Kostra každého dospelého človeka obsahuje 206 rôznych kostí, pričom všetky sa líšia štruktúrou a úlohou. Na prvý pohľad pôsobia tvrdo, nepružne a bez života. To je však mylný dojem, neustále v nich prebiehajú rôzne metabolické procesy, deštrukcia a regenerácia. Spolu so svalmi a väzivami tvoria špeciálny systém nazývaný „muskuloskeletálne tkanivo“, ktorého hlavnou funkciou je pohybový aparát. Je tvorený niekoľkými typmi špeciálnych buniek, ktoré sa líšia štruktúrou, funkčné vlastnosti a zmysel. Kostné bunky, ich štruktúra a funkcie budú diskutované ďalej.

Štruktúra kostného tkaniva

Vlastnosti lamelárneho kostného tkaniva

Tvoria ho kostné platničky s hrúbkou 4-15 mikrónov. Skladajú sa z troch zložiek: osteocytov, mletej látky a kolagénových tenkých vlákien. Z tohto tkaniva sa tvoria všetky kosti dospelého človeka. Kolagénové vlákna prvého typu ležia navzájom rovnobežne a sú orientované v určitom smere, zatiaľ čo v susedných kostných platniach sú nasmerované rovnakým smerom. opačnej strane a pretínajú sa takmer v pravom uhle. Medzi nimi sú telá osteocytov v lakunách. Takáto štruktúra kostného tkaniva poskytuje mu najväčšiu silu.

Hubovitá kosť

Nachádza sa aj názov "trabekulárna látka". Ak nakreslíme analógiu, štruktúra je porovnateľná s obyčajnou špongiou, postavenou z kostných platničiek s bunkami medzi nimi. Sú usporiadané usporiadaným spôsobom v súlade s rozloženým funkčným zaťažením. Epifýzy dlhých kostí sú postavené hlavne z hubovitej hmoty, niektoré sú zmiešané a ploché a všetky sú krátke. Je vidieť, že ide najmä o ľahké a zároveň pevné časti ľudskej kostry, ktoré sú zaťažené rôznymi smermi. Funkcie kostného tkaniva sú v priamom vzťahu s jeho štruktúrou, ktorá v tomto prípade poskytuje veľkú plochu pre metabolické procesy, ktoré sa na ňom vykonávajú, dáva vysokú pevnosť v kombinácii s nízkou hmotnosťou.

Hustá (kompaktná) kostná látka: čo to je?

Diafýzy tubulárnych kostí pozostávajú z kompaktnej hmoty, navyše pokrýva ich epifýzy zvonku tenkou platňou. Je prepichnutá úzkymi kanálmi, cez ktoré prechádzajú nervové vlákna a krvné cievy. Niektoré z nich sú umiestnené rovnobežne s povrchom kosti (centrálne alebo Haversian). Iné vystupujú na povrch kosti (živinové otvory), cez ktoré prenikajú tepny a nervy dovnútra a žily prenikajú von. Centrálny kanál spolu s kostnými platničkami, ktoré ho obklopujú, tvoria takzvaný Haversov systém (osteón). Tie sú hlavným obsahom kompaktnej hmoty a sú považované za jej morfofunkčnú jednotku.

Osteón je štrukturálna jednotka kostného tkaniva

Jeho druhé meno je Haversov systém. Ide o súbor kostných platničiek, ktoré vyzerajú ako valce vložené do seba, priestor medzi nimi vypĺňajú osteocyty. V strede je Haversov kanál, ktorým prechádzajú krvné cievy zabezpečujúce metabolizmus v kostných bunkách. Medzi susednými štruktúrnymi jednotkami sú interkalárne (intersticiálne) platničky. V skutočnosti sú to zvyšky osteónov, ktoré existovali predtým a boli zničené v okamihu, keď kostné tkanivo prešlo reštrukturalizáciou. Existujú aj všeobecné a okolité platničky, ktoré tvoria najvnútornejšie a vonkajšie vrstvy kompaktnej kostnej hmoty.

Periosteum: štruktúra a význam

Podľa názvu môžeme určiť, že pokrýva vonkajšiu stranu kostí. Je k nim pripevnený pomocou kolagénových vlákien, zhromaždených v hrubých zväzkoch, ktoré prenikajú a prepletajú sa s vonkajšou vrstvou kostných dosiek. Má dve odlišné vrstvy:

  • vonkajšie (je tvorené hustým vláknitým, neformovaným spojivovým tkanivom, prevládajú v ňom vlákna umiestnené rovnobežne s povrchom kosti);
  • vnútorná vrstva je u detí dobre ohraničená a u dospelých menej nápadná (tvorí ju voľné vláknité väzivo, ktoré obsahuje vretenovité ploché bunky – neaktívne osteoblasty a ich prekurzory).

Periosteum plní niekoľko dôležitých funkcií. Po prvé, trofický, to znamená, že poskytuje kosti výživu, pretože na povrchu obsahuje cievy, ktoré prenikajú dovnútra spolu s nervami cez špeciálne otvory pre živiny. Tieto kanály vyživujú kostnú dreň. Po druhé, regeneračné. Vysvetľuje sa to prítomnosťou osteogénnych buniek, ktoré sa po stimulácii transformujú na aktívne osteoblasty, ktoré produkujú matricu a spôsobujú rast kostného tkaniva, čím zabezpečujú jeho regeneráciu. Po tretie, mechanická alebo podporná funkcia. To znamená zabezpečenie mechanického spojenia kosti s inými štruktúrami, ktoré sú k nej pripojené (šľachy, svaly a väzy).

Funkcie kostného tkaniva

Medzi hlavné funkcie patrí:

  1. Motor, podpora (biomechanická).
  2. Ochranný. Kosti chránia mozog, cievy a nervy pred poškodením, vnútorné orgány atď.
  3. Hematopoetický: v kostnej dreni prebieha hemo- a lymfopoéza.
  4. Metabolická funkcia (účasť na metabolizme).
  5. Reparačné a regeneračné, spočívajúce v obnove a regenerácii kostného tkaniva.
  6. Úloha tvoriaca morfológiu.
  7. Kostné tkanivo je akýmsi skladiskom minerálov a rastových faktorov.

Hustota ľudských kostí je zabezpečená minerály. Samotné kostné tkanivo pozostáva z buniek osteoblastov a osteocytov, osteoklastov, ich úlohou je odstraňovať staré, odumreté krvinky. Existuje organická zložka, ktorou je kolagén nazývaný osseín. Kostné tkanivo dieťaťa bezprostredne po jeho narodení je zastúpené 270 kosťami, časom ich je 206, ak neberiete do úvahy sezamské kosti. Najväčšia kosť u človeka je stehenná kosť, najmenšia je strmienok, ktorý sa nachádza v dutine stredného ucha.

Bunková zložka

Ako všetky tkanivá, aj kosť sa skladá z niekoľkých bunkových odrôd. toto:

  • osteoblasty
  • osteocytov
  • osteoklasty
  • osteogénne bunky

Každý z nich má svoju jedinečnú štruktúru a nachádza sa v rôznych oblastiach.

Osteoblast

Táto bunka zabezpečuje schopnosť kosti regenerovať sa, formovať nová kosť. Jeho veľkosť je od 15 do 20 mikrónov, jeho úlohou je vytvárať novú medzibunkovú látku. Tvar je kubický s mnohými uhlami, ktoré sú tvorené mezenchymálnymi bunkami – prekurzormi obsahujúcimi Golgiho komplexy. Celkovo je bunkové zloženie osteoblastu reprezentované ribozómami a granulárnym endoplazmatickým retikulom.

U ľudí sa osteoblasty nachádzajú v rastovej zóne, v veľké množstvá obsahuje ich periosteum, endosteum. Bunka vylučuje medzibunkovú látku, akonáhle je v strede, stvrdne a vytvorí „pascu“. Potom dochádza k zmenám s osteoblastom, ktorý mení svoju štruktúru a mení sa na osteocyt. Posledná z nich je plnohodnotná kostná bunka a je najbežnejšia.

Osteocyt
Osteocyty. Zdroj: drpozvonkov.ru

Ako už bolo spomenuté, osteocyt, zrelá forma osteoblastu, má tvar hviezdy. Jeho priemer je približne 15 mikrónov a jeho výška nie je väčšia ako 7 mikrónov. Zrelá forma obsahuje jedno jadro, ktoré sa nachádza bližšie k stene cievy, dve jadierka sa nachádzajú v blízkosti a celé je obklopené membránou. Vzdialenosť medzi osteocytmi sa môže meniť od 20 do 30 um.

V dospelom tele pozostáva kostné tkanivo zo 42 miliárd buniek. V priemere za 25 rokov sa ich polovica zmení, bunkové delenie nenastáva. Osteocyt sa nachádza v priehlbine nazývanej lakuna a je zo všetkých strán obklopený kostným tkanivom.

Tento typ buniek je zodpovedný za udržiavanie konštantnej hladiny minerálnej matrice. K interakcii s inými bunkami dochádza prostredníctvom dlhých kanálov umiestnených v cytoplazme, z ktorých všetky sú umiestnené v kostnej matrici. Bunka dostáva živiny cez kanály.

Osteogénne bunky

Na rozdiel od ostatných táto bunka nestratila schopnosť deliť sa a môže reprodukovať svoj vlastný druh. Nie je jasne diferencovaný, má vysokú kapacitu pre mitózu, proces, kedy sa bunky delia a telo sa obnovuje. Tento druh sa nachádza v hlbokej vrstve periostu, kostnej drene. Proces vývoja vedie k tomu, že osteogény sa transformujú na osteoblasty.

Osteoklast

Táto bunka pomáha pri vývoji novej kostnej štruktúry. Osteoklast má veľké veľkosti, obsahuje vo svojom zložení niekoľko jadier, je zodpovedný za odstránenie starej kosti. V priemere existuje 5 jadier a veľkosť sa pohybuje od 150 do 200 µm. Telo takéto bunky veľmi potrebuje, pretože zabezpečujú obnovu kostí. Staré, poškodené kostné tkanivo sa rozpúšťa enzýmami vylučovanými bunkou.

Tento typ buniek nevzniká z kostí, jeho predchodcom sú makrofágy, monocyty, zložky bielej krvi. Proces obnovy vyzerá špecificky: osteoklasty neustále ničia staré, poškodené kostné tkanivo a osteoblasty tvoria nové. Keď je proces narušený, kosť sa stáva porotickou, čo vedie k zlomeninám a poškodeniu s menším zaťažením.

V kosti sú osteoklasty umiestnené v špecifických priehlbinách, ktoré sa nazývajú resorpčné zálivy, Howshipove lakuny. Osteoklast má cytoplazmu, vo vnútri ktorej je penová štruktúra v dôsledku vakuol, vezikúl obsiahnutých vo veľkých množstvách. Vakuoly obsahujú lyzozómy, ktoré vylučujú enzým, kyslú fosfatázu, ktorá je zodpovedná za deštrukciu starého kostného tkaniva u ľudí.

Komponenty kostí

Z histologického hľadiska má kosť viacero zložiek. Prezentuje sa akákoľvek odroda:

  • periosteum
  • kompaktná hmota
  • endostóm

Periosteum má štruktúru veľmi podobnú perichondriu. Vnútorná vrstva, osteogénna, obsahuje voľné spojivové tkanivo s veľké množstvo osteoklasty, osteoblasty, krvné cievy.

Endosteum, membrána, ktorá pokrýva kanál zvnútra. Hlavným zložením tejto vrstvy je voľné vláknité spojivové tkanivo. Existujú osteobasty a osteoklasty. Úlohy tejto kosti zahŕňajú jej výživu, rast do hrúbky a obnovu.

Kompaktná látka má tri vrstvy: vonkajšia a vnútorná sú lamelárne kostné tkanivo, medzi ktorými je umiestnená osteónová vrstva. Osteon je štrukturálna a funkčná jednotka. Vonkajšie ide o plochý útvar, ktorý predstavujú kostné doštičky, koncentricky nasmerované, vrstvené jedna na druhej, pripomínajúce valce, ktoré sú vložené jeden do druhého.

Medzi platničkami sú priehlbiny, lakuny, v ktorých sa nachádzajú osteocyty. V strede je dutina obsahujúca cievu; kanál sa nazýva osteón alebo Haversov kanál. Medzi osteónmi sú kostné platničky nazývané interkalárne osteóny, ktoré sú zničené.

Tvorba kostí

Zdrojom kostí u plodu sú mezenchymálne bunky, ktoré sa vytláčajú zo sklerotómov. Kosť sa môže tvoriť priamo z mezenchymálneho tkaniva, čo sa nazýva priama osteogenéza. Ak sa namiesto chrupky rastovej platničky vytvorí mezenchým, tento proces sa nazýva nepriama osteogenéza a deti ho majú.

Nepriama možnosť
Nepriamy variant tvorby kostí. Zdroj: drpozvonkov.ru

V procese transformácie mezenchýmu sa objavuje hrubé vláknité kostné tkanivo, ktoré sa tiež nazýva retikulovláknité. Ako rastie a vyvíja sa, na jeho mieste sa objavuje lamelárne kostné tkanivo. Priama osteogenéza zahŕňa štyri štádiá.

Počas prvej sa izoluje osteogénny ostrov, podstatou tohto procesu je rýchle delenie mezenchymálnych buniek. Postupne sa objavujú osteogénne bunky a osteoblasty, objavujú sa cievy.

Podstatou druhého alebo osteoidného štádia je, že látku medzi bunkami tvoria osteoblasty. Niektoré z osteoblastov skončia vo vnútri a transformujú sa na osteocyt. Osteoblasty sa čiastočne objavujú na povrchu, tvoriace vrstvu na vonkajšej strane. Tieto bunky potom vytvoria periosteum.

Treťou etapou je mineralizácia látky, je aktívne nasýtená vápnikom a jeho soľami, kosť sa stáva kompaktnejšou. Proces mineralizácie nastáva v dôsledku príjmu glycerofosfátu vápenatého z krvi. Alkalická fosfatáza, ktorá na ňu pôsobí, spôsobuje chemická reakcia pre vznik nových zlúčenín, najmä glycerolu, zvyšku kyseliny fosforečnej. Posledná uvedená zlúčenina reaguje s chloridom vápenatým za vzniku fosforečnanu vápenatého. Stáva sa z neho hydroapatit, pripomínajúci odolný plast.

Štvrtá fáza je konečná fáza, nazýva sa reštrukturalizácia, rast, po ktorej môže byť kosť prezentovaná vo svojej konečnej podobe. Periosteum tvorí spoločné kostné platničky, väčšinou pozostávajúce z osteogénnych buniek umiestnených v adventícii cievy, ako aj osteónov.

Priama možnosť
Priama možnosť tvorby kostí. Zdroj: drpozvonkov.ru

Táto situácia zahŕňa možnosť tvorby v rastovej zóne, kde bola chrupavka. Počas procesu vývoja sa môže okamžite vytvoriť lamelárna kosť, proces prebieha, ako v predchádzajúcom prípade, v štyroch fázach.

Spočiatku tento typ vývoja zahŕňa vytvorenie modelu chrupavky, ktorý sa bude vyvíjať. V druhej fáze sa v oblasti tela modelu uskutočňuje perichondrálna osifikácia, ktorej podstatou je, že perichondrium sa stáva periosteom, je to plastový materiál. V tejto vrstve sa kmeňové bunky, ktoré sa nazývajú osteogénne, menia na osteoblasty. Zvyšujúci sa proces diferenciácie je prípravou na vytvorenie spoločnej platničky, ktorá tvorí manžetu kosti.

Paralelne s vyššie opísanými procesmi dochádza na koncoch kostí k osifikácii chrupavky, tento proces sa nazýva enchondrálna osifikácia. Rovnaký typ transformácie sa pozoruje na kĺbových povrchoch, všetci ľudia tým prechádzajú v procese dospievania. Cievy vrastajú do tkaniva chrupavky, čo je dôležité pre výživu a ďalšiu premenu. Adventícia ciev obsahuje osteogénne bunky, ktoré sa následne stávajú osteoblastmi.

Už bolo spomenuté, že osteoblast môže vedľa seba vytvárať medzibunkovú substanciu. Okolo nej sa teda vytvára osteón vo forme kostných platničiek. Súčasne chondroklasty ničia chrupavkovú zložku kosti, po ktorej získava svoj špecifický vzhľad.

V konečnom dôsledku je kosť prestavaná, rastie, staré oblasti sa ničia a vytvárajú sa nové. Periosteum tvorí jemné vláknité kostné tkanivo, ktoré sa časom stáva pevnejším.

Typy kostí

Existujú dva typy tkanív, ktoré majú zásadné rozdiely a možno ich nájsť v ktorejkoľvek časti tela.

Kortikálna

Toto tkanivo tvorí 80 % všetkých kostí ľudskej kostry, je odolné a nachádza sa najmä v oblasti ďasien. Úlohou kortikálnej kosti je podporovať telo v priestore, chrániť orgány, poskytovať fyzickú námahu, toto tkanivo je schopné hromadiť a uvoľňovať vápnik. Obsah kortikálnej kosti predstavujú husto uložené osteóny.

Špongiovitý

Hubovité kostné tkanivo má inú a menej hustú štruktúru, nachádza sa v malých kostiach a oblasti ďasien. Táto odroda je mäkšia a slabšia ako kortikálna. Tento typ sa nachádza na koncoch dlhých tubulárnych kostí vo vnútri tiel stavcov. Jedná sa o hubovitý typ kosti pozostávajúci z dosiek, pásikov, ktoré susedia s nepravidelne umiestnenými dutinami, obsahujú červenú kostnú dreň.

Ak sa pozriete na kosť, máte pocit, že taniere sú umiestnené chaoticky, bez toho, aby sa akokoľvek organizovali. Nie je to však tak, usporiadanie je postavené tak, aby poskytovalo pevnosť podobnú typu konštrukčných konzol používaných v stavebníctve. Čiary zaťaženia v kosti môžu meniť smer v závislosti od zmien aplikovanej sily. Plocha povrchu je veľká, vďaka čomu optimálne prebiehajú metabolické procesy a výmena iónov vápnika. Nevýhoda je, že táto odroda je rýchlejšie postihnutá osteoporózou.

Počas života sa kosť môže obnovovať: mŕtve bunky sú zničené a objavujú sa nové. Vyššie uvedený vývojový proces je v rovnováhe, telo dokáže obnoviť poškodené oblasti. Proces je regulovaný hormónmi štítnej žľazy a prištítnych teliesok. Bez ohľadu na typ kosti sú užitočné vitamíny A, D, C. U dieťaťa po narodení vedie nedostatok vitamínu D k vzniku ochorenia, akým je rachitída.

Kostné tkanivo je špecializovaný typ spojivového tkaniva s vysokou mineralizáciou medzibunkovej látky (73 % kostného tkaniva tvoria soli vápnika a fosforu). Z týchto tkanív sú postavené kosti kostry, ktoré plnia podpornú funkciu. Kosti chránia mozog a miechu (kosti lebky a chrbtice) a vnútorné orgány (rebrá, panvové kosti). Kostné tkanivo sa skladá z bunky Amedzibunková látka .

Bunky:

- Osteocyty– prevažujúci počet buniek kostného tkaniva, ktoré stratili schopnosť deliť sa. Majú procesnú formu a sú chudobné na organely. Nachádza sa v kostné dutiny, alebo medzery, ktoré sledujú obrysy osteocytu. Osteocytové procesy sa nachádzajú v tubuly kosti, ktorými živiny a kyslík difundujú z krvi hlboko do kostného tkaniva.

- Osteoblasty– mladé bunky, ktoré vytvárajú kostné tkanivo. V kostiach sa nachádzajú v hlbokých vrstvách periostu, v miestach tvorby a regenerácie kostného tkaniva. V ich cytoplazme je granulárne endoplazmatické retikulum, mitochondrie a Golgiho komplex dobre vyvinuté na tvorbu medzibunkovej látky.

- Osteoklasty– simplasty, ktoré môžu zničiť kalcifikované chrupavky a kosti. Tvoria sa z krvných monocytov, sú veľké (až 90 mikrónov), obsahujú až niekoľko desiatok jadier . Cytoplazma je mierne bazofilná, bohatá na mitochondrie a lyzozómy. Na zničenie kostného tkaniva vylučujú kyselinu uhličitú (na rozpúšťanie solí) a lyzozómové enzýmy (na ničenie organických kostných látok).

Medzibunková látka zahŕňa:

- hlavná látka (osseomukoid), impregnovaný soľami vápnika a fosforu (fosforečnan vápenatý, kryštály hydroxyapatitu);

- kolagénové vlákna , tvoria malé zväzky a kryštály hydroxyapatitu ležia usporiadaným spôsobom pozdĺž vlákien.

V závislosti od umiestnenia kolagénových vlákien v medzibunkovej látke sa kostné tkanivo delí na:

1. Retikulovláknité kostného tkaniva. Obsahuje kolagénové vlákna neusporiadaný umiestnenie. Takéto tkanivo sa vyskytuje počas embryogenézy. U dospelých sa vyskytuje v oblasti lebečných švov a v miestach, kde sa šľachy pripájajú ku kostiam.

2. Lamelový kostného tkaniva. Toto je najbežnejší typ kostného tkaniva v dospelom tele. Skladá sa to z kostné platničky , tvorený osteocytmi a mineralizovanou amorfnou látkou s kolagénovými vláknami umiestnenými vo vnútri každej platničky paralelný. V susedných doskách majú matrice zvyčajne iný smer, vďaka čomu sa dosiahne väčšia pevnosť lamelárneho kostného tkaniva. Vyrobené z tejto látky kompaktný A špongiovitý látky väčšiny plochých a tubulárnych kostí kostry.

Kosť ako orgán (štruktúra tubulárnej kosti)

Rúrková kosť pozostáva z epifýz a diafýzy. Vonkajšia strana diafýzy je pokrytá periosteum , alebo periostómia. Periosteum má dve vrstvy: vonkajšie(vláknité) – tvorené prevažne vláknitým spojivovým tkanivom, a interiéru(bunková) – obsahuje kmeňové bunky a mladé osteoblasty . Od periostu cez perforačné kanály prechádzajú cievy a nervy zásobujúce kosť . Periosteum spája kosť s okolitými tkanivami a podieľa sa na jej výžive, vývoji, raste a regenerácii. Kompaktná látka, ktorá tvorí kostnú diafýzu, pozostáva z kostných platničiek, ktoré tvoria tri vrstvy:

– Vonkajšia vrstva z bežných lamiel , v ňom platničky tvoria 2-3 vrstvy prebiehajúce okolo diafýzy.

– Stredná, osteonická vrstva, tvorené koncentricky vrstvenými kostnými platničkami okolo ciev . Takéto štruktúry sú tzv osteóny (Haversov systém) , a sústredné dosky, ktoré ich tvoria, sú osteónové platničky. Medzi platňami v medzery telá osteocytov sú umiestnené a ich procesy prebiehajú cez platničky, sú navzájom prepojené a nachádzajú sa v kostné tubuly. Osteóny si možno predstaviť ako systém dutých valcov vložených do seba a osteocyty s výbežkami v nich vyzerajú „ako pavúky s tenkými nohami“. Osteóny sú funkčnou a štruktúrnou jednotkou kompaktnej hmoty tubulárnej kosti. Každý osteón je od susedných osteónov ohraničený tzv línia štiepenia. IN centrálny kanál osteón ( Haversiánsky kanál) prechádzajú krvnými cievami so sprievodným spojivovým tkanivom . Všetky osteóny sú umiestnené hlavne pozdĺž dlhej osi kosti. Osteónové kanály sa navzájom anastomujú. Cievy umiestnené v osteónových kanáloch navzájom komunikujú s cievami periostu a kostnej drene. Všetok priestor medzi našimi osteami je vyplnený vložte platne(zvyšky starých zničených osteónov).

– Vnútorná vrstva spoločných dosiek – 2-3 vrstvy doštičiek ohraničujúcich endosteum a dreňovú dutinu.

Vnútro kompaktnej hmoty diafýzy je pokryté endostóm , obsahujúce podobne ako perioste kmeňové bunky a osteoblasty.

Kostné bunky (kosť):

* osteoblasty,

* osteocyty,

* osteoklasty.

Hlavnými bunkami vo vytvorenom kostnom tkanive sú osteocyty. Sú to bunky procesného tvaru s veľkým jadrom a slabou cytoplazmou (bunky jadrového typu). Bunkové telá sú lokalizované v kostných dutinách - lakunách a výbežkoch - v kostných tubuloch. Početné kostné tubuly, ktoré sa navzájom anastomizujú, prenikajú celým kostným tkanivom, komunikujú s perivaskulárnymi priestormi a tvoria drenážny systém kostného tkaniva. V tomto drenážny systém obsahuje tkanivový mok, prostredníctvom ktorého je zabezpečený metabolizmus nielen medzi bunkami a tkanivovým mokom, ale aj medzibunková látka. Ultraštrukturálna organizácia osteocytov je charakterizovaná prítomnosťou slabo definovaného granulárneho endoplazmatického retikula v cytoplazme, malým počtom mitochondrií a lyzozómov a žiadnymi centrioly. V jadre prevláda heterochromatín. Všetky tieto údaje naznačujú, že osteocyty majú nevýznamnú funkčnú aktivitu, ktorá spočíva v udržiavaní metabolizmu medzi bunkami a medzibunkovou látkou. Osteocyty sú definitívne bunkové formy a nedelia sa. Tvoria sa z osteoblastov.

Osteoblasty sa nachádzajú iba vo vývoji kostného tkaniva. Chýbajú vo vytvorenom kostnom tkanive (kosti), ale zvyčajne sú obsiahnuté v neaktívna forma v perioste. Pri vývoji kostného tkaniva pokrývajú perifériu každej kostnej platničky, tesne priliehajú k sebe a vytvárajú akúsi epiteliálnu vrstvu. Tvar takýchto aktívne fungujúcich buniek môže byť kubický, prizmatický alebo hranatý. Cytoplazma osteoblastov obsahuje dobre vyvinuté granulárne endoplazmatické retikulum a lamelárny Golgiho komplex a mnoho mitochondrií. Táto ultraštrukturálna organizácia naznačuje, že tieto bunky sa syntetizujú a vylučujú.

Osteoblasty totiž syntetizujú kolagénový proteín a glykozaminoglykány, ktoré sa potom uvoľňujú do medzibunkového priestoru. Vďaka týmto zložkám sa tvorí organická matrica kostného tkaniva. Potom tieto isté bunky poskytujú mineralizáciu medzibunkovej látky vylučovaním vápenatých solí. Postupne sa uvoľňujú medzibunkové látky, zneisťujú sa a menia sa na osteocyty. V tomto prípade sú intracelulárne organely výrazne znížené, syntetická a sekrečná aktivita je znížená a funkčná aktivita charakteristická pre osteocyty je zachovaná. Osteoblasty, lokalizované v kambiálnej vrstve periostu, sú v neaktívnom stave, syntetické a transportné organely sú slabo vyvinuté. Pri podráždení týchto buniek (pri poraneniach, zlomeninách kostí a pod.) sa v cytoplazme rýchlo vyvinie granulárne endoplazmatické retikulum a lamelárny komplex, nastáva aktívna syntéza a uvoľňovanie kolagénu a glykozaminoglykánov, tvorba organickej matrice ( kalus) a potom vytvorenie definitívneho kostného tkaniva (kostí). Týmto spôsobom v dôsledku aktivity osteoblastov periostu dochádza pri ich poškodení k regenerácii kostí.

Oteoklasty sú bunky deštruktívne kosti a chýbajú vo vytvorenom kostnom tkanive. Ale sú obsiahnuté v perioste a v miestach deštrukcie a reštrukturalizácie kostného tkaniva. Keďže lokálne procesy reštrukturalizácie kostného tkaniva prebiehajú nepretržite počas ontogenézy, na týchto miestach sú nevyhnutne prítomné osteoklasty. Počas embryonálnej osteohistogenézy tieto bunky hrajú dôležitá úloha a nachádzajú sa vo veľkých množstvách.

Osteoklasty majú charakteristickú morfológiu:

* tieto bunky sú viacjadrové (3-5 alebo viac jadier);

* ide o pomerne veľké bunky (priemer približne 90 mikrónov);

* oni majú charakteristický tvar- bunka má oválny tvar, ale jej časť susediaca s kostným tkanivom je plochá.

V tomto prípade sa v plochej časti rozlišujú dve zóny:

* stredná časť je zvlnená, obsahuje početné záhyby a ostrovčeky;

* periférna (priehľadná) časť je v tesnom kontakte s kostným tkanivom.

V cytoplazme bunky pod jadrami sú početné lyzozómy a vakuoly rôznych veľkostí. Funkčná aktivita osteoklastu sa prejavuje nasledovne: v centrálnej (zvlnenej) zóne bunkovej bázy sa z cytoplazmy uvoľňuje kyselina uhličitá a proteolytické enzýmy. Uvoľnená kyselina uhličitá spôsobuje demineralizáciu kostného tkaniva a proteolytické enzýmy ničia organickú matricu medzibunkovej látky. Fragmenty kolagénových vlákien sú fagocytované osteoklastmi a intracelulárne zničené. Prostredníctvom týchto mechanizmov dochádza k resorpcii (deštrukcii) kostného tkaniva, a preto sú osteoklasty zvyčajne lokalizované vo výklenkoch kostného tkaniva. Po deštrukcii kostného tkaniva v dôsledku aktivity osteoblastov, ktoré sa pohybujú mimo spojivového tkaniva krvných ciev, vzniká nové kostné tkanivo.

Medzibunková látka kostného tkaniva pozostáva z:

*základná látka

* a vlákniny, ktoré obsahujú vápenaté soli.

Vlákna pozostávajú z kolagénu I. typu a sú poskladané do zväzkov, ktoré môžu byť usporiadané paralelne (usporiadane) alebo neusporiadane, na základe čoho je založená histologická klasifikácia kostného tkaniva.

Hlavná látka kostného tkaniva, podobne ako iné typy spojivových tkanív, pozostáva z:

* glykozaminoglykány

* a proteoglykány.

Avšak chemické zloženie týchto látok je rozdielna. Najmä kostné tkanivo obsahuje menej chondroitínsírových kyselín, ale viac citrónových a iných kyselín, ktoré tvoria komplexy s vápenatými soľami. V procese vývoja kostného tkaniva sa najprv vytvorí organická matrica a kolagénové vlákna (osseín, kolagén typu II) a potom sa do nich ukladajú vápenaté soli (hlavne fosfáty). Soli vápnika tvoria kryštály hydroxyapatitu, uložené v amorfnej látke aj vo vláknach, ale malá časť solí je uložená amorfne. Soli fosforečnanu vápenatého zabezpečujú pevnosť kostí a sú tiež zásobárňou vápnika a fosforu v tele. Preto sa kostné tkanivo podieľa na metabolizme minerálov.

Poznámka v tele (literárne údaje):

1. Od 208 do 214 jednotlivých kostí.

2. Natívna kosť sa skladá z 50% anorganického materiálu, 25% organickej hmoty a 25 % vody spojenej s kolagénom a proteoglykánmi.

3. 90 % organickej hmoty tvorí kolagén typu 1 a len 10 % ostatné organické molekuly (glykoproteín osteokalcín, osteonektín, osteopontín, kostný sialoproteín a iné proteoglykány).

4. Kostné zložky sú zastúpené: organická matrica - 20-40%, anorganické minerály - 50-70%, bunkové prvky 5-10% a tuky - 3%.

5. Makroskopicky sa kostra skladá z dvoch komponentov – kompaktnej alebo kortikálnej kosti; a retikulárna alebo hubovitá kosť.

6. Priemerná hmotnosť kostry je 5 kg (váha veľmi závisí od veku, pohlavia, stavby tela a výšky).

7. V dospelom tele pripadá na kortikálnu kosť 4 kg, t.j. 80 % (v kostrovom systéme), pričom hubovitá kosť tvorí 20 % a váži v priemere 1 kg.

8. Celkový objem kostrovej hmoty u dospelého človeka je približne 0,0014 m³ (1 400 000 mm³) alebo 1 400 cm³ (1,4 litra).

9. Povrch kosti je reprezentovaný periostálnym a endostálnym povrchom - spolu asi 11,5 m² (11 500 000 mm²).

10. Povrch periostu pokrýva celý vonkajší obvod kosti a tvorí 4,4 % z približne 0,5 m² (500 000 mm²) celého povrchu kosti.

11. Vnútorný (endosteálny) povrch pozostáva z troch zložiek - 1) intrakortikálny povrch (povrch Haversových kanálov), čo je 30,4 % alebo približne 3,5 m² (3 500 000 mm²); 2) povrch vnútri kortikálna kosť rádovo 4,4 % alebo približne 0,5 m² (500 000 mm²) a 3) povrch trabekulárnej zložky hubovitej kosti 60,8 % alebo približne 7 m² (7 000 000 mm²).

12. Hubovitá kosť 1 g. v priemere má povrch 70 cm² (70 000 cm²: 1000 g), zatiaľ čo kortikálna kosť je 1 g. má asi 11,25 cm² [(0,5+3,5+0,5) x 10000 cm²: 4000 g], t.j. 6 krát menej. Podľa iných autorov môže byť tento pomer 10 ku 1.

13. Typicky počas normálneho metabolizmu 0,6 % povrchu kôry a 1,2 % povrchu hubovitej kosti podlieha deštrukcii (resorpcii), a teda 3 % povrchu kortikálnej a 6 % povrchu hubovitej kosti sa podieľajú na tvorbe nových kostného tkaniva. Zvyšné kostné tkanivo (viac ako 93 % jeho povrchu) je v stave pokoja alebo pokoja.

Článok poskytuje Connectbiopharm LLC

Kostné tkanivo je špecializovaný typ spojivového tkaniva, ktorého organická medzibunková látka obsahuje až 70 % anorganických zlúčenín – solí vápnika a fosforu a viac ako 30 zlúčenín stopových prvkov. Organická matrica obsahuje proteíny kolagénového typu (osseín) a chondroitín sulfáty. Okrem toho zahŕňa citrónová kyselina a iné kyseliny, ktoré tvoria komplexné zlúčeniny s vápnikom, ktoré impregnujú medzibunkovú látku.

Existujú 2 typy kostného tkaniva: hrubovláknité (retikulovláknité) a lamelárne.

V medzibunkovej látke kostného tkaniva existujú Bunkové prvky : osteogénne bunky, osteoblasty a osteocyty, ktoré vznikajú z mezenchýmu a predstavujú diferenciáciu kostí. Ďalšou populáciou buniek sú osteoklasty.

Osteogénne bunky - sú to kmeňové bunky kostného tkaniva, ktoré sa oddeľujú od mezenchýmu do skoré štádium osteogenéza. Sú schopné produkovať rastové faktory, ktoré indukujú hematopoézu. Počas procesu diferenciácie sa menia na osteoblasty.

Osteoblasty lokalizované vo vnútornej vrstve periostu, počas tvorby kosti sú umiestnené na jeho povrchu a okolo vnútrokostných ciev; bunky sú kubické, pyramídové, uhlovité, s dobre vyvinutou hydroelektrickou energiou a inými organelami syntézy. Produkujú kolagénové proteíny a zložky amorfnej matrice a aktívne sa delia.

Osteocyty - sú tvorené z osteoblastov, nachádzajú sa vo vnútri kosti v zvláštnych kostných medzerách a majú výbežkovú formu. Stratiť schopnosť deliť sa. Sekrécia medzibunkovej látky kosti je slabo vyjadrená.

Osteoklasty – polynukleárne makrofágy kostného tkaniva, tvorené z krvných monocytov. Môže obsahovať až 40 alebo viac jadier. Objem cytoplazmy je veľký; zóna cytoplazmy susediaca s povrchom kosti tvorí vlnitý okraj vytvorený cytoplazmatickými procesmi, ktoré obsahujú veľa lyzozómov.

Funkcie - deštrukcia vlákien a amorfná látka kosti.

Medzibunková látka Predstavujú ho kolagénové vlákna (kolagén typu I, V) a amorfná zložka, ktorá obsahuje fosforečnan vápenatý (hlavne vo forme kryštálov hydroxyapatitu a trochu v amorfnom stave), malé množstvo fosforečnanu horečnatého a veľmi málo glykozaminoglykánov a proteoglykány.

Hrubovláknité (retikulovláknité) kostné tkanivo je charakterizované neusporiadaným usporiadaním oseínových vlákien. V lamelárnom (zrelom) kostnom tkanive majú osseínové vlákna v kostných platniach prísne usporiadané usporiadanie. Navyše v každej kostnej doštičke majú vlákna rovnaké paralelné usporiadanie a v susednej kostnej doštičke sú v pravom uhle k predchádzajúcej. Bunky medzi kostnými platničkami sú lokalizované v špeciálnych medzerách, môžu byť zakryté v medzibunkovej látke alebo umiestnené na povrchu kosti a okolo ciev, ktoré prenikajú do kosti.

Kosť ako orgán Histologicky pozostáva z troch vrstiev: periostu, kompaktnej substancie a endostu.

Periosteum Má štruktúru podobnú perichondriu, to znamená, že pozostáva z 2 podobných vrstiev, z ktorých vnútorná, osteogénna, je tvorená voľným spojivovým tkanivom, kde je veľa osteoblastov, osteoklastov a veľa ciev.

Endost lemuje medulárny kanál. Tvorí ho voľné vláknité väzivo, kde sa nachádzajú osteoblasty a osteoklasty, ako aj iné voľné bunky väziva.

Funkcie periostu a endostu: kostný trofizmus, rast kosti do hrúbky, regenerácia kosti.

Kompaktná hmota kosť pozostáva z 3 vrstiev. Vonkajšie a vnútorné sú všeobecné (bežné) kostné platničky a medzi nimi je vrstva osteónu.

Štrukturálna a funkčná jednotka kosti ako orgánu je Osteon , čo je dutinový útvar pozostávajúci z koncentricky vrstvených kostných platničiek vo forme niekoľkých do seba vložených valcov. Medzi kostnými doskami sú medzery, v ktorých ležia osteocyty. Cez dutinu osteónu prechádza krvná cieva. Kostný kanál, ktorý obsahuje krvnú cievu, sa nazýva osteónový kanál alebo Haversov kanál. Medzi osteónmi sú interkalované kostné platničky (zvyšky rozpadajúcich sa osteónov).

Histogenéza kostného tkaniva. Zdrojom vývoja kostného tkaniva sú mezenchymálne bunky vysťahované zo sklerotómov. Navyše k jeho histogenéze dochádza dvoma spôsobmi: priamo z mezenchýmu (priama osteohistogenéza) alebo z mezenchýmu v mieste predtým vytvorenej hyalínovej chrupavky (nepriama osteohistogenéza).

Priama osteohistogenéza. Priamo z mezenchýmu sa tvorí hrubé vláknité (retikulovláknité) kostné tkanivo, ktoré je následne nahradené lamelárnym kostným tkanivom. Pri priamej osteohistogenéze sa rozlišujú 4 štádiá:

1. izolácia osteogénneho ostrova - v oblasti tvorby kostného tkaniva sa mezenchymálne bunky aktívne delia a premieňajú na osteogénne bunky a osteoblasty a vytvárajú sa tu krvné cievy;

2. osteoidné štádium - osteoblasty začínajú vytvárať medzibunkovú substanciu kostného tkaniva, pričom niektoré z osteoblastov sa ocitnú vo vnútri medzibunkovej substancie, tieto osteoblasty sa menia na osteocyty; druhá časť osteoblastov sa objavuje na povrchu medzibunkovej hmoty, t.j. na povrchu vytvoreného kostného tkaniva sa tieto osteoblasty stanú súčasťou periostu;

3. mineralizácia medzibunkovej látky (impregnácia vápenatými soľami). Mineralizácia sa uskutočňuje v dôsledku príjmu glycerofosfátu vápenatého z krvi, ktorý sa pod vplyvom alkalickej fosfatázy rozkladá na glycerol a zvyšok kyseliny fosforečnej, ktorý reaguje s chloridom vápenatým, čo vedie k tvorbe fosforečnanu vápenatého; ten sa mení na hydroapatit;

4. rekonštrukcia a rast kosti - staré oblasti hrubovláknitej kosti sa postupne ničia a na ich mieste vznikajú nové oblasti lamelárnej kosti; v dôsledku periostu sa vytvárajú bežné kostné platničky, v dôsledku osteogénnych buniek umiestnených v adventícii kostných ciev vznikajú osteóny.

Nepriama osteohistogenéza vykonávané v mieste chrupavky. V tomto prípade sa okamžite vytvorí lamelárne kostné tkanivo. V tomto prípade možno rozlíšiť aj 4 stupne:

1. vytvorenie chrupavkového modelu budúcej kosti;

2. v oblasti diafýzy tohto modelu dochádza k perichondrálnej osifikácii, zatiaľ čo perichondrium sa mení na periost, v ktorom sa kmeňové (osteogénne) bunky diferencujú na osteoblasty; osteoblasty začínajú tvorbu kostného tkaniva vo forme bežných dosiek, ktoré tvoria kostnú manžetu;

3. paralelne s tým sa pozoruje endochondrálna osifikácia, ktorá sa vyskytuje tak v oblasti diafýzy, ako aj v oblasti epifýzy; k osifikácii epifýzy dochádza iba prostredníctvom endochondrálnej osifikácie; Vnútri chrupavky rastú krvné cievy, v ktorých adventícii sa nachádzajú osteogénne bunky, ktoré sa menia na osteoblasty. Osteoblasty, produkujúce medzibunkovú látku, tvoria kostné platničky vo forme osteónov okolo ciev; súčasne s tvorbou kosti je chrupavka zničená chondroklastmi;

4. rekonštrukcia a rast kosti – staré úseky kosti sa postupne ničia a na ich mieste vznikajú nové; v dôsledku periostu sa vytvárajú bežné kostné platničky, v dôsledku osteogénnych buniek umiestnených v adventícii kostných ciev vznikajú osteóny.

V kostnom tkanive sa počas života neustále vyskytujú procesy tvorby a deštrukcie. Normálne sa navzájom vyrovnávajú. Deštrukciu kostného tkaniva (resorpciu) vykonávajú osteoklasty a zničené oblasti sú nahradené novovybudovaným kostným tkanivom, na tvorbe ktorého sa podieľajú osteoblasty. Regulácia týchto procesov sa uskutočňuje za účasti hormónov produkovaných štítnou žľazou, prištítnymi telieskami a inými žľazami s vnútornou sekréciou. Štruktúru kostného tkaniva ovplyvňujú vitamíny A, D, C. Nedostatočný príjem vitamínu D v organizme v skorom postnatálnom období vedie k rozvoju ochorenia Rachitída.