Kości. Struktura kości

Tkanka kostna (textus ossei) to wyspecjalizowany rodzaj tkanki łącznej o wysokiej mineralizacji międzykomórkowej materii organicznej zawierający około 70% związków nieorganicznych, głównie fosforanów wapnia. W tkance kostnej znaleziono ponad 30 mikroelementów (miedź, stront, cynk, bar, magnez itp.), które odgrywają ważną rolę w procesach metabolicznych organizmu.

Materia organiczna - macierz tkanki kostnej - reprezentowana jest głównie przez białka typu kolagenowego i lipidy. W porównaniu do chrząstki zawiera stosunkowo niewielką ilość wody, kwasu siarkowego chondroityny, ale dużo kwasu cytrynowego i innych, które tworzą kompleksy z wapniem, który impregnuje macierz organiczną kości.

Tym samym stała międzykomórkowa substancja tkanki kostnej (w porównaniu z tkanką chrzęstną) nadaje kościom większą wytrzymałość, a jednocześnie kruchość.

Składniki organiczne i nieorganiczne w połączeniu ze sobą decydują o właściwościach mechanicznych tkanki kostnej - odporności na rozciąganie i ściskanie.

Pomimo wysokiego stopnia mineralizacji, w tkankach kostnych następuje ciągła odnowa ich substancji składowych, ciągłe niszczenie i tworzenie, adaptacyjne przegrupowania do zmieniających się warunków pracy. Właściwości morfologiczne i czynnościowe tkanki kostnej zmieniają się w zależności od wieku, aktywności fizycznej, warunków odżywienia, a także pod wpływem czynności gruczołów dokrewnych, unerwienia i innych czynników.

Klasyfikacja

istnieje dwa główne rodzaje tkanki kostnej:

• siateczkowaty (grubo-włóknisty),
• płytkowy.

Te typy tkanki kostnej różnią się właściwościami strukturalnymi i fizycznymi, które determinowane są głównie przez budowę substancji międzykomórkowej. W grubej tkance włóknistej włókna kolagenowe tworzą grube wiązki biegnące w różnych kierunkach, aw tkance blaszkowatej substancja kostna (komórki, włókna, macierz) układa się w układy płytek.

Tkanka kostna obejmuje również zębinę i cement zęba, które są zbliżone do tkanki kostnej pod względem wysokiego stopnia mineralizacji substancji międzykomórkowej oraz podtrzymującej, mechanicznej funkcji.

Komórki kostne: osteoblasty, osteocyty i osteoklasty. Wszystkie rozwijają się z mezenchymu, podobnie jak komórki chrząstki. Dokładniej, z komórek mezenchymalnych sklerotomu mezodermy. Jednak osteoblasty i osteocyty są ze sobą spokrewnione w taki sam sposób, jak fibroblasty i fibrocyty (lub chondroblasty i chodrocyty). A osteoklasty mają inne, krwiopochodne pochodzenie.

Różnica kości i osteohistogeneza

Rozwój tkanka kostna w zarodku odbywa się na dwa sposoby:

• 1) bezpośrednio z mezenchymu, - bezpośrednia osteogeneza;
• 2) z mezenchymu w miejscu wcześniej opracowanego modelu kości chrzęstnej - jest to osteogeneza pośrednia.

Rozwój poembrionalny tkanki kostnej następuje podczas jej fizjologicznej i naprawczej regeneracji.

W procesie rozwoju tkanki kostnej powstaje różnica kości:

• komórki macierzyste,
• półkomórki macierzyste (preosteoblasty),
• osteoblasty (rodzaj fibroblastów)
• osteocyty.

Drugim elementem strukturalnym są osteoklasty (rodzaj makrofagów), które rozwijają się z komórek macierzystych krwi.

Komórki osteogenne macierzyste i półpienne nie są identyfikowane morfologicznie.

Osteoblasty (z gr. osteon – kość, blastos – zarodek), to młode komórki, które tworzą tkankę kostną. W kościach znajdują się tylko w okostnej. Są zdolne do proliferacji. W powstałej kości osteoblasty pokrywają całą powierzchnię rozwijającej się wiązki kostnej niemal ciągłą warstwą.

Kształt osteoblastów jest inny: sześcienny, piramidalny lub kanciasty. Ich rozmiar ciała wynosi około 15-20 mikronów. Jądro jest okrągłe lub owalne, często zlokalizowane ekscentrycznie, zawiera jedno lub więcej jąderek. W cytoplazmie osteoblastów dobrze rozwinięta jest ziarnista siateczka endoplazmatyczna, mitochondria i aparat Golgiego. Wykazuje znaczne ilości RNA i wysoką aktywność fosfatazy alkalicznej.

Osteocyty (z greckiego osteon – kość, cytus – komórka) to dojrzałe (ostateczne) komórki tkanki kostnej, które utraciły zdolność do podziału. Mają kształt procesu, zwarte, stosunkowo duże jądro i słabo zasadochłonną cytoplazmę. Organelle są słabo rozwinięte. Nie ustalono obecności centrioli w osteocytach.

Komórki kości leżą w lukach kostnych, które podążają za konturami osteocytów. Długość wnęk waha się od 22 do 55 mikronów, szerokość od 6 do 14 mikronów. Kanaliki luki kostnej są wypełnione płynem tkankowym, zespolone ze sobą oraz z przestrzeniami okołonaczyniowymi naczyń, które wchodzą do kości. Wymiana substancji między osteocytami a krwią odbywa się przez płyn tkankowy tych kanalików.

Osteoklasty (z greckiego osteon – kość i clastos – rozdrobnione) to komórki o charakterze krwiotwórczym, które mogą niszczyć zwapniałą chrząstkę i kość. Ich średnica sięga 90 mikronów lub więcej i zawierają od 3 do kilkudziesięciu jąder. Cytoplazma jest słabo zasadochłonna, czasem oksyfilna. Osteoklasty zwykle znajdują się na powierzchni prętów kostnych. Ta strona osteoklastów, która sąsiaduje ze zniszczoną powierzchnią, jest bogata w wyrostki cytoplazmatyczne (brzeg falisty); jest to obszar syntezy i wydzielania enzymów hydrolitycznych. Wzdłuż obwodu osteoklastów znajduje się strefa ścisłego przylegania komórki do powierzchni kości, która niejako uszczelnia obszar działania enzymów. Ta strefa cytoplazmy jest jasna, zawiera niewiele organelli, z wyjątkiem mikrofilamentów składających się z aktyny.

Obwodowa warstwa cytoplazmy powyżej falistej krawędzi zawiera liczne małe pęcherzyki i większe wakuole.

Uważa się, że osteoklasty uwalniają CO2 do środowiska, a enzym anhydraza węglanowa sprzyja powstawaniu kwasu węglowego (H2CO3) i rozpuszczaniu związków wapnia. Osteoklast jest bogaty w mitochondria i lizosomy, których enzymy (kolagenaza i inne proteazy) rozkładają kolagen i proteoglikany macierzy kostnej.

Uważa się, że jeden osteoklast może zniszczyć tyle kości, co 100 osteoblastów w tym samym czasie. Funkcje osteoblastów i osteoklastów są ze sobą powiązane i regulowane przez hormony, prostaglandyny, obciążenie funkcjonalne, witaminy itp.

Substancja międzykomórkowa (substantia intercellularis) składa się z podstawowej amorficznej substancji impregnowanej solami nieorganicznymi, w której znajdują się włókna kolagenowe tworzące małe wiązki. Zawierają głównie białko - typy kolagenu I i V. Włókna mogą mieć kierunek losowy – w siateczkowatej tkance kostnej lub kierunek ściśle zorientowany – w blaszkowatej tkance kostnej.

osteohistogeneza tkanki kostnej komórka krwi

Tkanka kostna jest siateczkowato-włóknista i płytkowa.

Siateczkowatowłóknista (grubo włóknista) tkanka kostna

siateczkowato włóknista tkanka kostna textus osseus reticulofibrosus) występuje głównie w embrionach. U dorosłych można go znaleźć w miejscu przerośniętych szwów czaszkowych, w miejscach przyczepu ścięgien do kości. Losowo ułożone włókna kolagenowe tworzą w nim grube pęczki, wyraźnie widoczne mikroskopowo nawet przy małych powiększeniach.

W głównej substancji siateczkowatej tkanki kostnej znajdują się wydłużone, owalne luki kostne z długimi kanalikami zespolenia, w których leżą osteocyty z ich procesami. Z powierzchni gruba włóknista kość pokryta jest okostną.

blaszkowata tkanka kostna

Tkanka kostna blaszkowata ( textus osseus lamellaris) - najczęstszy rodzaj tkanki kostnej w ciele dorosłego. Składa się z kości dokumentacja (lamele ossea). Grubość i długość tych ostatnich waha się od kilkudziesięciu do setek mikrometrów. Nie są monolityczne, ale zawierają fibryle zorientowane w różnych płaszczyznach.

W centralnej części płytek włókna mają głównie kierunek wzdłużny, wzdłuż obrzeża - dodawane są kierunki styczne i poprzeczne. Płytki mogą się rozwarstwiać, a włókienka jednej płytki mogą przechodzić w sąsiednie, tworząc pojedynczą włóknistą podstawę kostną. Ponadto płytki kostne są przesiąknięte pojedynczymi fibrylami i włóknami zorientowanymi prostopadle do płytek kostnych, wplecionymi w warstwy pośrednie między nimi, dzięki czemu uzyskuje się większą wytrzymałość blaszkowatej tkanki kostnej. Zarówno zwarta, jak i gąbczasta materia zbudowana jest z tej tkanki w większości płaskich i cylindrycznych kości szkieletu.

Struktura histologiczna kości rurkowej jako narządu

Kość rurkowa jako narząd zbudowana jest głównie z blaszkowatej tkanki kostnej, z wyjątkiem guzków. Na zewnątrz kość pokryta jest okostną, z wyjątkiem powierzchni stawowych nasad pokrytych chrząstką szklistą.

Okostna lub okostna ( okostna). W okostnej występują dwie warstwy: zewnętrzny(włókniste) i wnętrze(komórkowy). Warstwa zewnętrzna składa się głównie z włóknistej tkanki łącznej. Warstwa wewnętrzna zawiera osteogenne komórki kambium, preosteoblasty i osteoblasty o różnym stopniu zróżnicowania. Komórki kambium w kształcie wrzeciona mają niewielką ilość cytoplazmy i umiarkowanie rozwinięty aparat syntetyczny. Preosteoblasty to energicznie proliferujące komórki o owalnym kształcie, zdolne do syntezy mukopolisacharydów. Osteoblasty charakteryzują się wysoko rozwiniętym aparatem do syntezy białek (kolagen). Przez okostną przechodzą naczynia i nerwy zaopatrujące kość.

Okostna łączy kość z otaczającymi ją tkankami i bierze udział w jej trofizmie, rozwoju, wzroście i regeneracji.

Struktura trzonu

Zwarta substancja tworząca trzon kości składa się z płytek kostnych [których grubość waha się od 4 do 12-15 mikronów]. Płytki kostne są ułożone w określonej kolejności, tworząc złożone formacje - osteon lub systemy Haversa. Trzon składa się z trzech warstw:

• zewnętrzna warstwa lameli wspólnych,
• warstwa środkowa, osteonowa i
• wewnętrzna warstwa wspólnych lameli.

Płytki zewnętrzne wspólne (ogólne) nie tworzą pełnych pierścieni wokół trzonu kości, nakładają się na powierzchnię kolejnymi warstwami płytek. Płytki wewnętrzne wspólne są dobrze rozwinięte tylko tam, gdzie zwarta substancja kostna bezpośrednio graniczy z jamą szpikową. W tych samych miejscach, w których zwarta substancja przechodzi w gąbczastą, jej wewnętrzne wspólne płytki przechodzą w płytki poprzeczek gąbczastej substancji.

Kanały perforujące (Volkmanna) leżą w zewnętrznych wspólnych płytkach, przez które naczynia wnikają do kości z okostnej do kości. Od strony okostnej włókna kolagenowe wnikają do kości pod różnymi kątami. Włókna te nazywają się włókna perforujące (Sharpey). Najczęściej rozgałęziają się one tylko w zewnętrznej warstwie blaszek wspólnych, ale mogą też wnikać w środkową warstwę osteonu, ale nigdy nie wnikają do blaszek osteonu.

W warstwie środkowej płytki kostne znajdują się w osteonach. W płytkach kostnych znajdują się fibryle kolagenowe przylutowane do zwapniałej matrycy. Włókna mają różne kierunki, ale przeważnie są zorientowane równolegle do długiej osi osteonu.

Osteony(Systemy Haversa) to jednostki strukturalne zwartej substancji kości rurkowej. Są to cylindry składające się z płytek kostnych, jakby włożone jeden w drugi. W płytkach kostnych i między nimi znajdują się ciała komórek kostnych i ich procesy, utrwalone w substancji międzykomórkowej kości. Każdy osteon jest oddzielony od sąsiednich osteonów przez tak zwaną linię podziału utworzoną przez główną substancję, która je cementuje. W centralnym kanale osteonu przechodzą naczynia krwionośne wraz z towarzyszącą im tkanką łączną i komórkami osteogennymi.

W trzonie kości długiej osteony są zlokalizowane głównie równolegle do osi długiej. Osteon łączy się ze sobą. , w miejscach zespoleń sąsiadujące z nimi płytki zmieniają kierunek. Takie kanały nazywane są perforacją lub odżywianiem. Naczynia znajdujące się w kanałach osteonu komunikują się ze sobą oraz z naczyniami szpiku kostnego i okostnej.

Większość trzonu to zwarta substancja kości rurkowatych. Na wewnętrznej powierzchni trzonu, graniczącej z jamą szpikową, blaszkowata tkanka kostna tworzy poprzeczki kostne kości gąbczastej. Jama trzonu kości rurkowych jest wypełniona szpikiem kostnym.

Endost (śródkostna) - błona pokrywająca kość od strony jamy szpiku kostnego. W śródkostnym uformowanej powierzchni kości na zewnętrznej krawędzi zmineralizowanej substancji kostnej wyróżnia się linia osmiofilna; warstwa osteoidu, składająca się z substancji amorficznej, włókienek kolagenowych i osteoblastów, naczyń włosowatych krwi i zakończeń nerwowych, warstwa komórek płaskonabłonkowych, które niewyraźnie oddzielają śródkostne od elementów szpiku kostnego. Grubość śródkostnej przekracza 1-2 mikrony, ale mniej niż okostnej.

W obszarach aktywnego tworzenia kości grubość śródkostnego zwiększa się 10-20 razy z powodu warstwy osteoidu z powodu wzrostu aktywności syntetycznej osteoblastów i ich prekursorów. Podczas przebudowy kości osteoklasty znajdują się w śródkostnym. W śródkostnym starzejącej się kości populacja osteoblastów i komórek progenitorowych zmniejsza się, ale wzrasta aktywność osteoklastów, co prowadzi do ścieńczenia warstwy zbitej i przebudowy kości gąbczastej.

Pomiędzy śródkostną a okostną zachodzi pewien mikrokrążenie płynów i minerałów dzięki układowi lakunarno-kanałowemu tkanki kostnej.

Waskularyzacja kości. Naczynia krwionośne tworzą gęstą sieć w wewnętrznej warstwie okostnej. Stąd wychodzą cienkie gałęzie tętnic, które oprócz dopływu krwi do osteonów, wnikają do szpiku kostnego przez otwory odżywcze i biorą udział w tworzeniu sieci naczyń włosowatych, które go zasilają. Naczynia limfatyczne zlokalizowane są głównie w zewnętrznej warstwie okostnej.

Unerwienie kości. W okostnej włókna nerwowe zmielinizowane i niezmielinizowane tworzą splot. Część włókien towarzyszy naczyniom krwionośnym i wnika wraz z nimi przez otwory odżywcze do kanałów o tej samej nazwie, a następnie do kanałów osteonowych, a następnie dociera do szpiku kostnego. Kolejna część włókien kończy się w okostnej wolnymi rozgałęzieniami nerwowymi, a także uczestniczy w tworzeniu ciał otoczkowych.

Wzrost kości rurkowych.

Wzrost kości to bardzo długi proces. Rozpoczyna się u ludzi od wczesnych stadiów embrionalnych i kończy się średnio w wieku 20 lat. Przez cały okres wzrostu kość zwiększa się zarówno pod względem długości, jak i szerokości.

Wzrost kości długich na długość zapewniona przez obecność chrzęstna płytka przynasadowa, w którym manifestują się dwa przeciwstawne procesy histogenetyczne. Jednym z nich jest zniszczenie płytki nasadowej z tworzeniem tkanki kostnej, a drugim jest nieustanne uzupełnianie tkanki chrzęstnej przez nowotwór komórek. Jednak z czasem procesy niszczenia chrząstki zaczynają przeważać nad procesami nowotworowymi, w wyniku czego płytka chrzęstna staje się cieńsza i zanika.

W chrząstce przynasadowej istnieją trzy strefy:

• strefa graniczna (nienaruszona chrząstka),
• strefa kolumnowych (aktywnie dzielących się) komórek i
• strefa pęcherzykowatych (zmienionych dystroficznie) komórek.

Strefa graniczna, zlokalizowana w pobliżu nasady, składa się z okrągłych i owalnych komórek oraz pojedynczych grup izogenicznych, które zapewniają połączenie między płytką chrzęstną a kością nasady. W jamach między kością a chrząstką znajdują się naczynia włosowate krwi, które odżywiają komórki głębszych stref płytki chrzęstnej. Strefa komórek kolumnowych zawiera aktywnie proliferujące komórki, które tworzą kolumny usytuowane wzdłuż osi kości i zapewniają jej wzrost i długość. Proksymalne końce kolumn składają się z dojrzewających, różnicujących się komórek chrząstki. Są bogate w glikogen i fosfatazę alkaliczną. Obie te strefy są najbardziej reaktywne pod wpływem hormonów i innych czynników wpływających na procesy kostnienia i wzrostu kości. Strefa komórek pęcherzykowych charakteryzuje się nawodnieniem i zniszczeniem chondrocytów, a następnie kostnieniem śródchrzęstnym. Dalsza część tej strefy graniczy z trzonem, skąd wnikają do niej komórki osteogenne i naczynia włosowate. Wzdłużnie zorientowane kolumny kości śródchrzęstnej są zasadniczo kanalikami kostnymi, w których tworzą się osteony.

Następnie centra kostnienia w trzonie i nasadzie łączą się i kończy się wzrost kości.

Wzrost kości długich szeroki przeprowadzane przez okostną. Od strony okostnej bardzo wcześnie zaczyna tworzyć się drobnowłóknista kość w koncentrycznych warstwach. Ten apozycyjny wzrost trwa aż do zakończenia tworzenia się kości. Liczba osteonów bezpośrednio po urodzeniu jest niewielka, ale w wieku 25 lat w kościach długich kończyn ich liczba znacznie wzrasta.

Niektóre terminy z medycyny praktycznej:

• osteodystrofia- zwyrodnienie tkanki kostnej, spowodowane naruszeniem procesów metabolizmu śródmiąższowego; charakteryzuje się restrukturyzacją struktury kości z wymianą elementów kostnych na osteoid i tkankę włóknistą, czasami przez zwiększoną osteogenezę;
• meloreostoza(syn.: choroba Leri, osteoza eburnisans, osteopatia hiperostotica, rizomonomeleoreostoza) jest chorobą wrodzoną charakteryzującą się ciężką stwardnieniem, hiperostozą i deformacją jednej lub więcej długich kości rurkowych (kość udowa, piszczelowa, kość ramienna);

Tkanka kostna rozwija się z mezenchymu i jest formą tkanki łącznej, w której substancja międzykomórkowa jest zwapniona. Substancja międzykomórkowa składa się z głównej substancji, w której znajdują się włókna i sole nieorganiczne. Włókna takie jak włókna kolagenowe tkanki łącznej nazywane są osseiną. Włókna i główna substancja między nimi są impregnowane solami wapnia, fosforu, magnezu itp., które tworzą złożone związki.
W substancji międzykomórkowej znajdują się ubytki połączone najcieńszymi kanalikami kostnymi. W tych jamach leżą osteocyty - komórki ukształtowane procesowo, niezdolne do mitozy, ze słabo wyrażonymi organellami. Do kanalików wnikają procesy osteocytów, które mają ogromne znaczenie w dostarczaniu składników odżywczych do komórek i substancji podstawowej. Kanaliki są połączone z kanałami w kości, które zawierają naczynia krwionośne, zapewniając szlaki wymiany materiałów między osteocytami a krwią.
Oprócz osteocytów w tkance kostnej znajdują się osteoblasty. Ich cytoplazma jest zasadochłonna i zawiera dużą ilość RNA. Dobrze rozwinięte organelle. Osteoblasty tworzą tkankę kostną, uwalniając substancję międzykomórkową i zatapiając się w niej zamieniają się w osteocyty. W związku z tym w powstałej kości osteoblasty znajdują się tylko w obszarach wzrostu i regeneracji tkanki kostnej.
Inną formą komórek kostnych są osteoklasty – duże komórki wielojądrowe. Ich cytoplazma zawiera dużą liczbę lizosomów. Komórki te tworzą mikrokosmki skierowane na mikroogniska niszczenia kości lub chrząstki.
Osteoklast wydziela enzymy, które mogą wyjaśniać rozpuszczanie przez niego substancji kostnej. Komórki te biorą czynny udział w niszczeniu kości. Przy procesach patologicznych w tkance kostnej ich liczba gwałtownie wzrasta. Mają też znaczenie w procesie rozwoju kości: w procesie budowania ostatecznej postaci kości niszczą zwapniałą chrząstkę, a nawet nowo powstałą kość: „korekując” jej pierwotną formę. W procesie tworzenia kości naczynia krwionośne biorą czynny udział, zapewniając tworzenie miejsca osteogenicznego.
Tkanka kostna buduje szkielet, a tym samym pełni funkcję wspierającą. Materiał szkieletowy jest mocny tylko wtedy, gdy połączy się organiczne i nieorganiczne składniki kości (usunięcie substancji organicznych powoduje kruchość kości, nieorganiczna - miękkość). Kości biorą również udział w przemianie materii, ponieważ są swego rodzaju magazynem wapnia, fosforu i innych substancji.
Tkanka kostna, pomimo swojej wytrzymałości i gęstości, stale odnawia swoje substancje składowe, następuje restrukturyzacja wewnętrznej struktury kości, a nawet zmiana jej zewnętrznego kształtu.
Istnieją dwa rodzaje tkanki kostnej: gruboziarnista włóknista i płytkowa (ryc. 25, a, b).
gruba włóknista kość. W tej kości, w substancji gruntowej, w różnych kierunkach przechodzą potężne wiązki włókien osseiny. Osteocyty znajdują się również bez określonej orientacji. Z takiej tkanki zbudowane są kości szkieletu ryb i płazów. U wyższych kręgowców, w stanie dorosłym, kość grubowłóknista występuje w miejscach, gdzie szwy czaszkowe są zarośnięte i gdzie ścięgna są przyczepione do kości.
kość blaszkowata. Większość dorosłego szkieletu zbudowana jest z blaszkowatej tkanki kostnej. Trzon kości rurkowej składa się z trzech warstw - warstwy zewnętrznych płytek ogólnych, warstwy systemów haversowskich (osteonów) i warstwy wewnętrznych płytek ogólnych. Zewnętrzne płytki ogólne znajdują się pod okostną, wewnętrzne - od strony szpiku kostnego. Płytki te pokrywają całą kość, tworząc koncentryczne warstwy. Kanały przechodzą przez płytki ogólne do kości, w której przechodzą naczynia krwionośne. Każda płytka jest charakterystyczną podstawową substancją kości, w której w równoległych rzędach biegną wiązki włókien osseiny (kolagen). Osteocyty leżą między płytkami.

a - grube włókniste: I - komórki kostne (osteocyty) - 2 - substancja międzykomórkowa, b - płytkowe: I - osteon, 2 - wewnętrzne płytki ogólne, 3 - zewnętrzne płytki ogólne, 4 - osteony (Havers) kanał.

Wideo: Preparat histologiczny „Gruba włóknista tkanka kostna”

W środkowej warstwie płytki kostne są ułożone koncentrycznie wokół kanału, przez który przechodzą naczynia krwionośne, tworząc osteon (system Haversa). Osteon to jakby system cylindrów włożonych jeden w drugi. Taka konstrukcja zapewnia kości ekstremalną wytrzymałość. W dwóch sąsiednich płytach wiązki włókien osseiny biegną w różnych kierunkach, prawie pod kątem prostym do siebie. Płytki interkalowane (pośrednie) znajdują się między osteonami. Są to części dawnych osteonów, świadczące o aktywnej restrukturyzacji tkanki kostnej. Okostna to włóknista tkanka łączna zawierająca osteoblasty, naczynia krwionośne i zakończenia nerwowe. Osteoblasty są aktywowane podczas złamań kości i biorą udział w tworzeniu kości.

Uwaga, tylko DZIŚ!

Układ mięśniowo-szkieletowy Ciało ludzkie składa się z kości i mięśni szkieletowych. Dzięki zdolności do skurczu mięśnie wprawiają w ruch kości szkieletu, w wyniku czego ludzkie ciało lub jego części mogą poruszać się w przestrzeni i wykonywać tę lub inną pracę. Skurcz mięśni następuje pod wpływem impulsów nerwowych pochodzących z ośrodkowego układu nerwowego. Mięśnie szkieletowe są jednym z głównych aparatów efektorowych układu nerwowego, co przekonująco wykazali fizjolodzy.

ICH. Sieczenow napisał: „Cała nieskończona różnorodność zewnętrznych przejawów aktywności mózgu zostaje ostatecznie zredukowana do jednego zjawiska - ruchu mięśni”. Oprócz szkieletu kostnego i mięśni na układ narządów ruchu i podparcia składają się stawy, chrząstki, ścięgna, więzadła, powięź.

Główna funkcja kości- zapewnienie solidnego podparcia dla organizmu człowieka. Wraz z tą funkcją mechaniczną kości biorą również udział w metabolizmie minerałów, ponieważ zawierają główne źródło wapnia, fosforu i innych minerałów. Kości zawierają czerwony szpik kostny - główny narząd hematopoezy. Kość to organ zbudowany głównie z tkanki kostnej. Skład każdej kości obejmuje również szereg tkanek, które są w określonych proporcjach.

Rozważmy na przykład strukturę rurki kości, czyli ludzka kość udowa. Składa się z blaszkowatej tkanki kostnej, okostnej (okostnej), śródkostnej, chrząstki stawowej, śródbłonka maziowego, naczyń i nerwów. Jama trzonu, a także przestrzenie gąbczastej substancji nasad są wypełnione szpikiem kostnym. Zwarta substancja kości jest reprezentowana przez blaszkową tkankę kostną. Poza trzonem kości znajduje się okostna (okostna), a następnie zewnętrzne płytki otaczające (ogólne).

Od wewnątrz z boku jama szpikowa zlokalizowane są wewnętrzne płytki otaczające (ogólne), pokryte endostomią. Główna część kości rurkowej, znajdująca się pomiędzy zewnętrznymi i wewnętrznymi płytkami otaczającymi, składa się z osteonów i płytek interkalowanych (osteny szczątkowe) wypełniających szczeliny między nimi.

Osteon jest trójwymiarowym cylindrycznym układem koncentrycznie ułożonych płytek kostnych i osteocytów otaczających centralny kanał osteonu. W płytkach kostnych włókienka osseiny są ciasno i równolegle do siebie. Cylindry kostno-blaszkowe są niejako wkładane jeden w drugi. W sąsiednich koncentrycznych płytkach kostnych nowe włókienka kostne biegną pod innym kątem. Dzięki temu uzyskuje się wyjątkową wytrzymałość osteonów. Złożona struktura osteonów powstaje w procesie histogenezy tkanki kostnej i jej ciągłej restrukturyzacji.

Część osteon jest zniszczony. Ich szczątki to wstawione płyty. Wraz z tym powstają nowe osteony. Ich źródłem są komórki kambium zlokalizowane w luźnej tkance łącznej wokół naczyń w kanałach osteonowych. Dużą rolę w procesie restrukturyzacji, a zwłaszcza w mechanizmach odbioru obciążeń fizycznych, przypisuje się efektom piezoelektrycznym. Gdy płytki kostne są wygięte, na ich powierzchni powstają ładunki + i -. Uważa się, że ładunek dodatni powoduje różnicowanie osteoklastów, a ładunek ujemny – osteoblasty.

Tak więc, w tkanka kostna procesy tworzenia i niszczenia przebiegają harmonijnie, dzięki czemu osiągana jest wytrzymałość mechaniczna i fizjologiczna regeneracja kości.

Wzrost rurkowy kości długość zwykle kończy się w wieku 20 lat. Do tego czasu funkcjonuje chrząstka przynasadowa, zlokalizowana między nasadą a trzonem. W płytce przynasadowej wyróżnia się strefę graniczną, położoną bliżej tkanki kostnej nasady. Strefa ta nazywana jest również strefą spoczynkową chrząstki. Następnie izolowana jest strefa proliferacji młodej chrząstki lub strefa komórek kolumnowych. Tutaj powstają nowe chondroblasty, które zastępują komórki chrząstki, które obumierają na powierzchni trzonu płytki.

Następna strefa w metaepiphyseal nagrywać zwana strefą dojrzewania chrząstki lub strefą komórek pęcherzyka. Charakteryzuje się zniszczeniem chondrocytów, a następnie kostnieniem śródchrzęstnym. Przydziel inną strefę zwapnienia chrząstki. Graniczy bezpośrednio z tkanką kostną trzonu. Wnikają w nią naczynia włosowate i komórki osteogenne. Te ostatnie zamieniają się w osteoblasty, które tworzą poprzeczki kostne po stronie trzonu płytki przynasadowej.

W ten sposób, śródmiąższowy wzrost chrząstki po stronie nasadowej płytki przynasadowej odpycha nasadę od trzonu, ale płytka przynasadowa nie zwiększa swojej grubości, ponieważ od strony trzonu ulega ciągłej resorpcji i jest zastępowana przez tkankę kostną. Z tego powodu następuje wzrost długości kości rurkowych.

Lekcja numer 10

Ruch drogowy. Budowa układu mięśniowo-szkieletowego. Zapobieganie jej chorobom

II. Szkielet

III. Aparat mięśniowy

Struktura mięśni

2) grupy mięśniowe

I. Struktura funkcjonalna układu mięśniowo-szkieletowego

1) wsparcie ciała

2) Ruch ciała lub jego części w przestrzeni

3) Ochronny(ochrona narządów wewnętrznych, mózgu i rdzenia kręgowego itp.)

Podstawowe zasady funkcjonowania systemu

1) Podstawowe zasady funkcjonowania szkieletu: działa zgodnie z prawami mechaniki

2) Podstawowe zasady funkcjonowania aparatu mięśniowego:

A) arbitralny (świadomy) charakter skurczu

B) większość mięśni jest pogrupowana w funkcjonalne kompleksy - agonistów (wykonują ruch ciała lub jego części w jednym kierunku) i antagonistów (wykonują ruch ciała lub jego części w przeciwnych kierunkach); skoordynowana praca tych kompleksów mięśniowych jest osiągana dzięki koordynacji procesów wzbudzania i hamowania w neuronach odpowiednich łuków somatycznych)

C) przy nadmiernym obciążeniu mięśni rozwija się w nich stan zmęczenia; powstałe bóle i zmęczenie mięśni są związane ze względnym brakiem tlenu w tkance mięśniowej (dostawa pozostaje w tyle za zużyciem), aktywacją glikolizy, powstawaniem nadmiernych ilości kwasu mlekowego i jego uwalnianiem do ogólnego krążenia

3) Mechanizmy regulacyjne

A) regulacja nerwowa układu mięśniowo-szkieletowego prowadzona jest przez oddział somatyczny układu nerwowego

B) główną zasadą regulacji jest odruch (somatyczne łuki odruchowe zamykają się na poziomie rdzenia kręgowego i pnia mózgu)

C) śródmózgowie odgrywa ważną rolę w czynności somatycznego układu nerwowego

C) najwyższym ogniwem w systemie regulacji ruchów jest kora półkul mózgowych kresomózgowia (strefy mięśniowo-skórne zlokalizowane po obu stronach bruzdy centralnej)

D) wraz z powyższymi strukturami nerwowymi móżdżek, jądra podstawne kresomózgowia i układ limbiczny odgrywają ważną rolę w regulacji aktywności ruchowej.

II. Szkielet

Ma ponad 200 kości. Struktura kości.

1) Klasyfikacja kości:

Kości płaskie (np. kości czołowe i ciemieniowe czaszki, łopatki, mostka)

Kości rurkowe (np. kość udowa, kość ramienna)

Budowa anatomiczna kości

Płaskie kości: składają się z dwóch cienkich płytek, pomiędzy którymi znajduje się gąbczasta substancja

Kości długie: w kości długiej wyróżnia się dwie nasady, utworzone z gąbczastej substancji, oraz trzon zbudowany ze zwartej substancji. Nasady pokryte są od zewnątrz chrząstką szklistą (część aparatu stawowego)

Trzon pokryty jest od zewnątrz okostną, od wewnątrz od strony jamy szpikowej - śródkostną; okostna pełni funkcje ochronne i troficzne, a także zapewnia wzrost (w grubości) i regenerację kości.

Struktura histologiczna kości

Kości osoby dorosłej składają się z blaszkowatej tkanki kostnej; grubowłóknista tkanka kostna znajduje się tylko w szwach czaszkowych i miejscach przyczepu ścięgien do kości. Ogólny plan mikroskopowej struktury tkanki kostnej: elementarnym blokiem strukturalnym blaszkowatej tkanki kostnej jest płytka kostna, składająca się z wielu równolegle zorientowanych włókien kolagenowych impregnowanych fosforanem wapnia oraz komórek (głównie osteocytów). Struktury wyższego rzędu powstają z płytek kostnych - osteonów, płytek ogólnych i pakietów kostnych. Osteon to system koncentrycznych cylindrów, których ścianę tworzy płytka kostna, w środku której znajduje się kanał zawierający naczynia krwionośne i włókna nerwowe. Należy zauważyć, że kierunki włókien w sąsiednich cylindrach nie pokrywają się, co zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną konstrukcji jako całości. Osteony stanowią podstawę zwartej substancji kości rurkowych. Płytki ogólne to zestaw (zwykle do dziesięciu) wydłużonych płytek kostnych umieszczonych wzdłuż zewnętrznego i wewnętrznego obwodu trzonu kości rurkowych. Pakiet kostny to zespół kilku płytek kostnych. Wiele pakietów kostnych tworzy gąbczastą substancję kości płaskich i nasad kości rurkowatych, należy podkreślić, że wewnętrzna architektura kości jest taka, że ​​wszystkie ich elementy konstrukcyjne są zorganizowane w przestrzeni zgodnie z kierunkiem linii sił, dzięki czemu uzyskuje się znaczną wytrzymałość przy stosunkowo małej grubości kości.

Stawy kostne

A) Ciągły: charakteryzuje się obecnością wyściółki między kośćmi, składającej się z tkanki łącznej (np. więzadeł kręgosłupa), chrząstki (np. krążków międzykręgowych), tkanki kostnej (np.: stawów kości czołowych i ciemieniowych czaszka),

B) Nieciągły: charakteryzuje się następującą strukturą: pomiędzy kośćmi znajduje się wgłębienie zawierające płyn, który zmniejsza tarcie powierzchni stawowych (te ostatnie, jak wspomniano powyżej, pokryte są chrząstką szklistą). Aparat stawowy zawiera struktury pomocnicze, w szczególności torebkę stawową wykonaną z tkanki łącznej. Odmiany stawów nieciągłych: cylindryczne (np. staw między I i II kręgiem szyjnym), blokowe (np. staw międzypaliczkowy), elipsoidalne (np. staw nadgarstkowy), siodłowe (np. staw nadgarstkowo-śródręczny kciuka), płaskie (np. staw między płaskimi wyrostkami kręgów), kulisty (np. staw biodrowy)

Działy szkieletu

A) Szkielet głowy (czaszki) obejmuje: część mózgu składa się z sześciu kości - jednej przedniej, dwóch ciemieniowych, dwóch skroniowych, jednej potylicznej), część twarzy składa się z pięciu głównych kości - jednej górnej szczęki, jednej dolnej szczęki , dwie kości jarzmowe, jedna kość podniebienna.

B) Szkielet ciała reprezentowany jest przez:

Kręgosłup zbudowany z poszczególnych kręgów połączonych krążkami międzykręgowymi (składają się z chrząstki włóknistej, nadają kręgosłupowi elastyczność i pełnią funkcję amortyzującą). Pojedynczy kręg to kostny pierścień. Kręgosłup składa się z pięciu odcinków: szyjnego (7 kręgów), piersiowego (12 kręgów), lędźwiowego (5 kręgów), krzyżowego (5 zrośniętych kręgów), ogonowego (4-5 zrośniętych kręgów). Kręgosłup charakteryzuje się kształtem litery S, posiada cztery wygięcia: dwa do tyłu (kifoza) i dwa do przodu (lordoza).

Klatka piersiowa, która obejmuje kręgosłup piersiowy, mostek, 12 par żeber (10 z nich jest połączonych z mostkiem, 2 oscylują)

C) szkielet kończyn, reprezentowany przez kończyny górne, składający się z obręczy kończyn górnych: 2 łopatki, 2 obojczyki. Szkielet kończyny wolnej: bark (kość ramienna), przedramię (łokciowa i promieniowa), dłoń (nadgarstek, śródręcze, palce). Kończyny dolne są reprezentowane przez pas kończyn dolnych składający się z miednicy (pierścień kostny składający się z dwóch kości miednicy i kości krzyżowej). Szkielet kończyny wolnej: kość udowa (kość udowa), podudzie (piszczel i strzałka), stopa (stop, śródstopie, palce).

III. Aparat mięśniowy

Ma ponad 400 mięśni

Struktura mięśni

A) budowa anatomiczna. Mięsień - narząd, w którym wyróżnia się część kurczliwą (lub ciało składające się z głowy, brzucha i ogona) oraz ścięgno (zbudowane z gęstej, uformowanej tkanki łącznej), za pomocą którego jest przyczepiona do kości i innych struktur; na zewnątrz mięsień pokryty jest powięzią. Rodzaje mięśni:

w zależności od ilości głów (biceps np. biceps brachii), triceps np. triceps brachii, czworogłowy np. quadriceps femoris)

kształt (długi np. biceps brachii, krótki np. krótkie zginacze palców, szerokie np. przepona)

Histologiczna budowa mięśni:

Podstawą mięśni szkieletowych jest prążkowana tkanka mięśni szkieletowych, której jednostką strukturalną jest włókno mięśniowe (symplast)

Włókno mięśniowe pokryte jest cienką osłoną tkanki łącznej, w której przechodzą naczynia i nerwy.

Grupy włókien mięśniowych tworzą wiązki o różnych rzędach, oddzielone warstwami tkanki łącznej

W centrum włókna mięśniowego znajduje się jego aparat kurczliwy - wiele równolegle zorientowanych miofibryli (organelli o szczególnym znaczeniu)

Jądra i większość organelli o znaczeniu ogólnym znajduje się na obrzeżach włókna mięśniowego.

Miofibryle charakteryzują się poprzecznym prążkowaniem - regularną przemianą jasnych (I) i ciemnych (A) krążków.

Ciemne dyski tworzą fibryle miozyny, światło - fibryle aktynowe (te ostatnie są przymocowane do płytki przechodzącej przez środek I-dysku - Z-strip)

Najmniejszą powtarzającą się jednostką miofibryli zdolną do skurczu jest sarkomer, który obejmuje połowę krążka I, krążka A i połowę krążka I (jego wzór jest następujący: 1/2 I + A + 1/2

Mechanizm skurczu: cienkie włókienka aktynowe są wciągane przez grube włókienka miozyny głęboko do dysku A (teoria ślizgowa); proces wymaga jonów ATP i Ca

Grupy myszy

A) mięśnie głowy

Grupa I - mięśnie twarzy: czołowe, okrężne mięśnie oczu i ust

Grupa II - mięśnie żucia: skroniowe, żucia, skrzydłowe wewnętrzne i zewnętrzne

B) mięśnie szyi

Mięsień podskórny (platysma), mięśnie mostkowo-obojczykowo-sutkowe, mięśnie gnykowe.

B) mięśnie pleców

Rozróżnij powierzchowne (mięsień czworoboczny, najszerszy grzbiet, mięsień romboidalny, mięśnie zębate i mięśnie unoszące łopatki) i głębokie (mięśnie prostownika kręgosłupa itp.)

D) mięśnie brzucha

Proste, poprzeczne i skośne mięśnie brzucha (wszystkie te mięśnie mają szerokie i płaskie ścięgna, które po połączeniu tworzą białą linię brzucha).

Mięśnie ściany brzucha tworzą razem prasę brzuszną, która odgrywa ważną rolę w czynnościach defekacji i oddawania moczu, a także podczas porodu.

D) mięśnie klatki piersiowej

Mięśnie piersiowe duże i małe, mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne i wewnętrzne, przepona (z otworami na przełyk i towarzyszące im nerwy błędne, tchawica, aorta, żyła główna dolna, pień nerwu współczulnego i kilka innych nerwów i naczyń)

E) mięśnie obręczy barkowej

Mięśnie naramienne.

G) mięśnie ramion

Biceps brachii, brachialis, triceps brachii.

H) mięśnie przedramienia

mięsień ramienno-promieniowy, zginacze dłoni i palców, prostowniki dłoni i palców.

I) mięśnie rąk

Mięśnie I-tego palca, V-tego palca, środkowa grupa mięśni, która zapewnia zginanie, rozciąganie i odwodzenie paliczków.

K) mięśnie obręczy miednicy

Duże, średnie i małe mięśnie pośladkowe

L) mięśnie ud

Quadriceps femoris, sartorius, biceps femoris, semitendinosus, semimembranosus.

M) mięśnie nóg

Mięsień piszczelowy, mięśnie strzałkowe, mięsień trójgłowy podudzia (składa się z dwóch mięśni: brzuchatego łydki i płaszczkowatego).

H) mięśnie stopy.

Krótkie prostowniki palców, mięśnie wewnętrzne, środkowe i zewnętrzne zapewniające zgięcie i ruchy boczne palców.

Podobne informacje.