперативных вмешательств на костях, например при переломах, надкостница должна сохраняться в обязательном порядке, чтобы обеспечивать их нормальный дальнейший рост и здоровое состояние.

Другие особенности конструкции

Практически любые кости (за исключением преимущественного большинства черепных, куда входит и носовая кость) имеют суставные поверхности, которыми обеспечивается их сочленение с другими. У таких поверхностей вместо надкостницы есть специализированный суставной хрящ, который по своему строению является фиброзным или гиалиновым.

Внутри преимущественного большинства костей располагается костный мозг, который размещен между пластинами губчатого вещества или находится непосредственно в костномозговой полости, причем он может быть желтым или красным.

У новорожденных, а также у плодов в костях присутствует исключительно красный костный мозг, который является кроветворным и представляет собой однородную массу, насыщенную форменными элементами крови, сосудами, а также особой ретикулярной тканью. Красный костный мозг включает в себя большое количество остеоцитов, костных клеток. Объем красного костного мозаг составляет примерно 1500 см³.

У взрослого человека, у которого уже произошел рост костей, красный костный мозг постепенно заменяется желтым, представленным в основном особыми жировыми клетками, при этом сразу стоит отметить тот факт, что заменяется исключительно тот костный мозг, который располагается в костномозговой полости.

Остеология

Тем, что представляет собой скелет человека, как осуществляется срастание костей, и протекают любые другие процессы, связанные с ними, занимается остеология. Точное число описываемых органов у человека не может быть точно определено, потому что оно изменяется в процессе старения.

Мало кто осознает, что от детства до пожилого возраста у людей постоянно происходят повреждения костей, отмирания тканей и еще множество других процессов. В общем, на протяжении всей жизни может развиться более 800 различных костных элементов, 270 из которых – еще во внутриутробном периоде.

При этом стоит отметить, что преимущественное большинство из них срастается между собой, пока человек находится в детском и юношеском возрасте. У взрослого человека скелет содержит всего 206 костей, причем помимо постоянных в зрелом возрасте могут появляться также непостоянные кости, возникновение которых обуславливается различными индивидуальными особенностями и функциями организма.

Скелет

Кости конечностей и других частей тела вместе с их соединениями формируют скелет человека, который представляет собой комплекс плотных анатомических образований, которые в жизнедеятельности организма берут на себя в основном исключительно механические функции. При этом современной наукой выделяется твердый скелет, представляющийся костями, и мягкий, который включает в себя всевозможные связки, мембраны и специальные хрящевые соединения.

Отдельные кости и суставы, а также скелет человека в целом, могут в организме выполнять самые разные функции.

Так, кости нижних конечностей и туловища в основном служат в качестве опоры мягких тканей, в то время как большинство костей являются рычагами, так как к ним прикрепляются мышцы, обеспечивающие локомоторную функцию.

Обе приведенные функции позволяют справедливо называть скелет полностью пассивным элементом опорно-двигательного аппарата человека.

Скелет человека представляет собой антигравитационную конструкцию, противодействующую силе земного притяжения. Пребывая под ее воздействием, тело человека должно прижиматься к земле, но за счет функций, которые несут в себе отдельные клетки кости и скелет в целом, изменения формы тела не происходит.

Функции костей

Кости черепа, таза и туловища обеспечивают защитную функцию от различных повреждений жизненно важных органов, нервных стволов или же крупных сосудов:

  • череп представляет собой полноценное вместилище для органов равновесия, зрения, слуха и головного мозга;
  • позвоночный канал включает в себя спинной мозг;
  • грудная клетка обеспечивает защиту легких, сердца, а также крупных нервных стволов и сосудов;
  • тазовыми костями предохраняются от повреждений мочевой пузырь, прямая кишка, а также различные внутренние половые органы.

Преимущественное большинство костей внутри себя содержит красный костный мозг, представляющий собой особые органы кроветворения и иммунной системы человеческого организма. При этом стоит отметить, что кости обеспечивают защиту его от повреждений, а также создают благоприятные условия для созревания различных форменных элементов крови и его трофики.

Помимо всего прочего, отдельное внимание стоит уделить тому, что кости принимают непосредственное участие в минеральном обмене, так как в них депонируется множество химических элементов, среди которых особое место занимают соли кальция и фосфора. Таким образом, если в организм вводится радиоактивный кальций, уже примерно через 24 часа более 50% от данного вещества будет накоплено в костях.

Развитие

Формирование кости осуществляется за счет остеобластов, причем различается несколько видов окостенений:

  • Эндесмальное. Осуществляется непосредственно в соединительной ткани покровных, первичных костей. Из различных точек окостенения на эмбрион соединительных тканей процедура окостенения начинает распространяться лучеобразно по всем сторонам. Поверхностные слои соединительной ткани при этом остаются в форме надкостницы, от которой кость начинает расти в толщину.
  • Перихондральное. Возникает на наружной поверхности хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов, располагающихся под надхрящницей, постепенно откладывается костная ткань, замещающая собой хрящевую и образующая предельно компактное костное вещество.
  • Периостальное. Происходит за счет надкостницы, в которую трансформируется надхрящница. Предыдущий и этот виды остеогенезов идут друг за другом.
  • Эндохондральное. Осуществляется внутри хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы, обеспечивающей подачу внутрь хрящей отростков, содержащих в себе специальные сосуды. Данная костеобразовательная ткань постепенно разрушает изветшалый хрящ и формирует точку окостенения прямо в центре хрящевой костной модели. При дальнейшем распространении эндохондрального окостенения от центра к периферии осуществляется формирование губчатого костного вещества.

Как оно происходит?

У каждого человека окостенение функционально обуславливается и начинается с самых нагруженных центральных участков кости.

Приблизительно на втором месяце жизни в утробе начинают появляться первичные точки, из которых осуществляется развитие диафизов, метафизов и тел трубчатых костей.

В дальнейшем они окостеневают путем эндохондрального и перихондрального остеогенеза, а прямо перед рождением или же в первые несколько лет после рождения начинают появляться вторичные точки, из которых осуществляется развитие эпифизов.

У детей, а также людей в юношеском и взрослом возрасте могут появляться добавочные островки окостенения, откуда начинается развитие апофизов.

Различные кости и отдельные их части, состоящие из специального губчатого вещества, с течением времени окостеневают эндохондрально, в то время как те элементы, которые включают в свой состав губчатые и компактные вещества, окостеневают пери- и эндохондрально. Окостенение каждой отдельной кости полностью отражает ее функционально обусловленные процессы филогенеза.

Рост

На протяжении роста осуществляется перестраивание и небольшое смещение кости. Начинают образовываться новые остеоны, а параллельно этому осуществляется также резорбация, представляющая собой рассасывание всех старых остеонов, что производится за счет остеокластов.

За счет их активной работы практически полностью вся эндохондральная кость диафиза в итоге рассасывается, а вместо этого образуется полноценная костномозговая полость.

Также стоит отметить, что рассасываются и слои перихондральной кости, а вместо пропадающей костной ткани откладываются дополнительные слои со стороны надкостницы. В результатет кость начинает расти в толщину.

Рост костей в длину обеспечивается за счет эпифизарного хряща, специальной прослойки между метафизом и эпифизом, сохраняющейся на протяжении юношеского и детского возраста.

Источник: https://FB.ru/article/255003/kost-kak-organ-stroenie-svoystva-funktsii

Какие органы образует костная ткань

Какие органы образует костная ткань
Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Структура и расположение остеонов зависят от нагрузок на кость — мы находим ту же схему, что и в фасциях.

Костная ткань

Развитие костей зависит от двух механизмов: внутримембранного костного формирования и эндохондрального формирования. Для восстановления костей используются те же механизмы, но они определяются факторами окружающей среды. Рост костей и его поддержание особенно зависят от сосудистой системы и от межклеточной связи через лакунарную каналикулярную систему [36].

Состав костной ткани:

  • костные клетки, или остеоциты;
  • основное вещество;
  • коллагеновые волокна;
  • цементирующая субстанция;
  • разнообразные соли.

Ясно, что кость сформирована из двух структур: коллагеновых волокон и основного вещества. Таким образом, можно считать, что костная ткань — это максимально затвердевшая фасция.

Волокна составляют большую часть органического устройства кости, в противовес солям, которых меньше. Крепость кости зависит от органических составляющих, и при их уменьшении кости теряют эластичность и становятся ломкими.

Кость, как и фасция, имеет две важные характеристики: эластичность-пластичность и прочность.

1. Разные типы костной ткани

Различают два типа костной ткани в зависимости от устройства фибрилл:

а) Ретикулярная костная ткань

Это результат трансформации соединительной ткани в костную. Такие кости мы наблюдаем в основном во время развития, а также у взрослых около краниальных швов.

б) Пластинчатая костная ткань (рис. 62)

Она составляет основную массу костей во взрослом организме и имеет очень четкое расслоение из-за основного вещества в форме пластин, чередующихся со слоями остеоцитов, расположенных концентрически вокруг гаверсовых каналов: эта структура формирует остеон. Между остеонами находятся интерстициальные гаверсовых каналов пластины — гаверсовы каналы, которые связываются в конечные костные каналы Волкманна (Volkmann).

Рис. 62. Схематическое изображение двух остеоцитов и части системы

Структура и расположение остеонов зависят от нагрузок на кость — мы находим ту же схему, что и в фасциях.

Развитие костной ткани осуществляется благодаря остеобластам — специфическим клеткам, происходящим от ме-зенхиматозных клеток, родоначальников всех тканей.

Они секретируют остеоидную межклеточную субстанцию, изначально состоящую из мягкого основного вещества и коллагеновых волокон.

Электрическая стимуляция вызывает синтез внеклеточного матрикса, кальцификацию и образование кости. Электрические поля стимулируют клеточную дифференциацию и увеличивают число молекул, синтезируемых клетками [8].

Внутренние биофизические силы будут способствовать костному росту в трех плоскостях пространства,тогда как внешние силы будут способствовать росту в функциональных направлениях.

Кроме того, они могут лежать в основе различных патологий [16].

2. Виды оссификации

Различают два вида оссификации:

  • прямая (внутрисоединительная, или фиброзная);
  • непрямая — энхондральная (путем замещения хряща).

а) Оссификация внутрисоединительная

Образование костной ткани идет от соединительной ткани. Вначале кость фи брозная, затем она трансформируется в пластинчатую. Этот тип оссификации встречается в:

  • костях свода черепа;
  • костях лица;
  • ключице.

6) Энхондральная оссификация

Есть предварительная необходимость представить отдельные части хрящевого скелета, состоящего из хондробластов (они разрушают хрящевую ткань и начинают формировать костную ткань из остеобластов).

Различают два типа энхондральной оссификации:

  • энхондральная оссификация, идущая внутри хряща на уровне эпифизов;
  • перихондральная оссификация — идет от перихондрия и ограничена областью диафиза.

Кортикальная метафизарная кость образована слиянием эндохондральной метафизарной кости. Это слияние связано с увеличением остеобластов, несомненно, вызванным индуцирующими эффектами надкостницы [6].

Это фиброэластическая мембрана, окружающая кость на всем ее протяжении, исключая область хряща.

Надкостница содержит примерно 2,1% эластина, количество которого не меняется с возрастом [33].

На уровне прикрепления мышц и фасций она сливается с ними (мы имеем доказательство непрерывной протяженности фасций).

Степень прилегания к кости очень различная:

  • короткая кость — тесное прилегание;
  • широкая кость — прилегание слабое;
  • длинная кость — прилегание слабое на уровне диафизов и сильное на уровне эпифизов.

Эта особенность периоста имеет значение при:

  • прикреплении сухожилий и фасций к кости — что фиксирует их к кости;
  • имплантации в кость нервов и сосудов, исходящих из периоста;
  • проникновении в кость соединительных волокон, исходящих из периоста, составляющих волокна Шарпи (терминальная точка фасций).

а) Внутренняя поверхность

Имеет сосуды и нервные ветви, предназначенные для кости. Следом идет слой костномозговых клеток, участвующих в росте и уплотнении кости.

б) Наружная поверхность

Связана с мышцами, сухожилиями, фасциями. Она находится в связи с кожей и отделена от нее фасцией или неплотной клеточной тканью (большеберцовая кость, скуловая кость).

в) Структура

Надкостница состоит из фиброзной ткани, в ней различают два ложа:

  • наружный слой, сформированный из соединительной ткани с примесью эластических волокон;
  • внутренний слой, сформированный из тех же элементов, но более тонких.

Внутренний слой тоньше, эластическая сеть более сжата. От этого слоя отделяются соединительные и эластические волокна, которые проникают в кость (так называемые дугообразные волокна Ранвье).

Внутренний слой, кроме того, рождает остеобласты, которые исчезают окончательно в результате роста, но могут появляться в других случаях, например, при срастании (окостенении) перелома.

Надкостница играет важнейшую роль в росте костей в длину и особенно по окружности. У ребенка она покрыта двумя слоями: поверхностным волокнистым слоем и глубоким, содержащим стволовые клетки и преостеобласты.

В этом глубоком, или камбиальном, слое содержатся плотные дугообразные пучки коллагеновых волокон, проникающих глубоко в костную ткань (волокна Шарпи).

В месте контакта с костью обнаруживают зрелые кубовидные остеобласты и редкие остеокласты и преостеокласты. Вся надкостница хорошо васкуляризирована.

У взрослого человека в состоянии относительного здоровья надкостница находится в состоянии покоя. Волокнистый слой слабо отличается от глубокого. Тем не менее, некоторые удлиненные клетки, похожие на фибробласты, образуют стволовые клетки, которые могут дифференцироваться под влиянием различных раздражителей (механический стресс, паратгормон, перелом).

Периост очень хорошо васкуляризирован и обеспечивает питание кости; если это питание отсутствует, кость некротизируется. Довольно выражена сеть нервных волокон, проникающая через периост, с чем связана большая чувствительность периоста. Часть нервов проникает в периост с сосудистой системой. Существует также широкая сеть лимфоканалов.

Надкостница имеет не только биологическую, но также механическую роль; она облегчает механическую поддержку костей и усиливает биомеханические способности при флексиях, вероятно, благодаря своим фибротическим и эластическим способностям [41]. Она лежит в основе механической связи между двумя частями сломанной кости и является вектором реваскуляризации. Если эта непрерывность не устанавливается, это вызывает проблемы консолидации [14].

4. Организация костной ткани

Кость состоит из следующих клеток: остеобластов, остеоцитов, остеокластов и межклеточной матрицы.

а) Межклеточная матрица

Она состоит из органической матрицы основного вещества и волокон минерализированного коллагена, а также минеральных солей.

  1. Органическая матрица Органическая матрица состоит из многочисленных коллагеновых волокон. Были выявлены трубчатые внутрикостные фибриллы, которые являются продолжением фибрилл прикрепления сухожилия или фасции. Это волокна Шарли.
  2. Минеральные соли

Это кристаллы гидроксипатита кальция и фосфора. Они придают твердость костной ткани.

б) Формирование и резорбция костной ткани

В течение всей жизни костная ткань является местом непрерывного обновления, где происходят конструктивные и деструктивные процессы.

1) Формирование костной ткани Вначале происходит образование предкостного вещества остеобластами, которые секретируют и синтезируют гликопротеины, мукополисахариды и молекулы тропоколлагена.

Затем происходит минерализация через:

  • отложение фосфорно-кальциевых солей;
  • создание кристаллов гидроксиапатита.

2) Резорбция костной ткани Состоит из двух процессов:

  • Остеокластическая резорбция, стимулируемая гормоном паращитовидной железы. Остеокласт секретирует ионы Н+, которые будут растворять минеральную субстанцию; окисленные гидролазы, полимеризируются в гликопротеины и мукополисахариды коллагеназы, атакующие коллаген;
  • Резорбция периостеоцитарная: некоторые остеокласты имеют большую литическую активность и определяют деминерализацию и лизис окружающей костной ткани.

Костное разрушение начинается с примыкания остеобластов к поверхности кости. После этой фазы остеокласты испытывают специфические морфологические изменения. Процесс разрушения кости начинается с разложения оксиапатита, после чего остеокласты инициируют разрушение органического матрикса [12].

В заключение этой главы нужно сказать несколько слов о мышечной ткани, о нервной ткани, об эпителиальных тканях и коже, так как каждая из этих тканей частично связана с соединительной тканью -она формирует их матрицу, дает опору и поддержку.

Смотри также:

Потеря костной ткани что это такое .   Атрофия костной ткани в стоматологии .   Значение костной ткани в организме человека .   Дисплазия костной ткани что это такое .   Дисплазия костной ткани у детей .  

Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Источник: https://zdorovie-ok.ru/kakie-organy-obrazuet-kostnaya-tkan/

Лечение Костей
Добавить комментарий