1. Афо костной ткани, костной системы у детей, клиническое значение.

Функции костной ткани:

1. опора тела и защита внутренних органов;

2. резервуар органических веществ (кальция, фосфора, магния);

3. защита от ацидоза (после исчерпания почечных и легочных механизмов);

4. депо для чужеродных ионов;

Основные клеточные элементы костной ткани:

Остеобласт, остеоцит, остеокласт.

- Остеобласт – короткоживущий, располагается на поверхности растущей кости, содержит много щелочной фосфатазы; секретирует коллаген, ГАГ, гликопротеид. Функция – образование костного матрикса

- Остеоцит – форма «останков» от остеобласта, кратковременно регулирует обмен кальция.

- Остеокласт – короткоживущий, располагается на поверхности кости; обеспечивает долгосрочный гомеостаз кальция за счет рассасывания/перестройки кости, экзоцитоз ионов Н + (растворяют минералы кости).

Скелет формируется из скопления мезенхимальных клеток на 5-8 неделе гестации, которые превращаются в мембрану. 2 пути остеогенеза:

дермальный (соединительнотканный): кости свода черепа, лицевые кости, нижняя челюсть, диафиз ключицы;

хондральный (хрящевой): остальные части скелета.

АФО

1. Интенсивный рост. К моменту рождения диафизы трубчатых костей представлены костной тканью, а большинство эпифизов, губчатые кости кисти и стопы состоят из хряща. К рождению лишь намечаются точки окостенения. Последовательность появления точек окостенения определенная. Совокупность имеющихся у ребенка точек окостенения характеризует уровень его биологического развития, называется костным возрастом. Рост трубчатых костей в длину до появления в эпифизах точек окостенения происходит за счет ростковой хрящевой ткани. После появления точек окостенения, удлинение происходит за счет развития хрящевой ткани в метаэпифизарной зоне (между частично окостеневшим эпифизом и метафизом). Увеличение в поперечнике диафизов происходит за счет костеобразования со стороны надкостницы + резорбция со стороны костномозгового пространства→ увеличение в поперечнике + увеличение объема костномозгового пространства.

2. Гистологическое перемоделирование кости: от грубоволокнистой до пластинчатой с вторичными гаверсовыми структурами.

3 Стадии костеобразовании и перемоделирования кости:

построение белкового матрикса, на 90% представлен коллагеном. Обеспечение белком, W, витаминами А, К, С, группы В. Процесс регулируют СТГ, тироксин, инсулиноподобные факторы роста, инсулин, позднее – андрогены + механическая нагрузка.

формирование центров кристаллизации гидроксиапатита (основной минеральный компонент кости) с последующей минерализацией остеоида. Необходимо обеспечение W, щелочная фосфатаза, В1 + Ca, P, F, Mg, Mn, Zn, Cu, витамином Д. Гормоны-модуляторы: паратгормон (приток Ca), тиреокальцитонин (переход Ca в матрикс),КОС, механическая нагрузка.

постоянные перемоделирование + резорбция кости. Обеспечение: основные нутриенты, витамины, Д. Регуляция: паратгормон, тиреокальцитонин, КОС, механическая нагрузка.

3. Обильное кровоснабжение костей, особенно в зонах оссификации. К 2-м годам развивается единая система внутрикостного кровообращения, связанная с пронизывающими ростковый хрящ сосудами. Это является основой гематогенного остеомиелита.

4. Большая толщина и функциональная активность надкостницы.

АФО костной ткани:

- незавершенность окостенения;

- хрящевые эпифизы;

- богатая васкуляризация в зоне роста;

- хорошо выраженная надкостница;

- большая мягкость, податливость, эластичность;

- высокая регенерация;

- меньшая ломкость.

Рост костей

Остеогенез

2. Методики исследования костной системы

3. Регуляция отложения минеральных солей в костях.

Костная ткань состоит из (1) клеточных элементов, (2) межклеточного вещества (костного матрикса) и (3) костных минералов. (1) Клеточная структура кости образована тремя типами клеток: остеобластами, остеокластами и остеоцитами. Остеобласты - крупные клетки с базофильной цитоплазмой, развивающиеся из стромальных клеток костного мозга, основной функцией которых является синтез белков костной ткани (коллаген и протеингликаны) и осуществление процесса остеогенеза. Остеокласты - гигантские многоядерные клетки, аналоги макрофагов, развивающиеся из клеток-предшественников мононуклеарных лейкоцитов, основная функция которых - рассасывание (резорбция) кости. Остеоциты - метаболически малоактивные костные клетки, которые происходят из остеобластов, замурованных в собственном костном матриксе, осуществляющие транспорт питательных веществ и минералов в костной ткани. Костную ткань также образуют и интерстициальные клетки, которые служат как бы прокладкой кости. (2) Межклеточное вещество костной ткани состоит из: основного вещества и волокон, в которых содержатся соли кальция. Волокна состоят из коллагена I типа и складываются в пучки, которые могут располагаться параллельно (упорядочено) или неупорядочено, на основании чего и строится гистологическая классификация костных тканей. Основное вещество костной ткани, как и других разновидностей соединительных тканей, состоит из гликозоаминогликанов и протеогликанов. Однако химический состав этих веществ отличается. В частности в костной ткани содержится меньше хондроитинсерных кислот, но больше лимонной и других кислот, которые образуют комплексы с солями кальция. В процессе развития костной ткани вначале образуется органический матрикс - основное вещество и коллагеновые (оссеиновые, коллаген II типа) волокна, а затем уже в них откладываются соли кальция (главным образом фосфорнокислые). Соли кальция образуют кристаллы гидроксиаппатита, откладывающиеся как в аморфном веществе, так и в волокнах, но небольшая часть солей откладывается аморфно. Обеспечивая прочность костей, фосфорнокислые соли кальция одновременно являются депо кальция и фосфора в организме. Поэтому костная ткань принимает участие в минеральном обмене. (3) Минеральные вещества кости представлены главным образом кристаллами гидроксиапатита и аморфным фосфатом кальция. В основе жизнедеятельности костной системы лежат два взаимосвязанных и взаимозамещающих процесса: процесс созидания - образования новой кости и процесс разрушения - резорбции старой (ремоделирование кости). В костном ремоделировании порядок событий четко запрограммирован. Под влиянием определенных стимулов группа остеокластов резорбирует костную ткань на глубину около 50 мкм. Пространство резорбированной кости покрывается остеобластами, которые формируют новообразованную костную ткань с остеоцитами, погруженными в зрелую кость. Процесс ремоделирования кости осуществляется с разной скоростью практически всю жизнь, что проявляется костной перестройкой. Ежегодно перестраивается от 2-4 до 10% костной ткани, т.е. за 10-20 лет обновляется половина скелета. В возрастных изменениях костного скелета выделяют 3 периода. (1) Период достижения пиковой костной массы, т.е. максимальной массы кости, который продолжается с момента рождения до закрытия эпифиза. Во время этого периода происходит прогрессивное увеличение объема костной ткани за счет эндохондрального и периостального окостенения. Пик массы костной ткани достигает максимального значения к 16-25 годам. Спустя несколько лет после достижения пика массы костной ткани, к 30-35 годам, (2) начинается ее (костная ткань) потеря, которая является универсальным феноменом биологии человека, происходящим независимо от пола, расовой принадлежности, профессии, привычной активности, особенностей экономического развития, географической зоны проживания и исторической эпохи. До 40-45 лет процессы образования и резорбции костной ткани происходят примерно с одинаковой интенсивностью. Средняя потеря костной ткани у женщины составляет примерно 1% в год по отношению к уровню пика массы костной ткани в репродуктивном возрасте. (3) В более позднем возрасте процессы резорбции неизбежно превалируют над процессами костеобразования.