Будова і види кісткової тканини

Кісткова тканина являє собою досить зроблену спеціалізовану різновид тканин внутрішнього середовища. У цій системі гармонійно поєднуються такі протилежні властивості, як механічна міцність і функціональна пластичність, процеси новоутворення і руйнування.

Кісткова тканина складається з клітин і міжклітинної речовини, які характеризуються певною гістоархітектонікі. Основні клітини кісткової тканини - це остеобласти, остеоцити і остеокласти.

остеобласти мають овальну або кубічну форму. Велике світле ядро розташовується не в центрі, воно кілька зміщене до периферії цитоплазми. Часто в ядрі виявляється кілька ядерець, що свідчить про високу синтетичної активності клітини. Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що значна частина цитоплазми остеобласта заповнена численними рибосомами і полісомах, канальцами гранулярних ендоплазматичної мережі, комплексом Гольджі, мітохондріями, а також особливими матриксного бульбашками. Остеобласти мають проліферативною активністю, є продуцентами міжклітинної речовини і відіграють основну роль в мінералізації кісткового матриксу. Вони синтезують і секретують такі хімічні сполуки, як лужна фосфатаза, колаген, остеонектін, остеопонтін, остеокальцин, кісткові морфогенетичні білки і ін. В матриксних бульбашках остеобластів містяться численні ферменти, які, виділяючись за межі клітини, ініціюють процеси мінералізації кістки.

Синтезується остеобластами органічний матрикс кісткової тканини складається переважно (90-95%) з колагену I типу, колагену III-V і інших типів, а також з неколлагенових білків (остеокальцин, остеопонтін, остеонектін, Фосфопротеіни, кісткові морфогенетичні білки) і глікозаміногліканових субстанцій. Білки неколлагенових природи володіють властивостями регуляторів мінералізації, остеоіндуктівнимі речовин, мітогенних факторів, регуляторів швидкості освіти колагенових фібрил. Тромбоспондін сприяє адгезії остеобластів до поднадкостнічное остеоід кістки людини. Остеокальцин вважається потенційним індикатором функції цих клітин.

Ультраструктура остеобластів свідчить про те, що їх функціональна активність різна. Поряд з функціонально активними остеобластами, що володіють високою синтетичною активністю, є неактивні клітини. Найчастіше вони локалізуються на периферії кістки з боку кістковомозкового каналу і входять до складу окістя. Будова таких клітин відрізняється малим вмістом органел в цитоплазмі.

остеоцити є більш диференційованими клітинами, ніж остеобласти. Вони мають отростчатой форму. Відростки остеоцитів розташовуються в канальцях, які пронизують мінералізований кістковий матрикс в різних напрямках. Сплощені тіла остеоцитів знаходяться в спеціальних порожнинах - лакунах - і з усіх боків оточені мінералізованих кістковим матриксом. Значну частину цитоплазми Остеоцити займає овоідную ядро. Органели синтезу в цитоплазмі розвинені слабко: є нечисленні полісоми, короткі канальці ендоплазматичної мережі, поодинокі мітохондрії. У зв`язку з тим що канальці сусідніх лакун анастомозируют один з одним, відростки остеоцитів пов`язані між собою за допомогою спеціалізованих щілинних контактів. У невеликому просторі навколо тіл і відростків остеоцитів циркулює тканинна рідина, що містить певну концентрацію Са²⁺ і РВ₄³, можуть міститися немінералізованние або частково мінералізовані колагенові фібрили. Функція остеоцитів полягає в збереженні цілісності кісткового матриксу за рахунок участі в регуляції мінералізації кісткової тканини і забезпечення відповіді на механічні стимули. В даний час накопичується все більше даних про те, що ці клітини беруть активну участь в метаболічних процесах, що протікають в міжклітинному речовині кістки, в підтримці сталості іонного балансу в організмі. Функціональна активність остеоцитів в значній мірі залежить від стадії їх життєвого циклу і дії гормональних і цитокінових факторів.

остеокласти - Це великі багатоядерні клітини з різко оксифильной цитоплазмой. Вони є частиною ФАГОЦИТАРНОЇ-макрофагальної системи організму, похідними моноцитів крові. На периферії клітини визначається гофрована щеточная облямівка. У цитоплазмі виявляється багато рибосом і полісом, мітохондрій, канальців ендоплазматичної мережі, добре розвинений комплекс Гольджі. Відмінною особливістю ультраструктури остеокластів є наявність великої кількості лізосом, фагосом, вакуолей і везикул. Остеокласти мають здатність створювати локально у своїй поверхні кисле середовище в результаті інтенсивно йдуть в цих клітинах процесів гліколізу. Кисле середовище в області безпосереднього контакту цитоплазми остеокластів і міжклітинної речовини сприяє розчиненню мінеральних солей і створює оптимальні умови для дії протеолітичних і ряду інших ферментів лізосом. Цитохімічним маркером остеокластів служить активність ізоферменту кислої фосфатази, який називається кислою нітрофенілфосфатазой. Функції остеокластів полягають в розробці (руйнуванні) кісткової тканини і участі в процесі ремодуляції кісткових структур в ході ембріонального і постнатального розвитку.

Міжклітинний речовина кісткових тканин складається з органічного та неорганічного компонентів. Органічні сполуки представлені колагеном I, III, IV, V, IX, XIII типів (близько 95%), неколлагенових білками (кісткові морфогенетичні білки, остеокальцин, остеопонтін, тромбоспондин, кістковий сіалопротеін і ін.), Глікозаміногліканами і протеогликанами. Неорганічна частина кісткового матриксу представлена кристалами гідроксиапатиту, що містять у великій кількості іони кальцію і фосфору- в значно меншій кількості в його склад входять солі магнію, калію, фториди, бікарбонати.

Міжклітинний речовина кістки постійно оновлюється. Руйнування старого міжклітинної речовини являє собою досить складний і ще не ясний в багатьох деталях процес, в якому беруть участь всі типи клітин кісткової тканини і ряд гуморальних факторів, але особливо помітну і важливу роль відіграють остеокласти.

Типи кісткової тканини. Залежно від мікроскопічної будови розрізняють два основні різновиди кісткової тканини - ретикулофіброзної (грубоволокнисту) і пластинчасту.

Ретикулофіброзної кісткова тканина широко представлена в ембріогенезі і ранньому післяпологовому гістогенезі кісток скелета, а у дорослих зустрічається в місцях прикріплення сухожиль до кісток, по лінії заростання черепних швів, а також в області переломів. Як в ембріогенезі, так і при регенерації ретикулофіброзної кісткова тканина з плином часу завжди заміщується пластинчастої. Характерним в будові ретикулофіброзної кісткової тканини є неврегульоване, дифузне розташування кісткових клітин в міжклітинній речовині. Потужні пучки колагенових волокон слабо мінералізовані і йдуть в різних напрямках. Щільність розташування остеоцитів в ретикулофіброзної кісткової тканини більш висока, ніж у пластинчастої, і вони не мають певної орієнтації по відношенню до колагенових (оссеіновим) волокнам.

Пластинчаста кісткова тканина є основною тканиною в складі практично всіх кісток людини. У цьому різновиді кісткової тканини мінералізованих міжклітинний речовина утворює особливі кісткові пластинки товщиною 5-7 мкм. Кожна кісткова пластинка являє собою сукупність близько розташованих один до одного паралельних колагенових волокон, просочених кристалами гідроксиапатиту. У сусідніх пластинках волокна розташовуються під різними кутами, що надає кістки додаткову міцність. Між кістковими пластинками в лакунах впорядковано лежать кісткові клітки - остеоцитів. Відростки остеоцитів по кістковим канальцях проникають у навколишні їх пластинки, вступаючи в міжклітинні контакти з іншими кістковими клітинами. Розрізняють три системи кісткових пластинок: навколишні (генеральні, бувають зовнішніми і внутрішніми), концентричні (входять в структуру остеона), вставні (представляють собою залишки зруйнованих остеонов).

У складі кістки розрізняють компактне і губчаста речовина. Обидва вони утворені пластинчастої кісткової тканиною. Особливості гістоархітектонікі пластинчастої кістки будуть представлені далі при описі кістки як органу.


хвороби суглобів

В.І. Мазуров