Развитие кости (остеогенез)

Различают прямой и непрямой остеогенез.

Прямой остеогенез – развитие кости из мезенхимы. Этим способом развивается ретикулофиброзная костная ткань. Данный процесс наблюдается в основном в эмбриогенезе и протекает в четыре стадии:

- Образование остеогенного островка. Происходит очаговое размножение мезенхимных клеток и формирование в этом очаге сосудов (васкуляризация).

- Остеоидная стадия. Мезенхимные клетки превращаются в остеобласты, располагающиеся снаружи островка. Остеобласты образуют межклеточное вещество, в которое сами себя замуровывают и остаются в центре островка, превращаясь в остеоциты. Снаружи образуются всё новые и новые остеобласты. Формируются костные балки.

- Стадия минерализации остеоида. В эту стадию межклеточное вещество пропитывается солями кальция (кальцификация).

- Стадии перестройки грубоволокнистой костной ткани в пластинчатую, когда грубоволокнистая костная ткань разрушается остеокластами и на её месте с помощью остеобластов образуются костные пластинки и остеоны.

Непрямой остеогенез (из хрящевой модели). Сначала, на 2-м месяце эмбриогенеза, в местах будущих трубчатых кос тей из мезенхимы склеротомов сомитов образуется хрящевой зачаток (гиалиновый хрящ, покрытый надхрящницей), который очень быстро принимает форму будущей кости. Затем в области диафиза надхрящница замещается надкостницой, питание хряща нарушается, он погибает, разрушается остеокластами и замещается грубоволокнистой костной тканью – костная манжетка. Затем костная ткань замещает весь хрящ в диафизе.

В центре эпифизов ещё сохраняется нормальный гиалиновый хрящ (зона интактного хряща), однако ближе к диафизу хондроциты выстраиваются в колонки (зона столбчатого хряща), затем набухают (зона пузырчатого хряща) и разрушаются с помощью остеокластов (зона резорбции хряща).

Позднее точки окостенения появляются в эпифизах. Эти две зоны окостенения сближаются, а между ними ещё сохраняется метафизарная хрящевая пластинка роста, за счёт которой длительно, до 18-20 лет, продолжается рост костей в длину. Затем хрящевая пластинка истончается, замечается костной тканью и исчезает, соответственно, рост кости в длину прекращается.

Регенерация костной ткани (после переломов) осуществляется за счет надкостницы. Сначала образуется ретикулофиброзная костная ткань (костная мозоль), которая заполняет дефект кости. Затем она замещается пластинчатой костной тканью.

Обновление костной ткани: в среднем 8% в год. Включает в себя резорбцию (разрушение) кости остеокластами и новообразование кости остеобластами. С возрастом (>35 лет), особенно у женщин, процессы резорбции начинают преобладать и развивается остеопороз.

Кости быстро перестраиваются при изменении физических нагрузок.

Факторы, влияющие на состояние костей: витамины (С, Д, А) и гормоны. Так, кальцитонин усиливает отложение кальция в костях, паратгормон наоборот, ослабляет; соматотропный гормон гипофиза стимулирует размножение хондробластов метафизарной пластинки роста трубчатых костей, усиливая рост костей в длину.