Костная ткань

Из костной ткани построен скелет, который является опорой для тела и участвует в движении животного.

Кости скелета выполняют защитные функции, охраняя от внешних воздействий головной и спинной мозг, красный костный мозг внутри костей, органы грудной и тазовой полостей.

Костная ткань является основным депо минеральных веществ в организме. В сухом веществе кости содержится до 70% минеральных веществ и 30-35% приходится на долю органических веществ.

От общего количества минеральных веществ, содержащихся в организме, в костной ткани находится 97% кальция, 87% фосфора, 58% магния, 46% натрия. Кроме того, в ней обнаружено свыше 30% различных микроэлементов.

Соли кальция – это фосфаты, карбонаты, хлориды, фториды. Наиболее распространены фосфаты кальция.

Костная ткань принимает участие в минеральном обмене, способствуя нормальному содержанию кальция и фосфора в крови и других тканях.

Органический компонент костной ткани представлен преимущественно коллагеном, а также гликопротеином, протеогликанами.

Минеральные вещества образуют упорядоченную конструкцию с органическими веществами, формируя прочную твердую ткань.

В отличии от хрящевых тканей костные ткани обильно кровоснабжаются.

Как и другие соединительные ткани, костные ткани происходят из мезенхимы и состоят из клеток и хорошо развитого межклеточного вещества.

Костная ткань содержит четыре основные разновидности клеток - остеоченные, остеобласты, остеоциты и остеокласты.

Остеоченные клетки представляют наиболее раннюю стадию дифференциации клеток образующейся костной ткани. Они имеют малые размеры, вытянутую форму и темные вытянутые ядра. Расположены в глубоком слое надкостницы, в стенках каналов остеонов компактной части кости, в стенах полостей губчатой кости. В постэмбриональном периоде жизни могут развиваться из перицидов и адвентициальных клеток, способны к размножению и превращению в остеобласты.

Остеобласты – относительно крупные круглые или угловатые клетки, имеющие тонкие короткие отростки, сильно базофильную цитоплазму, эксцентрично расположенное ядро, хорошо развитую гранулярную эндоплазматическую сеть и компоненты комплекса Гольджи, что свидетельствует об их секреторной активности. Основынми секреторными продуктами остеобластов являются органические вещества межклеточного матрикса, коллагены 1-го типа, гликозамингликаны и некоторые ферменты. Путем секреции из всей своей поверхности остеобласты в конечном итоге оказываются заключенными в образованный ими и минерализованный матрике.

В эмбриочинезе при развитии кости остеобласты сплошным слоем покрывают поверхность костных балок и остеоченных островков.

У взрослых животных остеобласты встречаются только в глубоких слоях надкостницы или в местах регенерации костной ткани после ее травмы или в местах перестройки.

В образовавшихся полостях (лакунах) остеобласты дифференцируются в остеоциты.

Остеоциты – окончательно дифференцированные клетки с отростками и крупным ядром, утратившие способность к делению. Цитоплазма остеоцитов слабобазофильна, в ней умеренно развита ГЭС, имеются немногочисленные компоненты Гольджи, мелкие митохондрии и лизосомы, что свидетельствует о снижении синтетических процессов.

Остеоциты живут от нескольких месяцев до нескольких лет, затем погибают и уничтожаются с помощью отеокластов.

Остеокласты - гигантские (до100 мкм в диаметре) многоядерные клетки, которые располагаются преимущественно в местах рассасывания (резорбции) межклеточного костного матрикса. Их непосредственными предшественниками являются моноциты.

Остеокласты являются макрофагами костной ткани и разрушают не только костную ткань, но и обезыствленный хрящ, образуемый при формировании костной ткани.

В строении остеокластов различают основные зоны:

1) зона гофрированной каемки с микроворсинками направленная к разрушаемому костному матриксу. В этой зоне накапливаются гидролитические ферменты, стимулирующие разрушение органических веществ костного матрикса, а также выделяются вещества, создающие кислую среду, способствующую растворению солей кальция, что создает условия для перестройки кости.

2) вторая зона окружает первую, предохраняя остальную часть цитоплазмы от расщепляющегося действия ферментов. Она бедна органеллами, но в ней много микрофиламентов, способствующих прикреплению клетки к кости.

На функциональную активность остеокластов существенное влияние оказывают некоторые гормоны. Гормон околощитовидной железы паратирин стимулирует развитие остеокластов и усиливает их резорбирующую активность, гормон тиреокальцитонин щитовидной железы оказывает противоположное действие – угнетает функцию остеокластов.

Межклеточное вещество преобладает над клетками и придает костной ткани прочность и упругость. В его состав входят коллагеновые волокна, пропитанные кристаллами костного апатита и называемые оссеиновыми и матрикс, состоящий из незначительного количества сульфатированных гликозаминогликанов, гликопротеинов, альбуминов и минеральных солей (около 70%), представленных аморфным фосфатом кальция, кристаллами гидроксиаппатита, натрия, магния, железа и более 30 микроэлементов.

Между молекулами органических веществ образуется связи с молекулами минеральных веществ и формируется прочный матрикс межклеточного вещества называемого оссемукоидом. Он склеивает оссеиновые волокна и образуемые ими пластинки и пучки, формируя плотную костную ткань.