Костная ткань

Общая характеристика костных тканей

Это специализированная соединительная ткань. Её особенность – минерализованное межклеточное вещество. Именно этот факт обеспечивает опорную, защитную, и механическую функцию костных тканей, а также функцию депо кальция. Весь кальций в организме депонирует в костной ткани.

Благодаря высокой степени минерализации, костная ткань на 70% состоит из минеральных веществ, а на 30% из органических веществ. Основную массу органических веществ костной ткани: твердость и прочность.

Твердость обеспечивается минеральными веществами, а прочность – органическими веществами

В зависимости от особенностей организации межклеточного вещества, различают 4 типа костной ткани. Основными являются грубоволокнистая и пластинчатая.  выделяют цемент и дентин зуба.

Клетки костной ткани

Клеточных типов в костной ткани мало. Выделяют три типа: остеобласты остеоциты, остеокласты.

Остеобласты имеют уплощенную форму, располагаются в надкостнице и образуют межклеточное вещество костной ткани.

Остеоциты располагаются в костной ткани, в лакунах. Они имеют отростчатую форму, находятся в лакунах, а отростки находятся в канальцах. Лакуны и канальцы  заполнены межклеточной жидкостью. Эта межклеточная жидкость контактирует с периваскулярным пространством. То есть остеоциты получают питание из крови.

Функция остеоцитов – это поддержание постоянство аморфного вещества костной ткани.

Остеоциты – это основная масса клеток костной ткани.

Остеокласты разрушают костную ткань. Это крупные клетки до 90 микрометров и имеют полиплоидные клетки (от 3 до нескольких десятков ядер). Функция – разрушение межклеточного вещества костной ткани.

Межклеточное вещество костной ткани содержит много белков, в основном это коллаген, окружающий коллагеновые волокна. Аморфного  вещества очень мало. Мало  протеогликанов, но есть гликопротеины – остеокальцин и остеонектин. Эти два гликопротеина участвуют в минерализации костной ткани, путем накопления кальция.

Волокна и варианты расположения

Помимо того, сегменты примыкающих коллагеновых волокон перекрывают друг друга. Соответственно, как кирпичи при кладке стены, перекрывают друг друга и кристаллы гидроксиапатита. Такое тесное прилегание коллагеновых волокон и кристаллов гидроксиапатита, а также их перекрытия, предотвращают «разрушение сдвига» кости при механических нагрузках. Коллагеновые волокна обеспечивают эластичность, упругость кости, ее сопротивление растяжению, в то время как кристаллы обеспечивают её прочность, жесткость, ее сопротивление сжатию. Минерализация кости связана с особенностями гликопротеидов костной ткани и с активностью остеобластов.

Различают грубоволокнистую и пластинчатую костную ткань.

В грубоволокнистой костной ткани (преобладает у зародышей; у взрослых организмов наблюдается только в области черепных швов и местах прикрепления сухожилий) волокна идут неупорядоченно. В пластинчатой костной ткани (кости взрослых организмов) волокна, сгруппированные в отдельные пластины, строго ориентированы и образуют структурные единицы, называемые остеонами.

Виды костной ткани. Пластинчатая костная ткань.

Типы костной ткани. В зависимости от микроскопического строения различают две основные разновидности костной ткани — ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую. Ретикулофиброзная костная ткань широко представлена в эмбриогенезе и раннем постнатальном гистогенезе костей скелета, а у взрослых встречается в местах прикрепления сухожилий к костям, по линии зарастания черепных швов, а также в области переломов. Как в эмбриогенезе, так и при регенерации ретикулофиброзная костная ткань с течением времени всегда замещается пластинчатой. Характерным в строении ретикулофиброзной костной ткани является неупорядоченное, диффузное расположение костных клеток в межклеточном веществе. Мощные пучки коллагеновых волокон слабо минерализованы и идут в различных направлениях. Плотность расположения остеоцитов в ретикулофиброзной костной ткани более высокая, чем в пластинчатой, и они не имеют определенной ориентации по отношению к коллагеновым (оссеиновым) волокнам. Пластинчатая костная ткань является основной тканью в составе практически всех костей человека. В этой разновидности костной ткани минерализованное межклеточное вещество образует особые костные пластинки толщиной 5-7 мкм. Каждая костная пластинка представляет собой совокупность близко расположенных друг к другу параллельных коллагеновых волокон, пропитанных кристаллами гидроксиапатита. В соседних пластинках волокна располагаются под разными углами, что придает кости дополнительную прочность. Между костными пластинками в лакунах упорядоченно лежат костные клетки — остеоциты. Отростки остеоцитов по костным канальцам проникают в окружающие их пластинки, вступая в межклеточные контакты с другими костными клетками. Различают три системы костных пластинок: окружающие (генеральные, бывают наружными и внутренними), концентрические (входят в структуру остеона), вставочные (представляют собой остатки разрушающихся остеонов). В составе кости различают компактное и губчатое вещество. Оба они образованы пластинчатой костной тканью. Особенности гистоархитектоники пластинчатой кости будут представлены далее при описании кости 

Трубчатые кости (длинные кости) — кости цилиндрической или трёхгранной формы, длина которых преобладает над шириной. Трубчатые кости растут преимущественно за счёт удлинения тела (диафиза) и имеют на концах эпифизы, покрытые суставным гиалиновым хрящом. Между эпифизами и диафизом располагаются метафизы, в детском и подростковом возрасте содержащие хрящевые эпифизарные пластинки.

К длинным трубчатым костям относятся бедренная, большеберцовая и малоберцовая кости; плечевая, локтевая и лучевая кость. К коротким трубчатым костям относят пястные и плюсневые кости, а также фаланги пальцев. Длинные кости нижних конечностей составляют приблизительно половину роста человека.

Строение

Снаружи трубчатая кость покрыта соединительнотканным слоем — надкостницей. Костный эпифиз представлен преимущественно губчатым костным веществом, содержащим красный костный мозг, диафиз — компактным костным веществом. В центре диафиза проходит костномозговой канал, заполненный (у взрослых) жёлтым костным мозгом.

Рост трубчатых костей

Рост трубчатых костей осуществляется за счёт эндохондрального окостенения в области эпифизарных пластинок, регулируется гормоном роста — веществом, вырабатываемым передней долей гипофиза.