Развитие костной ткани из соединительной

Практикум по общей гистологии

Развитие костной ткани из соединительной

Развитие кости на месте хряща представляет собой сложный процесс образования, разрушения и перестройки хрящевой и костной ткани. Необходимо тщательно изучить не какое-либо отдельное место препарата, а весь препарат целиком, для того, чтобы увидеть различные стадии образования костной ткани и ясно представить себе процесс развития хости.

Конечность зародыша свиньи длиной 5-7 см (можно взять и зародыш собаки, морской свинки, кролика) фиксируют в смеси Ценкера, декальцинируют сутки в азотной кислоте, продольные срезы окрашивают квасцовым гематоксилином и эозином.

Для приготовления следующего препарата (№ 96) надо взять более позднего зародыша свиньи длиной 10-15 см и декальцинировать дольше (несколько суток). Сначала нужно рассмотреть препарат при малом увеличении.

На месте будущей кости лежит хрящевая модель, в общем повторяющая ее форму, и в ней можно различить диафиз и два эпифиза. Она состоит из гиалинового хряща, одетого надхрящницей.

Окостенение хрящевой модели (или, как ее иногда называют, хрящевой болванки) начинается в центре диафиза, где развивается первичная точка окостенения.

В начале окостенения в центре диафиза начинается дегенерация хрящевой ткани, распространяющаяся отсюда по направлению к эпифизам.

Если рассматривать препарат при большом увеличении, передвигая его от эпифизов к диафизу, то можно проследить все стадии этого процесса.

Концы хрящевой модели, соответствующие эпифизам будущей кости, состоят из типичного гиалинового хряща с базофильным основным веществом.

Рис. 98. Развитие кости на месте хряща. Продольный разрез конечности зародыша свиньи. Ранняя стадия (увеличение – ок. 5, об. 8):

1-надхрящница, 2 – периостальная манжетка, 3-неизмененный гиалиновый хрящ, 4-клеточные колонки; 5-пузырчатые хрящевые клетки

164

в котором изогенными группами и поодиночке лежат хрящевые клетки. Здесь идет размножение клеток и новообразование основного вещества.

Ближе к диафизу хрящевые клетки продолжают усиленно размножаться, количество их увеличивается, но они не распределяются равномерно по основному веществу, а образуют характерные клеточные колонки. Эти колонки состоят из уплощенных хрящевых клеток, расположенных одна над другой и образующих довольно правильные ряды, идущие параллельно длинной оси диафиза.

Между клетками одной и той же колонки остаются только тонкие прослойки основного вещества хряща, а между колонками видны широкие неправильные полосы основного вещества.

Если передвинуть препарат и рассматривать хрящ еще ближе к середине диафиза, то видно, что хрящевые клетки перестают делиться, вздуваются, увеличиваются в размерах и приобретают округлую форму: образуются так называемые пузырчатые клетки.

Прослойки основного вещества между ними становятся очень тонкими. Основное вещество между пузырчатыми клетками пропитывается известковыми солями, происходит омеление хряща, что является признаком его дегенерации.

В местах отложения известковых солей основное вещество интенсивно окрашено гематоксилином.

Хрящевая модель одета со всех сторон надхрящницей, в которой можно различить большое количество плотно расположенных коллагеновых волокон.

Еще до начала омеления и дегенерации хряща в надхрящнице, прилегающей к середине диафиза хрящевой модели, начинается образование кости. Надхрящница здесь по существу превращается в надкостницу.

Кость развивается в эмбриональной соединительной ткани надкостницы по тому же типу, как это описано для покровных костей черепа (см. препарат № 94).

Образовавшаяся в надкостнице кость охватывает со всех сторон в виде кольца среднюю часть диафиза и называется периостальной манжеткой. На препарате видна знакомая уже сеть из слившихся перекладин или балок костного вещества с заключенными в них клетками.

На поверхности перекладин слоями расположены остеобласты. Костное вещество оксифильно, окрашивается эоизииом в ярко-розовый цвет и поэтому хорошо различается на препарате.

Периостальная манжетка растет и удлиняется по направлению к эпифизам, причем в средней своей части она более толстая.

В петлях периостальной манжетки находится остеогенная ткань, пронизанная многочисленными кровеносными капиллярами и содержащая большое количество клеток.

В средней части диафиза, где начинается омеление, хрящ перестает расти, у эпифиза же в зонах клеточных колонок и

165

неизменного гиалинового хряща продолжается его интенсивный рост. Вследствие этого хрящевая модель принимает форму песочных .часов с перетяжкой посредине.

После обызвествления средней части диафиза начинается врастание остеогенной ткани в хрящ. Из промежутков между перекладинами периостальной манжетки сосуды вместе с сопровождающими их клетками проникают внутрь диафиза и разрушают вещество хряща.

Растворяются прежде всего тонкие перегородки между полостями пузырчатых клеток, а затем и клеточных колонок. Хрящевые капсулы вскрываются, клетки освобождаются и многие из них погибают.

Прослойки основного вещества хряща между клеточными колонками частично не разрушаются и остаются в виде угловатых, зубчатых, как, бы изъеденных перекладин,

В средней части диафиза на препарате хорошо видна первичная костномозговая полость, образовавшаяся в результате разрушения хряща. В ней располагается первичный костный мозг, содержащий звездчатые и веретеновидные клетки эмбриональной соединительной ткани, остеобласты, (см.

ниже препарат № 96), я очень большое количество широких кровеносных капилляров. Здесь же лежат остатки хрящевого вещества разной формы и величины, интенсивно окрашенные гематоксилином.

На более поздних стадиях в первичном костном мозгу можно различить гемоцитобласты, миэлоидные клетки и эритробласты.

Остеобласты оседают на остатки хряща сплошным слоем, похожим на эпителий, и на поверхности хряща начинают образовываться слои основного костного вещества, все время утолщающнеся. Как и при развитии кости в соединительной ткани, некоторые остеобласты замуровываются и превращаются в костные клетки.

Затем отдельные, неправильной формы, зубчатые костные перекладины сливаются, и получается губчатая кость, очень сходная с костью периостальной манжетки. Образуется первичная точка окостенения.

Основное различие между эндохондральиой (возникающей на месте хряща) и периостальной костью (образующей иериостальную манжетку) состоит в том что внутри костного вещества при эндохондральном окостенении находятся остатки обызвествденного основного вещества хряща.

Это хорошо видно на препарате, потому что обызвествленный хрящ базофилен и окрашивается гематоксилином в темно-фиолетовый цвет, а первичная кость оксифильна и окрашивается эозином в ярко-розовый. Впоследствии этот хрящ растворяется и исчезает.

Для того чтобы изучить дальнейшие стадии процесса образования кости на месте хряща (эндохондрального окостенения), надо рассматривать препарат кости на более поздней стадии развития (см. препарат № 96).

166

Источник: http://www.5y.ru/B5361Part100-164.shtml

Развитие кости. Эмбриология кости

Развитие костной ткани из соединительной

Оглавление темы “Общая остеология.

“:

Образование любой кости происходит за счет молодых соединительнотканных клеток мезенхимного происхождения – остеобластов, которые вырабатывают межклеточное костное вещество, играющее главную опорную роль.

Соответственно отмеченным 3 стадиям развития скелета кости могут развиваться на почве соединительной или хрящевой ткани, поэтому различаются следующие виды окостенения (остеогенеза).

1.Эндесмальное окостенение (en – внутри, desme – связка) происходит в соединительной ткани первичных, покровных, костей.

На определенном участке эмбриональной соединительной ткани, имеющей очертания будущей кости, благодаря деятельности остеобластов появляются островки костного вещества (точка окостенения).

Из первичного центра процесс окостенения распространяется во все стороны лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного вещества по периферии. Поверхностные слои соединительной ткани, из которой формируется покровная кость, остаются в виде надкостницы, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину.

2.Перихондралъное окостенение (peri – вокруг, chondros – хрящ) происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы (perichondrium).

Мезенхимный зачаток, имеющий очертания будущей кости, превращается в “кость”, состоящую из хрящевой ткани и представляющую собой как бы хрящевую модель кости.

Благодаря деятельности остеобластов надхрящницы, покрывающей хрящ снаружи, на поверхности его, непосредственно под надхрящницей, откладывается костная ткань, которая постепенно замещает ткань хрящевую и образует компактное костное вещество.

3. С переходом хрящевой модели кости в костную надхрящница становится надкостницей (periosteum) и дальнейшее отложение костной ткани идет за счет надкостницы – периосталъное окостенение. Поэтому перихонд-ральный и периостальный остеогенезы следуют один за другим.

4.Эндохондралъное окостенение (endo, греч. – внутри, chondros – хрящ) совершается внутри хрящевых зачатков при участии надхрящницы, которая отдает отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща.

Проникая в глубь хряща вместе с сосудами, костеобразовательная ткань разрушает хрящ, предварительно подвергшийся обызвествлению (отложение в хряще извести и перерождение его клеток), и образует в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точка окостенения).

Распространение процесса эндохондрального окостенения из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного вещества. Происходит не прямое превращение хряща в кость, а его разрушение и замещение новой тканью, костной.

Характер и порядок окостенения функционально обусловлены также приспособлением организма к окружающей среде.

Так, у водных позвоночных (например, костистых рыб) окостеневает путем перихондрального остеогенеза только средняя часть кости, которая, как во всяком рычаге, испытывает большую нагрузку (первичные ядра окостенения).

То же наблюдается и у земноводных, у которых, однако, средняя часть кости окостеневает на большем пространстве, чем у рыб. С окончательным переходом на сушу к скелету предъявляются большие функциональные требования, связанные с более трудным, чем в воде, передвижением тела по земле и большей нагрузкой на кости.

Поэтому у наземных позвоночных появляются вторичные точки окостенения, из которых у пресмыкающихся и птиц путем эндохондрального остеогенеза окостеневают и периферические отделы костей. У млекопитающих концы костей, участвующие в сочленениях, получают даже самостоятельные точки окостенения.

Такой порядок сохраняется и в онтогенезе человека, у которого окостенение также функционально обусловлено и начинается с наиболее нагружаемых центральных участков костей.

Так, сначала на 2-м месяце утробной жизни возникают первичные точки, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, т. е.

тела, или диафизы, diaphysis, трубчатых костей (dia, греч.-между, phyo – расту; часть кости, растущая между эпифизами) и концы диафиза, называемые метафизами, metaphysis (meta – позади, после).

Они окостеневают путем пери- и эндохондрального остеогенеза.

Затем незадолго до рождения или в первые годы после рождения появляются вторичные точки, из которых образуются путем эндохондрального остеогенеза концы костей, участвующие в сочленениях, т. е. эпифизы, epiphysis (нарост, epi – над), трубчатых костей.

Возникшее в центре хрящевого эпифиза ядро окостенения разрастается и становится костным эпифизом, построенным из губчатого вещества. От первоначальной хрящевой ткани остается на всю жизнь только тонкий слой ее на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ.

У детей, юношей и даже взрослых появляются добавочные островки окостенения, из которых окостеневают части кости, испытывающие тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемые апофизами, apophysis (отросток, арo – от): например, большой вертел бедренной кости или добавочные точки на отростках поясничных позвонков, окостеневающих лишь у взрослых.

Так же функционально обусловлен и характер окостенения, связанный со строением кости.

Так, кости и части костей, состоящие преимущественно из губчатого костного вещества (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны, эпифизы трубчатых костей и др.

), окостеневают эндохондраль-но, а кости и части костей, построенные одновременно из губчатого и компактного вещества (основание черепа, диафизы трубчатых костей и др.), развиваются путем эндо- и перихондрального окостенения.

Ряд костей человека является продуктом слияния костей, самостоятельно существующих у животных. Отражая этот процесс слияния, развитие таких костей происходит за счет очагов окостенения, соответствующих по своему количеству и местоположению числу слившихся костей. Так, лопатка человека развивается из 2 костей, участвующих в плечевом поясе низших наземных позвоночных (лопатки и коракоида).

Соответственно этому, кроме основных ядер окостенения в теле лопатки, возникают очаги окостенения в ее клювовидном отростке (бывшем коракоиде). Височная кость, срастающаяся из 3 костей, окостеневает из 3 групп костных ядер. Таким образом, окостенение каждой кости отражает функционально обусловленный процесс филогенеза ее.

Рост кости

Длительный рост организма и огромная разница между размерами и формой эмбриональной и окончательной кости таковы, что делают неизбежной ее перестройку в течение роста; в процессе перестройки наряду с образованием новых остеонов идет параллельный процесс рассасывания (резорбция) старых, остатки которых можно видеть среди ново-образующихся остеонов (“вставочные” системы пластинок). Рассасывание есть результат деятельности в кости особых клеток – остеокластов (clasis, греч.-ломание). Благодаря работе последних почти вся эндохондральная кость диафиза рассасывается и в ней образуется полость (костномозговая полость). Рассасыванию подвергается также и слой перихондральной кости, но взамен исчезающей костной ткани откладываются новые слои ее со стороны надкостницы. В результате происходит рост молодой кости в толщину. В течение всего периода детства и юности сохраняется прослойка хряща между эпифизом и метафизом, называемая эпифизарным хрящом, или пластинкой роста. За счет этого хряща кость растет в длину благодаря размножению его клеток, откладывающих промежуточное хрящевое вещество. Впоследствии размножение клеток прекращается, эпифизарный хрящ уступает натиску костной ткани и метафиз сливается с эпифизом – получается синостоз (костное сращение).

Таким образом, окостенение и рост кости есть результат жизнедеятельности остеобластов и остеокластов, выполняющих противоположные функции аппозиции и резорбции – созидания и разрушения. Поэтому на примере развития кости мы видим проявление диалектического закона единства и борьбы противоположностей. “Жить значит умирать” {Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 20, с. 611).

Соответственно описанному развитию и функции в каждой трубчатой кости различаются следующие части (см. рис. 7):

1. Тело кости, диафиз, представляет собой костную трубку, содержащую у взрослых желтый костный мозг и выполняющую преимущественно функ ции опоры и защиты.

Стенка трубки состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, в котором костные пластинки расположены очень близко друг к другу и образуют плотную массу.

Компактное вещество диафиза разделяется на два слоя соответственно окостенению двоякого рода:

1) наружный кортикальный (cortex – кора) возникает путем перихонд- рального окостенения из надхрящницы или надкостницы, откуда и получает питающие его кровеносные сосуды;
2) внутренний слой возникает путем эндохондрального окостенения и получает питание от сосудов костного мозга.

Концы диафиза, прилегающие к эпифизарному хрящу, – метафизы. Они развиваются вместе с диафизом, но участвуют в росте костей в длину и состоят из губчатого вещества, substantia spongiosa. В ячейках “костной губки” находится красный костный мозг.

2. Суставные концы каждой трубчатой кости, расположенные по другую сторону эпифизарного хряща, эпифизы.

Они также состоят из губчатого вещества, содержащего красный костный мозг, но развиваются в отличие от метафизов эндохондрально из самостоятельной точки окостенения, за кладывающейся в центре хряща эпифиза; снаружи они несут суставную поверхность, участвующую в образовании сустава.

3. Расположенные вблизи эпифиза костные выступы – апофизы, к которым прикрепляются мышцы и связки.
Апофизы окостеневают эндохондрально из самостоятельно заложенных в их хряще точек окостенения и построены из губчатого вещества.
В костях, не относящихся к трубчатым, но развивающихся из нескольких точек окостенения, можно также различать аналогичные части.

Также рекомендуем “Классификация костей”

Источник: https://meduniver.com/Medical/Anatom/23.html

Развитие костей

Развитие костной ткани из соединительной
Развитие костей происходит двумя способами: 1) из эмбриональной соединительной ткани (кости черепной крышки и лицевые); 2) на месте хряща (позвоночник, кости конечностей, основания черепа и др.).

В первом случае кости называются соединительнотканными, во втором – хрящевыми.

В обоих случаях сущность процесса развития костей остается одинаковой и источником образования костной ткани служит мезенхима.

Развитие кости из эмбриональной соединительной ткани начинается раньше, чем происходит закладка ее на месте хряща. В области образования костной ткани клетки мезенхимы очень интенсивно делятся. Так как они не расходятся, образуется плотное скопление. Одновременно с усиленным размножением клеток между ними появляется студневидное вещество с очень тонкими волоконцами. Клетки сильно сдавливают волоконца. Последние вследствие этого располагаются так плотно, что превращаются в тонкие прослойки. Такой вид имеет первая закладка промежуточного вещества. Процесс образования волокон продолжается. Прослойки становятся толще, и теперь уже они начинают давить на клетки и раздвигать их. В это время в закладке ясно различаются промежуточное костное вещество и будущие остеоциты. В таком виде она уже отличается от окружающей мезенхимы и называется скелетогенной закладкой. С момента образования в закладке остеоцитов и промежуточного вещества на ней оседают дифференцирующиеся из мезенхимы остеобласты, при участии которых образуется косное вещество. Цитоплазма остеобластов разделяется на наружный слой – эктоплазму и внутренний – эндоплазму. Первая превращается в промежуточное вещество кости. Вторая вместе с ядром или образует костную клетку, или дегенерирует, атрофируется. Промежуточное вещество закладки продолжает разрастаться, количество волокон в нем увеличивается, и они окружают остеобласты, как бы замуровывая их. Заключенные в промежуточное вещество, остеобласты постепенно теряют способность к делению и превращаются в остеоциты. Соответственно клеткам в промежуточном веществе образуются костные полости. Так как в процессе всего развития клетки остаются соединенными при помощи отростков, то и формирующиеся костные полости оказываются связанными канальцами.Костная закладка растет за счет непрекращающейся дифференцировки расположенных на ее поверхности остеобластов. Количество последних увеличивается частично вследствие размножения уже имеющихся, а главным образом благодаря присоединению новых, образующихся из мезенхимных клеток. В результате дифференцировки остеобластов к зачатку присоединяются все новые и новые слои промежуточного вещества.Так закладываются отдельные костные островки. Разрастаясь, они соединяются между собой и образуют губчатую массу грубоволокнистой кости. Соединительная ткань, окружающая костную закладку, превращается в периост, в котором уже можно очень скоро различить наружный слой, состоящий из более грубых коллагеновых пучков, в внутренний, богатый малодифференцированными элементами. В периост врастают кровеносные сосуды, которые сильно разрастаются, образуя густую сеть.

Грубоволокнистая костная ткань у высших позвоночных: в дальнейшем постепенно рассасывается и замещается пластинчатой костной тканью.

Эта перестройка происходит при одновременной деятельности двух видов клеток: разрушающих кость – остеокластов (os – кость, klastos – разбивать) и образующих ее – остеобластов.

Остеокласты – это крупные многоядерные клетки с высоким содержанием в цитоплазме гидролитических ферментов.

Процесс перестройки грубоволокнистой костной ткани соединительнотканного происхождения протекает так же, как и при развитии кости на месте хряща. Развитие кости на месте хряща протекает значительно сложнее, так как ему предшествует закладка как бы хрящевых моделей.

Последние постепенно замещаются костной тканью, которая развивается так же, как в случае образования из соединительной ткани. Дифференцировка остеобластов приводит к образованию фибриллярного промежуточного вещества. При этом сначала возникает грубоволокнистая костная ткань, которая впоследствии замещается пластинчатой.

Сложность процесса заключается в том, что параллельно с костеобразованием продолжается рост хряща и его разрушение.

Этот процесс удобнее всего проследить на длинной трубчатой кости, в хрящевой модели которой различают среднюю часть – диафиз и расширенные концы – эпифизы. Вся модель покрыта перихондром. Окостенение начинается в средней части диафиза. Здесь, в перихондре, появляются со стороны окружающей его мезенхимы остеобласты.

Развитие костного вещества происходит описанным выше способом. Вокруг хряща оно образует кольцо, так называемую костную манжетку. Этот процесс отложения костного вещества, совершающийся в перихондре, называется перихондральным окостенением. Соединительнотканная оболочка, покрывающая молодую перихондральную кость, становится теперь уже периостом.

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

На уровне образования манжетки начинаются изменения в хряще. В этом месте он оказывается изолированным от источника питательных веществ, так как покрыт теперь не надхрящницей, через которую они поступали, а молодой костной тканью. В связи с нарушением питания в хряще откладываются соли кальция и появляется так называемая точка обызвествления.

Хрящевые клетки вакуолизируются, набухают и погибают. Через щели в перихондральной кости внутрь разрушающегося хряща проникает скелетогенная ткань, которая состоит из остеобластов и клеток, разрушающих хрящ, – хондрокластов. Вместе с этой тканью врастают и кровеносные сосуды. Процесс рассасывания промежуточного вещества хряща и разрушения его клеток усиливается.

Образуются полости, которые заполняются разрастающейся скелетогенной тканью и кровеносными сосудами. Разрушение хряща, начавшееся в центре диафиза, распространяется в направлении к обоим эпифизам.Около участков разрушения в хряще сохраняются клетки, способные к делению.

Но так как вновь образующиеся клетки сдавливаются прослойками обызвествляющегося хряща, они не могут свободно распределяться и располагаются продольными рядами. Появляются так называемые столбики хрящевых клеток – структура, типичная для разрушающегося хряща.

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

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

Однако в таком виде костная ткань остается недолго. Сейчас же, как только появляется эндохондральная кость, начинают свою деятельность остеокласты.

Они образуются из клеток скелетогенной ткани, врастающей в хрящ. Сначала это одноядерные клетки, затем при быстром делении ядер они становятся многоядерными и высокоспециализированными. Остеокласты разрушают молодую эндохондральную кость, начиная с середины диафиза, в направлении к обоим эпифизам. Происходит образование еще больших полостей. Заполняющая их ткань превращается в ретикулярную; в ней позднее появляются гемоцитобласты, и она превращается в первичный костный мозг.

Образующаяся кость не имеет строения, которым обладают кости взрослого организма. При наслоении костного вещества оно появляется то в форме пластинок, то в виде перекладин, характерных для грубоволокнистой костной ткани. Одновременно с увеличением массы костного вещества начинается его перестройка, связанная с частичным разрушением.

В нем появляются остеокласты, которые располагаются вокруг кровеносных сосудов и разрушают кость. Возникают широкие каналы, заполняющиеся мезенхимой. После этого начинают свою деятельность остеобласты, которые развиваются из мезенхимных клеток, расположенных вокруг сосудов. Образующееся при их участии костное вещество имеет теперь правильное пластинчатое строение.

Развитие первых пластинок определяется направлением кровеносных сосудов: молодые волоконца вытягиваются по их ходу и определяют этим направление роста всего костного вещества. Вслед за первыми пластинками появляются следующие, которые наслаиваются концентрически вокруг кровеносного сосуда. Так формируется гаверсова система первой генерации.

На этом перестройка кости не прекращается. У человека она происходит на протяжении всей жизни, но особенно активен этот процесс до тридцатилетнего возраста. Перестройка связана, во-первых, с ростом костей, а во-вторых, с изменением механической нагрузки на них. С возрастом последняя меняется и структура костей перестраивается соответственно оказываемому на них давлению.

Гаверсовы системы первой генерации частично разрушаются и заменяются системами второй, затем третьей генерации и т.д. Неразрушенные части этих систем более ранних генераций остаются между вновь образующимися остеонами в виде вставочных пластинок.С начала нарастания костной манжетки на поверхность эпифизов в них происходят характерные изменения.

Прежде всего, в этих участках перихондр перестраивается в периост. Затем в центре каждого эпифиза появляется точка обызвествления и начинается дегенерация хряща: его промежуточное вещество разрушается, а клетки набухают и погибают. Хрящевые клетки эпифиза на границе с диафизом уплотняются и располагаются правильными рядами, образуя колонки.

Развивается хрящевая пластинка, клетки которой, обращенные в сторону эпифиза, сохраняют способность к делению. За счет их размножения пластинка не перестает расти. Это обусловливает рост всей кости в длину, почему пластинку и называют хрящевой пластинкой роста.

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

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

Таким образом, костеобразование на месте хряща слагается из нескольких взаимосвязанных процессов: образования костной ткани, которое начинается с момента перихондрального окостенения и продолжается во взрослом организме; изменений, происходящих при этом в хряще; длительной перестройки кости.

Все эти процессы имеют весьма существенное значение для формирования кости взрослого организма, и нарушение даже одного из них приводит к ненормальному ее росту.Одно из решающих условий правильного костеобразования – нормальное питание. Особенно это относится к развивающемуся организму.

Если в крови ребенка мало кальция и фосфора, процесс обызвествления основного вещества задерживается, растущая кость становится мягкой и при незначительном давлении легко искривляется. Существенное значение имеют витамины. Одни из них действуют непосредственно, другие – косвенно на рост и развитие кости.

Так, при отсутствии в пище витамина D или недостаточном его количестве задерживается образование эндохондральной кости в диафизах длинных костей. Это приводит к очень сильному разрастанию хрящевой пластинки роста, вследствие чего в месте ее расположения легко происходит перелом. Отсутствие в пище витамина А вызывает сужение сосудов в надкостнице трубчатых костей.

Это нарушает питание костеобразовательных клеток в хрящевой пластинке роста, и кости перестают расти. Существенную роль играет витамин С: при его отсутствии не образуются коллагеновые волокна, а следовательно, и костные пластинки.

Большое значение для нормального формирования костей имеет надкостница, через которую осуществляется их питание.

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

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

Источник: https://kto.guru/biologia/73-razvitie-kostey.html

Развитие скелета [1973 – – Анатомия человека]

Развитие костной ткани из соединительной

Развитие скелета человека в процессе онтогенеза отражает сложный путь совершенствования скелета в типе хордовых в процессе филогенеза. Скелет проходит ряд сменяющих друг друга стадий развития.

Первоначально из клеток энтодермы под нервной трубкой развивается длинный тяж – спинная струна, или хорда. Хорда существует у человека в течение первых двух месяцев внутриутробного развития. Она служит основой развития позвоночника.

Остатком хорды является впоследствии средняя часть межпозвонков хрящей. Из клеток среднего зародышевого листка – мезенхимы, которая располагается вокруг хорды и нервной трубки, между отдельными мышечными сегментами возникает местное сгущение клеток – перепончатая модель будущей кости.

Это – перепончатая (или соединительная) стадия развития скелета.

На 2-м месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, а некоторые отделы его сохраняют прежнее перепончатое строение.

Хрящевая ткань образуется из эмбриональной соединительной ткани, клетки которой приобретают способностъ выделять плотное вещество – хондрин.

Эта стадия развития скелета называется хрящевой и характеризуется наличием преимущественно хрящевых и частично перепончатых опорных образований.

На 6-7-й неделе развития начинает появляться костная ткань, которая может возникнуть на месте как хрящевого, так и перепончатого скелета. Это костная стадия развития скелета.

Хрящевую стадию развития скелета проходят кости туловища, конечностей и основания черепа. Кости свода черепа, большинство костей лица, медиальная пластинка крыловидного отростка клиновидной кости и средняя часть ключицы развиваются из соединительной ткани, минуя хрящевую стадию развития скелета.

Кости, развивающиеся на основе соединительной ткани, называются первичными костями, а кости, возникающие на месте хряща, – вторичными. Таким образом, скелет человека проходит три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную.

Развитие кости из соединительной ткани называется прямым окостенением, а образование кости на месте хряща – непрямым окостенением.

Развитие костной ткани. Сущность как прямого, так и непрямого окостенения сводится к образованию костной ткани за счет особых клеток – остеобластов, производных мезенхимы.

Остеобласты выделяют склеивающее межклеточное вещество – оссеин – и секретируют соли кальция, главным образом фосфаты и карбонаты. Соли кальция пропитывают оссеин, образуя вместе с ним основное вещество кости.

Оссеиновый остов кости связывает отдельные ее части и придает ей упругость, а соли кальция – прочность.

По мере окостенения образуются костные перекладины – трабекулы, которые постепенно утолщаются путем послойного отложения костного вещества в виде концентрически расположенных пластинок. С ростом кости трабекулы срастаются друг с другом, образуя сложную сеть, ограничивающую небольшие костномозговые полости – ячейки. Таким образом развивается губчатая кость.

В определенных местах скелета губчатая кость впоследствии преобразуется в компактную, что происходит путем отложения концентрических пластинок в костномозговых ячейках. Ячейки развивающейся костной ткани соединяются и преобразуются в костные каналы, сообщающиеся друг с другом и служащие для прохождения кровеносных сосудов.

Остеобласты в процессе развития окружаются костным веществом, “замуровываясь” в его толще, и превращаются в костные клетки – остеоциты. В местах, где лежат костные клетки и их отростки, обызвествления основного вещества не происходит и в кости остаются щели – костные лакуны и канальцы. Остеоциты не участвуют в образовании кости, но играют важную роль в ее питании.

Развитие первичных костей (прямая оссификация). В результате деятельности остеобластов в соединительнотканной модели будущей кости примерно в середине ее протяжения возникает точка окостенения, рипс-tum ossificationis.

Процесс окостенения распространяется от точки окостенения во все стороны в форме лучей, вследствие чего развивается система лучеобразно расходящихся костных балок, связанных между собой перекладинами.

Промежутки между балками заполняются соединительной тканью и проходящими в ней сосудами. Поверхностные слои соединительнотканного остова превращаются в надкостницу, которая служит источником образования кости по периферии и, следовательно, роста кости в толщину.

Таким способом – эндесмалъным, перепончатым окостенением развиваются кости крыши черепа, кости лицевого черепа, цемент корня зуба (рис. 10).

Рис. 10. Череп эмбриона человека на 3-м месяце развития. 1 – лобная кость; 2 – носовая кость; 3 – слезная кость; 4 – клиновидная кость; 5 – верхняя челюсть; 6 – скуловая кость; 7 – хрящ нижней челюсти; 8 – нижняя челюсть; 9 – шиловидный отросток; 10 – барабанная кость; 11 – височная чешуя; 12, 16 – теменная кость; 13 – боль-, шое крыло; 14 – зрительный канал; 15 – малое крыло

Развитие вторичных костей (непрямая оссификация). Развитие костной ткани на месте хрящевой модели кости происходит позднее, чем образование костей из соединительной ткани, и начинается на 7-8-й неделе внутриутробного развития.

Костная ткань образуется как по периферии хряща, так и внутри него.

Процесс образования кости на периферии хряща носит название перихондрального окостенения (peri – вокруг, chondros – хрящ), а развитие кости внутри хряща – эндохондрального окостенения (endo – внутри).

Перихондральное окостенение. Клетки внутреннего слоя надхрящницы, покрывающей хрящевую модель будущей кости, преобразуются в остеобласты. В результате деятельности этих клеток под надхрящницей развивается костная ткань, окружающая хрящ с периферии в виде футляра.

Надхрящница в этом месте превращается в надкостницу, которая становится источником дальнейшего образования кости на периферии, обусловливая так называемое периосталъное окостенение.

Параллельно или несколько ранее образования костного перихондрального слоя внутри хряща начинается отложение известковых солей – его омеление, сопровождающееся сморщиванием клеток хряща и их гибелью (рис. 11).

Рис. 11. Продольный распил фаланги зародыша. 1 – эмбриональный хрящ; 2 – пояс обызвествления; 3 – эндохондриально развивающаяся кость; 4 – надкостница; 5 – перихондрально развивающаяся кость; 6 – костный мозг

Эндохондральное окостенение. Клетки хряща костеобразующими свойствами не обладают.

Поэтому со стороны надхрящницы внутрь хряща проникает мезенхимная ткань, которая и служит источником образования костной ткани.

Врастание мезенхимной ткани внутрь хряща сопровождается разрушением омелевшего хряща и заменой его костной тканью. Эндохондральное окостенение ведет к образованию губчатого вещества костей.

Наряду с образованием костной ткани идет противоположный процесс – разрушение и рассасывание участков кости с последующим отложением новой костной ткани. Разрушение костной ткани осуществляют особые клетки-костеразрушители – остеопласты.

Процесс разрушения костной ткани и замены ее новой происходит в течение всего периода развития и обеспечивает рост и внутреннюю перестройку его губчатого вещества, а также изменение внешней формы в связи с меняющимися механическими воздействиями на кость.

Окостенение длинных трубчатых костей в области диафиза (см. раздел Развитие костей конечностей, настоящего издания) осуществляется как перихондральным, так и эндохондральным путем, а в области эпифизов – преимущественно эндохондральным.

Кость, образуемая в области диафиза, отделяется от кости, возникающей в области эпифиза, прослойкой эпифизарного хряща. Клетки его, усиленно размножаясь, служат источником роста кости в длину. После соединения костной ткани эпифизов и диафизов метаэпифизарный хрящ исчезает и рост кости в длину прекращается.

Губчатые кости развиваются в основном эндохондральным путем. В смешанных костях одни участки развиваются эндохондральным путем, а в других отделах преобладает перихондральное окостенение.

Хрящевая ткань заменяется костной не на всех участках скелета: она сохраняется на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, хрящевой части ребер и основания черепа.

Источник: http://anfiz.ru/books/item/f00/s00/z0000013/st015.shtml

Лечение Костей
Добавить комментарий