Костные ткани: общая морфофункциональная характеристика, классификация, происхождение, строение и функции клеток, костный матрикс, коллагеновые волокна, костные лакуны, канальцы и каналы.

 

Костные ткани: общая морфофункциональная характеристика

Костные ткани - это специализированный полидифферонный вид соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70 % неорганических соединений, главным образом фосфатов кальция.

  Костная ткань. развивается из мезенхимы двумя способами: непосредственно из мезенхимы (прямой остеогенез) либо на месте сформированного ранее гиалинового хряща (непрямой остеогенез).

Костная ткань, как и все разновидности соединительной, состоит из клеток и межклеточного вещества. Клетки кости - остеобласты, остеоциты и остеокласты. В составе межклеточного вещества - оссеиновые волокна (коллагеновые волокна 1-го типа) и основное вещество(содержит неколлагеновые белки, липиды, гликопротеиды, гликозаминогликаны и протеогликаны).

Классификация

Существуют два основных типа костных тканей: грубо-волокнистая (сетчато-волокнистая) и пластинчатая. Эти разновидности костной ткани различаются по структурным и физическим свойствам, которые обусловлены главным образом строением межклеточного вещества. К костным тканям относятся также дентин и цемент зуба, имеющие сходство с костной тканью по высокой степени минерализации межклеточного вещества (см. главу 16) и опорной, механической функцией.

Грубоволокнистая костная ткань встречается главным образом у зародышей. У взрослых она имеется на месте заросших черепных швов, в местах прикрепления сухожилий к костям, в альвеолярных отростках челю­сти. В составе этой ткани коллагеновые волокна образуют толстые беспорядочно расположенные пучки, между которыми содержится относительно большое количество остеоцитов в костных полостях, также не имеющих правильной, упорядоченной ориентировки. С поверхности грубоволокнистая кость покрыта соединительноткан­ной оболочкой - надкостницей. В этом типе костной ткани отсутствуют кровеносные сосуды, а степень ее мине­рализации ниже, чем в пластинчатой кости.

Пластинчатая костная ткань,из которой построен весь скелет человека, отличается упорядоченным рас­положением волокон и клеток с образованием так называемых костных пластинок.

Костная пластинка - это структурная единица пластинчатой костной ткани, образованная параллельными пучками коллагеновьгх волокон, пропитанных минерализованным аморфным веществом. Пластинчатая костная ткань образует:

- компактное (плотное) вещество кости, формирующее стенку диафиза трубчатых костей, покрывающее с поверхности большую часть костей скелета и преобладающее в строении некоторых участков плоских кос­тей (чешуя височной кости, лопатка);

- губчатое вещество, локализованное в эпифизах трубчатых костей, а также преобладающее в плоских костях таза, черепа, тел позвонков и др.

Остеон (гаверсова система) - структурная единица компактного вещества кости, образованная кровеносным сосудом и окружающими его слоями вставленных друг в друга цилиндрических костных пластинок, причем в каждой пластинке коллагеновые волокна располагаются параллельно друг другу и перпендикулярно волокнам соседних пластинок, что ещё более повышает прочность костной ткани.

 

Происхождение

Развивается из мезенхимы.

Строение и функции клеток

Костные ткани:
а) тонковолокнистая (пластинчатая) костная ткань;
б) ретикулофиброзная (грубоволокнистая) костная ткань.

Стволовые клетки — резервные клетки, располагаются в надкостнице.

Полустволовые клетки — клетки с развитым синтетическим аппаратом.
Остеобласты — образуют костную ткань. Нах. в надкостнице. Хорошо выпажены гранулярный ЭПС, пластинчатый комплекс и мтх.

Функция: синтез белков оссеиновых волокон и оссеомукоид. Остеобласты созревают и превращаются в остеоциты.
Остеоциты — отростчатые клетки, лежат в костных лакунах – овальных полостях. D~ 50 мкм. Органоиды развиты слабо (гранулярный ЭПС, ПК и митохондрии). Не делятся. Функция: принимают участие в регенерации костной ткани, вырабатывают орган. часть межкл. вещ-ва. На остеобласты и остеоциты стимулирующее влияние оказывает гормон щитовидной железы кальцитонин — усиливается синтез орган. части межкл. вещ-ва и усиливается отложение Ca.
Остеокласты — это крупные клетки, D~ 100 мкм. Являются специализированными макрофагами, образуются путем слияния многих макрофагов гематогенного происхождения, поэтому много ядер. В остеокластах хорошо выражены лизосомы и митохондрии. Функция — разрушение костной ткани. Остеокласты выделяют СО₂ и фермент карбоангидразу; СО₂ связывается Н₂О и образуется угольная к.-Н₂СО₃; кот. реагируя растворяет соли Ca, растворенный Ca вымывается в кровь. Органическая часть межкл. вещ-а лизируется протеолитическими ферментами лизосом остеокластов. Функция остеокластов стимулируется пара-тирио-кальцитонином паращитовидной железы.
Костный матрикс

Межклеточное вещество костной ткани сост.:
1. Неорганические соединения (фосфорнокислые и углекислые соли Са) — составляют 70% межкл. Вещ.
2. Органическая часть представлена коллагеновыми (оссеиновыми) волокнами и склеивающей массой (оссеомукоид) — составляет 30%.
Соотношение органической и неорганической части зависит от возраста: у детей органической части больше 30%, а неорганической части меньше 70%, поэтому у них кости менее прочные, но более гибкие (не ломкие); в пожилом возрасте, наоборот, доля неорганической части увеличивается, а органической части уменьшается, поэтому кости более твердыми, и ломкими.
Коллагеновые волокна

Коллагеновые волокна в составе разных видов соединительной ткани определяют их прочность. Внутренняя структура коллагенового волокна определяется фибриллярным белком – коллагеном. Коллагеновые волокна отличаются малой растяжимостью и большой прочностью на разрыв.

Костные лакуны

Лакуны с телами остеоцитов располагаются между пластинками губчатого вещества кости. Большая часть трабекул — тонкие (менее 0.2 мм) и не содержит кровеносных сосудов. Питание клеток осуществляется путем диффузии с поверхности трабекул через костные канальцы, идущие к их поверхности. Трабекулы толще 0.2 мкм в центральной части обычно содер-жат структуру, сходную с остеоном, расположенную вокруг кровеносного сосуда. Поверхность костных трабекул губчатого вещества покрыта на большем протяжении слоем покоящихся остеобластов.

Канальцы и каналы.

Канал остеона (гаверсов канал) диаметром 20-120 мкм проходит через его центр и содержит один или два мелких кровеносных сосуда (артериолу, венулу или капилляр), окруженные небольшим количеством рыхлой волокнистой соедини-тельной ткани. В последней находятся остеогенные клетки-предшественники, покоящиеся остеобласты, макрофаги, осеокласты, а также нервные волокна и лимфатические капилляры. Каналы остеонов сообщаются друг с другом, с надкост-ницей и костномозговой полостью за счет поперечно или косо идущих прободающих (фолькмановских) каналов, содержащих сосуды. В отличие от каналов остеона, прободающие каналы не окружены концентрически расположенными костными пластинками

В отличии от хрящевых тканей в костной ткани кровеносных сосудов больше.
Кость покрыта надкостницей. В ней различают наружный (волокнистый) и внутренний (клеточный) слой. В надкостнице очень много кровеносных сосудов, стволовых и полустволовых остеогенных клеток, остеобластов. Функция надкостницы — питание и регенерация кости.

54. Ретикулофиброзная и пластинчатая костная ткань, их топография, строение. Костная пластинка, компактная костная ткань, остеон.

Ретикулофиброзная костная ткань=грубоволокнистая

Топография: встречается у плода в эмбриональном периоде, у детей в местах фиксации сухожилий к костям, вблизи черепных швов, в зубных альвеолах и в костном лабиринте внутреннего уха

Строение:   беспорядочно ориентированными пучками коллагеновых волокон, погруженными в минерализованное межклеточное вещество, в котором находятся кровеносные сосуды, а также система лакун и канальцев, содержащая остеоциты и тканевую жидкость.

Химический состав: 40% – органические вещества, 50% –минеральные соли, 10% – вода. Она является первичной временной и в течение первых 2 лет у детей замещается на пластинчатую, исключение могут представлять черепные швы (к 30 годам).