Гистогенез костной ткани
ТЕМА: «КОСТНАЯ ТКАНЬ»
Эта ткань удовлетворяет схеме общего строения соединительной ткани, ибо она состоит из клеток и минерализованного межклеточного вещества. При этом клетки костной ткани относятся к двум дифферонам.
Дифферон остеобластов
СКМ
(стволовая клетка механоцит, остеогенная)
 |
Преостеобласт
Остеобласт
Остеоцит
Остеогенные клетки бипотентны, поскольку в условиях высокого парциального давления О2 в ткани они превращаются в остеобласты, а при низком – в хондробласты. Морфологически остеогенные клетки соответствуют ранее описанной адвентициальной клетке (периваскулярной). В костной ткани эти клетки локализуются в зоне надкостницы, эндоста и каналах остеонов.
Преостеобласты – это клетки, вступившие на путь дифференцировки, для них характерно наличие большого числа фигур митоза.
Для заметок:
Остеобласты – в морфологическом аспекте представляются гетерогенной группой, в составе которой выделяют следующие 3 типа клеток:
1. Молодые остеобласты;
2. Зрелые остеобласты;
3. Покоящиеся остеобласты.
Молодые остеобласты:
а) округлой формы,
б) ядро крупное (эухроматин),
в) ядро расположено эксцентрично,
г) органеллы развиты хорошо,
д) синтез коллагена и гликозаминогликанов.
Зрелые остеобласты:
а) клетки кубической формы,
б) ядро располагается эксцентрично,
в) клетки поляризованы (по отношению к клеточному матриксу),
г) в клетке умеренно развиты ГЭС и КГ,
д) цитоплазма содержит матриксные пузырьки,
е) синтез коллагена.
Покоящиеся остеобласты:
а) клетки уплощённой формы,
б) редуцированные ГЭС и КГ,
в) в клетке много аутофагосом,
г) поддержание минерального гомеостаза.
Остеоциты:
1. Многоотростчатая клетка;
2. Хорошо развиты элементы цитоскелета;
3. Много лизосом;
4. ГЭС – редуцирована;
5. Клетки формируют транспортную лакунарно-канальцевую систему;
6. Регуляция нормальной трофики кости.
Для заметок:
Остеокласт
Эта клетка является производной стволовой кроветворной клетки, она образуется из моноцитов в результате их слияния с формированием крупной многоядерной клетки.
При световой микроскопии клетка характеризуется :
1. Крупная клетка (до 100 мкм);
2. Содержит большое (до 50) число ядер;
3. Цитоплазма оксифильна;
4. Клетка высоко поляризована.
На электронограммах в клетке выделяют 4 дифференцированные зоны:
1. Зона гофрированной каёмки, которая образована многочисленными различной высоты микроворсинками. Этой зоной остеокласт контактирует с разрушающейся костной тканью;
2. Светлая зона (зона окклюзии), обеспечивает плотное прилегание остеокласта к кости. Фактор адгезии связан с локализацией в этой зоне актиновых филамент и белков интегринов. Всё это обеспечивает герметизацию зоны резорбции;
3. Зона пузырьков и вакуолей – это участок цитоплазмы с лизосомами и фагосомами;
4. Базальная зона – это зона локализации ядер, большого числа митохондрий, комплекса Гольджи и элементов ГЭС.
Механизм разрушения костной ткани представлен на Рис. 48
Рис. 48: Остеокласт и механизм резорбции кости
1. Остеокласт – поляризованная клетка, расположенная в лакуне Хоушипа;
2. Активной поверхностью она ориентирована к кости, эта поверхность называется гофрированная каёмка;
3. Светлая зона – это участок локализации актиновых филамент вместе с интегрином и остеопорином;
4. Цитоплазма клетки нейтральная за счёт обмена бикарбонатхлорида;
5. Карбоангидраза образует протоны (Н+) от взаимодействия СО2 и Н2О. Они выделяются за счёт АТФ-зависимого насоса, делая рН = 4,5 в зоне деминерализации;
6. Лизосомальные (протеиназы и фосфатазы), а также нелизосомальные (металлопротеиназы) ферменты, выделяемые в зону лакуны Хоушипа, разрушают коллаген и неколлагеновые белки.
Для заметок:
Строение кости как органа
Трубчатые кости построены в основном из пластинчатой костной ткани. При этом в зоне диафиза удаётся выделить следующие дифференцированные слои:
1. Надкостница: См. рис. 49
а) наружный слой (фиброзный) – это плотная волокнистая неоформленная соединительная ткань,
б) внутренний слой (остеогенный) – он образован рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью и содержит остеогенные клетки и остеобласты.
Эта зона обеспечивает рост кости по типу аппозиционного. Надкостница прикрепляется к поверхности кости с помощью коллагеновых (шарпеевских) волокон.
Рис. 49: Схема строения трубчатой кости
2. Слой наружных генеральных пластинок;
3. Остеогенный слой;
4. Слой внутренних генеральных пластинок.
Вся эта система формируется костными пластинками, которые состоят из клеток остеоцитов и межклеточного вещества, последнее образовано коллагеновыми волокнами,ориентированными параллельно, однако в соседних пластинках направление волокон меняется, что обеспечивает костной ткани её выраженную прочность.
В зоне наружного и внутреннего генеральных слоёв костные пластинки располагаются параллельно друг другу по окружности диафиза, между пластинками в лакунах находятся остеоциты.
Для заметок:
Остеогенный слой – это гаверсовы системы, они интерпретируются как морфофункциональные единицы костной ткани. См. рис. 50
Рис. 50: Схема строения остеона
Остеон:
1. Канал остеона (d = 20 – 120 мкм);
2. Костные пластинки (до 25 штук);
3. Остеоциты;
4. Спайная (цементирующая) линия.
Вставочные пластинки – это остатки разрушенных в результате перестройки кости остеонов.
Для заметок:
Гистогенез костной ткани
I. Развитие кости из мезенхимы
1. Образование остеогенного островка (мезенхима);
2.Дифференцировка клеток остеогенного островка (образование остеобластов);
3. Формирование остеоида (синтез межклеточного вещества);
4. Образование остеоида;
5. Слияние костных трабекул;
6. Формирование надкостницы (мезенхима);
7. Образование грубоволокнистой костной ткани. См. рис. 51
Рис. 51: Схема интрамембранной оссификации
II. Развитие кости на месте гиалинового хряща
1. Формирование хрящевой модели кости;
2. Перихондральная костная манжетка:
а) появление в надхрящнице остеобластов,
б) синтез грубоволокнистой костной ткани (схема дана раньше),
в) формирование манжетки,
г) замена грубоволокнистой ткани на пластинчатую.
3. Формирование эндохондральной кости в зоне диафиза:
а) дистрофические изменения хрящевой ткани,
б) врастание остеогенных клеток в зону хряща (хондрокласты),
в) дифференцировка остеогенных клеток в остеобласты,
г) образование первичной точки окостенения.
4. Формирование эндохондральной кости в эпифизах по схеме, описанной выше;
5. Эпифизарная пластинка роста:
а) зона сохранившегося хряща,
б) пролиферативная зона (столбики хондроцитов),
в) зона гипертрофированного хряща,
г) зона обызвествленного хряща.
Для заметок:
