Костные клетки остеоциты остеобласты остеокласты
Содержание:
- Влияние гормонов на костную ткань
- Состав кости
- 5 Диагностика
- Функции костного мозга
- Костная ткань где расположена
- Кость как орган (строение трубчатой кости)
- Клеточное строение
- Строение кости
- Использование для лечения низкой плотности кости препаратов кальция и витамина D
- Механизм резорбции костной ткани
- Прямой (первичный) остеогистогенез. Развитие кости из мезенхимы
- Клеточные элементы и развитие кости.
- Развитие скелета
Влияние гормонов на костную ткань
Гормон тестостерон оказывает прямое анаболизирующее действие на костную ткань. Чем выше уровень гормона тестостерона , тем больше в костной ткани протекают процессы рождения клеток кости. В присутствии тестостерона клетка кости начинает процесс деления. Этим объясняется то, что мужчины имеют более крепкие кости чем женщины, так как уровень тестостерона у мужчин приблизительно в 10-20 раз больше чем у женщин. Эстрогены оказывают не прямое анаболизирующее действие на костную ткань.
Эстрогены усиливают рецепторы костных клеток к тестостерону, т.е. повышают чувствительность костных клеток к циркулирующему в организме тестостерону. Заставляя тем самым клетки делиться. Этим объясняется факт того, что назначение заместительной гормональной терапии в период климакса у женщин укрепляет костную ткань. Однако искусственное повышение эстрогенов вызывает гиперпластические изменения в матке, тромбозы, онкологию. Поэтому , мы не рекомендуем назначение эстрогенов. Еще одна функция эстрогенов — это торможение функции остеокластов. Эстрогены уравновешивают баланс между остеобластами и остеокластами, а также влияют на активность клеток костной ткани и регулируют процесс запрограммированной гибели клеток (апоптоз), поэтому когда снижается уровень эстрогенов после менопаузы у женщин и уровень тестостерона у мужчин пожилого возраста, нарушаются процессы восстановления костной ткани, и, как следствие, снижается ее биохимическая прочность и появляется склонность к переломам.
Состав кости
Итак, сначала некая вводная информация, которая будет полезная тем, кого интересует строение костной ткани. Она состоит из клеток четырех типов:
- остеобласты;
- остеоциты;
- остеокласты;
- остеогенные клетки.
Как вы увидите из дальнейших рассуждений, все они работают в неком тандеме. Повреждение хотя бы одного вида клеток будет означать костную патологию, тяжесть которой будет зависеть от количества поврежденных клеток.
Остеобласт
Клетка, обеспечивающая возможность регенерации для кости. Несмотря на то, что её величина составляет от 15 до 20 мкм, функции этого типа клетки огромны: она формирует новое межклеточное вещество.
После того, как межклеточное вещество будет сформировано, сама клетка окажется в его центре. После того, как межклеточное вещество затвердеет, остеобласт окажется в своеобразной “ловушке”, где изменит свою структуру превратится в остеоцит – полноценную клетку кости.
Остеоцит
Зрелая форма остеобласта. Данная клетка расположена в углублении, называемом лакуной, и со всех сторон окружена костной тканью.
Основная задача остеоцита – поддержание на постоянном уровне минеральной матрицы. Через длинные каналы остеоцит получает питательные вещества и взаимодействует с другими клетками.
Остеокласт
Способствует развитию новой костной структуры
Обратите внимание: несмотря на то, что данный тип клеток напрямую относится к кости, он имеет не костное происхождение, а появляется из моноцитов. Остеокласты уничтожают старую кость, а остеобласты формируют новую костную структуру
Можно с уверенностью говорить, что за счёт симбиоза работы остеобластов и остеокластов в организме человека работает обновление костей. Если бы таких клеток не было или один из указанных типов клеток неправильно бы функционировал, у человека очень быстро костная система пришла бы в негодность.
Остеогенные клетки
Одно можно сказать абсолютно точно: остеоген способен трансформироваться в остеобласты. В то время, как остеокласты, остеобласты и остеоциты не могут делиться, остеогенные клетки не потеряли этой способности и могут воспроизводить себе подобных. Таким образом, если в механизме деления остеогенных клеток не произошло никакого сбоя, можно быть уверенным в том, что костная структура всегда будет иметь способность к регенерации.
Мы рассмотрели особенности строения костной ткани.Теперь пойдем в этом вопросе дальше, и посмотрим, что из себя представляет надкостница.
5 Диагностика
Аномальная резорбция – это патологический процесс, который может быть спровоцирован серьезным заболеванием. Для установления причины заболевания требуется провести несколько обследований.
- 1. Лучевая диагностика. Данный вид диагностики дает мало информации о состоянии костной ткани пациента, как и о степени развития заболевания. Обычно этот метод используется при начальных признаках болезни. Он включает в себя проведение следующих исследований:
- остеоденситометрия;
- радиография;
- рентген.
- 2. Лабораторные исследования. В данном случае осуществляется оценка гормональных показателей, минерального обмена. Устанавливаются биохимические маркеры резорбции костной ткани. Самыми информативными данными обладают маркеры, которые указывают на насыщенность важными минералами крови, а также анализ на уровень гормонов, которые принимают участие в создании скелета.
- 3. Биопсия кости. Такой метод исследования является гистоморфологическим. На его основании можно получить точный анализ состояния костной ткани на клеточном уровне. Но есть пара недостатков у биопсии – инвазивность и отсутствие необходимого оснащения в большинстве лабораторий.
Функции костного мозга
Главная функция костной ткани – кроветворение. Она поддерживает оптимальный уровень элементов крови. То есть, орган заменяет отмершие элементы на новые. Кровоснабжение осуществляется питающими артериями. Они формируются в два комплекса капилляров – синусоидные и питающие. ЖКМ отличается отсутствием синусоидных капилляров. Кровь принимает из капилляров венулы, которые собраны в центральные вены. В сам орган проникают нервные волокна вместе с кровеносными сосудами.
За что отвечает костный мозг
Основные функции костной ткани: обеспечение всех движений человеческого тела. Все происходит следующим образом: в нашем головном мозге формируется мысль, к примеру, поднять руку. Он передает эту мысль костному, тот быстро принимает ее и передает сигнал мышцам руки, которая далее и выполняет это действие. То есть, за все рефлекторные действия отвечает данный орган.
Костная ткань где расположена
Многие годы пытаетесь вылечить СУСТАВЫ?
Глава Института лечения суставов: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить суставы принимая каждый день средство за 147 рублей…
Читать далее »
Костные ткани – специализированный вид соединитель ной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (костная ткань на 73% состоит из солей кальция и фосфора).
Из этих тканей построены кости скелета, выполняющего опорную функцию. Кости защищают головной и спинной мозг (кости черепа и позвоночника) и внутренние органы (рёбра, тазовые кости).
Костные ткани состоят из клеток и межклеточного вещества.
НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!
Для лечения суставов наши читатели успешно используют Sustalaif. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.Подробнее здесь…
Регенерация костной ткани
После переломов костная ткань регенерируется, что позволяет костям срастаться.
Регенерация бывает двух видов:
- Физиологическая регенерация представляет собой постоянный и очень медленный процесс восстановления структур тканей. Этот процесс происходит и в здоровом организме по мере того, как ткани стареют и отмирают. Простой пример физиологической регенерации ткани — кожа, которая отслаивается и отшелушивается. Процесс физиологической регенерации не вызывает у организма стресса.
- Репаративная регенерация, напротив, вызывает в организме стрессовые реакции, так как этот процесс запускается, когда ткань повреждена или потеряна. Процесс репаративной регенерации зависит от дифференцировки ткани: чем она выше, тем сложнее будет восстановление структуры.
После того как костная ткань повреждена, она проходит несколько стадий репаративного процесса, восстановление анатомической формы, гистологической структуры и функциональной пригодности.
Перелом кости сопровождается разрывом прилежащих мягких тканей, что вызывает в организме стресс, сопровождающийся местной и общей реакцией.
Восстановление костной ткани — долгий процесс, который зависит от ряда факторов:
- возраста больного;
- состояния организма;
- качества лечения;
- кровоснабжения кости.
Что происходит во время удаления зуба
Так как проблема устранения зуба – это в основном проблема взрослого человека с уже сформировавшимся набором постоянных зубов. В данной статье будет рассмотрены факты, отвечающие на вопрос – сколько заживает десна после удаления коренного зуба.
Важно: если спустя время после извлечения зуба, ощущается неприятный запах изо рта, возможно произошло проникновение инфекции в ранку, начался воспалительный процесс. Извлечение зуба можно назвать операцией малых масштабов
Извлечение зуба можно назвать операцией малых масштабов.
А значит, по ее завершении место, откуда был извлечен зуб, будет подвергаться некоторым изменениям:
- повреждаются кровеносные сосуды и нервы;
- слизистая оболочка разрушается;
- повреждаются связки, мышцы и мягкие ткани, удерживающие в нормальном состоянии зуб в зубной лунке;
- начинается воспалительная реакция вобласти извлечения зуба – это защитный механизм необходимый для качественного восстановления тканей.
Часто для удаления, что бы как можно надежнее захватить тело зуба, стоматологу приходится обнажить часть зуба, скрытую под десной. Эта манипуляция дополнительно травмирует десну, а значит, неприятных ощущений после удаления будет больше.
Естественно во время удаления используются современные способы обезболивания. Часто врач предлагает человеку право выбора способа обезболивания и препарата для этого.
Важно: любому взрослому человеку стоит знать, какой вид обезболивания ему больше подходит, идеальный вариант – запоминать название препарата, особенно важно знать «свой препарат» людям, с заболеванием органов дыхания, болезнями сердца, крови и другими хроническими заболеваниями. Естественно после окончания действия обезболивающего, человек будет ощущать неприятные, и даже болезненные ощущения от поврежденных тканей
Данный симптом – естественная реакция организма, но у стоматолога, который проводил извлечение всегда стоит проконсультироваться о том, сколько времени заживает десна после удаления зуба
Естественно после окончания действия обезболивающего, человек будет ощущать неприятные, и даже болезненные ощущения от поврежденных тканей. Данный симптом – естественная реакция организма, но у стоматолога, который проводил извлечение всегда стоит проконсультироваться о том, сколько времени заживает десна после удаления зуба.
Также у доктора нужно узнать, какие симптомы являются нормальными, а какие должны насторожить.
Кость как орган (строение трубчатой кости)
Трубчатая
кость состоит из эпифизов и диафиза.
Снаружи диафиз покрыт надкостницей,
или периостом.
В надкостнице различают два слоя:
наружный
(волокнистый) – образован в основном
волокнистой соединительной тканью, и
внутренний
(клеточный) – содержит стволовые клетки
и молодые остеобласты.
Из надкостницы через прободающие
каналы проходят
питающие кость сосуды и нервы.
Надкостница связывает кость с окружающими
тканями и принимает участие в ее питании,
развитии, росте и регенерации. Компактное
вещество, образующее диафиз кости,
состоит из костных пластинок, которые
образуют три слоя:
– Наружный
слой общих пластинок,
в немпластинки
образуют 2-3 слоя, идущих вокруг диафиза.
– Средний,
остеонный слой,
образован концентрически наслоенными
вокруг сосудов костными пластинками.
Такие структуры называются остеонами
(гаверсовы системы),
а концентрические пластинки, их образующие
– остеонные
пластинки.
Между пластинками в лакунах
располагаются тела остеоцитов, а их
отростки идут поперёк пластинок, связаны
между собой и располагаются в костных
канальцах.
Остеоны можно представить себе как
систему вставленных друг в друга полых
цилиндров, а остеоциты с отростками
выглядят в них «как паучки с тонкими
лапками». Остеоны
являются функционально-структурной
единицей компактного вещества трубчатой
кости. Каждый
остеон отграничен от соседних остеонов
так называемой спайной
линией. В
центральном
канале
остеона (гаверсовом
канале)
проходят кровеносные сосуды с
сопровождающей их соединительной
тканью.
Все остеоны в основном расположены
вдоль длинной оси кости. Каналы остеонов
анастомози руют друг с другом. Сосуды,
расположенные в каналах остеонов,
сообщаются друг с другом, с сосудами
надкостницы и костного мозга. Всё
пространство между остео нами заполняют
вставочные
пластинки (остатки
старых разрушенных остеонов).
– Внутренний
слой общих пластинок
– 2-3 слоя пластинок, граничащих с эндостом
и костномозговой полостью.
Изнутри
компактное вещество диафиза покрыто
эндостом,
содержащим, как и периост, стволовые
клетки и остеобласты.
Клеточное строение
Микроскопическая структура кости
По микроскопическому строению костное вещество представляет особый вид соединительной ткани (в широком смысле слова), костную ткань, характерные признаки которой: твёрдое, пропитанное минеральными солями волокнистое межклеточное вещество и звездчатые, снабжённые многочисленными отростками, клетки.
Основу кости составляют коллагеновые волокна, окруженные кристаллами гидроксиапатита, которые слагаются в пластинки. Пластинки эти в костном веществе частью располагаются концентрическими слоями вокруг длинных разветвляющихся каналов (Гаверсовы каналы), частью лежат между этими системами, частью обхватывают целые группы их или тянутся вдоль поверхности кости. Гаверсов канал в сочетании с окружающими его концентрическими костными пластинками считается структурной единицей компактного вещества кости — остеоном. Параллельно поверхности этих пластинок в них расположены слои маленьких звездообразных пустот, продолжающихся в многочисленные тонкие канальцы — это так называемые «костные тельца», в которых находятся костные клетки, дающие отростки в канальцы. Канальцы костных телец соединяются между собой и с полостью Гаверсовых каналов, внутренними полостями и надкостницей, и таким образом вся костная ткань оказывается пронизанной непрерывной системой наполненных клетками и их отростками полостей и канальцев, по которым и проникают необходимые для жизни кости питательные вещества. По Гаверсовым каналам проходят тонкие кровеносные сосуды (обычно артерия и вена); стенка Гаверсова канала и наружная поверхность кровеносных сосудов одеты тонким слоем эндотелия, а промежутки между ними служат лимфатическими путями кости. Губчатое костное вещество не имеет Гаверсовых каналов.
Костная ткань рыб представляет некоторые отличия: Гаверсовых каналов здесь нет, а канальцы костных телец сильно развиты.
Остеобласты
Основная статья: Остеобласты
Остеобласты — молодые остеобразующие клетки костей (диаметр 15-20 мкм), которые синтезируют межклеточное вещество — матрикс. По мере накопления межклеточного вещества остеобласты замуровываются в нём и становятся остеоцитами. Родоначальником являются адвентициальные клетки.
Остеоциты
Основная статья: Остеоциты
Остеоциты — клетки костной ткани позвоночных животных и человека, значительно или полностью утратившие способность синтезировать органический компонент матрикса.
Они имеют отростчатую форму, округлое плотное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Органоидов мало, клеточного центра нет — клетки утратили способность к делению. Они располагаются в костных полостях, или лакунах, повторяющих контуры остеоцита, и имеют длину 22-25 мкм, а ширину 6-14 мкм. Во все стороны от лакун отходят слегка ветвящиеся канальцы костных полостей, анастомозирующие (сообщающиеся) между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, идущих внутри кости. В пространстве между отростками остеоцитов и стенками канальцев содержится тканевая жидкость, движению которой способствуют «пульсирующие» колебания остеоцитов и их отростков. Остеоциты — единственная живая и активно функционирующая клетка в зрелой костной ткани, их роль заключается в стабилизации органического и минерального состава кости, обмене веществ (в том числе в транспортировке ионов Са из кости в кровь и обратно). Костная ткань, не содержащая живых остеоцитов, быстро разрушается.
Остеокласты
Основная статья: Остеокласты
Клетки гематогенного происхождения, образующиеся из моноцитов. Может содержать от 2 до 50 ядер. Организация остеокласта адаптирована к разрушению кости. В сочетании с остеобластами, остеокласты контролируют количество костной ткани (остеобласты создают новую костную ткань, а остеокласты разрушают старую)
Строение кости
Принципиальная схема строения трубчатой кости
В скелете человека различают по форме длинные, короткие, плоские и смешанные кости, также есть кости пневматические и сесамовидные. Расположение костей в скелете связано с выполняемой ими функцией: «Кости построены так, что при наименьшей затрате материала обладают наибольшей крепостью, легкостью, по возможности уменьшая влияние толчков и сотрясений» (П. Ф. Лесгафт).
Длинные кости, ossa longa, имеют вытянутую, трубчатую среднюю часть, называемую диафизом, diaphysis, состоящую из компактного вещества. Внутри диафиза имеется костномозговая полость, cavitas medullaris, с жёлтым костным мозгом. На каждом конце длинной кости находится эпифиз, epiphysis, заполненный губчатым веществом с красным костным мозгом. Между диафизом и эпифизом располагается метафиз, metaphysis. В период роста кости здесь находится хрящ, который позже окостеневает. Длинные трубчатые кости составляют в основном скелет конечностей. Костные выступы на эпифизах, которые являются местом прикрепления мышц и связок, называются апофизами (apophysis).
Плоские кости, ossa plana, состоят из тонкого слоя губчатого вещества, покрытого снаружи компактным веществом. Они различны по происхождению: лопатка и тазовая кость развиваются из хряща, а плоские кости крыши черепа — из соединительной ткани.
Короткие кости, ossa brevia, состоят из губчатого вещества, покрытого снаружи тонким слоем компактного вещества. Одной большой костно-мозговой полости эти кости не имеют. Красный костный мозг располагается в мелких губчатых ячейках, разделённых костными балками. Короткие кости запястья и предплюсны способствуют большей подвижности кистей и стоп.
Смешанные кости, ossa irregularia, находятся в различных отделах скелета (позвоночник, череп). В них сочетаются элементы коротких и плоских костей (основная часть и чешуя затылочной кости, тело позвонка и его отростки, каменистая часть и чешуя височной кости). Такие особенности обусловлены различием происхождения и функции частей этих костей.
Пневматические кости, или воздухоносные, — кости, которые имеют внутри полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом, что облегчает вес кости, не уменьшая её прочности.
Сесамовидные кости — это кости, вставленные в сухожилия мышц и поэтому увеличивающие плечо силы мышц, способствующие усилению их действия.
Поверхность кости может иметь различные углубления (бороздки, ямки и т. д.) и возвышения (углы, края, ребра, гребни, бугорки и т. п.). Неровности служат для соединения костей между собой или для прикрепления мускулов и бывают тем сильнее развиты, чем более развита мускулатура. На поверхности находятся так называемые «питательные отверстия» (Foramina nutricia), через которые входят внутрь кости нервы и кровеносные сосуды.
В костях различают компактное и губчатое костное вещество. Первое отличается однородностью, твёрдостью и составляет наружный слой кости; оно особенно развито в средней части трубчатых костей и утончается к концам; в широких костях оно составляет 2 пластинки, разделённые слоем губчатого вещества; в коротких оно в виде тонкой плёнки одевает кость снаружи. Губчатое вещество состоит из пластинок, пересекающихся в различных направлениях, образуя систему полостей и отверстий, которые в середине длинных костей сливаются в большую полость.
Наружная поверхность кости одета так называемой надкостницей (Periosteum), оболочкой из соединительной ткани, содержащей кровеносные сосуды и особые клеточные элементы, служащие для питания, роста и восстановления кости.
Использование для лечения низкой плотности кости препаратов кальция и витамина D
Такое лечение является малоэффективным, а также опасным, из-за риска отложения кальция в мягкие ткани(мозг, сосуды, почки, мышцы). Кальций могут усваивать только вновь рожденные клетки кости. Когда клетка кости рождается, то она до 100 раз может увеличить свой объем за счет набухания кальцием. Однако с возрастом уровень тестостерона снижается , поэтому процесс деления клеток идет слабо.
Клетка кости живет в среднем около полугода. Когда клетка кости умирает, то остеокласт начинает ее разбирать, для того чтобы в дальнейшем остеобласт на ее месте построил новую клетку кости. При понижении тестостерона в костной ткани появляется эффект вымирающей деревни. Мужиков нет, бабам не от кого беременеть и рожать. Клетки кости умирают, а новые не рождаются. Кальций из умерших клеток опять выводится в кровь для построения новых клеток. Если новая клетка кости не родилась, то не родился и потребитель кальция. Поэтому организм старается вывести излишний кальций из организма. Для этого он в первую очередь закрывает сфинктеры кишечника, чтобы те не засасывали кальций из пищи. Именно поэтому кальций перестает усваиваться из пищи.
Применение витамина Д3 приводит к насилию над организмом. Витамин Д3 — открывает закрытые сфинктеры кишечника, и кальций начинает поступать в организм. Но кто будет являться потребителем этого кальция? Клетки кости, которые могут впитывать кальций — не родились. Поэтому весь насильно усвоенный кальций начинает оседать в мягких тканях. Именно поэтому кардиологи ставят прямую связь между развитием остеопороза и атеросклерозом сосудов. Излишне усвоенный кальций откладывается на стенках сосудов, появляется неровность, которая тут же заделывается организмом с помощью холестерина. Поэтому, принимая препараты кальция+ витамин Д3 , человек подвергается риску развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Механизм резорбции костной ткани
Стоит отметить, что процесс разрушения протекает циклически, и периоды высокой активности каждой клетки неизменно сменяются периодами покоя. Резорбция протекает в несколько этапов:
- Прикрепление остеокласта к разрушаемой поверхности кости, при этом наблюдается выраженная перестройка его цитоскелета.
- Окисление содержимого лакун. Это происходит либо путем выделения в них содержимого вакуолей, имеющего кислую среду, либо в результате действия протонных насосов.
- Разрушение минерального компонента матрикса.
- Растворение органических соединений в результате действия ферментов, секретируемых остеокластами в лакуну и активированными кислой средой.
- Выведение продуктов разрушения костной ткани.
Регуляция деятельности остеокластов определяется общими и местными факторами. К первым, например, относятся паратгормон, витамин D, они стимулируют активность. А угнетающими являются кальцитонин и эстрогены. К местным относится такой фактор, как создание электрического локального поля при механическом напряжении, к которому эти клетки очень чувствительны.
Прямой (первичный) остеогистогенез. Развитие кости из мезенхимы
Остеогенез – развитие костной ткани
Различают два способа образования кости: прямой (первичный, из мезенхимы) и непрямой (вторичный, на месте хрящевой модели)
Такой способ остеогенеза характерен для развития грубоволокнистой костной ткани при образовании плоских костей, например покровных костей черепа.
Этот процесс наблюдается в основном в течение первого месяца внутриутробного развития и характеризуется образованием сначала первичной «перепончатой», остеоидной костной ткани с последующим отложением солей кальция, фосфора и др. в межклеточном веществе.
Первая стадия — образование скелетогенного островка. В местах развития будущей кости происходят очаговое размножение мезенхимных клеток и васкуляризация скелетогенного островка.
Вторая стадия – остеоидная.
Во второй стадии происходит дифференцировка клеток островков, образуется органическая матрица костной ткани, или остеоид, – оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами.
Разрастающиеся волокна раздвигают клетки, которые, не теряя своих отростков, остаются связанными друг с другом. В основном веществе появляются мукопротеиды (оссеомукоид), цементирующие волокна в одну прочную массу.
Некоторые клетки, дифференцирующиеся в остеоциты, уже в этой стадии могут оказаться включенными в толщу волокнистой массы. Другие, располагающиеся по поверхности, дифференцируются в остеобласты.
В то же время из окружающей мезенхимы образуются новые генерации остеобластов, которые наращивают кость снаружи.Т.е. обеспечивают аппозиционный рост костной ткани.
При этом остеобласты выделяют фермент щелочную фосфатазу, расщепляющую содержащиеся в периферической крови глицерофосфаты на углеводные соединения (сахара) и фосфорную кислоту.
Последняя вступает в реакцию с солями кальция, который осаждается в основном веществе и волокнах сначала в виде соединений кальция, формирующих аморфные отложения Са3(РО4)2,в дальнейшем из него образуются кристаллы гидроксиапатита Са10(РО4)6(ОН)2.
Кальцификацию оссеоида связывают с матриксными везикулами.
Процесс биологической минерализации протекает в 2 фазы.
I фаза заключается в образовании исходных кристаллов гидроксиапатита внутри матриксных везикул. Эта фаза контролируется фосфатазами (включая щелочную фосфатазу), а также кальцийсвязывающими молекулами (фосфолипидами и белками), которыми богаты матриксные везикулы.
Одним из посредников кальцификации является остеонектин — гликопротеин, избирательно связывающий соли кальция и фосфора с коллагеном.
В результате кальцификации образуются костные перекладины, или балки. Затем от этих перекладин ответвляются выросты, соединяющиеся между собой и образующие широкую сеть.
Пространства между перекладинами оказываются занятыми соединительной волокнистой тканью с проходящими в ней кровеносными сосудами.
Такая кость, появляющаяся на стадиях эмбрионального развития и состоящая из перекладин ретикулофиброзной костной ткани, называется первичной губчатой костью. В более поздних стадиях развития она заменяется вторичной губчатой костью взрослых, которая отличается от первой тем, что построена уже из пластинчатой костной ткани (четвертая стадия остеогенеза).
Развитие пластинчатой костной ткани тесно связано с процессом разрушения отдельных участков кости и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. В этом процессе как в период эмбрионального остеогенеза, так и после рождения принимают участие остеокласты.
Таким образом, вокруг сосуда формируются как бы костные цилиндры, вставленные один в другой, – первичные остеоны. С момента появления остеонов ретикулофиброзная костная ткань перестает развиваться и заменяется пластинчатой костной тканью.
Со стороны надкостницы формируются общие, или генеральные, пластинки, охватывающие всю кость снаружи.Так развиваются плоские кости. В дальнейшем образовавшаяся в эмбриональном периоде кость подвергается перестройке: разрушаются первичные остеоны и развиваются новые генерации остеонов.
Такая перестройка кости практически продолжается всю жизнь.
В отличие от хрящевой ткани кость всегда растет способом наложения новой ткани на уже имеющуюся, т.е. путем аппозиции, а оптимальное кровоснабжение необходимо для дифференцировки клеток скелетогенного островка.
Клеточные элементы и развитие кости.
В течение всей жизни животных кость постоянно обновляется. Многие кости, особенно те, что формируются на ранних этапах развития, образуются из неспециализированных мезенхимных клеток – источника всех видов соединительной ткани. В местах будущей локализации кости группы мезенхимных клеток постепенно дифференцируются, начиная активно продуцировать и выделять органическую составляющую межклеточного костного вещества; эти клетки называются остеобластами. После того как образована органическая составляющая, начинается кальцификация – отложение фосфата кальция. На более поздней стадии остеобласты превращаются в зрелые костные клетки – остеоциты. Главная функция остеоцитов – поддержание нужного уровня кальцификации ткани. Описанным образом происходит развитие т.н. первичных костей, например теменных и лобных. Формирование трубчатых и других (вторичных) костей, происходящее на более поздних этапах внутриутробного развития, протекает иначе: сначала образуется растущая хрящевая модель будущей кости, а затем по мере развития плода, равно как и после рождения ребенка, хрящ постепенно замещается костной тканью. Рассасывание костной ткани обеспечивают остеокласты – специального типа костные макрофаги, развивающиеся из моноцитов крови. Остеокласты вырабатывают ферменты, эффективно растворяющие и разрушающие костное вещество.
Развитие скелета
В эмбриональном периоде у всех Позвоночных первым зачатком внутреннего скелета является спинная струна (chorda dorsalis), или хорда, происходящая из мезодермы.
Скелет человека в процессе развития последовательно проходит 3 стадии:
- соединительнотканная (перепончатая) — на 3—4 неделе внутриутробного развития — скелет включает в себя хорду и соединительную ткань.
- хрящевая — на 5—7 неделе внутриутробного развития — скелет включает в себя хорду и хрящевой скелет.
- костная — с 8 недели внутриутробного развития — скелет представлен остатками хорды (в виде студенистого ядра межпозвоночных дисков) и непосредственно костным скелетом.
Эти все стадии проходят все («вторичные») кости скелета, кроме костей свода черепа, большинства костей лица и части ключицы, которые развиваются без стадии хряща и, соответственно, называются «первичными» или «покровными» костями скелета. Покровные кости можно рассматривать как производные наружного скелета, сместившегося вглубь мезодермы и присоединившегося к внутреннему скелету в качестве его дополнения.
У новорождённого ребёнка в скелете почти 270 костей, что намного больше, чем у взрослого. Такое различие возникло из-за того, что детский скелет содержит большое количество мелких косточек, которые срастаются в крупные кости только к определённому возрасту. Это, например, кости черепа, таза и позвоночника. Крестцовые позвонки, например, срастаются в единую кость (крестец) только в возрасте 18—25 лет. И остаётся 205—207 костей, в зависимости от особенностей организма.