Коштано ткиво. Функције коштаног ткива. Боне струцтуре

Састав скелета било које одрасле особе укључује 206 различитих костију, све су различите по структури и улози. На први поглед, оне изгледају тврде, нефлексибилне и беживотне. Али то је погрешан утисак: у њима се континуирано одвијају разни метаболички процеси, уништавање и регенерација. Заједно са мишићима и лигаментима, они формирају посебан систем назван “мишићно-коштано ткиво”, чија је главна функција локомоторни систем. Формира се од неколико типова специфичних ћелија, које се разликују по структури, функционалним карактеристикама и вредности. О коштаним ћелијама, њиховој структури и функцијама даље ће се расправљати.

Боне струцтуре

Ово је одвојен поглед. везивно ткиво из ње се формирају све кости у људском телу. Састоји се од посебних ћелија и међустаничне супстанце. Ово последње укључује органску матрицу која се састоји од влакана колагена (90-95% укупне масе) и минералних компоненти, углавном соли калцијума (5-10%). Због ове композиције људско коштано ткиво има хармоничну комбинацију тврдоће и еластичности. Постоје три групе ћелија: остеокласти (лево), остеобласти (у средини), остеоцити (на десној страни фотографије).

Хајде да наставимо са њима. Колаген који се налази у матрици разликује се од осталих у другим ткивима, углавном због чињенице да садржи више специфичних полипептида. Влакна се, по правилу, налазе паралелно са нивоом највероватнијег оптерећења на кости. Захваљујући њему, еластичност и отпорност остају.

Ако је кост изложена хлороводоничној киселини, минерали ће се отопити, али ће органски остеин остати. Они ће задржати свој облик, али ће постати изузетно флексибилни и веома подложни деформацијама. Ово стање је типично за малу децу. Имају висок садржај оссеина, тако да су кости отпорније него код одраслих. И обрнути случај, када се изгуби органска материја али остају минерални. То се дешава ако се, на пример, кост спали: она задржава свој облик, али истовремено добија јаку ломљивост и може бити уништена чак и малим додиром. Такве промене у саставу коштаног ткива пролазе у старости. Удио минералних соли досеже 80% укупне масе. Према томе, старији људи су подложнији разним врстама фрактура и повреда.

Ако подесите густину кости (запремину), проценићете јачину скелета и његових појединачних делова. Такве студије се изводе помоћу компјутерске томографије. Правовремена дијагноза вам омогућава да на време започнете терапију или терапију одржавања.

Остеобласти (активни): структурне карактеристике

Остеобласти су коштане ћелије које се налазе у његовим горњим слојевима, са полигоналним, кубичним обликом са различитим типовима процеса. Интерни садржај се не разликује много од других. Добро развијен грануларни ендоплазматски ретикулум садржи различите елементе, рибозоме, Голгијев апарат, округло или овално језгро богато хроматином и садржи језгру. Вани, ове коштане ћелије су окружене најфинијим микрофибрилима.

Главна функција остеобласта је синтеза компоненти међустаничне супстанце. То су колаген (углавном првог типа), матрични гликопротеини (остеокалцин, остеонектин, остеопонтин, сиалопротеин костију), протеогликани (бигликан, хијалуронска киселина декорин), као и разне коштане морфогенетске протеине, факторе раста, ензиме, фосфопротеине. Повреда производње свих ових једињења остеобластима је уочена код неких болести. На пример, недостатак витамина Ц (скорбут) код деце карактерише поремећени развој и раст костију због дефекта у синтези колагена и гликозаминогликана. Из истог разлога успорава се опоравак коштаног ткива и зарастање прелома. Пошто су остеобласти у ствари одговорни за раст, присутни су искључиво у коштаном ткиву у развоју.

Механизам минерализације остеобластима органске матрице

Постоје два начина:

1. Депозиција хидроксилних кристала дуж колагенских влакана из презасићене екстрацелуларне течности. Истовремено, неки протеогликани, који везују калцијум и задржавају га у зонама јазова, играју посебну улогу.
2. Секретација специфичних мехурића матрице. То су мале мембране које се синтетизују и излучују од стране остеобласта. Садрже високе концентрације калцијум фосфата и алкалне фосфатазе. Посебно микроокружење створено унутар мјехурића погодује формирању првих кристала хидроксиапатита.

Брзина минерализације остеоида (коштано ткиво у фази формирања) може значајно варирати, обично траје око 15 дана. Кршења се могу јавити са смањењем концентрације калцијумових јона у крви или фосфатима. Резултат је омекшавање и деформација костију - остеомалација. Слични поремећаји се примећују, на пример, код рахитиса (недостатак витамина Д).

Неактивни остеобласти

Они се формирају из активних остеобласта, у не растућим костима покривају око 80-95% површине. Они имају спљоштени облик са фусиформним језгром. Преостале органеле су смањене. Али рецептори који реагују на различите хормоне и факторе раста остају. Одржава се веза између остеобласта и остеоцита у мировању, и тако се формира систем који регулише метаболизам минерала. Ако дође до оштећења (повреде, преломе), оне постају активније и почиње активна синтеза колагена, производња органске матрице. Другим речима, због њихове регенерације коштаног ткива. Истовремено, они могу бити узрок малигног тумора - остеосаркома.

Остеоцити: структура и функција

Ове ћелије чине основу зрелог коштаног ткива. Њихов облик је вретен, са многим процесима. Органеле су много мање у поређењу са остеобластима, ту је и заобљени нуклеус (у коме доминира хетерохроматин) са језгром. Остеоцити се налазе у празнинама, али не додирују директно матрицу, већ су окружени танким слојем коштане течности. Због тога се ћелије напајају.

Слично се одвајају и њихови процеси, који имају довољно велику дужину до 50 микрона, налазе се у посебним тубулима. Има их много, коштано ткиво их је буквално продрло, они формирају његов дренажни систем, који садржи ткивну течност. Кроз њега, размена супстанци између ванћелијске супстанце и ћелија. Такође треба напоменути да се они не деле, већ се формирају од остеобласта и главне су компоненте у формираном коштаном ткиву.

Главна функција остеоцита је одржавање нормалног стања коштаног матрикса и равнотежа калцијума и фосфора у организму. Они су у стању да перципирају механичка напрезања и осјетљиви су на електричне потенцијале који настају дјеловањем деформирајућих сила. Као одговор на њих, они покрећу локални процес у којем везивно коштано ткиво почиње да се обнавља.

Остеокласти

Ово име је дато великим ћелијама које садрже од 5 до 100 језгара, које имају моноцитно поријекло, уништавајући кости и хрскавице или, иначе, узрокујући њихову ресорпцију. Цитоплазма остеокласта садржи многе митохондрије, ЕПС елементе (гранулиране) и Голги апарат, рибозома, као и различити лизосоми у функцији. Језгра садржи велику количину хроматина и јасно се разликују језгра. Постоји и довољан број цитоплазматских процеса, од којих се већина налази на површини која се граничи са уништеном кости. Они повећавају подручје контакта с њом. Коштано ткиво почиње да се распада са повећањем нивоа одређеног хормона (паратироида), што доводи до активације остеокласта. Механизам овог процеса је повезан са њиховим ослобађањем угљен-диоксида, који се, под утицајем специјалног ензима (карбонске анхидразе), претвара у киселину, названу угаљ, и раствара соли калцијума.

Механизам ресорпције кости

Треба напоменути да се процес уништавања одвија циклично, а периоди високе активности сваке ћелије су стално замењени периодима одмора. Ресорпција се одвија у неколико фаза:

1. Причвршћивање остеокласта на деструктивну површину кости, док је уочен преструктуриран његов цитоскелет.
2. Оксидација садржаја празнина. Ово се дешава било изоловањем садржаја вакуола у киселој средини или као резултат деловања протонских пумпи.
3. Уништавање минералне компоненте матрице.
4. Растварање органска једињења као резултат деловања ензима које луче остеокласти у празнину и активирају се киселим медијумом.
5. Уклањање производа за уништавање костију.

Регулација активности остеокласта одређена је општим и локалним факторима. Први, на пример, укључује паратироидни хормон, витамин Д, они стимулишу активност. А депресанти су калцитонин и естроген. Локални су фактори као што су стварање електричног локалног поља под механичким стресом, којима су ове ћелије веома осетљиве.

Структура грубог влакнастог коштаног ткива

Друго име је ретикулофиброзно. Формира се код ембриона као будућа основа костију. Код одрасле особе, његово присуство је минимално, остаје у шавовима лобање након прерастања и на местима где се тетиве вежу за кости, као иу областима остеогенезе, на пример, током зарастања разних врста фрактура. Структура коштаног ткива ове врсте је специфична. Влакна колагена се скупљају у густим сноповима, који су распоређени на неуређен начин, а између њих су „пречке“. Има ниску механичку чврстоћу, садржај остеоцита је значајно већи у поређењу са ламеларном сортом. У патолошким стањима, раст коштаног ткива овог типа се јавља код прелома кости или Пагетове болести.

Садржи ламеларно коштано ткиво

Формира се коштаним плочама дебљине 4-15 микрона. Они се, са своје стране, састоје од три компоненте: остеоцита, главне супстанце и колагених финих влакана. Све кости одрасле особе се формирају из овог ткива. Колагенска влакна првог типа су паралелна један другом и оријентисана су у одређеном правцу, у суседним коштаним плочама су усмерена у супротном смеру и пресецају се скоро под правим углом. Између њих су тијела остеоцита у празнинама. Ова структура коштаног ткива даје јој највећу снагу.

Спонги боне

Ту је и име "трабекуларна супстанца". Ако направимо аналогију, структура је упоредива са конвенционалном спужвом изграђеном од коштаних плоча са ћелијама између њих. Они су распоређени на уредан начин, у складу са дистрибуираним функционалним оптерећењем. Спужваста супстанца је углавном изграђена епифиза дугих костију, неке мешане и равне, и све кратке. Може се видјети да су то углавном лагани и истодобно издржљиви дијелови људског скелета, који су под притиском у различитим смјеровима. Функције коштаног ткива су у директној вези са његовом структуром, која у овом случају обезбеђује велику површину за метаболичке процесе који се на њој одвијају, даје велику снагу заједно са малом масом.

Густа (компактна) коштана супстанца: шта је то?

Дијафиза тубуларних костију се састоји од компактне супстанце, поред тога, покрива њихову епифизу са танком плочом споља. Уски канали га прожимају, кроз њих пролазе нервна влакна и крвни судови. Неке од њих се налазе паралелно са површином кости (централна или хаверсовија). Други долазе на површину кости (хранљиве рупе), кроз њих продиру артерије и живци, а вене излазе ван. Централни канал, заједно са околним коштаним плочама, формира такозвани гаверсову систем (остеон). Ово је главни садржај компактне супстанце и сматрају се његовом морфофункционалном јединицом.

Остеон је структурна јединица коштаног ткива.

Његово друго име је гаверсов систем. Ово је скуп коштаних плоча, које имају изглед цилиндара уметнутих један у други, а простор између њих је испуњен остеоцитима. У центру се налази Хаверсов канал, кроз који пролазе крвни судови који осигуравају метаболизам коштаних ћелија. Између сусједних структурних јединица налазе се интеркаларне (интерстицијалне) плоче. У ствари, то су остаци остеона који су постојали пре и пропали у тренутку када је коштано ткиво прошло реструктурирање. Постоје и опште и околне плоче, које формирају најскривенији и најудаљенији слој компактне кости.

Периостеум: структура и значење

На основу имена, може се утврдити да покрива кости. Прикачена је на њих уз помоћ колагених влакана, сакупљених у дебелим гроздовима, који продиру и ткају се са спољним слојем коштаних плоча. Има два различита слоја:

• спољашње (формира густо влакнасто, необликовано везивно ткиво, доминирају влакна која су паралелна површини кости);
• унутрашњи слој је добро изражен код деце и мање приметан код одраслих (формиран лабавим влакнастим везивним ткивом, у коме постоје вретенасте равне ћелије - неактивни остеобласти и њихови претходници).

Периостум обавља неколико важних функција. Прво, трофично, то јест, даје кости исхраном, јер на површини садржи посуде које продиру у унутрашњост заједно са живцима кроз специјалне рупе за храњење. Ови канали хране коштану срж. Друго, регенеративно. То се објашњава присуством остеогених ћелија, које се, када се стимулишу, трансформишу у активне остеобласте, који производе матрикс и узрокују повећање коштаног ткива, осигуравајући његову регенерацију. Треће, механичка или помоћна функција. Односно, обезбеђивање механичке повезаности кости са другим структурама везаним за њега (тетиве, мишићи и лигаменти).

Боне фунцтион

Међу главним карактеристикама су следеће:

1. Мотор, носач (биомеханички).
2. Протецтиве. Кости штите од оштећења мозга, крвних судова и живаца, унутрашњих органа итд.
3. Хематопоетски: хемо - и лимфопоеза се јавља у коштаној сржи.
4. Метаболичка функција (учешће у метаболизму).
5. Репаратор и регенеративан, који се састоји у рестаурацији и регенерацији коштаног ткива.
6. Морфолошка улога.
7. Коштано ткиво је својеврсно складиште минерала и фактора раста.