Гистофизиология скелетных тканей

Гистофизиология скелетных тканей.

1.                  Костные ткани образуют скелет, защищают внутренние органы от повреждений, входящий в локомоторный аппарат (аппарат движения) и являющийся важным депо минеральных веществ в организме.

2.                  Костная ткань образована клетками и минерализованным межклеточным веществом (матриксом).

3.                  Клетки костной ткани – включают остеобласты, остеоциты, остеокласты (последние развиваются из СКК). Остеобласты и остеоциты развиваются из остеогенной клетки-предшественницы (малодифференцированной клетки мезенхимального происхождения).

4.                  Регуляция деятельности остеобластов осуществляется благодаря гормонами и различным регуляторам путем взаимодействия с рецепторами на плазмолемме остеобластов к паратгомону, витамину Д₃, глюкокортикоидам, половым стероидам, кальцитонину и др. Остеобласты реагируют также на факторы, продуцируемые остеокластами и секретируют вещества, обуславливающие их собственную регуляцию (аутокринные регуляторы).

5.                  Регуляция остеокластов обеспечивается общими и местными факторами.

К общим относятся паратгормон, метаболиты витамина Д₃ (активируют остеокласты и увеличивают их число, способствуя слиянию мононуклеарных предшественников); гормоны щитовидной железы и женские половые гормоны угнетают активность остеокластов.

К местным факторам относится создание местного механического напряжения, фактор активации ОКл, интерлейкины.

6.                  Развитие костной ткани (остеогистогенез) включает эмбриональный и постэмбриональный периоды. Формирование костей (как органов) происходит к 25 годам. Однако у взрослого человека они постоянно подвергаются гистологической перестройке.

7.                  В ответ на повреждение костной ткани происходит резкая активация – репаративный остеогистогенез.

8.                  Развитие костной ткани у эмбриона происходит при помощи прямого (из мезенхимы) и непрямого (на месте ранее образованной хрящевой модели) остеогенеза.

9.                  Прямой остеогенез характеризуется для развития грубоволокнистой костной ткани, из которой первоначально образуются плоские кости черепа, ключицы, фаланги пальцев. Начинается на первом месяце эмбриогенеза.

Фазы прямого остеогенеза:

1). Формирование остеогенного островка – скопление активно делящихся клеток мезенхимы в участке развития будущей кости.

2). Дифференцировка клеток островка и образование органического матрикса кости (остеоида). Клетки прекращают делиться и дифференцируются в остеобласты, вырабатывающие органический матрикс, который состоит из коллагеновых волокон, которые далее спаиваются с оссеомукоидом (основное аморфное вещество).

3). Обызвествление остеоида – остеобласты депонируют кристаллы гидроксиапатита вдоль фибрилл коллагена и секретируют матричные пузырьки; замуровываясь, они превращаются в остеоциты. Происходит формирование перекладин (трабекул или балок). Характерен аппозиционный рост костной ткани (рост в середину или глубь кости).

Прямой остеогенез на примере развития лица. Крупным планом островки костной ткани в процессе минерализации - http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-242-face-fetal/05-slide-1.html?x=11928&y=30027&z=50.0&page=1

4). Формирование кости происходит при слиянии трабекул друг с другом в единую сеть, промежутки которой заполнены волокнистой соединительной тканью с большим количеством сосудов.

Мезенхима на периферии кости дает начало надкостнице.

Таким образом, формируется первичная губчатая кость, которая затем может заменяться пластинчатой костной тканью.

10.              Фазы непрямого остеогенеза, который характерен для длинных и коротких трубчатых, костей таза, основания черепа и позвонков. Начинается со второго месяца эмбриогенеза:

- Образование хрящевой модели – из мезенхимы, как и при развитии хряща. В этот период отсутствует диафизарная полость. Первичная модель образована гиалиновым хрящом, который снаружи покрыт надхрящницей. Характерен интерстициальный и аппозиционный рост модели (в ширину и длину).

Хрящевая модель кисти - http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=9872&y=5732&z=12.5&page=1

- Образование перихондральной костной манжетки - в середине диафиза с дифференцировки во внутреннем слое ее надхрящницы остеобластов, которые начинают продуцировать межклеточное вещество. Сначала формируются трабекулы из грубоволокнистой костной ткани – ажурная манжетка, которая в виде цилиндра располагается перихондрально («вокруг» хряща). Перихондральная кость утолщается и разрастается от центра диафиза в стороны к эпифизам. В дальнейшем грубоволокнистая заменяется пластинчатой; остеоны образуются вокруг врастающих сосудов, ориентированных вдоль кости.

Первичный центр окостенения в диафизе трубчатой кости - http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=16261&y=7804&z=25.0&page=1

Дистрофические изменения и обызвествление хрящевой модели начинается с центра диафиза в результате нарушения трофики. Это происходит по причине разрастания перихондральной кости. При этом хондроциты увеличиваются и округляются – пузырчатые (гипертрофированные). Далее они гибнут, происходит минерализация межклеточного вещества  хряща. На границе дистрофически измененного хряща и неизмененного (в эпифизе) хондроциты образуют колонки, в пределах которых клетки активно делятся и вырабатывают матрикс.

- Образование энхондральной кости в диафизе за счет проникновения внутрь хрящевой модели остеогенных клеток. Они попадают туда вместе с мезенхимой, окружающей кровеносные сосуды, которые врастают из надкостницы в центральную часть диафиза. Происходит дифференцировка остеогенных клеток в остеобласты, которые образуют кость внутри разрушающегося хряща (эндохондрально/энхондрально).

Остеогенез бедренной кости - http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=27889&y=21322&z=4.5&page=2

Первичная точка окостенения – начало образования костной ткани в диафизе, при этом процесс продвижения формирования кости происходит в стороны эпифизов.

Эпифизарные зоны - http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=23951&y=18490&z=14.7&page=2

В эпифизах при этом выделяют зоны в хряще:

1. зона неизмененного хряща (резервная зона) – сравнительно узкая и прилежит к костной ткани эпифиза http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=21821&y=17169&z=22.0&page=2

2. зона хрящевых колонок (пролиферативная) – содержит колонки уплощенных хондроцитов, которые активно делятся и продуцируют МКВ http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=22999&y=17956&z=22.0&page=2

3. зона пузырчатого (гипертрофированного) хряща – округлые, дегенеративно измененные хондроциты http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=24049&y=18801&z=22.0&page=2

4. зона обызыствленного хряща – прилежит к энхондральной части диафиза кости.

http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=24680&y=19242&z=22.0&page=2

Разрушение энхондральной кости в центре диафиза происходит с формированием костномозговой полости, которая заполняется элементами красного костного мозга http://www.histologyguide.com/slideview/MHS-287-bone-development/05-slide-1.html?x=25552&y=19965&z=22.0&page=2

- Образование энхондральной кости в эпифизах и формирование эпифизарных пластинок роста. Это процесс происходит вскоре после рождения с формирование вторичных центров окостенения (процесс схожий с данным в диафизе). Неизмененный гиалиновый хрящ сохраняется только на суставной поверхности и в области, прилежащей к диафизу (метафизе).