Остеогенез
Развитие кости проходит двумя способами
Прямой остеогенез
Непрямой остеогенез
Прямой
Это развитие плоских костей из мезенхимы (лицо, череп, грудина, лопатка). Мезенхима – зародышевая соединительная ткань.
4 стадии развития кости:
Образование скелетогенных островков.
В местах развития будущей кости наблюдается очаговое размножение мезенхимных отросчатых клеток. Участки такого размножения – скелетогенный островок. В него врастают кровеносные сосуды.
Клетки теряют отростки, округляются и дифференцируются в остеобласты, которые синтезируют межклеточное вещество кости всей своей поверхностью, окружая им себя. Часть остеобластов, окружив себя межклеточным веществом, дифференцируется в остеоцит. Из новых мезенхимных клеток образуются новые остеобласты, которые также откладывают межклеточное в-во, так и происходит апозиционный рост будущей костной ткани. В результате образуются костные балки или «трабекулы». Внутри балок остеоциты, на периферии в виде забора – остеобласты.
Оссификация или отложение минеральных веществ в межклеточное вещество.
Кальций всасывается под действием витамина Д в тонком кишечнике, а в крови имеется глицерофосфат – фосфорная кислота + углевод. Его нужно расщепить на углевод и на фосфорную кислоту. Остеобласты выделяют фермент «щелочная фосфотаза». Этот фермент расщепляет глицерофосфат на углеводы, продолжающие циркуляцию, и фосфорную кислоту. Затем, с помощью белка остеонектина кальций соединяется с фосфорной кислотой и откладывается в виде кристаллов гидроксиапатитов в межклеточное в-во кости. В результате этой стадии образуется грубоволокнистая костная ткань. А нужна пластинчатая костная ткань.
Перестройка грубоволокнистой костной ткани в пластинчатую.
Остеокласты разрушают костную ткань, образуя полости. Туда врастают кровеносные сосуды. Вокруг сосудов остеобласты формируют костные пластинки. В результате образуются первичные остеоны. А там и вторичные, и третичные… За 1 год – 10% костной ткани обновляется. Но процесс активен в молодости, к старости замедляется.
Непрямой остеогенез
Развитие длинных трубчатых костей на месте хряща.
К концу первого месяца эмбриональной жизни из мезенхимы развивается хрящевая модель будущей кости. Она состоит из гиалинового хряща и покрыта надхрящницей. Выделяют два эпифиза и центральную часть – диафиз (как и в кости).
В области диафиза между хрящом и надхрящницей, также из мезенхимы, развивается перихондральная костная манжета.
Надхрящница перестраивается в надкостницу.
Костная манжета нарушает питание хряща и он разрушается (деструкция). В нем откладываются соли кальция и развиваются другие дистрофические нарушения. Образуются полости в хряще.
В разрушенный хрящ врастают кровеносные сосуды. Вместе с ними поступают остеобласты и остеокласты.
Остеобласты выделяют межклеточное в-во кости вокруг остатков разрушенного хряща (вокруг дырки от хряща). Эта костная ткань получила название «эндохондральная кость».
Особенности эндохондральной кости:
Хрящ окрашивается в синий-фиолетовый, а кость – красно-розовые. В кости внутри виден сине-фиолетовый хрящ, а вокруг красно-розовая кость.
Эндохондральная кость сразу пластинчатая.
Остеокласты формируют костно-мозговую полость. В эту полость поступают СКК и начинается костно-мозговое кроветворение. Диафиз сформировался.
Процесс распространяется на эпифизы. В них врастают сосуды, которые называются «точки окостенения». Точно так же образуется костная ткань, только не компактное вещество, а губчатое.
На границе диафиза и эпифиза сохраняется эпифизарная пластинка роста. Она сохраняется до 18-25 лет. За счет нее идет рост кости в длину. После – хрящевая ткань замещается костью, и кость перестает расти.
В эпифизарной пластинке роста выделяют 3 зоны
Зона пузырчатого хряща. Клетки крупные (хондроциты), много вакуолей, не делятся – голодают, бедняги.
Зона столбчатого хряща. Клетки уплощаются и образуют монентные столбики. Делящиеся клетки.
Зона пограничная или зона неизмененной хрящевой ткани.
На развитие кости влияет сдавление или растяжение. В местах сдавливания происходит разрушение костной ткани, а в местах растяжения – ее развитие.
Кроме этого влияет характер питания и гормоны – тирокальцитонин (вымывает кальций из кости), из щитовидки. А гормон паратгормон (из паращитовидный) – доставляет кальций кости
Большое значение играет витамин D, обеспечивающий всасывание кальция в тонкой кишке.