Основная клетка костной ткани

Костная ткань представляет собой удивительное единство белковой основы и минерального субстрата, взаимно проникающих друг друга Белковая основа кости составляет 30, минеральная субстанция 60, вода 10 Минеральный компонент костной ткани содержит от 1050 до 1200 кальция, от 450 до 500 фосфора, от 5 до 8 магния В костной ткани содержится фосфата кальция 85, карбоната кальция 10, фосфата магния 1, 5, фторида кальция 0, 3, различных микроэлементов 0, 001 Среди этих микроэлементов хлор, алюминий, бор, фтор, медь, марганец, серебро, свинец, стронций, барий, кадмий, кобальт, железо, цинк, титан, кремний и другие Микроэлементы играют решающую роль вегетативных процессах, протекающих костной ткани Например, медь активирует ферменты, вырабатываемые остеобластами, марганец ускоряет деятельность щелочной фосфотазы, цинк способствует работе ферментов окисления. Волокна состоят из коллагена I типа и складываются пучки, которые могут располагаться параллельно упорядочено или неупорядочено, на основании чего и строится гистологическая классификация костных тканей. Эта клетка костной ткани является более дифференцированной, чем предыдущая Есть у остеоцита отростки, которые находятся канальцах, проходящих сквозь минерализованный матрикс кости, направление их различное Плоское тело расположено углублении лакунах, со всех сторон окружено минерализованной составляющей В цитоплазме имеется ядро овальной формы, занимающее практически весь ее объем. Эта клетка имеет свои задачи, она может создавать вокруг себя кислую среду результате биохимических реакций ткани кости В результате растворяются минеральные соли, после чего ферментами и лизосомами старые или отмершие клетки растворяются и перевариваются. Всего костная ткань имеет два типа, все зависит от микроскопического ее строения Первая называется ретикулофиброзной или грубоволокнистой, вторая пластинчатой Рассмотрим каждую отдельности. Имеет эта костная ткань особое строение, ее клетки расположены неупорядоченно межклеточном веществе Коллагеновые волокна, являющиеся разновидностью соединительной ткани, мощные, плохо минерализованы, направление имеют различное Ретикулофиброзная кость имеет большую плотность, но клетки не имеют ориентации по соединительной ткани коллагеновых волокон.

Когда младенец вырос, его кость содержит основном пластинчатую костную ткань Эта разновидность интересна тем, что минерализованным межклеточным веществом образованы костные пластинки, имеющие толщину от 5 до 7 мкм Любая пластина состоит из коллагеновых волокон соединительной ткани, расположенных параллельно, максимально близко, а также пропитанных кристаллами специального минерала гидроксиаппатита. В основе этого слоя находятся минеральные соли, челюсти именно сюда через альвеолы вживляются импланты Базальный слой расположен наиболее глубоко, является наиболее прочным, есть челюсти много перегородок, пронизанных капиллярами, их же немного. Губчатое вещество расположено внутри любой кости, том числе челюсти, нижней части его содержат альвеолы Его функции сводятся к дополнительному укреплению кости, придании ей пластичности, эта часть является вместилищем костного мозга, который продуцирует клетки крови. Всего у человека содержится от 208 до 214 костей, которые состоят наполовину из неорганической составляющей, четверть приходится на органические вещества, а еще четверть на воду Все это связано между собой соединительной тканью, коллагеновыми волокнами и протеогликанами. Остеобласты содержатся только развивающейся костной ткани В сформированной костной ткани кости они отсутствуют, но содержатся обычно неактивной форме надкостнице В развивающейся костной ткани они охватывают по периферии каждую костную пластинку, плотно прилегая друг к другу, образуя подобие эпителиального пласта Форма таких активно функционирующих клеток может быть кубической, призматической, угловатой В цитоплазме остеобластов содержится хорошо развитая зернистая эндоплазматическая сеть и пластинчатый комплекс Гольджи, много митохондрий Такая ультраструктурная организация свидетельствует о том, что эти клетки являются синтезирующими и секретирующими. Отеокласты костеразрушающие клетки, сформированной костной ткани отсутствуют Но содержатся надкостнице и местах разрушения и перестройки костной ткани Поскольку онтогенезе непрерывно осуществляются локальные процессы перестройки костной ткани, то этих местах обязательно присутствуют и остеокласты В процессе эмбрионального остеогистогенеза эти клетки играют важную роль и определяются большом количестве. Сразу после рождения у человека присутствует более 270 различных костей, но после развития их остается около 206, если не считать мелкие сесамовидные кости Самой большой костью у человека является бедренная кость, а самой маленькой стремя среднем. Остеопонтин Остеопонтин повышает ангиогенез, усиливающий резорбцию кости определенных ситуациях. Матричный внеклеточный белок вызывает заболевание кости под названием остеомаляция.

Гидроксиапатит является основной минеральной структурой В ходе жизни соотношение кальция к фосфату может меняться Также матрице обнаруживаются натрий, магний, калий и карбонат При этом 70 клеточной матрицы состоит из солей, а 30 из органики Коллагеновые нити матрице обеспечивают костную ткань прочностью на растяжение, а минеральные вкрапления обеспечивают прочность на сжатие На 90 95 органическую часть матрицы составляет коллаген I, остальная органическая часть матрицы представляет собой однородную жидкость под названием Основное вещество, которое состоит из протеогликанов. Костная ткань бывает двух типов корковая и губчатая Другие типы тканей включают мозг, нервы, сосуды, эндостом, периостом, хрящ. В зависимости от структуры и физических свойств различают два вида костной ткани. Ё Первая стадия образование скелентного отровка На месте развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток, результате образуется скелетогенный островок и поисходит его васкуляризация. Существенную роль концентрации оссеоида играют матриксные пузырьки типа лизосом, диаметром до 1мкм, которые имеют высокую активность щелочной фосфатазы и пирофосфатазы, содержат липиды и налаживают на внутренней поверхности мембраны кальций Важное место процессах концентрации занимает остеинектин гликопротеид, который связывает соли кальция и фосфора с коллагеном. Перихондральное окостенение процесс остеогистогенеза начинается области диафиза, при этом скелетогенные клетки надхрящницы дифференцируются сторону остеобластов, которые между надхрящницей и хрящом, перихондральные, образуют ретикулофиброзную костную ткань, которая затем перестраивается пластинчатую В связи с тем, что эта кость виде ажурной манжетки окружает диафиз хряща ее называют перихондральной. Следует подчеркнуть, что колонке хондроцитов происходит два противоположно направленных процесса. Энхондральное окостенение процесс образования кости внутри хрящевого зачатка диафизарный центр окостенения. Межклеточное вещество образовано основным веществом, импрегнированным неорганическими слоями и расположенными нем пучками коллагеновых волокон. Остеон основная структурная единица компактного вещества трубчатой кости Каждый остеон представляет собой костную трубку диаметром от 20 до 300 мкм, центральном канале которой располагается питающий сосуд и локализованы остеобласты и остеокласты Вокруг центрального канала концентрически располагаются от 5 до 20 костных пластинок, коллагеновые волокна костных пластинках каждого слоя имеют строго параллельное направление Направление коллагеновых волокон соседних пластинках не совпадает, и поэтому они располагаются под углом друг к другу, что способствует укреплению остеона, как структурного элемента кости Между костными пластинками костных лакунах располагаются тела остеоцитов, которые анастамозируют между собой своими отростками расположенные костных канальцах.

Эндостом тонковолокнистая соединительная ткань, которая выстилает кость со стороны костномозгового канала Волокнистая соединительная ткань содержит остеобласты и остеокласты. Эта ткань состоит из костных пластинок, образованных костными клетками и минерализированным аморфным веществом с коллагеновыми волокнами В разных костных пластинках направление коллагенивых волокон различно. Остеокласты клетки, выполняющие функцию рассасывания, разрушения кости Совместная функция остеобластов и остеокластов лежит основе непрерывного управляемого процесса разрушения и воссоздания кости Этот процесс перестройки костной ткани лежит основе адаптации организма к многообразным физическим нагрузкам за счет выбора наилучших сочетаний жесткости, упругости и эластичности костей и скелета. Недифференцированные мезенхимальные клетки кости остеогенные клетки, контурные клетки Они находятся главным образом на наружной поверхности кости у надкостницы и на поверхностях внутренних пространств кости Из них образуются новые остеобласты и остеокласты. Основное вещество кости состоит главным образом из экстрацеллюлярной жидкости, гликопротеидов и протеогликанов хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота Функция этих веществ пока не вполне ясна, но несомненно то, что они участвуют управлении минерализацией основного вещества перемещением минеральных компонентов кости.

Костную ткань формируют остеобласты Остеобласты на начальном этапе деятельности сходны с фибробластами, поскольку образуют органический матрикс остеоид из коллагеновых преимущественно волокон и аморфного вещества Второй этап минерализация Происходит при участии ферментов остеобластов В результате минерализации образуется костный апатит гидрооксиапатит межклеточном веществе, том числе и волокнах. Структура и функции клеток костной ткани Остеобласты, остеоциты, остеокласты включают себя два дифферона клеток остеоцитарный остеобласты остеоциты и остеокластный. Общая характеристика ретикулофиброзной и пластинчатой костной ткани Ретикулофиброзная костная ткань формируется у плодов человека как основа костей У взрослых она представлена незначительно и находится швах черепа местах прикрепления сухожилий к костям Основу этой ткани составляют беспорядочно расположенные пучки коллагеновые минерализованных волокон В основном веществе этой ткани расположены костные полости с длинными анастомозирующими канальцами, которых лежат костные клетки остеоциты с отростками С поверхности участки кости покрыты надкостницей, из которой ретикулофиброзная костная ткань получает питательные вещества путем диффузии. Пластинчатая костная ткань основной вид костной ткани во взрослом организме Она состоит из костных пластинок, толщина и длина которых от нескольких десятков до сотен микрометров Пластинки включают минерализованные тонкие коллагеновые волокна ориентированных различных плоскостях аморфного вещества В центральных частях пластинок фибриллы и волокна расположены продольно, по периферии тангенциально и поперечно Пластинки могут расслаиваться, а фибриллы одной пластинки могут переходить соседние, образуя единую волокнистую основу кости Кроме того, костные пластинки пронизаны отдельными фибриллами и волокнами направленными перпендикулярно костным пластинкам Волокна и фибриллы вплетаются промежуточные слои между пластинками, все это обуславливает большую прочность пластинчатой костной ткани В костных пластинках есть лакуны расположенные параллельно пластинкам, где лежат остеоциты Их отростки, входящие костные канальцы направлены перпендикулярно костным пластинкам Из пластинчатой костной ткани построены компактное и губчатое вещество большинства плоских и трубчатых костей. Строение диафиза Компактное вещество, образующее диафиз кости, состоит из костных пластинок, толщиной от 415мкм, расположенных определенном порядке В диафизе различают три слоя наружный слой общих пластинок средний слой, образованный концентрически наслоенными пластинками вокруг костных каналов с сосудами и называемый остеонным слоем внутренний слой пластинок Наружные общие пластинки не образуют полных колец вокруг диафиза кости, а прерываются Внутренние общие пластинки хорошо развиты только там, где компактное вещество кости непосредственно граничит с костномозговой полостью Там, где компактное вещество переходит губчатое, его внутренние общие пластинки переходят пластинки перекладин В наружных общих пластинках залегают прободающие фолькмановы каналы, по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды Из надкостницы кость проникают коллагеновые волокна, их называют прободающими шарпеевскими волокнами Они чаще разветвляются слое наружных общих пластинок Могут доходить и до среднего остеонного слоя, но пластинки остеонов не входят В среднем слое большинство костных пластинок располагаются остеонах, а между остеонами лежат вставочные пластинки, направленные перпендикулярно пластинкам остеонов. Перестройка и обновление костной ткани В течение всей жизни человека происходит перестройка и обновление костной ткани Разрушаются первичные остеоны и одновременно появляются новые, как на месте разрушенных, так со стороны периоста Под влиянием остеокластов, которые активизируются различными факторами, костные пластинки остеона разрушаются и на этом месте образуется полость Этот процесс называется резорбцией костной ткани В полости вокруг оставшегося сосуда появляются остеобласты, которые начинают строить новые пластинки, концентрически наслаивающиеся друг на друга Так возникают вторичные генерации остеонов Между остеонами располагаются остатки разрушенных остеонов прежних генераций вставочные пластинки Среди факторов, влияющих на перестройку костной ткани важную роль играет пьезоэлектрический эффект Оказалось, что костных пластинках при изгибах появляется разность потенциалов между вогнутой и выпуклой сторонами Вогнутая сторона заряжена отрицательно, а выпуклая положительно На отрицательно заряженной поверхности всегда отмечается активация остеобластов, процессе аппозиционного новообразования костной ткани, а на положительно заряженной наблюдается ее резорбция с помощью остеокластов Искусственное создание разности потенциалов дает этот же результат Нулевой потенциал, отсутствие физической нагрузки на костную ткань продолжительная иммобилизация и др обуславливает повышение функций остеокластов и выведение солей из кости. Развитие костной ткани эмбриогенезе и постнатальный период У зародыша человека к началу органогенеза 35 недели нет костной ткани На месте будущих костей находятся остеогенные клетки или же хрящевые образования гиалиновый хрящ Это связано с тем, что развитие кости требует достаточного притока кислорода, а этот период хорион плацента находится на стадии формирования и не создает условий для развития костной ткани На 6 неделе эмбриогенеза эти условия создаются, и начинается развитие костной ткани, которое состоит из многочисленных этапов, включает как период эмбриогенеза, так и постнатальное развитие. II Железистые эпителии Поверхностные эпителии это пограничные ткани, расположенные на поверхности тела покровные выстилающие, слизистых оболочек внутренних органов желудка, кишечника, мочевого пузыря и. I Покровные эпителии Морфологическая классификация покровного эпителия учитывает количество слоев клеток одно и многослойные, рядность однослойного эпителия одно и многорядные, форму клеток. Волокнистую хрящевую ткань Гистогенез В эмбриогенезе хрящи формирует мезенхима Клетки мезенхимы размножаются, вступают дифференцировку, округляются, образуют скопления хондробластов.

Ситуационные задачи 1 В костной ткани обнаружены многоядерные клетки, содержащие много лизосом Как называются эти клетки, назовите их происхождение и функции 2 В трубчатой кости, между остеонами расположе. Функции олигодендроглии и леммоцитов 1 Формируют оболочки вокруг нервных клеток, обеспечивая барьернотранспортные функции и изоляцию тел нейронов 2 Образуют миелиновые оболочки, участвуя проведении возбужд. Диффероны нервной ткани периферической нервной системе 1 Ганглиобласт нейробласт молодой нейрон зрелый нейрон 2 Ганглиобласт глиобласт леммоцит шванновская клетка 3 Ганглиобласт глиобласт мантийный глиоцит сателлитоцит. Гемопоэтическая стволовая линия состоит из циркулирующих или костномозговых моноцитов, дифференцирующихся преостеокласты и остеокласты Мезенхимальные клетки, дифференцирующиеся остеобласты, содержатся костных каналах, эндосте, периосте и костном мозге Еще один источник преостеобластов составляют васкулярные перициты Клетки мезенхимы имеют неправильную форму, крупное ядро, окруженное узкой цитоплазмой, практически не содержащей мембранных органелл На процесс дифференцировки клеток влияет щелочная фосфатаза, остеогенный фактор костный морфогенетический белок BMP bone morphogeic protein и pO 2 парциальное давление кислорода При высоких значениях pO 2 остеогенные клетки дифференцируются остеобласты, при низких хондробласты. Наряду с остеокластами, резорбцию межклеточного вещества по стенкам канала остеона осуществляют и остеобласты При интенсивной остеолитической активности группы рядом лежащих остеобластов, формируют лакуны остеобластической резорбции. Светлая зона это зона прикрепления остеокласта к костной ткани Благодаря плотному прикреплению создается замкнутое пространство, ко тором поддерживается высокая концентрация катионов Н и протеолитических ферментов В ней не содержится мембранных органелл, цитоплазма низкой плотности В большом количестве определяются актиновые микрофиламенты, принимающие участие формировании контакта остеокласта с поверхностью минерализованной кости Адгезия остеокласта к костному матриксу опосредуется рецепторами Для рецептора витронектина расшиф рована специфическая аминокислотная последовательность белков матрикса ArgGlyAsp. Гофрированный край имеет мелкие выросты цитоплазмы различной величины, довольно плотно прилежащие друг к другу, направленные к по верхности кости, между которыми определяются фрагменты резорбируемого костного межклеточного вещества Протяженность гоф рированного края остеокластов днем 2 раза больше, чем ночью Эти дан ные коррелируют с циркадианным ритмом формирования костного матрикса и свидетельствуют о наличии биологического ритма резорбции кости остеокластами Показано, что гофрированная каемка остеокластов является динамичной структурой и образуется только при контакте с костным межклеточным веществом, но отсутствует при перемещении остео класта. Минерализация костной ткани Механизмы минерализации кости до кон ца не раскрыты Предполагают, что существует несколько механизмов био минерализации На основе одних механизмов осуществляется минерализа ция пластинчатой костной ткани, других хрящевой ткани и грубоволокнистой костной ткани. Такой конструкцией явля ется костная ячейка которую идеальном при ближении можно считать кубом, имеющим вход во внутреннее пространство че рез одну из стенок, Костные трабекулы одной стен ки переходят без границы костные трабекулы дру гих стенок Костная ткань ячеек окружена средой по наружной поверхности это соединительная, а по внутренней ретикулярная ткани Все остальные тканевые компоненты микроциркуляторное русло, нервные элементы и клетки иммунной системы располагаются ячейке и вблизи костной трабекулы. Остеон состоит из систе мы связанных между собой костных пластинок, окружа ющих центральный канал Остеоциты располагаются между слоями костных пластинок Снаружи остеон ограничен линией цементации, отделяющей его от других остеонов Центральный канал заполнен соединительной тканью, которой размещаются кровеносные лимфатические сосуды и нервные волокна.

Используя тетрациклиновую метку, было доказано, что время образо вания остеонов семилетнем возрасте составляет около 40 суток, а после 40 лет увеличивается до 79 суток Остеон представляет собой такую же дина мичную структуру, как и костная пластинка и ячейка, и ответ на увеличе ние нагрузки происходит образование новых слоев костной ткани по внут ренней поверхности его центрального канала, что ведет к возрастанию ко личества пластинок и сужению просвета канала При уменьшении нагрузки остеолитическая деятельность остеобластов внутренней поверхности канала ведет к уменьшению количества пластинок у остеонов и расширению про света центрального канала. Скелет метаболически активен и постоянно обновляется, и оба процесса регулируются местными и системными факторами Среди основных функций скелета выделяют структурные опора, передвижение, дыхание и защита внутренних органов и метаболические хранилище для кальция, фосфора и карбоната карбонатный костный буфер, связывание токсинов и тяжелых металлов Тесная структурная связь с гемопоэтической системой определяет совместное использование клеток и локальных регулирующих факторов. При нормальном развитии скелета уже эмбриональном периоде хрящевая ткань замещается более твердой костной тканью новообразование кости или моделирование После рождения рост скелета продолжается, но основная клеточная активность направлена на ремоделирование кости, перестройку уже имеющейся структуры кости Вновь сформированная на ранних стадиях равития из мезенхимы кость и кость, образующаяся во время быстрого восстановления, могут иметь относительно дезорганизованную структуру коллагеновых волокон матриксе Такая кость называется тканой woven костью В то же время все другие кости закладываются организованным способом с последовательными слоями хорошо организованного коллагена и называется пластинчатой костью. Кость это обызвествленная соединительная ткань, состоящая из клеток, погруженных твердое основное вещество Около 30 основного вещества составляют органические соединения, преимущественно форме коллагеновых волокон, а остальные 70 неорганические Главный неорганический компонент кости представлен гидроксиапатитом, 3 Ca3 PO4 Ca OH 2, образованным из кальция и фосфата но кости также содержатся различных количествах натрий, магний, калий, хлор, фтор, карбонат и цитрат. Костные клетки остеоциты, находятся лакунах, распределенных по всему основному веществу Лакуны соединяются между собой тонкими канальцами, содержащими отростки остеоцитов Через эти канальцы проходят кровеносные сосуды От каждой лакуны отходит наподобие лучей много тонких канальцев, содержащих цитоплазму отростки остеоцитов, которые могут соединяться с центральным гаверсовым каналом, с другими лакунами или тянуться от одной костной пластинки к другой. Остеобласты образуются из мезенхимальных стволовых клеток, изначально плюрипотентных, которые могут также дифференцироваться клетки мышечной, хрящевой и фиброзной ткани, а также адипоциты Вероятно имеются клетки предшественники, которые могут далее дифференцироваться только остеобласты Эти клетки предшественники остеобластов присутствуют надкостнице и строме костного мозга. Соли фосфата кальция преципитируют на коллагеновых волокнах и окончательно становятся кристаллами гидроксиапатита. Стадии цикла моделирования имеют различную продолжительность Резорбция вероятно продолжается приблизительно две недели Фаза реверсии может длиться до четырех или пяти недель, то время как фаза формирования может продолжаться течение четырех месяцев до тех пор пока новая структурная единица полностью не сформируется.

Кальцитриол увеличивает кишечную абсорбцию кальция и фосфатов, таким образом поддерживая минерализацию кости В высоких концентрациях, при условиях дефицита кальция и фосфора, он также стимулирует резорбцию кости, таким образом помогая поддерживать поставку этих ионов к другим тканям Кальцитриол стимулирует остеокластогенез культурах клеток, но животные, испытывающие недостаток витамина Д, имеют относительно нормальный рост костей и ремоделирование во время своего развития. Простагландины, лейкотриены и окись азота могут быть важны быстрых ответах клеток кости на воспаление и механические силы Простагландины имеют бифазные эффекты на резорбцию и образование кости, но доминирующими эффектами in vivo является стимуляция Образование простагландинов может увеличиваться под влиянием нагрузки и воспалительных цитокинов Окись азота может ингибировать функцию остеокластов, то время как лейкотриены стимулируют резорбцию кости. Факторы роста фибробластов другое семейство белков, вовлеченных развитие скелета Мутации рецепторов для этих факторов приводят к патологическим скелетным фенотипам, таким как ахондроплазия В костной ткани образуются другие факторы роста, такие как эндотелиальный фактор роста, который может играть роль ремоделировании кости. Несмотря на высокую степень минерализации, костных тканях происходят постоянное обновление входящих их состав веществ, постоянное разрушение и созидание, адаптивные перестройки к изменяющимся условиям функционирования Морфофункциональные свойства костной ткани меняются зависимости от возраста, физических нагрузок, условий питания, а также под влиянием деятельности желез внутренней секреции, иннервации и других факторов. Постэмбриональное развитие костной ткани происходит при ее физиологической и репаративной регенерации. Остеоциты от греч osteon кость, cytus клетка это преобладающие по количеству зрелые дефинитивные клетки костной ткани, утратившие способность к делению Они имеют отростчатую форму, компактное, относительно крупное ядро и слабобазофильную цитоплазму Органеллы развиты слабо Наличие центриолей остеоцитах не установлено. Хрящевая и костная ткани В процессе развития позво ночных животных костный скелет появился не сразу У предков современных позвоночных скелет был хрящевым У человеческого зародыша также вначале развивается хрящевой скелет Уже на 5й неделе внутриутробного развития на месте будущих костей появляются скопления клеток первичной соединительной ткани Клетки начинают вырабатывать очень плотное, упругое межкле точное вещество, меняя при этом свой вид Так образуется хряще вой скелет зародыша. Образование костной ткани Развитию костной ткани предше ствует появление особых клеток, сохранивших свойства первичной соединительной ткани и легко превращающихся другие виды опорных тканей Это особые клетки, они быстро размножаются и начинают интенсивно вырабатывать органическое межклеточное вещество, характерное для костной ткани Они названы остеобла стами, образователями кости.

Скелет новорожденного Первые островки, или центры, окостенения появляются уже начале второго месяца внутриут робного развития, а к моменту рождения они отсутствуют только костях запястья, некоторых костях предплюсны и копчике Многие кости имеют не один, а два или несколько центров окосте нения Так, позвонке их три, грудине шесть, а нередко и боль ше Иными словами, будущая кость вначале развивается как несколько отдельных костей, которые впоследствии сливаются во едино В скелете новорожденного ребенка ептр много уряшрн тх частей Хрущевыми остаются эпифизы j концы длинных костей конечностей Во многих кос 1 ях сохраняются хрящевые участки между отдельными центрами окостенения. Мышцы, расположенные на шее, запрокидывают голову, накло няют ее и поворачивают некоторые из них опускают нижнюю челюсть При неподвижно укрепленной голове грудиноключичнососцевидные мышцы и еще некоторые мышцы шеи поднимают rpyiную клетку Целая группа шейных мышц принимает участие движениях подъязычной кости, которая сверху связана с языком, а снизу с гортанью Мышцы, прикрепленные к подъязычной ко сти, другим своим концом соединены с одной из близлежащих костей височной, нижней челюстью, грудиной Сокращение этих мышц, приводя движение подъязычную кость, изменяет положе ние языка и гортани при глотании и произнесении различных звуков. Принцип рычага Сокращаясь, мышцы выполняют рабо ту, либо закрепляя положение костей суставе и делая движение невозможным, либо, наоборот, изменяя их взаимное положение, производя движение В первом случае говорят остатиче__сксш, а во втором о динамической работе мышц. Как правило, количество одновременно сокращающихся воло кон невелико Обычно различные группы волокон сокращаются поочередно, благодаря чему мышца может работать без устали течение длительного времени одни волокна сокращаются, дру гие отдыхают. Нервная система, управляя движениями тела, заставляет мыш цы работать той мере, как это необходимо каждый данный мо мент Мышцы работают экономно и очень производительно Об этом свидетельствует их высокий коэффициент полезного действия как известно, паровых машинах работу превращается при мерно 15 затраченной энергии, остальное ее количество превра щается тепло У человека коэффициент полезного действия мышц, подобно двигателям внутреннего сгорания, может дости гать 25 и даже. Способность мышц сокращаться появляется еще раньше уже к концу второго месяца внутриутробной жизни Постепенно разви вается мышечный тонус, причем период внутриутробного разви тия и грудном возрасте тонус мышц сгибателей преобладает над тонусом мышц разгибателей, что имеет значение для сохранения естественного положения тела матке рис. Это клетка отросчатой формы, располагающаяся особых полостях лакунах, стенка которых образована минерализованным межклеточным веществом костной ткани В теле остеоцита находится ядро и слабо развитые органоиды Отростки располагаются костных каналах С помощью отростков клетки контактируют друг с другом образуя единую функциональную систему В области контактов располагаются десмосомы и нексусы десмосомы для прочности нексусы для транспорта. Костные ткани textus ossei это специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70 неорганических соединений, главным образом фосфатов кальция.

Грубоволокнистая костная ткань образует скелет у низших позвоночных рыб и амфибий У млекопитающих она существует лишь на ранних стадиях внутриутробной жизни, а у взрослого животного местах прикрепления сухожилий мышц и связок В закончившей свое развитие грубоволокнистой кости различают клетки остеоциты и элементы промежуточного вещества аморфное вещество, а также беспорядочно расположенные оссеиновые и небольшое количество эластических волокон Оссеиновые волокна имеют значительную толщину, так как их состав входит большое количество фибрилл. Пластинчатая костная ткань характерна для более высокоорганизованных наземных животных У млекопитающих из пластинчатой костной ткани состоят все кости скелета От грубоволокнистой кости пластинчатая кость отличается тем, что клетки, аморфное вещество и особенно оссеиновые волокна расположены ней упорядоченно, причем последние образуют пластинки Пластинки вместе с клетками пластинчатой кости формируют следующие системы остеоны, вставочные пластинки, генеральные плас. Развивается костная ткань из мезенхимы Мезенхимные клетки, претерпевая ряд превращений, становятся остеобластами. Сформированная костная ткань является самой прочной, она устунает лишь эмали зубов. В длинных костях различают два широких конца эпифизы, более или менее цилиндрическую среднюю часть диафиз и часть кости, где диафиз переходит эпифиз метафиз Метафиз и эпифиз длинных костей разделены слоем хряща эпифизарным хрящом так называемые ростовые площадки. И компактное, и губчатое вещество имеют остеонное строение Различие заключается остеонной организации.

Наряду с постоянной физиологической регенерацией, костная ткань обладает способностью к сепаративной регенерации, вос становлению структуры и функции после повреждения перелома Репаративная регенерация реализуется теми же элементами костной ткани, которые обеспечивают рост и обновление костной структуры хондроцитами и стволовыми остеогенными клетками надкостни цы, соединительнотканными клетками межбалочных пространств губ чатого вещества и сосудистых каналов остеонов, остеобластами Остеоциты регенерации не участвуют Остеокласты стимулируют регенерацию гуморальными факторами. Остеоциты являются основным клеточным элементом зрелой кости Количество органо идов них уменьшено, исчезает способность к пролиферации Функцией остеоцитов является поддержание нормального состояния костного матрикса. Основное вещество костной ткани как и других разновидностей соединительных тканей, состоит. Ее структурнофункционально единицей является костная пластинка В состав каждой костной пластинки входят. 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. 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 результате выпячивания цитолеммы остеобластов и отделяются от этих клеток Их участие минерализации состоит из 2х периодов 1 образования кристалов внутри везикул и 2 разрыва мембраны везикулы, выделения кристалла межклеточное пространство и приклеивание его к коллагеновому волокну при помощи остеонектина склеивающего вещества, вырабатываемого остеобластами. 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 костную ткань диафиза. Остеокласты многоядерные гигантские клетки, разрушающие костный матрикс Это макрофаги костной ткани, образующиеся при слиянии моноцитов Они имеют оксифильную пенистую цитоплазму с многочисленными лизосомами Это резко полярные клетки Одна их сторона прилежит к кости и образует гофрированный край, который состоит из постоянно изменяющихся выростов цитоплазмы Краевые области образуют гладкие светлые зоны, плотно прилипающие к кости Процесс разрушения совершенно отличен от классического фагоцитза Благодаря адгезивным белкам и пересторойке цитоскелета светлые зоны плотно прикрепляются к кости и герметизируют область резорбции Межклеточное пространство области гофрированного края закисляется Это происходит за счет экзоцитоза кислого содержимого вакуолей и благодаря протонным насосам, которые накачивают сюда Н Кислая среда разрушает минеральный компонент матрикса После этого наружу выделяются лизосомальные ферменты, растворяя органическую часть кости Затем светлые зоны отлипают, а продукты резорбции либо просто вытекают из лакуны, либо выводятся остеокластами по механизму трансцитоза. Перестройка кости начинается с активации покоящихся остеобластов Они меняют форму, смещаются и оголяют участок костной поверхности, а также привлекают сюда моноциты, которые сливаются и формируют остеокласты Далее около 6 недель длится фаза резорбции, и затем сюда мигрируют остеобласты и заполняют резорбционную лакуну новой костной тканью.

Пластинчатая костная ткань основная ткань скелета Она состоит из костных пластинок толщиной 310 мкм В каждой коллагеновые волокна лежат параллельно Но соседних пластинках они расположены под разными углами Между пластинками находятся лакуны с остеоцитами Костные канальцы с отростками этих клеток пронизывают пластинки под прямым углом. Кость как орган содержит губчатое и компактное вещество Оба состоят из пластинчатой ткани Губчатое вещество это трехмерная сеть трабекул, между которыми пространство, заполненное красным костным мозгом Трабекулы обычно тонкие и не имеют кровеносных сосудов Питание клеток происходит диффузно через костные канальцы Губчатое вещество перестраивается динамичнее компактного, и здесь чаще возникают патологические изменения. Снаружи кость покрыта надкостницей Наружный слой надкостницы составлен неоформленной соединительной тканью Внутренний слой состоит из рвст, которой находятся покоящиеся остеобласты Функции надкостницы 1 трофическая 2 регенераторная 3 механическая и опорная крепятся сухожилия и связки. Обзор литературы посвящен рассмотрению молекулярных процессов резорбции и гистогенеза костной ткани и их регуляции В статье обобщены данные литературы, характеризующие цитокиновую и гормональную регуляцию интенсивности остеокластогенеза, приводящей к активации костной резорбции, и остеобластогенеза с костеобразованием Охарактеризована ключевая роль формировании дифференцировке и активности остеокластов цитокиновой системы RANKLRANKостеопротегерин и участие этих процессах макрофагальноколониестимулирующего фактора, экспрессии адгезивных рецепторов Обсуждается влияние на формирование кости, остеобластогенез и функциональное состояние остеобластов локальных факторов роста, активации них внутриклеточных сигнальных систем, вызывающих экспрессию генов транскрипционных факторов, контролирующих биосинтез компонентов внеклеточного матрикса и остеогенез NX2, Dlx 5, Osteorix 5 SP 7, Wnt catenin сигнальный путь. CELLULAR AND MOLECULAR MECHANISMS REMODELLING OF BONE TISSUE AND REGULATION.

Остеоциты Остеобласты, остающиеся компактном веществе кости ходе ее обновления, превращаются остеоциты Их способность к синтезу белка резко падает, но клетках появляется множество отростков канальцев, тянущихся за пределы полости резорбции лакуны и соединяющихся с капиллярами, отростками других остеоцитов данной костной единицы остеона и отростками поверхностных остеобластов Считается, что остеоциты формируют синцитий, обеспечивающий перемещение минералов с костной поверхности, и, кроме того, играют роль сенсоров механической нагрузки, генерирующих основной сигнал к формированию и обновлению костной ткани. В зависимости от локализации перелома процесс перестройки и возобновления может длиться от нескольких месяцев до 23. Вторичное сращение происходит за счет образования менее полноценных трех видов мозоли периостальной, ендостальной и параосальной гематома, мягкие ткани То есть организм за счет массивной мозоли периостальной и параоссальной фиксирует отломки происходит компенсация фиксации отломков, которой не осуществил врач В такой ситуации срок консолидации кости значительно увеличивается По характеру мозоли на рентгенограмме можно оценить качество лечения больного чем больший костный мозоль, тем худшей была фиксация перелома для того, чтобы кость срослась путем вторичного сращения всегда необходимая фиксация отломков, если ее не будет, пройдут стадии фибро и хондрогенезу, но срастания кости не будет В месте перелома образуется гематома, она заполняет пространство между костными отломками и разорванными вокруг мягкими тканями, пропитывается костномозговой канал отломков, под надкостницу, мышцы, межмышечные пространства, жировую клетчатку Гематома достигает кожи, образовывая синяки В течение 45 суток кровь остается жидкой, смешиваясь с серозным экссудатом На 1012 сутки кровь находится свернутом состоянии, вокруг костных отломков при незначительном смещении сформированная грануляционная, пропитанная кровью мягкая ткань, которая охватывает все отломки и проникает костномозговой канал, устилая его из середины При наименьших движениях отломки смещаются та целостность грануляционной ткани нарушается При правильном протекании процесса срастания, плотность грануляционной ткани увеличивается, она противодействует смещению обломков Новообразованная ткань превращается фиброзную, появляются очаги кальцификации За 40 дней после перелома вся ткань становится твердой, ее вид напоминает разреженную кость с обильным кровоснабжением и нечеткими границами В следующий период срастания, новообразованная кость отделяется от окружающих тканей, концентрируется вокруг костных обломков и больше соединяется с ними Это общая картина Регенерация костной ткани находится под суровым контролем разных систем организма эндокринной, нервной, иммунной Наиболее сильное влияние на процессы регенерации костной ткани оказывает гуморальная система На регенерацию влияет ряд факторов. Местные факторы Короткие кости, пластинчатые консолидируются медленно экономное использование продуктов Плоские кости возобновляются быстро, образовывая значительную мозоль. Механическая раздражение периосту постукивание молоточку по месту перелома, локальный массаж, дозированная нагрузка конечности, управляемая динамическая нагрузка сегмента конечности аппаратом Пустовойта. Нарушение процесса репаративной регенерации при переломах костей приводит к замедленной консолидации перелома, несращению, или образованию ложного сустава псевдоартроза, иногда образованию нового сустава неоартроза. Несросшимся переломом называют таки случаи, когда костное сращение отломков не состоялось после двойного срока необходимого для консолидации перелома данной кости.

Компресионнодистракционный остеосинтез по Илизарову закрытие щели перелома, стабилизация перелома с помощью межфрагментарной компрессии, пересадка кортикоспонгиозного костного блока или перемещение сегмента. Костная пластика по Волкову применение тонкого аллотрансплантата и следующая их фиксация виде вязанки хвороста. Ранняя десмального оссификация происходит на основе молодой волокнистой соединительной ткани при наличии доброй васкуляризации происходит первично быстро и приводит к образованию грубоволокнистых костных балок, ориентированных вдоль костных отломков. В зависимости от локализации перелома процесс перестройки и восстановление может длиться от нескольких месяцев до 23. Первичное сращения происходит кратчайшие сроки, путем первичного остеогенеза, образуется интермедиарным мозоль для этого должны быть созданы оптимальные условия, встречается при сбитых и компрессионных переломах, при идеальной репозиции и надежной фиксации отломков, диастаз между обломками 50 100. Длинные кости восстанавливаются по разному диафиза и эпифиза эпифизы замедленно, как короткие кости Скорее консолидация тех частях, где до кости крепятся мышцы более кровоснабжения, а также зоны челночная кость, шейка бедра, где анатомически не имеет сосудов замедленная консолидация.

Основные причины замедленного консолидации и образования псевдоартрозов наличие инфекции, отсутствие контакта между костными фрагментами, том числе дефект костной ткани. Наличие щели между фрагментами вследствие интерпозиции мягких тканей, дистракции фрагментов перелома, разведения фрагментов имплантатами при остеосинтезе, неправильной адаптации фрагментов, наличии костного дефекта. Для стимуляции процесса регенерации используют декортикация и трансплантации костной ткани дополнение к стабильной внутренней фиксации как было упомянуто выше. При лечении инфицированного не дренированной псевдоартрозах рекомендованы следующие процедуры. Макрофаги могут быть различной формы круглой, вытянутой, неправильной Оболочка у них складчатая, с большим количеством микроворсинок, с помощью которых они захватывают инородные вещества У этих клеток обычно одно ядро небольших размеров, овальной или бобовидной формы Макрофаги основные защитники организма человека В них уничтожаются микробы, нейтрализуются токсические ядовитые вещества. Тучные клетки имеют неправильную форму, короткие широкие отростки, небольшое ядро В цитоплазме их много зернистости У тучных клеток хорошо развита способность к амебовидным движениям Они участвуют образовании межклеточного вещества и регулировании его состава, вырабатывают вещества, предотвращающие свертывание крови и отложение солей стенках сосудов. Рис 6 Мазок крови человека 1 эритроциты 2, 3, 4, 8 зернистые формы лейкоцитов 5, 6, 7 лимфоциты 9 кровяная пластинка.

В зависимости от характера цитоплазмы, наличия ней включений виде зернышек белка, пигмента, а также зависимости от формы ядра лейкоциты делятся на зернистые и незернистые Первые имеют цитоплазме зернистость и сегментированное, разделенное на отдельные части, ядро В зависимости от вида зернистости, отношения ее к красителям различают нейтрофилы, базофилы и эозинофилы, которые крови находятся определенных количественных соотношениях По изменению этого соотношения при различных заболеваниях определяют не только их характер, но и исход. Незернистые формы лейкоцитов включений цитоплазме не содержат, ядро у них не разделено на части, имеет округлую форму и расположено чаще всего центре клетки К незернистым лейкоцитам относятся лимфоциты и моноциты. Остеокласты многоядерные клетки Они больше, чем остеоциты и остеобласты В каждом остеокласте может быть до 50 ядер В месте соприкосновения остеокласта с костным веществом образуется небольшое вдавление В таких вдавлениях, бухточках, и лежат остеокласты Эти клетки разрушают костную ткань, на месте которой образуется новая В костной ткани непрерывно происходят оба процесса и процесс разрушения, и процесс созидания, обеспечивающие перестройку кости. При копировании активная ссылка обязательна Анатомия и физиология человека. Расположение наиболее типичны для эпителиальных тканей редко клетках соединительной ткани и расположены на апикальном полюсе эпителиоцита. Расположение клетке могут встречаться по всей цитоплазме клетке Иногда сконцентрированы тех местах клетки, где потребность энергии особенно высока например нефроцитах проксимальных и дистальных отделах нефрона сконцентрированы базальных складках цитолеммы структурах мышечных тканей возле миофибрилл.

Состав ферментов, фиксированных на мембранах крист и расположенных с матриксе очень сильно отличается от обычного для митохондрий там расположены не ферменты аэробного окисления, а только ферменты, необходимые для синтеза стероидов Поэтому такие митохондрии не образуют энергию.

 

© Copyright 2017-2018 - articles-seminary.ru