Костная ткань

Содержание

Слайд 2

Основные вопросы: 1. Общая характеристика костной ткани. Клетки и межклеточное вещество.

Основные вопросы:

1. Общая характеристика костной ткани. Клетки и межклеточное вещество.
2.

Классификация костной ткани.
3. Особенности структуры грубоволокнистой кости.
4. Строение пластинчатой костной ткани.
5. Кость как орган.
6. Развитие, рост и регенерация кости.
Слайд 3

Основные функции: Костная ткань – это разновидность соединительной ткани мезенхимного происхождения.

Основные функции:

Костная ткань – это разновидность соединительной ткани мезенхимного происхождения.
Функции костной

ткани:
1. Опорно-механическая (Формирование осевого скелета, который является опорой для мягких органов).
2. Защитная (кости позвоночника, таза, грудной клетки, черепа защищают мягкие ткани от повреждения).
3. Гемопоэтическая функция (стволовые клетки эндоста участвуют в кроветворении).
4. Депонирующая функция (накапливает огромное количество минеральных веществ, практически вся таблица Менделееева).
Кость – это летопись человеческой истории.
Слайд 4

Межклеточное вещество костной ткани Межклеточное вещество в костной ткани называется остеоид.

Межклеточное вещество костной ткани

Межклеточное вещество в костной ткани называется остеоид. Остеоид

состоит из костных волокон, погруженных в аморфное вещество, которое называется оссеомукоид.
Слайд 5

Химический состав межклеточного вещества 70% неорганики (гидроксиаппатиты – сложные комплексные соли:

Химический состав межклеточного вещества

70% неорганики (гидроксиаппатиты – сложные комплексные соли: фосфаты,

карбонаты и фториды кальция и магния), 20% органики (коллаген и оссеомукоид) и 10% воды.
Слайд 6

К каким заболеваниям приводит нарушение структуры остеоида? 1.Мутация гена, кодирующего коллаген

К каким заболеваниям приводит нарушение структуры остеоида?

1.Мутация гена, кодирующего коллаген 1

типа, приводит к нарушению структуры остеоида и вызывает ломкость костей (стеклянный мальчик)
2. Недостаток витамина С вызывает хрупкость кости и цингу
3. Нехватка витамина Д (кальцитриол), который способствует всасыванию кальция и фосфора в кишечнике, приводит к рахиту, остеомаляции.
4. Остеопароз (нехватка эстрагенов) – менопауза.
5. Лучевая болезнь - радиоактивное облучение в результате которого кальций в кристаллах гидроксиаппатитов замещается на радиоактивный стронций, плутоний и др. продукты распада урана. Они подвергают костный мозг сильному внутреннему облучению.
Слайд 7

Клетки костной ткани: Костные клетки формируют межклеточное вещество и поддерживают его

Клетки костной ткани:

Костные клетки формируют межклеточное вещество и поддерживают его жизнедеятельность.

Они не отличаются большим разнообразием.
Среди клеток костной ткани выделяют две популяции: остеогенная и гематогенная
Слайд 8

Остеогенные клетки Остеогенный дифферон: остеогенная клетка – остеобласт – преостеоцит – остеоцит.

Остеогенные клетки

Остеогенный дифферон: остеогенная клетка – остеобласт – преостеоцит – остеоцит.

Слайд 9

Остеобласт, его структура и функции Дифференцируется из остеогенной клетки. Встречается там,

Остеобласт, его структура и функции

Дифференцируется из остеогенной клетки. Встречается там, где

есть р.с.т. (эндост, периост, гаверсовы и фолькмановы каналы).
Размер 20-25 мкм. Форма овальная, угловатая, призматическая. Цитоплазма резко-базофильная с хорошо развитым шероховатым ретикулумом и комплексом Гольджи. Содержат светлые пузырьки с ионами кальция и лизосомы с гидролазами.
Синтезирует межклеточное вещество и при этом сохраняет способность к размножению. Участвует в синтезе коллагена и минерализации кости: при помощи щелочной фосфатазы отщепляет от глицерофосфатов крови фосфаты, которые, соединяясь с кальцием образуют соли.
Остеобласты отвечают за физиологическую и репоративную регенерацию кости.
Остеобласты служат источником развития двух типов опухолей: остеома (доброкачественная опухоль (клетки сохраняют способность к выработке и минерализации матрикса) и остеосаркома (в основном размножаются остеогенные клетки не способные к синтезу матрикса).
Слайд 10

Остеоцит Это высокоспециализированные костные клетки, которые потеряли способность к размножению. Размер

Остеоцит

Это высокоспециализированные костные клетки, которые потеряли способность к размножению. Размер 25-30

мкм. Форма отростчатая. Органеллы слабо выражены. Остеоциты имеют хорошо развитый сократительный аппарат в виде актиновых фибрилл, которые сокращаясь способствуют циркуляции межклеточной жидкости. В некоторых лакунах сохраняются преостеоциты, которые могут делиться в случае повреждения кости. Остеоциты незначительно вырабатывают компоненты матрикса и растворяют его (остеоцитарный остеолиз).
Слайд 11

Остеоциты в костном матриксе. Тела остиоцитов располагаются в лакунах, а отростки

Остеоциты в костном матриксе. Тела остиоцитов располагаются в лакунах, а отростки

- в канальцах. Формируется лакунарно-канальциевая система в минерализованном остеоиде. Стенки лакун и канальцев выстланы протеогликанами.
Слайд 12

Остеокласт, его развитие и функции Гематогенный дифферон: КОЕ-М – моноцитобласт –

Остеокласт, его развитие и функции

Гематогенный дифферон: КОЕ-М – моноцитобласт – промоноцит

– моноцит – остеокласт.
Остеокласты. Макрофаги костной ткани. Размер до 100 мкм. Многоядерные клетки-монстры. Образуются в результате слияния большого количества моноцитов или путем их абортивного деления. Расположены в особых ячейках костной ткани, которые называются Гаушиповы лакуны (Гаушип – анатом-хирург 18в.). Функция – резорбция старой кости.
Слайд 13

Остеокласт, его строение Остеокласты по форме напоминают полушария или гребешок. Цитоплазма

Остеокласт, его строение

Остеокласты по форме напоминают полушария или гребешок. Цитоплазма слабобазофильна

или оксифильна. ГЭР развит лучше, чем ШЭР. Много митохондрий и лизосом.
Цитоплазма делится на четыре зоны:
Гофрированная зона. Состоит из микроворсинок, обращенных в сторону костной пластинки. Микроворсинки секретируют протоны водорода и гидролазы в гаушипово пространство .
Светлая зона. Место фиксации остеокласта к месту резорбции. В результате - зона резорбции изолируется (герметизирует). В светлой зоне содержится много актиновых филаментов, белков адгезивного воздействия – остеопонтин, витронектин.
Везикулярная зона. Содержит пузырьки с углекислым газом, который выделяется в гаушипову лакуну, где уже есть водород. В результате образуется слабая угольная кислота, которая растворяет неорганический компонент межклеточного вещества.
Базофильная зона. В ней находятся основные органеллы клетки: лизосомы, гидролазы которых расщепляют органический компонент стареющей или поврежденной кости; эндоплазматический ретикулум и ядра.
Слайд 14

Слайд 15

Физиологическая регенерация кости: 1 остеокласт : 100 остеобластов

Физиологическая регенерация кости: 1 остеокласт : 100 остеобластов

Слайд 16

Заболевания связанные с нарушением деятельности остеокластов: 1.Гиперпаратиреоз – повышенная продукция парат-гормона

Заболевания связанные с нарушением деятельности остеокластов:

1.Гиперпаратиреоз – повышенная продукция парат-гормона приводит

к быстрому разрушению костной ткани и патологическим переломам.
2.Болезнь Педжета (деформирующий остоз) – локальное повышение активности остеокластов в различных участках скелета. Причины не известны. В дальнейшем компенсаторно происходит избыточное образование низкоорганизованной и непрочной кости.
3.Остеопетроз – нарушение резорбции кости в результате дефекта активности остеокластов. В результате возникает ненормально высокая плотность кости, уменьшение костно-мозговых полостей и как следствие тяжелая анемия.
Слайд 17

Болезнь Педжета Болезнь Педжета (деформирующая остеодистрофия) характеризуется локальным ускорением процессов костеразрушения

Болезнь Педжета

Болезнь Педжета (деформирующая остеодистрофия) характеризуется локальным ускорением процессов костеразрушения и костеобразования , приводящим к

деформированию костей. Как правило, поражаются в основном кости черепа, таза, позвоночник и длинные трубчатые кости конечностей. В редких случаях на фоне болезни Педжета развивается остеогенная саркома.
Слайд 18

Остеопороз Остеопороз - заболевание, поражающее в основном пожилых людей, в особенности

Остеопороз

Остеопороз - заболевание, поражающее в основном пожилых людей, в особенности женщин, и характеризующееся

снижением прочности костей и возрастанием риска их переломов (ювенильный остеопороз). Причины заболевания различны и включают нарушение формирования костной ткани, ускорение разрушения костной ткани, недостаточность кальция и снижение уровня эстрогена в крови у женщин, достигших постменопаузального периода (стероидный остеопороз).
Слайд 19

Остеопороз Около 75% всех переломов у женщин после 45 лет обусловлены

Остеопороз

Около 75% всех переломов у женщин после 45 лет обусловлены стероидным

остеопорозом; с увеличением в последнее время доли пожилого населения актуальность проблемы возрастает. Специфического лечения не существует, дефицит кальция и гормонов восполняют заместительной терапией. Снижение физической активности, характерное для пожилого возраста, приводит к истончению костной ткани, поэтому пожилым пациентам рекомендуют специальные комплексы физических упражнений.

Измененные при остеопорозе позвонки и компрессионный перелом тела позвонка.

Слайд 20

Классификация костной ткани В зависимости от архитектоники межклеточного вещества различают два

Классификация костной ткани

В зависимости от архитектоники межклеточного вещества различают два вида

костной ткани:
1.Первичная или грубоволокнистая кость (состоит из пучков костных волокон, которые идут в разных направлениях, образуя сеть). Наблюдается у низших позвоночных и у человека в эмбриогенезе. В дефинитивном организме сохраняется в швах костей черепа и в местах сращения кости с сухожилием.
2.Вторичная или пластинчатая. В процессе эмбриогенеза замещает грубоволокнистую. Состоит из костных пластинок, которые имеют выпуклую и вогнутую поверхности. Каждая пластинка состоит из тончайших коллагеновых фибрилл, идущих в одном направлении, но под углом к другой пластинке. Покрыты пластинки оссеомукоидом.
Пластинчатая кость бывает компактной (плотная из остеонов – система замкнутых пластин) и губчатой (из незамкнутых пластин - костных перекладин). Из компактной кости состоят диафизы трубчатых костей. Губчатая кость входит в состав плоских костей и эпифизов трубчатых костей.
Слайд 21

Остеон как структурно-функциональная единица компактной кости

Остеон как структурно-функциональная единица компактной кости

Слайд 22

Компактная пластинчатая кость

Компактная пластинчатая кость

Слайд 23

Компактная кость. Окр. По Шморлю

Компактная кость. Окр. По Шморлю

Слайд 24

Слайд 25

Губчатая кость

Губчатая кость

Слайд 26

Кость как орган 1.Периост состоит из наружного плотного соединительнотканного слоя и

Кость как орган

1.Периост состоит из наружного плотного соединительнотканного слоя и внутреннего

остеогенного слоя. Он хорошо кровоснабжен.
2.Слой наружных генеральных пластин. Они не замкнутые и накладываясь друг на друга повторяют форму кости.
3.Остеонный слой (слой гаверсовых систем). Состоит из костных цилиндров, вставленных один в другой (остеон). В одном цилиндре коллагеновые фибриллы идут в направлении на 90% отличном от другого цилиндра. Каждый остеон окружен спайной линией, образованной протеогликанами, Через центр остеона проходит гаверсов канал с кровеносным сосудом и нервным волокном. Гаверсовы каналы связаны между собой Фолькмановыми каналами. Между остеонами вставочные пластинки (остатки стареющих остеонов).
4.Слабо развитый слой внутренних генеральных пластин.
5.Эндост – р.с.т., богатая скелетогенными клетками. Они переходят в ретикулярную ткань костного мозга.
Слайд 27

Гистология трубчатой кости

Гистология трубчатой кости

Слайд 28

Развитие кости из мезенхимы

Развитие кости из мезенхимы


Слайд 29

Прямой остеогенез (развиваются плоские кости и кости черепа): 1. Образование скелетогенных

Прямой остеогенез (развиваются плоские кости и кости черепа): 1. Образование скелетогенных островков. 2.

Формиование остеоида. 3. Стадия минерализации с образованием грубоволокнистой кости. 4. Перестройка грубоволокнистой кости в пластинчатую.
Слайд 30

Прямой остеогенез Схема Препарат

Прямой остеогенез

Схема

Препарат

Слайд 31

Препараты развивающейся костной ткани Остеокласты и остеобласты Остеокласты

Препараты развивающейся костной ткани

Остеокласты и остеобласты

Остеокласты

Слайд 32

Непрямой остеогенез (развиваются трубчатые кости): 1. Формирование хрящевой модели (2 мес.).

Непрямой остеогенез (развиваются трубчатые кости):

1. Формирование хрящевой модели (2 мес.).
2. Замещение

надхрящницы на надкостницу в диафизе.
3. Формирование перихондральной костной манжетки в диафизе.
4. Нарушение трофики хряща в центре диафиа и, как следствие, его фрагментация и эндохондральное окостенение.
5. Формирование эндохондральной точки окостенения в эпифизе (5 мес.)
6. Формирование метафизарной пластинки роста.
7. Окончательное созревание кости к 25-30 летнему возрасту
Слайд 33

Метафизарная пластинка роста

Метафизарная пластинка роста

Слайд 34

Рост кости 1.Аппозиционный (в ширину) за счет остеогенных клеток надкостницы и

Рост кости

1.Аппозиционный (в ширину) за счет остеогенных клеток надкостницы и эндоста.
2.В

длину за счет метафизарной пластинки роста.
Слайд 35

Физиологическая регенерация костной ткани Регенерация костной ткани происходит в соответствии со

Физиологическая регенерация костной ткани

Регенерация костной ткани происходит в соответствии со стадиями

остеогенеза. Источниками регенерации являются:
- камбиальные клетки периоста и эндоста;
- стволовые клетки костного мозга;
- остеобласты;
- преостеоциты.
Скорость обновления костной ткани в детском возрасте достигает 30-100% в год, у взрослого человека за 10-20 лет обновляется примерно половина скелета.
Максимальную массу костная ткань набирает примерно к 25 летнему возрасту. Динамика перестройки костной ткани после 25 лет направлена на постепенное преобладание резорбции над образованием кости. К старости у мужчин теряется 5-15% компактной кости и 15-45% - губчатой; а у женщин – 25-30% компактной и 35-50% губчатой. Скорость потери костной ткани увеличивается при курении, злоупотреблении алкоголем, неправильном питании, сидячем образе жизни. Остеопороз – избыточная потеря костной ткани – выявляется у 30-70% людей в возрасте 70-80 лет. В мире поражено 100 млн. человек.
Снижение физических нагрузок на кости вызывает уменьшение массы кости на 10-20% за 3-6 недель.
Слайд 36

Регуляция остеогенеза 1.Соматотропин – гормон передней доли гипофиза; стимулирует рост кости

Регуляция остеогенеза


1.Соматотропин – гормон передней доли гипофиза; стимулирует рост кости

в длину.
2.Кальцитонин – синтезируется клетками щитовидной железы, способствует депонированию кальция в костную ткань.
3.Паратирин – гормон паращитовидной железы, стимулирует деминерализацию костной ткани, повышая уровень кальция в крови.
4.Эстрогены – тормозят функцию остеокластов. Снижение концентрации эстрогенов в менопаузе активирует остеокласты и приводит к остеопарозу.
5.Витамин С – активирует остеобласты и образование коллагеновых волокон.
6.Витамин Д – антирахитическое действие, стимулирует минерализацию костной ткани.
7.Витамин А – регулирует функцию остеокластов.
8.Кислород – гипоксия тормозит развитие костной ткани.
Слайд 37

Эктопическое развитие кости Эктопическое развитие костной ткани – развитие в необычных

Эктопическое развитие кости

Эктопическое развитие костной ткани – развитие в необычных местах,

вне скелета (в почках, щитовидной железе, п/п мыш.тк., сухожилиях, в стенке крупной артерии). Источником образования служат клетки-предшественницы, которые под действием позиционной информации при воспалении или повреждении могут дифференцироваться в остеогенные клетки и формировать эктопическую костную ткань. Одним из факторов служат костные морфогенетические белки, в частности – остеогенин. Некоторые ткани продуцируют вещества-индукторы остеогенеза. Этими свойствами обладает переходный эпителий мочевыводящих путей.