КОСТНЫЕ ТКАНИ характеризуются наличием в них плотного межклеточного вещества. Они выполняют 1) опорно-механическую функцию и 2) являются депо солей. В состав костной ткани входит 70% минеральных солей, остальное вода и органические вещества. Среди органического вещества преобладает коллаген I типа, есть неколлагеновые белки, лимонная и хондриатинсерная кислоты, остеонектин (склеивающее вещество).
КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ основана на расположении (ориентации) коллагеновых волокон и делится на: 1) ретикулофиброзную и 2) пластинчатую.
РЕТИКУЛОФИБРОЗНАЯ КОСТНАЯ ТКАНЬ характеризуется грубыми пучками коллагеновых волокон, ориентированных в различных направлениях. В межклеточном веществе имеются остеоциты отростчатой формы, расположенные в костных лакунах. После рождения эта ткань имеется в местах сращения костей черепа и местах прикрепления сухожилий к костной ткани.
ПЛАСТИНЧАТАЯ КОСТНАЯ ТКАНЬ характеризуется тем, что коллагеновые волокна располагаются параллельно друг другу и образуют пластинки.
КЛЕТКИ КОСТНОЙ ТКАНИ включают 2 дифферона клеток: 1) дифферон механоцитов (остеоцитов) включает стволовые остеогенные клетки, полустволовые стромальные клетки, остеобласты, остеоциты; 2) дифферон остеокластов. Стволовые скелетогенные (остеогенные) клетки могут дифференцироваться в различных направлениях (в остеобласты, клетки стромы красного костного мозга).
ДИФФЕРОН ОСТЕОЦИТОВ (механоцитов). ОСТЕОБЛАСТЫ располагаются в надкостнице, эндосте, в каналах остеонов и в местах регенерации костной ткани, имеют удлиненную форму, длина 15-20 мкм, овальное ядро, оксифильную или базофильную цитоплазму, содержат хорошо развитую гранулярную ЭПС, комплекс Гольджи и митохондрии, высокую активность щелочной фосфатазы, не обладают способностью к митотическому делению.
ФУНКЦИИ ФИБРОБЛАСТОВ : 1) секреторная (вырабатывают склеивающее вещество - остеонектин, коллаген 1 типа, из которого полимеризуются коллагеновые волокна, хондриатинсульфаты, лимонную кислоту); 2) участвуют в минерализации костной ткани за счет выделения щелочной фосфатазы.
ОСТЕОЦИТЫ расположены в костных лакунах, повторяющих форму этих клеток. Отростки остеоцитов проникают в костные канальцы, отходящие от лакун. В остеоцитах слабо развиты органеллы общего значения, ядра с грубыми глыбками хроматина, не содержат ядрышек (не активны), снижена их функциональная активность по сравнению с остеобластами.
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ значение остеоцитов заключается в поддержании гомеостаза костной ткани.
ДИФФЕРОН ОСТЕОКЛАСТОВ . 1-й клеткой является стволовая клетка крови, потом целый ряд развивающихся кроветворных клеток, затем моноцит, который через стенку капилляра мигрирует в костную ткань и превращается в остеокласт (макрофаг).
СТРОЕНИЕ ОСТЕОКЛАСТОВ . Размеры до 90 мкм, форма округлая, овальная, вытянутая, неправильная. С той поверхности, которая прилежит к костной ткани, в остеокласте имеется 2 зоны: 1) центральная, или гофрированная; 2) периферическая (зона плотного прилегания). В зоне плотного прилегания мало органелл, она плотная. Значение этой зоны заключается в том, что остеокласт плотно прилегает к костному веществу и создает герметическое пространство в области гофрированной зоны.
Гофрированная зона представлена выростами, на поверхности которых адсорбированы ферменты. Над гофрированной зоной располагаются различные вакуоли, хорошо развитые лизосомы, содержащие протеолитические ферменты, имеются митохондрии. В цитоплазме остеокластов насчитывается от 3 до нескольких десятков ядер. Остеокласты локализуются в периваскулярных пространствах остеонов и в местах регенерации костной ткани.
ФУНКЦИЯ остеокластов - разрушение межклеточного вещества костной ткани при помощи протеолитических ферментов лизосом. Для активации ферментов, остеокласты вырабатывают углекислый газ, который при взаимодействии с водой превращается в угольную кислоту, создается кислая среда, в которой хорошо растворяются компоненты костной ткани.
РАЗВИТИЕ КОСТНОЙ ТКАНИ (остеогенез). Костная ткань развивается двумя способами: 1) прямой остеогенез и 2) непрямой остеогенез.
Прямой остеогенез характеризуется тем, что костное вещество развивается непосредственно из мезенхимы. Таким путем развиваются плоские кости. Непрямой остеогенез характеризуется тем, что вначале образуется хрящевая модель будущей кости, состоящая из гиалинового хряща, потом на месте этой модели формируется трубчатая кость.
ПРЯМОЙ ОСТЕОГЕНЕЗ претерпевает 4 стадии развития: 1) образование остеогенных островков; 2) образование остеоидной ткани; 3) минерализация и 4) развитие на месте ретикулофиброзной костной ткани пластинчатой костной ткани.
ü 1 СТАДИЯ характеризуется тем, что мезенхимные клетки образуют остеогенные островки. Клетки островков дифференцируются в остеобласты, в цитоплазме которых хорошо развиты гранулярная ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии, содержится щелочная фосфатаза.
ü Во время 2 СТАДИИ остеобласты секретируют коллаген I типа, остеонектин, т.е. межклеточное вещество. В результате образуются остеоидные (неминерализованные) балки, имеющие вытянутую форму. На поверхности этих балок остеобласты продолжают откладывать межклеточное вещество, балки при этом удлиняются и утолщаются. В процессе секреторной деятельности часть остеобластов замуровывает себя в межклеточном веществе и превращается в остеоциты, расположенные в лакунах. Вместо них из мезенхимы дифференцируются новые остеобласты, которые продолжают откладывать межклеточное вещество. Образовавшиеся балки соединяются своими концами, переплетаются и образуется остеоидное вещество.
ü 3 СТАДИЯ (обызвествление). Из остеобластов выделяется щелочная фосфатаза, которая разлагает глицерофосфаты на фосфорную кислоту и углеводы. Фосфорная кислота соединяется с кальцием, в результате чего образуется фосфорнокислый кальций, который в виде аморфного вещества откладывается в остеоидной ткани. В результате дальнейших преобразований фосфорнокислый кальций превращается в кристаллы гидрооксиапатитов, которые приклеиваются друг к другу и к коллагеновым волокнам при помощи остеонектина.
ü В минерализации костной ткани принимают участие матриксные тельца, имеющие диаметр 1 мкм, содержащие гликоген и щелочную фосфатазу. В эти тельца откладывается кальций. Матриксные тельца образуются в результате выпячивания цитолеммы остеобластов и отделяются от этих клеток. Их участие в минерализации состоит из 2-х периодов: 1) образования кристалов внутри везикул и 2) разрыва мембраны везикулы, выделения кристалла в межклеточное пространство и приклеивание его к коллагеновому волокну при помощи остеонектина (склеивающего вещества, вырабатываемого остеобластами).
ü В результате минерализации образуется ретикулофиброзная ткань, которую еще называют первичной губчатой костной тканью. Вокруг этой ткани из мезенхимных клеток формируется надкостница, состоящая из 2 слоев: 1) внутреннего рыхлого остеогенного, в котором находятся остеобласты и 2) наружного волокнистого, более плотного.
ü 4 СТАДИЯ. Со стороны надкостницы в образовавшуюся костную ткань проникают кровеносные сосуды, остеобласты и мезенхимоциты. Через стенку капилляров в костное вещество мигрируют моноциты, которые дифференцируются в остеокласты. Остеокласты начинают разрушать ретикулофиброзную костную ткань, проделывая в ней полости, различной формы. Вокруг кровеносных сосудов, находящихся в этих полостях (лакунах), остеобласты начинают формировать костные пластинки, накладывая их одну на другую и замуровывая себя в костном веществе, превращаясь в остеоциты. Наслоенные друг на друга костные пластинки называются остеонами. Остеоны переплетаясь образуют губчатое вещество костной ткани. Между переплетающимися остеонами располагаются мезенхимные и остеогенные клетки, прослойки соединительной ткани в которых проходят кровеносные сосуды. Так ретикулофиброзная костная ткань превращается в пластинчатую. За счет остеобластов внутреннего слоя надкостницы вокруг костного зачатка начинают формироваться общие наружные костные пластинки, наслаивающиеся одна на другую, в результате вся формирующаяся кость окружается несколькими общими костными пластинками.
В дальнейшем остеокластами разрушается образовавшаяся пластинчатая костная ткань, в образовавшихся лакунах вокруг сосудов остеобласты формируют новые остеоны. Такая перестройка костной ткани продолжается всю жизнь.
НЕПРЯМОЙ ОСТЕОГЕНЕЗ характеризуется тем, что вначале образуется хрящевая модель будущей кости, состоящая из гиалинового хряща. В модели имеются диафиз и 2 эпифиза. Процесс окостенения начинается сначала в области диафиза. При этом из надхрящницы выселяются остеобласты, которые образуют вокруг хрящевого диафиза перихондральную манжетку, состоящую из ретикулофиброзной (грубоволокнистой) костной ткани. Оказавшийся внутри перихондральной манжетки, хрящ диафиза подвергается дистрофическим изменениям и минерализации. Хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотизируются, в результате этого они превращаются в пузырчатые хондроциты.
К этому моменту надхрящница преобразуется в надкостницу. Со стороны надкостницы через перихондральную костную манжетку к обызвествленному гиалиновому хрящу врастают кровеносные сосуды, вместе с которыми поступают мезенхимоциты, остеобласты и остеокласты. Остеокласты или хондрокласты начинают разрушать обызвествленный хрящ, образуя в нем различной формы лакуны. На стенках полостей (лакун) остеобласты откладывают костное вещество. Это костное вещество называется эндохондральной костью. Особенность эндохондральной кости заключается в том, что среди костного вещества содержатся участки омелевшего (обызвествленного) хряща.
Процесс образования эндохондральной кости называется эндохондральным окостенением. Эндохондральная кость снова разрушается остеокластами, в результате образуется костномозговая полость. Мезенхимоциты, проникшие в эту полость, образуют эндост, который соответствует периосту (надхрящнице), только выстилает костномозговую полость изнутри.
Из мезенхимы костномозговой полости формируется ретикулярная строма красного костного мозга. В эту строму проникают стволовые клетки и начинается процесс кроветворения.
Ретикулофиброзная ткань перихондральной костной манжетки также разрушается остеокластами, которые проделывают в ней удлиненные полости. Вокруг кровеносных сосудов этих полостей остеобласты вырабатывают костные пластинки цилиндрической формы, наслаивая их друг на друга, в результате чего образуются остеоны, ориентированные вдоль продольной оси трубчатой кости. Одновременно с этим со стороны надкостницы выделяются остеобласты, которые образуют вокруг диафиза общие наружные костные пластинки, тоже наслаивая их друг на друга.
В то же время со стороны эндоста остеобласты образуют внутренние общие костные пластинки. В результате этого образуется 3 слоя диафиза: 1) наружные общие костные пластинки; 2) слой остеонов; 3) внутренние общие костные пластинки и внутри - костномозговая полость.
РАЗВИТИЕ ЭПИФИЗА . В тот момент, когда вокруг диафиза образовалась перихондральная костная манжетка, хрящевой эпифиз продолжает расти. В эпифизе выделяют 3 зоны: 1) наружная, или дистальная часть называется зоной свободных хондроцитов (zona reservata); 2) столбчатая зона хондроцитов (zona collumnare), в которой хондроциты делятся путем митоза и накладываются друг на друга в виде столбиков; 3) зона пузырчатых хондроцитов, характеризуется тем, что хондроциты гипертрофируются, вакуолизируются и превращаются в пузырчатые, межклеточное вещество вокруг них минерализуется.
Со стороны диафиза обызвествленный хрящевой эпифиз подвергается разрушению остеокластами, на стенках образовавшихся полостей остеобласты откладывают костное вещество. Так растет костный диафиз за счет обызвествленной пузырчатой зоны хрящевого эпифиза.
Хрящевой эпифиз увеличивается в размерах, поэтому затрудняется проникновение питательных веществ в центр эпифиза, который поэтому подвергается минерализации. К минерализованному центру хрящевого эпифиза врастают кровеносные сосуды, вместе с которыми в это место поступают остеокласты и остеобласты, благодаря которым формируется костное вещество эпифиза. Однако, между костным эпифизом и диафизом остается хрящ, называемый метаэпифизарной пластинкой роста. За счет этой пластинки продолжается рост трубчатой кости в длину у юношей до 25-летнего возраста, девушек - до 18 лет.
В метаэпифизарной пластинке роста различают 3 зоны: 1) пограничная зона, расположенная на границе с костным эпифизом, где клетки располагаются неупорядоченно; 2) столбчатая зона, где пролиферирующие хондроциты накладываются друг на друга и располагаются столбиками; 3) зона пузырчатых хондроцитов, вокруг которых обызвествленное межклеточное вещество. Эта зона постоянно разрушается остеокластами и при помощи остеобластов превращается в костную ткань диафиза.
Таким образом, в метаэпифизарной пластинке роста одновременно осуществляются 2 процесса: 1) пролиферация, т.е. размножение хондроцитов, за счет чего эта пластинка должна была бы утолщаться, и 2) резорбция обызвествленной части этой пластинки и замена ее на костную ткань. Поэтому эта пластинка не утолщается и не истончается до того момента, когда прекращается рост кости в длину. Рост кости прекращается с исчезновением метаэпифизарной пластинки. Рост кости в толщину осуществляется за счет остеобластов надкостницы, благодаря которым образуются общие костные пластинки, накладывающиеся друг не друга.
ПЛАСТИНЧАТАЯ КОСТНАЯ ТКАНЬ подразделяется на 1 компактное костное вещество (диафиз трубчатых костей) и 2) губчатое костное вещество (эпифиз трубчатых костей и плоские кости). Структурно-функциональной единицей тонковолокнистой (пластинчатой) костной ткани (губчатой или компактной) является костная пластинка. Структурно-функциональной единицей компактного вещества кости является остеон.
СТРОЕНИЕ ДИАФИЗА ТРУБЧАТОЙ КОСТИ (компактное вещество костной ткани). Диафиз трубчатой кости снаружи покрыт надкостницей, со стороны костномозговой полости - эндостом. Между надкостницей и эндоостом располагается компактное костное вещество диафиза, состоящее из 3 слоев: 1) слой наружных общих костных пластинок;
2) слой остеонов и вставочных пластинок; 3) слой внутренних общих костных пластинок.
СЛОЙ НАРУЖНЫХ КОСТНЫХ ПЛАСТИНОК представлен 8-10 костными пластинками, толщиной 4-15 мкм. В каждой костной пластинке коллагеновые волокна расположены параллельно. Причем волокна одной пластинки расположены под углом по отношению к волокнам соседней пластинки. Со стороны надкостницы в слой наружных костных пластинок проникают коллагеновые (шарпеевские) волокна и прободающие каналы, в которых проходят артерии (питающие сосуды). В каждой костной пластинке имеются остеоциты, отростчатой формы, расположенные в костных лакунах. Наружные общие костные пластинки имеют форму незамкнутых цилиндров. Они накладываются друг на друга, окружая диафиз со всех сторон.
СЛОЙ ОСТЕОНОВ состоит из остеонов и вставочных пластинок. Остеон - это структурная единица костной ткани, состоящая из костных пластинок цилиндрической формы как бы вставленных одна в другую. В его центре находится канал остеона, в котором проходят кровеносные сосуды. Каналы остеонов соединяются друг с другом прободающими каналами. Через эти каналы кровеносные сосуды остеонов анастомозируют друг с другом. Через систему сосудов, проходящих в каналах остеонов и прободяющих каналов, кровь поступает в костномозговую полость. Остеоны соединяются друг с другом при помощи спайных линий.
ВСТАВОЧНЫЕ ПЛАСТИНКИ , расположенные между остеонами являются остатками разрушенных остеонов первичной генерации. Во вставочных пластинках и пластинках остеонов имеются остеоциты в костных лакунах. Лакуны соединяются друг с другом при помощи костных канальцев. В канальцах циркулирует жидкость, питающая костную ткань. Поэтому эти канальцы называются питательными костными канальцами.
ВНУТРЕННИЕ ОБЩИЕ КОСТНЫЕ ПЛАСТИНКИ имеют такое же строение, как и наружные костные пластинки и отделяют слой остеонов от костномозговой полости.
ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО КОСТНОЙ ТКАНИ тоже представляет собой пластинчатую (тонковолокнистую) костную ткань и тоже состоит из остеонов, образованных костными пластинками. Эти остеоны переплетаются друг с другом и имеют несколько видоизмененную форму. Структурной единицей губчатого вещества является костная пластинка. Тонковолокнистая костная ткань образована коллагеновыми волокнами, сформированными в пластинки. Между балками губчатого вещества костной ткани располагается красный костный мозг.
В ТРОФИКЕ КОСТНОЙ ТКАНИ принимают участие сосуды периоста, сосуды каналов остеонов, сосуды прободающих каналов и сосуды эндоста. Питательные вещества из периваскулярных пространств поступают в питательные костные канальцы и распространяются по этим канальцам по всей костной ткани. Питательные вещества не могут диффузно проникать в межклеточное вещество костной ткани, так как диффузии препятствует его минерализация.
ПЕРЕСТРОЙКА КОСТНОЙ ТКАНИ И ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННИХ И ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС ПЕРЕСТРОЙКИ.
Костная ткань в течение всей жизни подвергается перестроойке с участием остеокластов и остеобластов. Остеокласты разрушают костное вещество, проделывая в нем полости. Вокруг кровеносных сосудов этих полостей остеобласты вырабатывают костное вещество в виде костных пластинок цилиндрической формы, накладывающихся друг на друга. Таким образом, на месте старых разрушенных остеонов появляются новые.
На процесс перестройки оказывают влияние внешние и внутренние факторы. К внешним факторам относится прежде всего МЕХАНИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА. При увеличении механической нагрузки повышается активность остеобластов, в результате функциональной деятельности которых увеличивается количество остеонов, что способствует уплотнению и повышению прочности костной ткани.
При пониженной механической нагрузке повышается активность остеокластов, которые разрушают межклеточное вещество костной ткани, ослабляя ее плотность и прочность. Особенно повышается активность остеокластов в состоянии невесомости. Поэтому космонавты вынуждены выполнять специальные упражнения с нагрузкой на костную систему. Иначе их костный скелет изменился бы на столько, что не смог бы выполнять опорно-механическую функцию.
ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ характеризуется тем, что на вогнутой и выпуклой поверхностях костных пластинок костной ткани образуется электрический потенциал. На той поверхности костной пластинки, где имеется положительный потенциал, активируются остеокласты, разрушающие костное вещество; где отрицательный потенциал - активируются остеобласты, вырабатывающие костное вещество. Пьезоэлектрический эффект используется хирургами. В том месте, где нужно нарастить кость, они искусственно создают отрицательный потенциал.
ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНОВ . На перестройку костной ткани особенно влияют витамины "С", "Д", "А". Под влиянием витамина "С" активируются остеобласты, повышается выделение молекул коллагена, из которых полимеризуются коллагеновые волокна; повышается активность щелочной фосфатазы остеобластов, в результате чего усиливается минерализация костного вещества. При недостатке витамина "С" эти процессы ослабляются, костная ткань размягчается, снижается ее плотность.
При недостатке витамина "D" нарушается минерализация костной ткани, которая при этом размягчается, наблюдается деформация костей, что наблюдается в детском возрасте. Такое заболевание называется рахитом.
ПРИ ИЗБЫТКЕ ВИТАМИНА "А" активируются остеокласты, разрушающие костное вещество.
ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННИХ ФАКТОРОВ. ВЛИЯНИЕ ГОРМОНОВ.
ВЛИЯНИЕ ТИРОКСИНА. При недостатке тироксина снижается активность остеобластов, в результате наблюдается картина, напоминающая картину, наблюдаемую при авитаминозе "С", т.е. нарушается образование коллагеновых волокон и минерализация костной ткани.
ВЛИЯНИЕ ИЗБЫТКА КАЛЬЦИТОНИНА заключается в повышении минерализации костной ткани, так как при этом кальций крови откладывается в костях.
ВЛИЯНИЕ ИЗБЫТКА ПАРАТИРИНА заключается в том, что активируется функция остеокластов, так как на их цитолемме есть рецепторы к паратирину. Освободившийся после разрушения костного вещества кальций поступает в кровь, т.е. происходит деминерализация костной ткани.
ВЛИЯНИЕ НЕДОСТАТКА СОМАТОТРОПИНА гипофиза проявляется в нарушении роста костей.
ВЛИЯНИЕ НЕДОСТАТКА ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ в юношеском возрасте характеризуется тем, что замедляется обратное развитие метаэпифизарной пластинки роста, поэтому трубчатые кости становятся непомерно длинными. При избытке половых гормонов в юношеском возрасте наступает преждевременное исчезновение метаэпифизарной пластинки роста и прекращается рост трубчатых костей конечностей в длину.
При недостатке половых гормонов у женщин после наступления климактерического периода наблюдается нарушение структуры костной ткани. Однако это легко исправляется назначением соответствующих половых гормонов.
РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ при повреждении. В результате повреждений обычно наблюдаются переломы костей конечностей. В результате перелома образуются 2, иногда больше обломков. После перелома кости к концам обломков мигрируют остеокласты, разрушающие некротизированные участки костной ткани, т.е. подчищают концы обломков. Затем с участием остеобластов вырабатывается костное вещество, соединяющее концы обломков. Сначала образуется остеоидное вещество (мягкая костная мозоль), которое затем подвергается минерализации (твердая костная мозоль). Процесс срастания костных обломков можно ускорить, если в первые сутки после перелома назначить больному витамин "А", повышающий активность остеокластов, т.е. очистку концов обломков, потом назначить витамин "С", активирующий функцию остеобластов, вырабатывающих коллаген I типа, гликозаминогликаны и остенектин и участвующих в минерализации мягкой мазоли. При недостатке витамина "С" сращение обломков костей будет замедлено. При этом может образоваться ложный сустав.
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ подразделяются на 1) непрерывные (синдесмозы, синхондрозы и синостозы) и 2) прерывные (суставы).
ü СИНДЕСМОЗЫ характеризуются соединением костей при помощи плотной соединительной ткани (теменные швы черепа, соединительнотканная мембрана между локтевой и лучевой костями предплечья).
ü СИНХОНДРОЗЫ - соединение при помощи хряща (межпозвоночные диски).
ü СИНОСТОЗЫ - плотные соединения костей без волокнистой соединительной ткани (соединения тазовых костей).
СУСТАВЫ, состоят и из сочлененных поверхностей, покрытых хрящом, и суставной сумки (капсулы). Суставная капсула состоит из 1) наружного и 2) внутреннего (синевиального) слоев.
НАРУЖНЫЙ СЛОЙ представлен плотной оформленной соединительной тканью.
ВНУТРЕННИЙ (синовиальный) слой состоит из 1) глубокого волокнистого коллагено-эластического слоя;2) поверхностного волокнистого коллагено-эластического слоя и 3) покровного слоя, прилежащего к поверхностному коллагено-волокнистому.
ПОКРОВНЫЙ слой состоит из клеток - синовиацитов трех видов:
а) макрофагальные; б) синовиальные фибробласты и в) промежуточные.
Костные ткани - специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (70% неорганических соединений, в основном фосфатов кальция и более 30 микроэлементов - медь, стронций, цинк, барий, магний и др.).Органическое вещество - матрикс костной ткани - белки коллагенового типа, липиды немного воды, хондроитинсерной кислоты, лимонной и др. кислот, образующих комплексы с кальцием.Классификация - существует два типа костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. К костной ткани относят дентин и цемент зуба.
Клетки: Остеобласты - молодые, способные к пролиферации, создающие костную ткань. Форма: кубическая, пирамидальная или угловая. Размер 15-20 мкм. Ядро
округлой формы, эксцентрично расположено. В цитоплазме развита гранулярная ЭПС, митохондрии, аппарат Гольджи, много РНК и высокая активность щелочной фосфатазы.Остеоциты: преобладающие по количеству дефинитивные клетки, утратившие способность к делению. Они отросчатой формы, имеют компактное крупное ядро, слабобазофильную цитоплазму. Органеллы слабо развиты. Остеоциты лежат в костных полостях или лакунах, повторяющих контуры остеоцита. Длина полостей от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм. Канальцы заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и периваскулярным пространством,осуществляя обмен веществ.Остеокласты : клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость, диаметр 90 мкм и более, содержат до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильная. Располагаются на поверхности костных перекладин. В остеокласте различают две зоны: на периферии его находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности - герметизирует действие ферментов, выделяемых остеокластом. Эта зона светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из белка актина. Сторона клетки, прилежащая к разрушаемой поверхности - имеет гофрированную каемку, и является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. Здесь много митохондрий, лизосом, мелких пузырьков, крупных вакуолей. Остеокласты выделяют СО 2 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н 2 СО 3) и растворению кальциевых соединений в кости.Межклеточное вещество состоит из основного аморфного с коллагеновыми волокнами, образующими небольшие пучки. Они содержат коллаген I и V типов. Волокна имеют беспорядочное расположение (ретикулофиброзная ткань) или строго ориентированное (пластинчатое) расположение. В основном аморфном веществе имеется небольшое количество хондроитинсерной кислоты, лимонной, обнаруживаются неколлагеновые белки - остеокальцин, остеонектин и различные фосфопротеины и протеолипиды, принимающие участие в минерализации кости, а также гликозаминопротеогликаны. Основное вещество содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядочение расположенные по отношению к коллагеновым фибриллам и аморфный фосфат кальция. Развитие. Развитие костной ткани у эмбриона идет двумя способами:
Непосредственно из мезенхимы(прямой остеогенез),
Из мезенхимы на месте ранее развивающейся хрящевой модели кости (непрямой остеогенез).
В процессе развития образуется костный дифферон: стволовые, полустволовые клетки (преостеобласты), остеобласты, остеоциты. Из стволовой клетки крови развивается остеокласт.
Прямой остеогенез характерен для развития грубоволокнистой ткани при образовании плоских костей (1-й месяц внутриутробного развития). Идет в несколько стадий:I - Образование скелетогенного островка: в местах развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток и прорастание в него кровеносных сосудов. Клетки островков дифференцируются, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами: органическая матрица костной ткани.II - Остеоидная стадия. В основном веществе появляется оссеомукоид, цементирующие волокна. Некоторые клетки дифференцируются в остеоциты и заключаются в костную массу, оставаясь связанными отростками. Клетки на поверхности островков превращаются в остеобласты, постепенно теряющие способность к размножению, оказываются замурованными в межклеточном веществе.III стадия - кальцификация межклеточного вещества. При этом остеобласты выделяют щелочную фосфатазу, расщепляющую глицерофосфаты крови до углеводов и фосфорной кислоты. Последняя вступает в реакцию с солями кальция, находящимися в основном веществе. В дальнейшем из фосфата кальция образуются кристаллы гидроксиапатита. Посредником кальцификации является остеонектин, гликопротеид избирательно связывающий соли кальция и фосфора. В результате кальцификации образуются костные перекладины или балки. Ветвясь и соединяясь между собой, они образуют широкую сеть. В пространства между перекладинами врастают кровеносные сосуды и волокнистая соединительная ткань.IV стадия - замена образований грубоволокнистой костной ткани пластинчатой, развитие которой связано с разрушением участков кости остеокластами и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. Вокруг кровеносных сосудов образуются костные пластинки из прилегающей к ним мезенхимы. Над пластинками образуется слой новых остеобластов, и снова возникают новые пластинки. Коллагеновые волокна в каждой пластинке ориентированны под углом к волокнам предыдущей пластины. Таким образом, вокруг сосуда формируются своеобразные костные цилиндры, вставленные один в другой - остеоны. С этого момента ретикулофиброзная кость превращается в пластинчатую.
Непрямой остеогенез : на 2-ом месяце эмбрионального развития из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток - модель будущей кости. Зачаток состоит из гиалинового хряща, покрытого надхрящницей. Развитие кости начинается в области диафиза (перихондриальное окостенение) с разрастанием кровеносных сосудов и дифференцировки остеобластов, образующих в виде манжетки ретикулофиброзную костную ткань (первичный центр окостенения), затем заменяющуюся на пластинчатую. Образование костной манжетки нарушают питание хряща. В центре диафиза возникают дистрофические изменения: хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотизируются, образуются пузырчатые клетки. Появление остеокластов способствует прорастанию кровеносных сосудов и остеобластов - образуются очаги эндохондрального окостенения (вторичные центры). Хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонку, в которой идут два противоположных процесса - размножение и рост клеток в дистальных отделах диафиза и дистрофические процессы в проксимальном отделе. Надхрящница превращается в надкостницу. За счет неё кость растет в ширину. Вокруг сосудов из прилегающей к ней мезенхимы на месте разрушающейся ретикулофиброзной кости (за счет остеокластов) образуются концентрические пластинки, цементируемые межклеточным веществом. Возникают остеоны - структурно-функциональные единицы пластинчатой костной ткани. В промежуточной области между диафизом и эпифизом сохраняется хрящевая ткань - метафизарная пластинка роста костей в длину.
Под физиологической регенерацией ткани понимается процесс перестройки костной ткани в течение жизни человека за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в канале остеона. Посттравматическая генерация кости протекает лучше, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга: сначала образуется соединительнотканная мозоль, в толще которой образуется хрящевые отростки. Оссификация идет по типу вторичного остеогенеза, В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости, костная мозоль не образуется. Прежде чем начнет строиться кость остеобластами, остеокласты образуют небольшую щель между концами кости. На этой закономерности основано применение аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей.
Факторы влияющие на структуру кости : 1 .Витамины А, Д, С. 2.Гормоны паратирин, тирокальцитонин, соматотропный. 3.Половые гормоны: тестостерон, эстрогены.
В костной ткани имеющей механическое значение главную роль играет промежуточное вещество которое придает ей твердость соответствующую функциональному значению кости. При протравливании кости неорганическими кислотами кальциевые соли переходят в растворимое состояние и остается основа которая имеет форму и структуру кости. С возрастом количество неорганических солей увеличивается поэтому кости старых людей более хрупки и легче подвергаются переломам. С наружной поверхности трубчатые кости охватываются системой наружных генеральных...
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Лекция №14
КОСТНАЯ ТКАНЬ
Костная ткань одна из самых твердых в организме, по плотности ее превосходит только эмаль зуба. Из этой ткани состоит скелет позвоночных. Вместе с хрящом она обусловливает форму и механическую устойчивость тела. В черепной коробке, позвоночном канале, грудной клетке, тазе косная ткань несет защитную функцию.
В костной ткани, имеющей механическое значение, главную роль играет промежуточное вещество, которое придает ей твердость, соответствующую функциональному значению кости.
В промежуточном веществе косной ткани располагаются костные клетки остеоциты (os кость). Они имеют своеобразную звездчатую форму, обычно слегка вытянутую и уплощенную. Ядро остеоцитов округлое или овальное, иногда расположено в клетке эксцентрично. В цитоплазме молодых клеток обнаруживаются митохондрии типичной для них субмикроскопической структуры, элементы эндоплазматической сети. Наличие последней свидетельствует о том, что остеоциты могут еще быть активными клетками.
В сформировавшейся ткани остеоциты клетки высокоспециализированные, утратившие способность к делению.
Вследствие большой плотности основного вещества каждая клетка располагается в особой полости, которая точно соответствует ее форме. От полостей отходят канальцы, соединяющие их в общую систему. Отростки остеоцитов заходят в эти канальцы и у некоторых животных, например у рыб, соприкасаются.
Участки промежуточного вещества, непосредственно прилежащие к костным полостям и их канальцам, коллагеновых волокон не содержат и на препаратах окрашиваются интенсивнее, чем остальное промежуточное вещество. Создается впечатление наличия оболочки вокруг полостей и канальцев. Эти участки получили название руженеймановских оболочек.
Промежуточное вещество костной ткани неоднородно и состоит из основного аморфного вещества и коллагеновых волокон. В зависимости от характера их расположения различают грубоволокнистую костную ткань и пластинчатую костную ткань.
Грубоволокнистая костная ткань
Грубоволокнистая костная ткань характеризуется тем, что отдельные фибриллы или их пучки, имеющие неодинаковую толщину, располагаются в промежуточном веществе без всякого порядка, пересекаясь друг с другом в самых различных направлениях. Между ними беспорядочно разбросаны остеоциты. Из такой костной ткани построен скелет низших позвоночных и скелет зародышей высших. В процессе развития последних грубоволокнистая костная ткань постепенно замещается пластинчатой.
Пластинчатая костная ткань
Пластинчатая костная ткань имеет более тонкое и сложное строение. Ее основу составляют костные пластинки, состоящие из плотных пучков коллагеновых фибриллей. Пучки имеют примерно одинаковую толщину и всегда идут в определенном направлении. Между пучками волокон располагаются остеоциты, сильно уплощенные и вытянутые. Характерная особенность пластинчатой костной ткани заключается в том, что фибриллы в двух смежных пластинках имеют различное направление и располагаются под углом друг к другу. Часть фибрилл переходит из одной пластинки в другую, чем обусловливается их плотное соединение. Такой сложной структурой достигается большая прочность костей.
Химический анализ показывает, что промежуточное вещество состоит из органических и неорганических соединений. Последних по количеству значительно больше. Общий анализ костной ткани показывает, что в ее состав входят: вода 50%, жир 15,7%, другие органические вещества 12,45%, соли 21,85%.
Из неорганических соединений, не считая воды, наибольший процент составляют фосфорные и углекислые соли кальция, дающие сложные соединения кристаллы оксиапатита. На электронных микрофотографиях кристаллы имеют вид игольчатых частиц, длина которых достигает 150 нм при толщине 1,5-7,5 нм. Размеры кристаллов с возрастом увеличиваются. Именно они и обусловливают твердость костной ткани. Кристаллы пронизывают все промежуточное вещество, оседая на коллагеновых фибриллах.
Если кость осторожно прокалить, то органические вещества сгорают и остаются неорганические соединения, хрупкие, но сохраняющие ее форму. При протравливании кости неорганическими кислотами кальциевые соли переходят в растворимое состояние, и остается основа, которая имеет форму и структуру кости. Такая декальценированная кость лишается твердости, легко гнется, и ее можно резать ножом.
С возрастом количество неорганических солей увеличивается, поэтому кости старых людей более хрупки и легче подвергаются переломам.
Микроскопическое строение промежуточного вещества костной ткани определяется расположением в нем коллагеновых фибрилл. Соответственно этому различают губчатое и плотное промежуточное вещество.
Губчатое вещество построено проще. Пластинки в нем образуют неодинаковой толщины перекладины, пересекающиеся между собой в различных направлениях. Расположение перекладин определяется механическими условиями: более толстые из них, состоящие из большого количества пластинок, располагаются так, что наибольшее давление падает на их ребра. При таком строении костного вещества достигается наибольшая прочность при наименьшем весе. Промежутки между перекладинами заполнены красным костным мозгом. Из губчатого вещества построены, например, эпифизы длинных трубчатых костей.
Плотное вещество , находящееся в диафизах трубчатых костей, имеет более сложное строение. Распределение пластинок здесь определяется направлением кровеносных сосудов, которые в большом количестве пронизывают кость и расположены главным образом по ее длине. Сосуды проходят в полостях, называемых гаверсовыми каналами . Вокруг последних костные пластинки располагаются правильными, все расширяющимися кругами, образуя как бы цилиндры, вставленные один в другой.
Вся система пластинок с гаверсовым каналом в середине называется гаверсовой системой или остеоном . Трубчатая кость, богато снабженная кровеносными сосудами, состоит из большого количества плотно прилегающих друг к другу остеонов, которые располагаются вдоль ее длинной оси. В плоских костях остеоны идут параллельно их поверхности, а в телах позвонков перпендикулярно их оси.
Промежутки, остающиеся между остеонами, заполнены пластинками, которые получили название вставочных.
С наружной поверхности трубчатые кости охватываются системой наружных генеральных пластинок. Внутренние поверхности костных полостей выстилаются внутренними генеральными пластинками. Расположение генеральных пластинок, так же как и вставочных, не связано с кровеносными сосудами.
В костном веществе есть сосуды, не покрытые костными пластинками. Одни из них входят в кость через генеральные пластинки, другие соединяют гаверсовы каналы между собой, т.е. идут радиально.
Распределение губчатого и плотного вещества в различных костях не случайно и определяется функциональным значением кости, условиями давления, натяжения и т.д.
Надкостница
Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта соединительной оболочкой надкостницей, или периостом. Последняя играет большую роль, как в нормальной деятельности костей, так и в случаях их повреждения. Она состоит из двух слоев: внутреннего и наружного.
Внутренний слой надкостницы содержит коллагеновые и эластические волокна. Между ними лежат в большом количестве скелетогенные клетки, не утратившие способности развиваться в специальные костеобразовательные клетки остеобласты (os кость, blastos зачаток). Особенно много таких клеток в периосте молодой растущей кости, где они, дифференцируясь, обеспечивают ее аппозиционный рост. Остеобласты отростчатые клетки.
Местами от внутреннего слоя отходят пучки волокон, которые направляются в кость. В таких местах надкостницу трудно отделить от кости.
Наружный слой надкостницы более плотный. Он состоит из толстых пучков коллагеновых волокон, которые обусловливают его прочность. В этом слое проходят нервы и кровеносные сосуды. Отсюда они проникают в гаверсовы каналы и питают кость.
Со стороны внутренних генеральных пластинок кость выстлана тонкой соединительнотканной оболочкой эндостом .
Костный мозг
Полости всех костей эмбриона заполняет красный костный мозг орган кроветворения. Он состоит из ретикулярной ткани, в петлях которой располагаются кровяные клетки, находящиеся на разных стадиях развития. После рождения ребенка красный костный мозг остается лишь в эпифизах трубчатых костей, в телах позвонков и в некоторых плоских костях. В остальных местах он замещается желтым костным мозгом. Последний состоит из жировых клеток и в кроветворении не участвует.
Развитие костей
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 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. 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.
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 10468. | ХРЯЩЕВАЯ И КОСТНАЯ ТКАНИ | 21.83 KB | |
| Хрящевая и костная ткани развиваются из склеротомной мезенхимы относятся к тканям внутренней среды и как все ткани внутренней среды состоят из клеток и межклеточного вещества. Межклеточное вещество здесь плотное поэтому эти ткани выполняют опорно-механическую функцию... | |||
| 6224. | МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ | 9.93 KB | |
| В мышце волокна располагаются продольно причем длина их различна и достигает в некоторых случаях 125 см. В коротких мышцах она совпадает с их длиной в длинных же волокна обычно заканчиваются не доходя до их конца. Плазматическая мембрана сарколеммы через определенные промежутки вдается в цитоплазму саркоплазму волокна пересекая его. Основную массу мышечного волокна составляют миофибриллы расположенные в цитоплазме которая в мышечном волокне получила специальное название саркоплазмы. | |||
| 10467. | НЕРВНАЯ ТКАНЬ | 23.58 KB | |
| НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА neurofibr это отростки нервных клеток дендриты или аксоны покрытые оболочкой состоящей из нейролеммоцитов. В зависимости от строения оболочки нервные волокна делятся на безмиелиновые neurofibr myelint и миелиновые neurofibr myelint. Если в состав оболочки нервного волокна входит слой миелина то такое волокно называется миелиновым если в оболочке нет миелинового слоя безмиелиновым. БЕЗМИЕЛИНОВЫЕ НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА располагаются преимущественно в периферической... | |||
| 6226. | СОБСТВЕННО СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ | 12.51 KB | |
| Гистологическая структура ткани тесно связана с преобладанием той или иной ее функции. И наоборот в ткани опорного значения сильно развиты механические образования количество клеток относительно невелико. Соответственно этому различают несколько видов собственно соединительной ткани: ретикулярную с преобладанием клеток рыхлую соединительную ткань или неоформленную в которой примерно одинаково развиты клеточные элементы и механические образования и наконец плотную или оформленную соединительную ткань состоящую преимущественно из... | |||
| 6230. | Общая характеристика тканей. Эпителиальная ткань | 14.31 KB | |
| При этом происходит не только изменение формы клеток и их расположения но возникают более глубокие гистологические различия определяющие дальнейшую судьбу клеточных структур. Параллельно с дифференцировкой клеток в процессе развития происходит увеличение их количества а следовательно увеличение массы живого вещества. Следовательно ткани состоят из клеток и их производных а также из межклеточного или промежуточного вещества. Промежуточное вещество является продуктом жизнедеятельности клеток. | |||
| 13744. | РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОГО ПАКЕТА ЖЕНСКОЙ БЛУЗКИ МАТЕРИАЛ: БЛУЗОЧНАЯ ТКАНЬ С АЖУРНОЙ ОТДЕЛКОЙ ВОЗРАСТНАЯ ГРУППА: МЛАДШАЯ ЦЕНОВАЯ ГРУППА: СРЕДНЯЯ | 566.58 KB | |
| Целью курсовой работы является разработка рационального пакета женской блузки для младшей возрастной группы потребителей, изделие проектируется средней ценовой категории. Блузка является неотъемлемой частью женского гардероба. Актуальность разработки рационального пакета изделия подтверждается высоким спросом на данный вид изделий и необходимостью пополнения и обновления ассортимента в соответствии с модными тенденциями | |||
То, что с возрастом кости человека становятся более хрупкими, известно всем. А еще соль, нехватка витамина D3 и многие другие факторы тоже разрушают костную ткань. Но, по мере проведения исследований, появляются новые данные, а часть популярной информации переходит в разряд мифов. Мы разбирались, что же на самом деле опасно для костной ткани?
Кальций и фосфор, которые содержатся в костной ткани, не зафиксированы в ней окончательно и бесповоротно. По сути, кости - это депо, хранилище запасов данных минеральных веществ: 90% всего кальция содержится именно в костной ткани. Кальций участвует во множестве метаболических процессов. Его концентрация в плазме крови составляет примерно 10 мг/100 мл. Отклонение от этого показателя в течение суток не превышает 3%.
Костная ткань человека постоянно меняется на протяжении всей его жизни. По мере изменения нагрузок или при получении травм она способна менять свою структуру. Для этого существует два вида клеток:
- остеобласты формируют собственно костный матрикс;
- остеокласты разрушают ее. Этот процесс называется резорбцией.
Остеокласты прокладывают новые туннели в костной ткани, а остеобласты заполняют их костью. Например, чтобы у ребенка прорезался зуб, остеокласты сначала должны разрушить костную ткань челюсти на этом месте. Изменение структуры кости называется костным ремоделированием.
В детстве образование костной ткани происходит в больших объемах, чем резорбция - за счет этого растет скелет. Во взрослом возрасте эти процессы балансируются: каждый день 0,4 г кальция вымывается из скелета человека и столько же откладывается в нем. В старости процессы резорбции преобладают над процессами синтеза костной ткани, в результате чего уменьшается ее минеральная плотность и постепенно развивается остеопороз.
Во взрослом возрасте при некоторых состояниях кальций вымывается из костной ткани, что приводит к ее ослаблению. Например, во время беременности и грудного вскармливания женщина должна потреблять больше кальция, так как организм активно расходует его на строительство скелета малыша. Сами по себе беременность и лактация в данном случае не влияют на здоровье женщины, а вот такие побочные эффекты могут серьезно повредить ей.
- Дефицит эстрогенов
Это один из самых сильных факторов, влияющих на состояние костной ткани женщин. Они угнетают работу остеокластов и тем самым замедляют процессы резорбции. В менопаузе выработка эстрогенов значительно уменьшается. Это приводит к тому, что уровень резорбции костей возрастает. Костная ткань истончается, становится более хрупкой, а кости - более ломкими.
Что делать? Повышенное потребление кальция позволяет сохранить костную ткань за счет снижения количества остеокластов и увеличения остеобластов.
- Избыток гормонов щитовидной железы
В норме гормоны щитовидной железы повышают активность и остеокластов, и остеобластов. Но при гипертиреозе резорбция начинает преобладать над созданием костной ткани, что также приводит к ее ослаблению.
Что делать? Контролировать состояние своей щитовидной железы. При подозрении на ее патологию, следует обратиться к эндокринологу - и чем раньше, тем лучше.
- Дефицит витамина D
Витамин D (холекальциферол) - уникальное соединение. Он задействован в процессах разрушения костной ткани (резорбции), способствует образованию остеокластов, а его метаболиты повышают абсорбцию кальция в кишечнике и выведение кальция почками. Казалось бы, чем меньше витамина D, тем лучше? Но нет. Ситуация ровно обратная. Витамин D также участвует в производстве лимонной кислоты, которая образует нерастворимые соли с кальцием и тем самыми увеличивает минерализацию костного матрикса. При нехватке холекальциферола этот процесс нарушается, а также снижается уровень кальция в плазме крови. В худшем случае это приводит к остеомаляции - размягчению костей.
Что делать? Солнце - вот фактор, влияющий на выработку витамина D в организме человека. Достаточно регулярно бывать на солнце, чтобы защитить себя от рахита и целого списка других, не менее неприятных заболеваний. В северных широтах, где солнца бывает недостаточно, необходим прием витаминных добавок. Но есть один нюанс: сам по себе витамин D (а точнее, его форма D3) не защищает человека от разрушения костной ткани. Поэтому следует использовать препараты кальция с витамином D3 - они сразу дают организму все необходимое в одной таблетке: и кальций, и витамин, без которого он не усваивается.
- Некоторые лекарства
В 2016 году американские ученые обнаружили, что у детей и подростков, получающих препараты для лечения синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), плотность костной ткани заметно ниже, чем у их сверстников, которые подобное лечение не проходят. Ученые указывают, что речь идет о детях и подростках, у которых еще не достигнут пик плотности костной ткани. Это значит, что последствия влияния препаратов могут отразиться на здоровье юных пациентов в их будущем.
Негативное действие на костную ткань также оказывают глюкокортикоиды. Они выводят кальций из кости и угнетают его всасывание в кишечнике. Кроме того, они угнетают синтез белка. В целом, под их воздействием может развиться гипокальциемия и впоследствии остеопороз.
Что делать? Не принимать никакие лекарства без рекомендации врача. При приеме любых препаратов следует уточнить, какие побочные эффекты при этом могут возникнуть. После чего обсудить с врачом меры, которые могут быть приняты, чтобы минимизировать вред.
- Вредные привычки
Алкоголь и курение убивают не только печень и легкие, но и разрушают скелет человека. Особенно опасны вредные привычки для женщин в менопаузе - каждый лишний фактор риска снижения плотности костной ткани может привести к остеопорозу.
Что делать? Отказаться от табака и ограничить алкоголь до норм, рекомендованных ВОЗ - не более одной дозы спиртосодержащих напитков в день для женщин и не более двух - для мужчин.
- Соль разрушает кости
Теория о том, что соль разрушает костную ткань, основывалась на том, в костях содержатся и натрий, и кальций. При увеличении потребления соли (NaCl) кальций выводится из организма, что приводит к снижению минеральной плотности костной ткани и повышает риск переломов. В соответствии с данной теорией, рекомендовалось сократить потребление соли, особенно женщинам в период менопаузы, то есть, из группы риска.
Но недавнее глобальное исследование, в котором были использованы данные 70 тысяч женщин, показало, что выраженной связи между потреблением соли и здоровьем костей нет. А те зависимости, что удавалось выявить ранее, объясняются влиянием индекса массы тела (ИМТ). Чем выше был ИМТ, тем сильнее был риск переломов, и при этом женщины с высоким ИМТ потребляли больше соли.
- Белок вреден для костей
Несколько десятков лет назад было замечено, что большие количества белка приводят к вымыванию кальция из костей. Однако, позднее оказалось, что и адсорбция кальция костной тканью при этом усиливается. В дальнейшем оказалось, что негативное действие избытка белка наблюдалось только на фоне дефицита кальция. Если же кальция достаточно, то, напротив, белок полезен для костей. Наконец, надо учитывать, что белки необходимы для создания мышц. А чем мощнее мышечный корсет, тем лучше он защищает скелет от переломов.
Что делать? Если человек получает кальция менее 600 мг/сутки, то ему не следует выходить при потреблении белка за норму 2г/кг. Следует научиться контролировать свое питание.
- Здоровое питание
В рацион обязательно должны входить такие продукты с высоким содержанием кальция, как молоко, йогурт, сыр, консервированные сардины и лосось, соевые продукты а также некоторые темно-зеленые листовые овощи. Кстати, пшеничные хлопья ухудшают усвоение кальция. Если человек придерживается диеты, в состав которой они входят, между завтраком хлопьями и приемом пищи или БАД с кальцием должно пройти не менее 2-х часов.
- Физическая активность
Как было сказано выше, костная ткань может меняться. Чем выше физическая активность, чем больше нагрузки, тем крепче кости человека. Диван и телевизор не менее разрушительны для костной ткани, чем гормоны. Кстати, вопреки распространенному мнению, езда на велосипеде ничего не дает костям. Мышцам, сердцу - да, а костной ткани - нет. Любителям велопрогулок лучше добавить к своим поездкам что-то еще, чтобы сохранить крепость скелета.
- Добавки кальция
Женщины в возрасте от 18 до 50 лет нуждаются в 1000 мг кальция в день. Но после 50 лет эта цифра возрастает до 1200 мг кальция, поэтому необходимо начинать принимать биологически активные добавки (БАД) кальция с витамином D3.
