а) Остеобласты развиваются
-из стволовых остеогенных клеток.
б) В образующейся кости они покрывают почти непрерывным слоем
-поверхность строящихся костных балок.
в) В сформированной кости остеобласты встречаются
-в надкостнице,
-в эндосте (выстилает костномозговую полость в диафизах трубчатых костей)
Функциональная активность
Остеобласты
-образуют компоненты межклеточного вещества
-и со временем превращаются в остеоциты.
Морфология
Остеобласты отличаются
-полигональной формой и -резко базофильной цитоплазмой (из-за высокой белоксинтези-рующей активности)
- хорошо развиты гранулярная ЭПС и комплекс Гольджи, митохондрии. В отростках содержатся актиновые микрофиламенты
II. Остеоциты
Локализация
а) Остеоциты - основной тип клеток сформированной кости.
б) Они
-лежат в костных полостях (лакунах);
-но, в отличие от хондроцитов, располагаются поодиночке.
Морфология
Остеоциты
- имеют многочисленные тонкие отростки, которые
-проходят в костных канальцах и -контактируют с сосудами или отростками соседних клеток.
Функция
а) По отросткам и окружающему их пространству канальцев происходит
-обмен веществами между сосудами и костной тканью.
б) То есть, остеоциты выполняют
-трофическую функцию.
III. Остеокласты
Происхождение
Остеокласты -
-предшественниками остеокластов являются клетки крови, они образуются путём слияния моноцитов(от 3 до 50 клеток).
Морфология и функциональная активность
В связи со своим происхождением, остеокласты - крупные многоядерные клетки, которые обладают высо-кой литической и фагоцитарной актив-ностью (из-за наличия большого числа лизосом)
-и за счёт этой активности разрушают обызвествлён-ные хрящи и кости, воздействуя на органи-ческие и неорганические компоненты данных тканей.
Схема- строение и функциональная активность
Локализация
Как и остеобласты, остеокласты находятся
-в формирующейся кости - на поверхности костных балок, образуя в них углубления;
-а в зрелой кости - в надкостнице, эндосте и периваскулярном пространстве остеонов.
Надкостница и питание костей
Клетки надкостницы
а) в надкостнице содержатся остеобласты и остеокласты.
б) надкостница источник стволовых клеток,
- которые способны при развитии, росте и регенерации (при переломах) дифференцироваться в клетки хрящевого или костного ряда.
Сосуды надкостницы
важная особенность надкостницы:
-от её сосудов отходят (через прободающие каналы) многочисленные ветви внутрь кости.
Сосуды кости
а)Наличие сосудов отличает костную ткань от хрящевой.
б) Сосуды необходимы потому, что
-из-за высокой плотности костной ткани, диффузия в ней питательных веществ (как в хряще) была бы невозможна.
Костные канальцы
Из пространств вокруг кровеносных капилляров питательные вещества распространяются через костные канальцы, образованные отростками остеоцитов.
Виды костных тканей
Различают 2 вида костной ткани -
-грубоволокнистую (ретикулофиброзную) и -пластинчатую(тонковолокнистую).
Грубоволокнистая костная ткань
Пластинчатая костная ткань
Основная особенность
Коллагеновые волокна образуют толстые пучки, идущие в разных направлениях.
а) Костное вещество (клетки, волокна,основное вещество) организовано в пластинки.
б) Причём, -в пределах одной пластинки волокна имеют одинаковое направление, -а в пределах соседних пластинок - разное.
Почти все кости взрослого человека:
-плоские (лопатка, тазовые кости, кости черепа), -губчатые (рёбра, грудина, позвонки) и -трубчатые.
Организация ткани
Пластинчатая костная ткань может иметь губчатую и компактную организацию.
Губчатое костное вещество
Компактное костное вещество
Локали- зация
Из губчатого вещества состоят:
-эпифизы трубчатых костей,
-внутренний слой (примыкающий к костномозговому каналу) диафизов трубчатых костей,
-губчатые кости,
-внутренняя часть плоских костей.
Компактную структуру имеют
-большая часть диафизов трубчатых костей
-поверхностный слой плоских костей.
Отличи- тельная черта
Губчатое вещество построено
-из бессосудистых костных перекладин (балок), -между которыми находятся промежутки - костные ячейки.
В компактном костном веществе практически нет промежутков:
за счёт разрастания костной ткани вглубь ячеек, остаются лишь
-узкие пространства для сосудов - т.н. центральные каналы остеонов
Костный мозг
В ячейках губчатого вещества содержатся
-сосуды, питающие кость, -и красный костный мозг - кроветворный орган.
Костномозговая полость диафизов трубчатых костей у взрослых содержит
-жёлтый костный мозг - жировую ткань.
Строение
И губчатое, и компактное костное вещество состоит
-из костных пластинок.
а) При этом пластинки губчатого вещества обычно ориентированы
- вдоль направления костных балок,
а не вокруг сосудов, как в остеонах компактного вещества.
б) Правда, в достаточно толстых балках остеоны всё-таки могут встречаться.
В компактном же веществе имеются пластинки 3-х типов:
-общие (генеральные) - окружают всю кость,
-остеонные - лежат концентрическими слоями вокруг сосуда, образуя т.н. остеоны;
-вставочные - находятся между остеонами.
Резюме
Тем не менее, единицей строения губчатого вещества принято считать
-костные пластинки.
Основной единицей строения компактного вещества считаются
- остеоны.
Остеоны
Принцип строения остеона
а) На фотографии показан средний, или остеонный слойкости.
б) В центре каждого остеона -
кровеносный сосуд (1),
вокруг последнего -
несколько концентрических слоёв костных пластинок (2), называемых остеонными.
в) Остеоны отграничены резорбционной (спайной) линией (3).
Вставочные пластинки
Между остеонами лежат вставочныекостныепластинки (4), которые представляют собой остатки прежних генераций остеонов.
Состав пластинок
а) Костные пластинки включают
1.клетки (остеоциты), 2.коллагеновые волокна и 3.основное вещество, богатое минеральными соединениями.
б) При этом
-волокна в межклеточном веществе неразличимы, -а само межклеточное вещество имеет твёрдую консистенцию.
Остео- циты
а) Остеоциты отличаются наличием длинных и узких отростков.
б) Причём,
-тела остеоцитов лежат в костных лакунах ,
-а многочисленные отростки - в костных канальцах .
в) А. Стенки костных полостей и канальцев выстланы густой сетью коллагеновых волокон, окрашенных на снимке в коричневый цвет.
Б. Это, в частности, и делает видимыми костные канальцы.
Развитие кости
У эмбриона костная ткань развивается из мезенхимы двумя способами:
-непосредственно из мезенхимы (прямой остеогенез),
-на месте ранее заложенного хряща (непрямой остеогенез).
3.3.1. Прямой остеогенез
Таким способом развиваются плоскиекости.
Этапы остеогенеза
а) Развитие проходит 4 этапа:
Образование скелетогенного островка
а) На месте будущей кости вначале происходят
- размножение мезенхимных клеток (1) и - образование кровеносных сосудов (2).
б) Тем самым формируется т.н.
- скелетогенный островок.
Остеоидная стадия
На следующей стадии в островке появляются костные клетки:
1. остеобласты (4) и остеоциты (3) - из остеогенных клеток, 2.остеокласты (6)- из моноцитов крови.
а) При этом остеобластыактивно осуществляют синтез органической матрицы кости, или оссеомукоида (коллагеновых волокон, гликопротеидов).
б) Минерализованная закладка кости называется остеоидом.
Микроскопический снимок: прямой остеогенез
Минерализация межклеточного вещества
а) На третьей стадии в межклеточном веществе появляются из остеобластов
-матриксные пузырьки. Они накапливают кальций и неорганический фосфат.
б) При разрыве пузырьков происходит
-минерализация межклеточного вещества, т.е. отложение кристаллов гидроксиапатита на волокнах и в аморфном веществе.
а) В результате, образуются
-костные трабекулы (балки) - минерализованные участки ткани, содержащие все 3 типа костных клеток -
-с поверхности – остеобласты (4) и остеокласты (6), -а в глубине – остеоциты (5).
б) Сосудов в трабекулах ещё нет; они имеются в окружающей мезенхиме.
Формирование костных пластинок.
В последующем во внутренней части плоской кости
- первичная губчатая ткань замещается на вторичную,
которая построена уже из костных пластинок, ориентированных по ходу балок.
А в наружном слое образуются
- генеральные пластинки (окружающие кость) и - первичные остеоны.
а) Большую роль в этой перестройке играют
- остеокласты (частично разрушающие трабекулы) и - сосуды, подрастающие к трабекулам.
б) Вокруг сосудов костное вещество формируется в виде концентрических костных пластинок, составляющих первичные остеоны.
В разных участках формирующейся кости развитие может находиться на разных этапах. Поэтому могут соседствовать:
мезенхимные скелетогенные островки, остеоидные участки и обызвествлённые трабекулы грубоволокнистой костной ткани.
