Тема: скелетные ткани цель занятия

Разобраться в основных этапах гистогенеза скелетных тканей. Научиться определять разновидности хрящевых тканей по структуре межклеточного вещества. Изучить микроскопическое строение клеток хрящевых тканей. Уметь отличать пластинчатую костную ткань от грубоволокнистой ткани по морфологическим особенностям. Изучить микроскопическое строение клеток костных тканей.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

Ключевые слова и понятия: надхрящница, хондробласт, молодой хондроцит, изогенная группа хондроцитов, терриротиальный матрикс клеток, интертеррирориальный матрикс, грубоволокнистая костная ткань, остеобласт, остеоцит, остеокласт, мезенхима, надкостница, перихондральное костное кольцо, эндохондральная кость, остеобласт, остеоцит, зона резорбции, зона гипертрофии хряща, зона пролиферации, Гаверсовы каналы, волокна Шарпея.

К скелетным тканям относятся хрящевые и костные. Они выполняют опорную, защитную, механическую функции, принимают участие в водно-солевом обмене.

Хрящевые ткани входят в состав органов дыхательной системы, суставов, межпозвоночных дисков. Они состоят из клеток и межклеточного вещества. В хрящевой ткани 70-80% воды, 10-15% органических веществ, 4-7% солей. Хрящевые ткани не имеют кровеносных сосудов, питание осуществляется диффузно из окружающей их надхрящницы.

Стадии хондрогистогенеза (развития хрящевой ткани).

1. Образование хондрогенного островка на месте будущего хряща. Мезенхимные клетки теряют свои отростки, активно размножаются, дифференцируются в хондробласты, способные образовывать хрящевую ткань.

2. Образование первичной хрящевой ткани. Хондробласты дифференцируются в первичные хондроциты. Они увеличиваются в размерах, округляются, в их цитоплазме хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, с участием которой происходят синтез и секреция фибриллярных белков (коллагена).

3. Дифференцировка хрящевой ткани. Зрелые хондроциты, кроме фибриллярных белков, синтезируют гликозаминогликаны для аморфного вещества. По периферии хрящевой ткани образуется надхрящница, содержащая внутренний хондрогенный (камбиальный) слой, клетки которого – хондробласты способны к размножению и синтезу межклеточного вещества. Так происходит аппозиционный рост хряща способом наложения.

Хондроциты, получая питание из окружающей мезенхимы или позднее из сосудов надхрящницы, сохраняют способность в течение некоторого времени делиться митотически, оставаясь в одной лакуне и образуя изогенные группы клеток. За счет этого происходит увеличение массы хряща изнутри – интерстициальный рост. По мере роста хряща, хондроциты, удаляясь от питающих сосудов, начинают испытывать затруднение в питании и теряют способность к размножению.

Гиалиновый хрящ – голубовато-белого цвета, встречается в местах соединения ребер с грудиной, в гортани, в воздухоносных путях, на суставных поверхностях костей.

Гиалиновая хрящевая ткань в большинстве покрыта надхрящницей, в которой выделяют два слоя:

-наружный – плотная неоформленная соединительная ткань, содержит много кровеносных сосудов, осуществляет питание хряща.

-внутренний (хондрогенный) – содержит хондробласты, обеспечивающие регенерацию хряща.

Под надхрящницей располагаются молодые хондроциты веретенообразной формы, образующие зону молодого хряща. В глубоких слоях хряща хондроциты овальной формы лежат группами по 2-4 клетки и образуют изогенные группы. Вокруг них выделяют две зоны: оксифильную и базофильную. В межклеточном веществе хряща органические компоненты представлены белками, липидами, гликозаминогликанами и протеогликанами, в большом количестве содержатся коллагеновые волокна, имеющие разное направление. Коэффициент преломления волокон и аморфного вещества одинаков, поэтому на гистологическом препарате коллагеновые волокна не видны.

Структурной особенностью гиалинового хряща суставной поверхности является отсутствие надхрящницы, питание в основном осуществляется из синовинальной жидкости полости сустава.

Эластический хрящ встречается в ушной раковине, рожковидных и клиновидных хрящах гортани. Общий план строения сходен с гиалиновым хрящом. Главным отличительным признаком эластического хряща является наличие в межклеточном веществе (между изогенными группами) кроме коллагеновых большое количество эластических волокон, имеющих разное направление. На гистологическом препарате эластические волокна видны очень хорошо. Эластический хрящ никогда не обызвествляется.

Волокнистая хрящевая ткань встречается в межпозвоночных дисках, в местах, где совершается переход плотной волокнистой оформленной соединительной ткани в гиалиновый хрящ (место вплетения сухожилия в суставную поверхность кости). В волокнистой хрящевой ткани отсутствует надхрящница. Нет изогенных групп хондроцитов. Коллагеновые волокна в межклеточном веществе постепенно разрыхляются, хондроциты располагаются поодиночке в полостях.

Костные ткани – специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества, содержащего 70% солей, главным образом фосфатов кальция. Органические вещества представлены в основном белками и липидами. Костные ткани выполняют опорную, механическую, защитную функции для органов, являются депо солей кальция, фосфора и др.

Существует два типа костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая.

Остеогистогенез (развитие костной ткани) происходит двумя способами: непосредственно из мезенхимы - прямой остеогистогенез и из мезенхимы на месте ранее развившегося гиалинового хряща - непрямой остеогистогенез.

Стадии прямого остеогистогенеза (образование костей черепа).

1. Образование остеогенного островка в месте будущей кости и его васкуляризация.

2. Образование первичной грубоволокнистой костной ткани. Мезенхимные клетки дифференцируются в остеобласты, которые образуют оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами. Остеоциты оказываются включенными в толщу волокнистой массы – остеоида. Они теряют способность размножаться. На периферии остеоида располагаются остеобласты, которые наращивают кость снаружи (оппозиционный рост).

3. Кальцификация межклеточного вещества. Остеобласты выделяют фермент щелочную фосфатазу, расщепляющую содержащиеся в периферической крови глицерофосфаты на сахара и фосфорную кислоту. Последняя в ступает в реакцию с солями кальция, который осаждается в основном веществе и волокнах. Таким образом образуются костные балки, которые увеличиваются аппозиционным ростом. Между ними находится рыхлая волокнистая соединительная ткань с кровеносными сосудами.

4. Замена грубоволокнистой костной ткани на пластинчатую. Остеокласты (макрофаги) разрушают основное вещество костной ткани. В образовавшиеся полости врастает мезенхима с остеогенными клетками (остеобластами), которые образуют костные пластинки вокруг кровеносного сосуда – первичные остеоны. По периферии костной ткани образуется надкостница, со стороны которой формируются общие (генеральные) пластины.

Стадии непрямого остеогистогенеза (развитие трубчатых костей).

1. Образование хрящевой модели. На 2-ом месяце эмбрионального развития из мезенхимы закладывается хрящевая модель, состоящая из гиалинового хряща, покрытого надхрящницей, имеющая форму будущей трубчатой кости. Хрящевая модель растет оппозиционным и интерстициальным способом.

2. Перихондральное окостенение. В центре диафиза образуется грубоволокнистая костная ткань вокруг хряща в виде костной манжеты. Костная манжета не сплошная. В ее отверстия врастает мезенхима с сосудами и остеогенными клетками (остеобластическая почка). Костная манжета затем замещается пластинчатой костной тканью. В результате нарушается питание хряща и возникают его дистрофические изменения. Хондроциты вакуолизируются (пузырчатые хондроциты), их ядра пикнотизируются. На границе с неизмененным хрящом хондроциты собираются в колонки. Надхрящница перестраивается в надкостницу, в отверстия которой врастают кровеносные сосуды с остеокластами (макрофагами) и остеогенными клетками (остеобластами). В это время кость растет в толщину оппозиционным ростом за счет надкостницы, а в длину за счет деления клеток между неизмененным гиалиновым хрящом и пузырчатыми хондроцитами (метаэпифизарной пластинки роста). В метаэпифизарном хряще различают пограничную зону, зону столбчатых клеток и зону пузырчатых клеток.

3. Эндохондральное окостенение – процесс отложения кости внутри хрящевого зачатка. Одновременно с этим появляются признаки разрушения эндохондральной кости остеокластами. Образуются костномозговые полости, куда проникает мезенхима, образующая строму костного мозга и мигрируют стволовые клетки крови.

Ретикулофиброзная костная ткань встречается в основном у эмбриона. У взрослых ее можно встретить на месте заросших черепных швов. В минерализованном аморфном веществе беспорядочно расположены толстые пучки коллагеновых волокон. В костных полостях лежат отростчатые остеоциты. С поверхности грубоволокнистая кость покрыта надкостницей.

Пластинчатая костная ткань покрыта надкостницей, в которой различают два слоя: наружный - волокнистый, образованный плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью и внутренний – клеточный, который содержит остеобласты, выполняющие функцию регенерации и остеокласты (макрофаги).

Через надкостницу проходят питающие кость сосуды и нервы, расположенные в прободающих каналах.

Компактное вещество трубчатой кости состоит из костных пластин толщиной 4-15 мкм, располагающихся в определенном порядке, образующих три слоя:

- наружный слой общих (генеральных) пластин;

- средний, образованный остеонами;

- внутренний слой общих пластин.

Остеон – функционально структурная единица пластинчатой кости. Концентрические костные пластинки, состоящие из параллельно ориентированных тонких коллагеновых волокон, цементирующего межклеточного вещества и остеоцитов вокруг кровеносного сосуда, лежащего в центральном (Гаверсовом) канале. В соседних пластинках волокна располагаются под определенным углом, благодаря чему достигается большая прочность костной ткани. Между остеонами располагаются вставочные пластинки.

В костной ткани в течение всей жизни человека происходят взаимосвязанные процессы разрушения остеонов остеокластами (резорбция костной ткани) и образования новых остеонов.