Tkanka kostna - podstawy histologii. Podstawy histologii - tkanka kostna Tkanka kostna w skrócie histologia
Składa się z nasady i trzonu. Z zewnątrz trzon pokryty jest okostną lub okostna(Rys. 6-3). W okostnej znajdują się dwie warstwy: zewnętrzny(włóknisty) - utworzony głównie przez włóknistą tkankę łączną i wewnętrzny(komórkowy) - zawiera komórki osteoblasty. Przez okostną przechodzą naczynia i nerwy zasilające kość oraz włókna kolagenowe, które są tzw włókna perforujące. Najczęściej włókna te rozgałęziają się tylko w zewnętrznej warstwie wspólnych płytek. Okostna łączy kość z otaczającymi tkankami i bierze udział w jej trofizmie, rozwoju, wzroście i regeneracji.
Zwarta substancja, która tworzy trzon kości, składa się z płytek kostnych ułożonych w określonej kolejności, tworzących trzy warstwy:
zewnętrzna warstwa blaszek pospolitych. W nim blaszki nie tworzą pełnych pierścieni wokół trzonu kości. Ta warstwa zawiera kanały perforacyjne, przez które naczynia krwionośne przedostają się z okostnej do kości.
przeciętny,warstwa osteonu - utworzone przez koncentrycznie ułożone płytki kostne wokół naczyń . Struktury takie nazywamy osteony, a płyty, które je tworzą - płytki osteonowe. Osteony są jednostką strukturalną zwartej substancji kości cylindrycznej. Każdy osteon jest oddzielony od sąsiednich osteonów tzw linia grzbietowa. W centralnym kanale osteonu naczynia krwionośne przechodzą wraz z towarzyszącą im tkanką łączną. . Wszystkie osteony są na ogół położone równolegle do długiej osi kości. Kanały osteonowe zespalają się ze sobą. Naczynia znajdujące się w kanałach osteonu komunikują się ze sobą, z naczyniami szpiku kostnego i okostnej. Oprócz płytek osteonowych ta warstwa zawiera również włożyć talerze(pozostałości starych zniszczonych osteonów) , które leżą między osteonami.
wewnętrzna warstwa wspólnych lameli dobrze rozwinięty tylko tam, gdzie zwarta substancja kości bezpośrednio graniczy z jamą szpikową.
Od wewnątrz zwarta substancja trzonu pokryta jest endosteum, które ma taką samą budowę jak okostna.
Ryż. 6-3. Struktura kości rurkowej. A. okostnej. B. Zwarta substancja kostna. V. Endost. G. Jama szpikowa. 1. Zewnętrzna warstwa wspólnych płyt. 2. Warstwa osteonu. 3. Osteon. 4. Kanał Osteon. 5. Włóż płytki. 6. Wewnętrzna warstwa wspólnych płyt. 7. Beleczka kostna tkanki gąbczastej. 8. Włóknista warstwa okostnej. 9. Naczynia krwionośne okostnej. 10. Kanał perforujący. 11. Osteocyty. (Schemat według V. G. Eliseeva, Yu. I. Afanasieva).
Wzrost kości rurkowych- proces jest bardzo powolny. Rozpoczyna się u ludzi od wczesnych stadiów embrionalnych i kończy się średnio w wieku 20 lat. Podczas całego okresu wzrostu kość zwiększa się zarówno pod względem długości, jak i szerokości. Wzrost długości rurkowatej kości zapewnia obecność płytka wzrostu chrząstki przynasadowej, w którym manifestują się dwa przeciwstawne procesy histogenetyczne. Jednym z nich jest zniszczenie blaszki nasadowej, a drugim przeciwieństwem jest ciągłe uzupełnianie tkanki chrzęstnej przez nowotwór. Jednak z biegiem czasu procesy niszczenia płytki chrząstki zaczynają przeważać nad procesami nowotworowymi w niej, w wyniku czego płytka chrząstki staje się cieńsza i zanika.
Regeneracja. Fizjologiczna regeneracja tkanki kostnej prowadzona jest przez osteoblasty okostnej. Proces ten jest jednak bardzo powolny.
Istnieją dwa rodzaje tkanki kostnej:
siatkowaty (gruboziarnisty);
blaszkowate (równoległe włókniste).
W siatkowatowłóknistytkanka kostna wiązki włókien kolagenowych są grube, kręte i przypadkowo ułożone. W zmineralizowanej substancji międzykomórkowej osteocyty są losowo rozmieszczone w lukach. blaszkowata tkanka kostna składa się z płytek kostnych, w których włókna kolagenowe lub ich wiązki są równoległe w każdej płytce, ale pod kątem prostym do przebiegu włókien w sąsiednich płytkach. Pomiędzy płytkami w szczelinach znajdują się osteocyty, podczas gdy ich procesy przechodzą przez kanaliki przez płytki.
W ludzkim ciele tkanka kostna jest reprezentowana prawie wyłącznie przez postać płytkową. Tkanka kostna siateczkowo-włóknista występuje tylko jako etap rozwoju niektórych kości (ciemieniowej, czołowej). U dorosłych znajdują się one w okolicy przyczepu ścięgien do kości, a także w miejscu skostniałych szwów czaszki (szew strzałkowy łusek kości czołowej).
Podczas badania tkanki kostnej konieczne jest rozróżnienie pojęć tkanki kostnej i kości.
3. Kość jest narządem anatomicznym, którego głównym elementem strukturalnym jest kość. Kość jako narząd jest zbudowana następujące produkty:
kość;
okostna;
szpik kostny (czerwony, żółty);
naczynia i nerwy.
okostna (okostna) otacza tkankę kostną wzdłuż obwodu (z wyjątkiem powierzchni stawowych) i ma budowę podobną do ochrzęstnej. W okostnej izolowane są zewnętrzne włókniste i wewnętrzne warstwy komórkowe lub kambium. Wewnętrzna warstwa zawiera osteoblasty i osteoklasty. W okostnej zlokalizowana jest wyraźna sieć naczyniowa, z której małe naczynia wnikają do tkanki kostnej przez kanały perforujące. Szpik kostny czerwony jest uważany za niezależny narząd i należy do narządów hematopoezy i immunogenezy.
Kość w uformowanych kościach jest reprezentowany tylko przez formę blaszkowatą, jednak w różnych kościach, w różnych częściach jednej kości, ma inną budowę. W kościach płaskich i nasadach kości rurkowatych płytki kostne tworzą poprzeczki (beleczki) które tworzą gąbczastą kość. W trzonie kości rurkowatych płytki przylegają do siebie i tworzą zwartą substancję. Jednak nawet w zwartej substancji niektóre płytki tworzą osteony, podczas gdy inne są powszechne.
Struktura trzonu kości cylindrycznej
Na przekroju poprzecznym trzonu kości rurkowej, kolejne warstwy:
okostna (okostna);
zewnętrzna warstwa płyt wspólnych lub ogólnych;
warstwa osteonów;
wewnętrzna warstwa płyt wspólnych lub ogólnych;
endost wewnętrznej płytki włóknistej.
Zewnętrzne płyty wspólne znajduje się pod okostną w kilku warstwach, ale bez tworzenia pełnych pierścieni. Osteocyty znajdują się między płytkami w szczelinach. Przez płytki zewnętrzne przechodzą kanały perforujące, przez które włókna i naczynia perforujące przenikają z okostnej do tkanki kostnej. Za pomocą naczyń perforujących w tkance kostnej zapewnia się trofizm, a włókna perforujące łączą okostną z tkanką kostną.
Warstwa osteonów składa się z dwóch elementów: osteonów i płytek wstawianych między nimi. Osteon- jest jednostką strukturalną zwartej substancji kości cylindrycznej. Każdy osteon zawiera:
5-20 płytek ułożonych koncentrycznie;
kanał osteonowy, w którym przechodzą naczynia (tętniczki, naczynia włosowate, żyłki).
Między kanały sąsiednich osteonów są zespolenia. Osteony stanowią większość tkanki kostnej trzonu kości cylindrycznej. Umieszczone są wzdłużnie wzdłuż kości rurkowej odpowiednio wzdłuż linii siły i grawitacji i pełnią funkcję podporową. Kiedy kierunek linii sił zmienia się w wyniku złamania lub skrzywienia kości, nienośne osteony są niszczone przez osteoklasty. Jednak takie osteony nie ulegają całkowitemu zniszczeniu, a część płytek kostnych osteonu na całej jego długości zostaje zachowana, a takie pozostałe części osteonów nazywane są osteonami. włożyć talerze. Podczas postnatalnej ontogenezy tkanka kostna podlega ciągłej restrukturyzacji – niektóre osteony są niszczone (resorbowane), inne powstają, dlatego między osteonami zawsze znajdują się płytki interkalowane, podobnie jak pozostałości poprzednich osteonów.
Warstwa wewnętrznawspólne rekordy ma budowę podobną do zewnętrznej, ale jest mniej wyraźna, aw obszarze przejścia trzonu do nasady płytki wspólne przechodzą w beleczki.
Endost - cienka płytka tkanki łącznej wyściełające jamę kanału przepony. Warstwy endosteum nie są wyraźnie wyrażone, ale wśród elementów komórkowych znajdują się osteoblasty i osteoklasty.
4. Rozwój tkanki kostnej i kości (osteohistogeneza)
Wszystkie rodzaje tkanki kostnej rozwijają się z jednego źródła - z mezenchymu, ale rozwój różnych kości nie jest taki sam. Istnieją dwa sposoby osteohistogeneza:
rozwój bezpośrednio z mezenchymu - bezpośrednia osteogeneza;
rozwój od mezenchymu do stadium chrząstki – osteohistogeneza pośrednia.
Poprzez bezpośrednia osteohistogeneza rozwija się niewielka ilość kości (kości powłokowe czaszki). W tym samym czasie najpierw tworzy się siatkowata tkanka kostna, która wkrótce zapada się i zostaje zastąpiona blaszkowatą.
Zachodzi bezpośrednia osteogeneza w IV etapie:
I etap powstawania wysp szkieletowych w mezenchymie;
II etap tworzenia tkanki kostnej - macierz organiczna;
III etap mineralizacji (zwapnienia) tkanki kostnej i tworzenia siateczkowo-włóknistej tkanki kostnej;
IV etap przemiany siateczkowo-włóknistej tkanki kostnej w blaszkowatą tkankę kostną.
pośrednia osteohistogeneza zaczyna się od drugiego miesiąca embriogenezy. Najpierw w mezenchymie, dzięki aktywności chondroblastów, układany jest chrzęstny model przyszłej kości z chrząstki szklistej, pokryty perichondrium. Następnie tkanka chrzęstna zostaje zastąpiona kością, najpierw w trzonie, a następnie w nasadach. Kostnienie w trzonie odbywa się na dwa sposoby: okołochrzęstny Lub enchondralny.
Po pierwsze, w obszarze trzonu chrzęstnej kości kości osteoblasty są wyrzucane z perichondrium i tworzą siatkowatą tkankę kostną, która w postaci mankietu pokrywa tkankę chrzęstną wzdłuż obwodu. W rezultacie okostna zamienia się w okostną. Ten rodzaj tworzenia kości nazywa się okołochrzęstny. Po uformowaniu się mankietu kostnego zaburzony zostaje trofizm głębokich partii chrząstki szklistej, w okolicy trzonu, w wyniku czego osadzają się tu sole wapnia – chrząstka staje się spłycona. Następnie pod indukcyjnym wpływem zwapniałej chrząstki naczynia krwionośne wrastają w tę strefę od okostnej przez otwór w mankiecie kostnym, którego przydanka zawiera osteoklasty i osteoblasty. Osteoklasty niszczą zastałą chrząstkę, dzięki aktywności osteoblastów blaszkowata tkanka kostna tworzy się w postaci pierwotnych osteonów, które charakteryzują się szerokim światłem (kanałem) w centrum i rozmytymi granicami między płytkami. Ta metoda tworzenia tkanki kostnej w głębi tkanki chrzęstnej nazywa się enchondralny. Równocześnie z kostnieniem śródchrzęstnym grubowłóknisty mankiet kostny jest przekształcany w blaszkowatą tkankę kostną, która tworzy zewnętrzną warstwę płytek ogólnych. W wyniku kostnienia okołochrzęstnego i śródchrzęstnego tkanka chrzęstna w okolicy trzonu zostaje zastąpiona kością. W tym przypadku tworzy się jama trzonu, którą najpierw wypełnia czerwony szpik kostny, który następnie zmienia się w szpik żółty.
Nasady kości rurkowatych i kości gąbczastych rozwijają się tylko wewnątrzchrzęstnie. Początkowo w głębokich partiach tkanki chrzęstnej nasady obserwuje się spłycenie. Następnie wnikają tam naczynia z osteoblastami i osteoblastami, a dzięki ich działaniu tkanka chrzęstna zostaje zastąpiona tkanką blaszkowatą w postaci beleczek. Obwodowa część tkanki chrzęstnej jest zachowana w postaci chrząstki stawowej. Pomiędzy trzonem a nasadą tkanka chrzęstna jest zachowana przez długi czas - metanasadowypłyta, ze względu na stałą reprodukcję komórek płytki przynasadowej, kości rosną na długość. W przynasadowej płytce wydzielają się trzy strefy komórek:
strefa przygraniczna;
strefa komórek kolumnowych;
obszar komórek bąbelkowych.
W wieku około 20 lat płytki przynasadowe są zmniejszone, dochodzi do synostozy nasady i trzonu, po czym zatrzymuje się wzrost kości na długość. W procesie rozwoju kości na skutek aktywności osteoblastów okostnej dochodzi do wzrostu grubości kości.
Regeneracja kości po ich uszkodzeniu i złamaniach odbywa się dzięki aktywności osteoblastów okostnej. Reorganizacja tkanki kostnej odbywa się nieustannie przez całą ontogenezę – niektóre osteony lub ich części ulegają zniszczeniu, inne powstają.
Czynniki wpływające na proces osteohistogenezy i stan tkanki kostnej:
zawartość witamin C, D, A. Brak witaminy C w żywności prowadzi do naruszenia syntezy włókien kolagenowych i rozpadu istniejących, co objawia się kruchością i zwiększoną kruchością kości. Niewystarczająca produkcja witaminy D w skórze prowadzi do upośledzonego uwapnienia tkanki kostnej i towarzyszy temu niedobór kości, ich elastyczności (przy krzywicy). Nadmierna zawartość witaminy A aktywuje aktywność osteoklastów, czemu towarzyszy resorpcja kości;
skrzywienie kości prowadzi do powstania efektu piezoelektrycznego, pobudzenia osteolastów i resorpcji kości;
czynniki społeczne - odżywianie, oświetlenie i inne;
czynniki środowiskowe - ekologia.
Zwarta substancja kości rurkowej. Pod okostną znajduje się zewnętrzny układ wspólnych płytek kostnych. Główną objętość zwartej części kości zajmuje warstwa osteonów. Od wewnątrz do warstwy osteonu przylega wewnętrzny układ wspólnych płytek kostnych. Wstawka po lewej: osteon.
blaszkowata tkanka kostna(zwarta substancja trzonu kości cylindrycznej, przekrój poprzeczny). Widoczne osteony (1) i wstawione płytki kostne (6). W osteonie wyraźnie widoczny jest kanał osteonowy (2), koncentryczne płytki kostne (3), jamy lub ciała kostne (luki zawierające osteocyty) (4) oraz linia cięcia (5). Plama Schmorla.
blaszkowata tkanka kostna(zwarta substancja trzonu kości cylindrycznej, przekrój poprzeczny). Koncentryczne płytki kostne (5) tworzą osteon. Drobne naczynia krwionośne przechodzą przez kanał osteonowy (1). Pomiędzy płytkami znajdują się ciała kostne (luki) (2), z których wychodzą kanaliki kostne (3). Osteon jest ograniczony linią podziału (4). Płytki kostne interkalowane (6) łączą sąsiednie osteony. Plama Schmorla.
blaszkowata tkanka kostna(zwarta substancja trzonu kości cylindrycznej, przekrój podłużny). Osteony są zorientowane wzdłuż długiej osi kości cylindrycznej. Na przekroju podłużnym kanały osteonowe są równoległe. Widoczna jest charakterystyczna organizacja zwartej substancji: trzony kostne (luki) (1) znajdują się pomiędzy płytkami kostnymi (3); luki z odchodzącymi od nich kanalikami kostnymi (2) łączą się z kanałem osteonowym (4). Plama Schmorla.
blaszkowata tkanka kostna(zwarta substancja trzonu kości cylindrycznej, przekrój podłużny). Kanał osteonowy (1) otoczony jest kilkoma warstwami płytek kostnych (4). Płytki są oddzielone ciałami kostnymi (lukami) (2), w których znajdują się osteocyty. Z każdej luki odchodzą liczne cienkie kanaliki kostne (3) zawierające wyrostki osteocytów. Kanał osteonowy, luki i kanaliki kostne tworzą układ lakunarno-kanalikowy. Plama Schmorla.
Tkanka kostna jest najważniejszą tkanką w naszym organizmie. Pełni wiele funkcji. Tkanka kostna w histologii określana jest jako odmiana szkieletowej tkanki łącznej, która obejmuje również tkankę chrzęstną. Z mezenchymu rozwijają się komórki tkanki łącznej szkieletu, w tym kości.
Tkanki łączne szkieletu
Tkanka łączna szkieletu spełnia wiele funkcji:
- Kości są kręgosłupem całego ciała. Szkielet pozwala osobie składającej się wyłącznie z tkanek miękkich czuć się pewnie w przestrzeni.
- Dzięki szkieletowi możemy się poruszać. Mięśnie są przyczepione do kości, które z kolei tworzą dźwignie ruchu, które umożliwiają wykonanie dowolnej czynności.
- Magazyn wielu składników mineralnych znajduje się w tkance kostnej. Tkanka kostna bierze udział w metabolizmie fosforanów i wapnia.
- W kościach, a mianowicie w czerwonym szpiku kostnym, zachodzi hematopoeza.
Funkcja tkanki kostnej w histologii określana jest jako zbieżna z funkcjami wszystkich tkanek łącznych szkieletu, jednak tkanka ta posiada szereg unikalnych właściwości.
Główną cechą i różnicą między tkanką kostną a inną tkanką łączną jest wysoka zawartość w niej składników mineralnych, która wynosi 70%. To wyjaśnia siłę kości, ponieważ substancja międzykomórkowa tkanki łącznej kości jest w stanie stałym.
Tkanki kostne. Skład chemiczny tkanki kostnej
Tkanka kostna musi rozpocząć się od badania jej składu chemicznego. Pozwoli ci to zrozumieć jego szczególne właściwości. Zawartość substancji organicznych w tkance wynosi od 10 do 20%. Woda zawiera od 6% do 20%, minerały, jak wspomniano powyżej, przede wszystkim do 70%. Głównymi składnikami substancji mineralnej kości są fosforan wapnia i hydroksyapatyty. Wysoka jest również zawartość soli mineralnych.
Połączenie organicznych i nieorganicznych substancji tkanki kostnej wyjaśnia siłę, elastyczność kości, ich zdolność do wytrzymywania dużych obciążeń. Jednocześnie zbyt duża zawartość składników mineralnych powoduje, że kości są znacznie kruche.
Substancję międzykomórkową tworzy w 95% kolagen typu I. Materia organiczna gromadzi się na włóknach białkowych. Fosfoproteiny przyczyniają się do gromadzenia jonów wapnia w kościach. Proteoglikany promują wiązanie kolagenu ze związkami mineralnymi, w tworzeniu których z kolei pomagają fosfataza alkaliczna i osteonektyna, co stymuluje dalszy wzrost kryształów związków nieorganicznych.
Komponenty komórkowe
Komórki kostne dzielą się na trzy typy: osteoblasty, osteocyty i osteoklasty. Komponenty komórkowe oddziałują na siebie, tworząc integralny system.
osteoblasty
Osteoblasty to komórki o sześciennym, owalnym kształcie z ekscentrycznie położonym jądrem. Rozmiar takich komórek wynosi około 15-20 mikronów. Organelle są dobrze rozwinięte, eksprymowany jest ziarnisty EPS i kompleks Golgiego, co może wyjaśniać aktywną syntezę eksportowanych białek. W histologii na preparacie tkanki kostnej cytoplazma komórek wybarwia się zasadochłonnie.
Osteoblasty są zlokalizowane na powierzchni belek kostnych w powstałej kości, gdzie pozostają w dojrzałych kościach w substancji gąbczastej. W kościach uformowanych osteoblasty można znaleźć w okostnej, w endosteum pokrywającym kanał szpikowy, w przestrzeni okołonaczyniowej osteonów.
Osteoblasty biorą udział w osteogenezie. W wyniku aktywnej syntezy i eksportu białek powstaje macierz kostna. Dzięki aktywnej w komórce fosfatazie alkalicznej dochodzi do kumulacji składników mineralnych. Nie zapominaj, że osteoblasty są prekursorami osteocytów. Osteoblasty wydzielają pęcherzyki macierzowe, których zawartość powoduje powstawanie kryształów z minerałów w macierzy kostnej.
Osteoblasty dzielą się na aktywne i odpoczywające. Aktywne uczestniczą w osteogenezie i wytwarzają składniki macierzy. Spoczynkowe osteoblasty z błoną śródkostną chronią kość przed osteoklastami. Spoczynkowe osteoblasty mogą być aktywowane podczas przebudowy kości.
Osteocyty
Osteocyty to dojrzałe, dobrze zróżnicowane komórki tkanki kostnej, zlokalizowane pojedynczo w lukach, zwanych także jamami kostnymi. Komórki owalne z licznymi procesami. Rozmiar osteocytów wynosi około 30 mikronów długości i do 12 szerokości. Rdzeń jest wydłużony, znajduje się w środku. Chromatyna jest skondensowana i tworzy duże grudki. Organelle są słabo rozwinięte, co może tłumaczyć niską aktywność syntetyczną osteocytów. Komórki są połączone ze sobą procesami poprzez styki komórkowe nexusów, tworząc syncytium. Poprzez te procesy dochodzi do wymiany substancji między tkanką kostną a naczyniami krwionośnymi.
osteoklasty
Osteoklasty, w przeciwieństwie do osteoblastów i osteocytów, wywodzą się z komórek krwi. Osteocyty powstają w wyniku połączenia kilku promonocytów, dlatego niektórzy autorzy nie uważają ich za komórki i klasyfikują je jako symplasty.
Osteoklasty to duże, lekko wydłużone komórki. Rozmiar komórki może wahać się od 60 do 100 µm. Cytoplazma może być barwiona zarówno oksyfilnie, jak i bazofilowo, wszystko zależy od wieku komórek.
W komórce jest kilka stref:
- Podstawowa, zawierająca główne organelle i jądra.
- Pofałdowana granica mikrokosmków wnikających w kość.
- Strefa pęcherzykowa zawierająca enzymy rozkładające kości.
- Strefa lekkiej adhezji, która sprzyja utrwalaniu komórek.
- strefa resorpcji
Osteoklasty niszczą tkankę kostną i biorą udział w przebudowie kości. Zniszczenie substancji kostnej, czyli resorpcja, jest ważnym etapem odbudowy, po którym następuje tworzenie nowej substancji przy pomocy osteoblastów. Lokalizacja osteoklastów pokrywa się z obecnością osteoblastów, w zagłębieniach na powierzchni belek kostnych, w endosteum i okostnej.
Okostna
Okostna składa się z osteoblastów, osteoklastów i komórek osteogennych, które biorą udział we wzroście i naprawie kości. Okostna jest bogata w naczynia krwionośne, których gałęzie owijają się wokół kości, wnikając w jej substancję.
W histologii klasyfikacja tkanki kostnej nie jest zbyt obszerna. Tkaniny dzielą się na gruboziarniste i blaszkowate.
Szorstka włóknista tkanka kostna
Gruboziarnista włóknista tkanka kostna występuje głównie u dziecka przed urodzeniem. U osoby dorosłej pozostaje w szwach czaszki, w zębodołach, w uchu wewnętrznym, w miejscach przyczepu ścięgien do kości. Gruboziarnista tkanka kostna w histologii jest określana przez poprzednika blaszkowatego.
Tkanka składa się z chaotycznie ułożonych grubych wiązek włókien kolagenowych, które znajdują się w matrycy złożonej z substancji nieorganicznych. Istnieją również naczynia krwionośne, które są raczej słabo rozwinięte. Osteocyty zlokalizowane są w substancji międzykomórkowej w układach luk i kanałów.
blaszkowata tkanka kostna
Wszystkie kości dorosłego ciała, z wyjątkiem miejsc przyczepów ścięgien i obszarów szwów czaszkowych, składają się z blaszkowatej tkanki łącznej kostnej.
W przeciwieństwie do grubej włóknistej tkanki kostnej, wszystkie składniki tkanki blaszkowatej mają strukturę i tworzą płytki kostne. w obrębie jednej płyty mają jeden kierunek.
W histologii istnieją dwa rodzaje blaszkowatej tkanki kostnej - gąbczasta i zwarta.
gąbczasta substancja
W substancji gąbczastej płytki są połączone w beleczki, jednostki strukturalne substancji. Łukowate płytki leżą równolegle do siebie, tworząc nieunaczynione belki kostne. Płytki są zorientowane wzdłuż kierunku samych beleczek.
Beleczki są połączone ze sobą pod różnymi kątami, tworząc trójwymiarową strukturę. Komórki kostne znajdują się w szczelinach między belkami kostnymi, co czyni tę substancję porowatą, co wyjaśnia nazwę tkanki. Komórki zawierają czerwony szpik kostny i naczynia krwionośne, które odżywiają kość.
Substancja gąbczasta znajduje się w wewnętrznej części kości płaskich i gąbczastych, w nasadach i wewnętrznych warstwach rurkowatej trzonu kości.
zwarta substancja kostna
Histologia blaszkowatej tkanki kostnej powinna być dobrze zbadana, ponieważ to właśnie ten rodzaj tkanki kostnej jest najbardziej złożony i zawiera wiele różnych elementów.
Płytki kostne w zwartej substancji układają się w okrąg, są wkładane jedna w drugą, tworząc gęsty stos, w którym praktycznie nie ma szczelin. Jednostką strukturalną jest osteon, utworzony przez płytki kostne. Talerze można podzielić na kilka typów.
- Zewnętrzne płyty ogólne. Znajdują się bezpośrednio pod okostną, otaczając całą kość. W kościach gąbczastych i płaskich zwarta substancja może być wyrażona tylko przez takie płytki.
- Płytki osteoniczne. Ten typ płytek tworzy osteony, koncentryczne płytki leżące wokół naczyń. Osteon jest głównym elementem zwartej substancji trzonu kości rurkowatych.
- Płyty interkalowane, będące pozostałością płyt zapadających się.
- Wewnętrzne płytki ogólne otaczają kanał szpikowy żółtym szpikiem kostnym.
Zwarta substancja zlokalizowana jest w warstwie powierzchniowej kości płaskich i gąbczastych, w trzonie i warstwach powierzchniowych nasady kości cylindrycznych.
Kość pokryta jest okostną zawierającą komórki kambium, dzięki czemu kość zwiększa swoją grubość. Okostna zawiera również osteoblasty i osteoklasty.
Pod okostną leży warstwa zewnętrznych płytek ogólnych.
W samym środku kości rurkowej znajduje się jama szpikowa, pokryta endosteum. Endost pokryty jest wewnętrznymi płytkami ogólnymi, zamykającymi go w pierścieniu. Do jamy szpikowej mogą przylegać gąbczaste beleczki, przez co w niektórych miejscach płytki mogą stać się mniej wyraźne.
Pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną warstwą płytek ogólnych znajduje się warstwa osteonu kości. W centrum każdego osteonu znajduje się kanał Haversa z naczyniem krwionośnym. Kanały Haversa komunikują się ze sobą za pomocą poprzecznych kanałów Volkmanna. Przestrzeń między płytkami a naczyniem nazywana jest okołonaczyniową, naczynie pokryte jest luźną tkanką łączną, a przestrzeń okołonaczyniowa zawiera komórki podobne do okostnej. Kanał otoczony jest warstwami płytek osteonowych. Z kolei osteony są oddzielone od siebie linią resorpcji, która często nazywana jest rozszczepieniem. Również między osteonami znajdują się płytki interkalowane, które są pozostałością po osteonach.
Pomiędzy płytkami osteonu znajdują się luki kostne z zamkniętymi w nich osteocytami. Procesy osteocytów tworzą kanaliki, przez które składniki odżywcze są transportowane prostopadle do płytek do kości.
Włókna kolagenowe pozwalają zobaczyć kanały kostne i ubytki pod mikroskopem, ponieważ obszary pokryte kolagenem są zabarwione na brązowo.
W histologii na preparacie blaszkowata tkanka kostna jest barwiona według Schmorla.
osteogeneza
Osteogeneza może być bezpośrednia lub pośrednia. Bezpośredni rozwój odbywa się z mezenchymu, z komórek tkanki łącznej. Pośrednie - z komórek chrząstki. W histologii bezpośrednia osteogeneza tkanki kostnej jest uważana za pośrednią, ponieważ jest to prostszy i bardziej starożytny mechanizm.
bezpośrednia osteogeneza
Z tkanki łącznej rozwijają się kości czaszki, drobne kości ręki i inne kości płaskie. W powstawaniu kości w ten sposób można wyróżnić cztery etapy
- Powstawanie zawiązka szkieletowego. W pierwszym miesiącu zrębowe komórki macierzyste dostają się do mezenchymu z somitów. Następuje namnażanie się komórek, wzbogacenie tkanki w naczynia. Pod wpływem czynników wzrostu komórki tworzą skupiska do 50 sztuk. Komórki wydzielają białka, rozmnażają się i rosną. W komórkach macierzystych zrębu rozpoczyna się proces różnicowania, przekształcają się one w osteogenne komórki progenitorowe.
- stadium osteoidu. W komórkach osteogennych dochodzi do syntezy białek i akumulacji glikogenu, organelle stają się większe, działają aktywniej. Komórki osteogenne syntetyzują kolagen i inne białka, takie jak białko morfogenetyczne kości. Z biegiem czasu komórki zaczynają się namnażać rzadziej i różnicować w osteoblasty. Osteoblasty biorą udział w tworzeniu substancji międzykomórkowej, ubogiej w minerały i bogatej w materię organiczną, osteoidu. Na tym etapie pojawiają się osteocyty i osteoklasty.
- Mineralizacja osteoidu. W proces ten zaangażowane są również osteoblasty. Zaczyna w nich działać fosfataza alkaliczna, której aktywność przyczynia się do gromadzenia składników mineralnych. W cytoplazmie pojawiają się pęcherzyki macierzy wypełnione białkiem osteokalcyną i fosforanem wapnia. Minerały przylegają do kolagenu dzięki osteokalcynie. Beleczki rosną i łącząc się ze sobą tworzą sieć, w której nadal pozostaje mezenchym i naczynia. Powstała tkanka nazywana jest pierwotną tkanką błoniastą. Tkanka kostna jest gruboziarnista, tworząc pierwotną kość gąbczastą. Na tym etapie z mezenchymu tworzy się okostna. W pobliżu naczyń krwionośnych okostnej powstają komórki, które następnie będą uczestniczyć we wzroście i regeneracji kości.
- Tworzenie płytek kostnych. Na tym etapie pierwotna błoniasta tkanka kostna zostaje zastąpiona blaszkowatą. Osteony zaczynają wypełniać luki między beleczkami. Osteoklasty dostają się do kości z naczyń krwionośnych i tworzą w niej ubytki. To osteoklasty tworzą jamę dla szpiku kostnego, wpływają na kształt kości.
Pośrednia osteogeneza
Pośrednia osteogeneza zachodzi podczas rozwoju kości rurkowatych i gąbczastych. Aby zrozumieć wszystkie mechanizmy osteogenezy, trzeba dobrze znać histologię tkanki łącznej chrzęstnej i kostnej.
Cały proces można podzielić na trzy etapy:
- tworzenie modelu chrząstki. W trzonie chondrocytów dochodzi do niedoboru składników odżywczych i tworzą się pęcherze. Wystające pęcherzyki macierzy prowadzą do zwapnień W histologii tkanka chrzęstna i kostna są ze sobą połączone. Zaczynają się nawzajem zastępować. Perichondrium staje się okostną. Komórki chondrogenne stają się osteogenne, które z kolei stają się osteoblastami.
- Tworzenie pierwotnej kości gąbczastej. W miejscu modelu chrzęstnego pojawia się szorstka włóknista tkanka łączna. Tworzy się również okołochrzęstny pierścień kostny, mankiet kostny, w którym osteoblasty tworzą beleczki bezpośrednio w miejscu trzonu kości. Z powodu pojawienia się mankietu kostnego odżywianie chrząstki staje się niemożliwe, a chondrocyty zaczynają obumierać. Chrząstka i tkanka kostna w histologii są bardzo ze sobą powiązane. Po śmierci chondrocytów osteoklasty tworzą kanały od obwodu kości do głębi trzonu kości, wzdłuż których przemieszczają się osteoblasty, komórki osteogenne i naczynia krwionośne. Rozpoczyna się kostnienie śródchrzęstne, ostatecznie przechodzące w nasadowe.
- Przebudowa tkanek. Pierwotna gruboziarnista tkanka włóknista stopniowo zamienia się w blaszkowatą.
Wzrost i rozwój tkanki kostnej
Wzrost kości u ludzi trwa do 20 lat. Kość rośnie na szerokość dzięki okostnej, na długość dzięki płytce wzrostu przynasadowej. W blaszce przynasadowej można wyróżnić strefę chrząstki spoczynkowej, strefę chrząstki walcowatej, strefę chrząstki pęcherzykowej oraz strefę chrząstki zwapniałej.
Na wzrost i rozwój kości wpływa wiele czynników. Mogą to być czynniki środowiska wewnętrznego, czynniki środowiskowe, brak lub nadmiar niektórych substancji.
Wzrostowi towarzyszy resorpcja starej tkanki i zastąpienie jej nową, młodą. W dzieciństwie kości rosną bardzo aktywnie.
Wiele hormonów wpływa na wzrost kości. Na przykład somatotropina stymuluje wzrost kości, ale przy jej nadmiarze może wystąpić akromegalia, z niedoborem - karłowatość. Insulina jest niezbędna do prawidłowego rozwoju komórek osteogennych i macierzystych zrębu. Hormony płciowe wpływają również na wzrost kości. Ich podwyższona zawartość w młodym wieku może prowadzić do skrócenia kości na skutek wczesnego kostnienia płytki przynasadowej. Ich obniżona zawartość w wieku dorosłym może prowadzić do osteoporozy, zwiększać łamliwość kości. Hormon tarczycy kalcytonina prowadzi do aktywacji osteoblastów, paratyryna zwiększa liczbę osteoklastów. Tyroksyna wpływa na ośrodki kostnienia, hormony nadnerczy - na procesy regeneracji.
Niektóre witaminy wpływają również na wzrost kości. Witamina C wspomaga syntezę kolagenu. W przypadku hipowitaminozy można zaobserwować spowolnienie regeneracji tkanki kostnej, histologia w takich procesach może pomóc w ustaleniu przyczyn choroby. Witamina A przyspiesza osteogenezę, należy uważać, ponieważ przy hiperwitaminozie dochodzi do zwężenia jam kostnych. Witamina D pomaga organizmowi wchłaniać wapń, przy beri-beri kości są zgięte. Jednocześnie powstałej tkance w histologii towarzyszy termin osteomalacja, a takie objawy są również charakterystyczne dla krzywicy u dzieci.
Przebudowa kości
W procesie przebudowy gruboziarnista włóknista tkanka łączna zostaje zastąpiona tkanką blaszkowatą, odnawia się substancja kostna, reguluje się zawartość substancji mineralnych. Średnio w ciągu roku odnawia się 8% substancji kostnej, a tkanka gąbczasta odnawia się 5 razy intensywniej niż blaszkowata. W histologii tkanki kostnej szczególną uwagę zwraca się na mechanizmy przebudowy kości.
Restrukturyzacja obejmuje resorpcję, zniszczenie tkanki i osteogenezę. Z wiekiem resorpcja może dominować. To wyjaśnia osteoporozę u osób starszych.
Proces restrukturyzacji składa się z czterech etapów: aktywacji, resorpcji, rewersji i formowania.
Regeneracja tkanki kostnej w histologii jest uważana za rodzaj przebudowy kości. Proces ten jest bardzo ważny, ale co najważniejsze znając czynniki wpływające na proces regeneracji możemy go przyspieszyć, co jest bardzo ważne w przypadku złamań kości.
Znajomość histologii, ludzkiej tkanki kostnej jest przydatna zarówno dla lekarzy, jak i zwykłych ludzi. Zrozumienie niektórych mechanizmów może pomóc nawet w codziennych sprawach, np. w leczeniu złamań, w profilaktyce urazów. Struktura tkanki kostnej w histologii jest dobrze zbadana. Jednak tkanka kostna jest daleka od pełnego zbadania.
Strona 16 z 68
Tkanka kostna rozwija się z mezenchymu i jest formą tkanki łącznej, w której zwapniana jest substancja międzykomórkowa. Substancja międzykomórkowa składa się z substancji głównej, 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 jamy połączone najcieńszymi kanalikami kostnymi. W tych jamach leżą osteocyty - komórki o wyrostkowatym kształcie, niezdolne do mitozy, ze słabo eksprymowanymi 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 ścieżki 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 zanurzając się w niej zamieniają się w osteocyty. Odpowiednio, w uformowanej kości osteoblasty znajdują się tylko w obszarach wzrostu i regeneracji tkanki kostnej.
Inną formą komórek kostnych są osteoklasty - duże komórki wielojądrzaste. Ich cytoplazma zawiera dużą liczbę lizosomów. Komórki te tworzą mikrokosmki skierowane w stronę mikroognisk destrukcji kości lub chrząstki.
Osteoklast wydziela enzymy, co może tłumaczyć rozpuszczanie przez niego substancji kostnej. Komórki te biorą czynny udział w niszczeniu kości. Przy procesach patologicznych w tkance kostnej ich liczba gwałtownie wzrasta. Są również ważne w procesie rozwoju kości: w procesie budowania ostatecznej postaci kości niszczą zwapniałą chrząstkę, a nawet nowo powstałą kość: „korygując” jej pierwotną formę. W procesie tworzenia kości naczynia krwionośne biorą czynny udział, zapewniając tworzenie miejsca osteogennego.
Tkanka kostna buduje szkielet, a więc pełni funkcję podporową. Materiał szkieletowy jest mocny tylko wtedy, gdy połączone są organiczne i nieorganiczne składniki kości (usunięcie substancji organicznych powoduje, że kość staje się krucha, nieorganiczna - miękkość). Kości biorą również udział w metabolizmie, ponieważ są swoistym magazynem wapnia, fosforu i innych substancji.
Tkanka kostna, pomimo swojej wytrzymałości i gęstości, stale odnawia swoje substancje składowe, następuje przebudowa wewnętrznej struktury kości, a nawet zmiana jej zewnętrznego kształtu.
Istnieją dwa rodzaje tkanki kostnej: gruboziarnista i blaszkowata (ryc. 25, a, b).
gruba włóknista kość. W tej kości, w substancji gruntowej, w różnych kierunkach przechodzą potężne wiązki włókien osseinowych. Osteocyty są również zlokalizowane bez określonej orientacji. Z takiej tkanki zbudowane są kości szkieletu ryb i płazów. U kręgowców wyższych, w stanie dorosłym, gruboziarnista kość znajduje się w miejscach zarośnięcia szwów czaszkowych i przyczepów ścięgien do kości.
kość blaszkowata. Większość dorosłego szkieletu zbudowana jest z blaszkowatej tkanki kostnej. Trzon kości cylindrycznej składa się z trzech warstw - warstwy zewnętrznych płytek ogólnych, warstwy systemów Haversa (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 nawarstwienia. Kanały przechodzą przez ogólne płytki do kości, w której przechodzą naczynia krwionośne. Każda płytka jest charakterystyczną podstawową substancją kości, w której w równoległych rzędach biegną wiązki włókien osseiny (kolagenu). Osteocyty leżą między płytkami.
a - gruboziarnisty włóknisty: I - komórki kostne (osteocyty) - 2 - substancja międzykomórkowa; b - blaszkowaty: I - osteon, 2 - wewnętrzne płytki ogólne, 3 - zewnętrzne płytki ogólne, 4 - kanał osteonów (Havers).
W warstwie środkowej płytki kostne układają się koncentrycznie wokół kanału, przez który przechodzą naczynia krwionośne, tworząc osteon (układ hawersa). Osteon jest niejako systemem cylindrów włożonych jeden w drugi. Ten projekt nadaje kości ekstremalną wytrzymałość. W dwóch sąsiadujących ze sobą płytach wiązki włókien osseinowych biegną w różnych kierunkach, prawie pod kątem prostym względem siebie. Pomiędzy osteonami znajdują się płytki interkalowane (pośrednie). Są to fragmenty dawnych osteonów, świadczące o aktywnej przebudowie 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.
