Педиатрический факультет Лекция Скелетные ткани Доцент Курумчина

Педиатрический факультет. Лекция: «Скелетные ткани» . Доцент Курумчина С. Г.

Костные ткани 1. Эмбриональный зачаток – склеротом, клетки которого дифференцируются в мезенхимные клетки, а из них развиваются костные ткани. 2. Образованы клетками и преобладающим по объёму минерализованным межклеточным веществом, имеющим значительную механическую прочность.

Межклеточное вещество костной ткани (или матрикс): 1. Коллагеновые ( оссеиновые) волокна – белок коллаген 1 -го типа. 2. Основное аморфное вещество (оссеомукоид): гликозаминогликаны (ГАГ) гликопротеины; протеогликаны. 3. Неорганические вещества – 67 -70%. 4. Коллагеновые волокна и основное аморфное вещество без минеральных солей называются остеоидом, или предкостью, т. е. органическим матриксом костной ткани.

Клетки костной ткани: § 1. Остеогенные (стволовые). § 2. Остеобласты. § 3. Остеоциты. § 4. Остеокласты.

Остеобласты 1. Молодые клетки, создают костную ткань, т. е. синтезируют все компоненты межклеточного вещества 2. Форма кубическая, пирамидальная, угловатая. 3. Ядро округлое или овальное, часто располагается эксцентрично. 4. Хорошо развиты Гр-ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии. 5. В цитоплазме высокое содержание щелочной фосфотазы (!)

Остеобласты (продолжение) 6. Цитоплазма базофильна. 7. Могут делиться митозом. 8. В образующейся кости покрывают непрерывным слоем всю поверхность костных балок. 9. В сформировавшейся кости встречаются в глубоких слоях надкостницы, в каналах остеонов и местах регенерации костной ткани после её травмы.

Остеоцит 1. Дефинитивные клетки. 2. Митозом не делятся. 3. Форма отростчатая (количество отростков до нескольких сотен). 4. Ядро компактное, относительно крупное. 5. Цитоплазма слабобазофильна. 6. Органеллы развиты слабо. 7. Наличие центриолей не установлено. 8. Обеспечивают обновление межклеточного вещества, регулируют солевой состав костной ткани. .

Остеоцит (продолжение). 9. Тела остеоцитов лежат в костных полостях (лакунах), которые повторяют контуры клетки. 10. Отростки лежат в костных канальцах и связаны нексусами с отростки соседних остеоцитов. 11. Канальцы анастомозируют между собой и с сосудами, заходящими внутрь кости. 12. Лакуны и канальцы заполнены тканевой жидкостью, через которую осуществляется обмен веществ между кровью и остеоцитами.

Остеоцит в лакуне

Остеокласт 1. Специализированные макрофаги. 2. Возникают в результате слияния моноцитов крови. 3. Разрушают обызвествлённый хрящ и кость. 4. Содержат от 3 до нескольких десятков ядер. 5. Цитоплазма оксифильна. 6. Располагаются на поверхности костных балок.

Остеокласт (продолжение) 7. Сторона остеокласта, прилежащая к разрушаемой поверхности , богата цитоплазматическими выростами (микроскладчатая кайма) – это область синтеза и секреции гидролитических ферментов, растворяющих межклеточное вещество. 8. Гормон кальцитонин щитовидной железы угнетает активность остеокластов, а паратирин околощитовидных желёз повышает активность остеокластов.

Виды костной ткани: § 1. Грубоволокнистая (ретикулофиброзная, или первичная). § 2. Пластинчатая (вторичная).

Грубоволокнистая костная ткань § 1. Большое количество клеток. § 2. Беспорядочное расположение пучков коллагеновых волокон в минерализованном межклеточном веществе. § 3. Локализация: § -Характерна для эмбрионального периода, а затем замещается пластинчатой костной тканью. § -У взрослых сохраняется на месте черепных швов, в местах прикрепления сухожилий к костям. § -В костных мозолях на месте перелома. § -В костных опухолях.

Грубоволокнистая костная ткань

Пластинчатая костная ткань. § 1. Структурно-функциональной единицей является костная пластинка –это слой межклеточного вещества (матрикса) толщиной от 3 до 7 мкм, в пределах которого тонкие коллагеновые волокна расположены параллельно. § 2. В соседних костных пластинках коллагеновые волокна лежат под углом к волокнам рядом лежащей пластинки. § 3. Между соседними пластинками расположены остеоциты в лакунах. § 4. В толще каждой костной пластинки находятся отростки остеоцитов в § костных канальцах.

Костные пластинки.

Кость как орган 1. Снаружи и со стороны костномозговой полости покрыта соединительнотканны ми оболочками – надкостницей и эндостом. 2. Содержит костный мозг, кровеносные, лимфатические сосуды и нервы. 3. Фукционально ведущей тканью костей является пластинчатая костная ткань.

В кости как органе различают: 1. Компактную костную ткань (кортикальное) вещество. 2. Губчатая костная ткань (трабекулярное вещество). Оба вещества образованы пластинчатой костной тканью и плавно переходят друг в друга.

Компактная костная ткань § 1. Обладает большой механической прочностью. § 2. Образует поверхностный слой всех костей. § 3. Сформирована костными пластинками, которые образуют: § а) остеоны; § б) интерстициальные (вставочные) пластинки; § в) наружные и внутренние опоясывающие (генеральные) пластинки.

Остеон 1. Морфофункциональная единица кости как органа. 2. Во время остеогенеза образуется одновременно с костными пластинками. 3. Имеет вид цилиндра диаметром 100 -500 мкм и длиной до нескольких см. 4. Располагается вдоль длинной оси кости. 5. Состоит из 3 -25 концентрических костных пластинок. 6. Канал остеона проходит через его центр и содержит один или два кровеносных сосуда с небольшим количеством РСТ, остеогенными клетками, остеокластами, остеобластами, нервными волокнами, лимфатическими капиллярами.

Остеон (продолжение) 5. Отростки остеоцитов, находящиеся вблизи канала остеона, проникают в пространство около сосуда и получают оттуда питательные вещества и кислород. 6. Каналы остеонов сообщаются друг с другом, а также с надкостницей и костномозговой полостью за счёт поперечно или косо идущих перфорирующих каналов с сосудами. Эти каналы не окружены концентрическими костными пластинками.

Интерстициальные 1. Заполняют пластинки пространство между остеонами. 2. Являются остатками ранее существовавших остеонов, разрушенных в процессе перестройки кости. 3. Наружной границей остеона является цементирующая (спайная) линия, которая почти не содержит волокон и образована основным веществом

Наружные и внутренние опоясывающие пластинки § 1. Располагаются сразу под надкостницей и эндостом. § 2. В них залегают перфорирующие каналы, по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды, нервы.

Губчатая костная ткань 1. Состоит из трёхмерной сети дуг и арок, трабекул между которыми находится костный мозг. 2. Дуги и арки, трабекулы образованы параллельно лежащими костными пластинками неправильной формы.

Надкостница (периост) § 1. Покрывает кость снаружи и прочно прикреплена к ней перфорирующими пучками коллагеновых волокон, которые вплетаются в слой наружных опоясывающих пластинок. § 2. Имеет два слоя: наружный – волокнистый; внутренний - остеогенный. § 3. Фукции: механическая, опорная, трофическая, обеспечивает рост кости в толщину и регенерацию.

Эндост § 1. Тонкая соединительнотканная выстилка кости со стороны костного мозга. § 2. Содержит остеогенные клетки и остеокласты.

Гистогенез костных тканей § Различают два способа: § 1. Прямой остеогенез (плоские кости) – костная ткань образуется непосредственно из мезенхимы. § 2. Непрямой остеогенез (трубчатые кости, позвонки, кости основания черепа) – костная ткань образуется на месте гиалиновой хрящевой модели. § 3. Рост костной ткани происходит только аппозиционно (наложением. )

Стадии прямого остеогенеза: 1. Склеротом мезенхимные клетки остеогенный островок (вблизи кровеносного сосуда). 2. Дифференцировка клеток островка в остеобласты и остеоциты и синтез этими клетками органического матрикса грубоволокнистой костной ткани. 3. Минерализация межклеточного вещества. 4. Замена грубоволокнистой костной ткани пластинчатой. В ходе этого процесса одновременно развиваются костные пластинки и остеоны.

Развитие костной ткани из мезенхимы (крупно, фрагмент).

Непрямой остегенез § 1. Склеротом мезенхима § гиалиновая хрящевая модель кости § (2 -ой месяц эмбриогенеза). § 2. Образование в области диафиза с внутренней стороны надхрящницы грубоволокнистой костной ткани в виде перихондрального костного кольца (как следствие врастания сосудов за пределы надхрящницы). § 3. Образование в области диафиза эндохондрального очага окостенения как следствие врастания сосудов в глубь диафиза. § 4. Окостенение в области эпифизов в следствие врастания сосудов. § 5. Образование пластинчатой костной ткани. § 6. Формирование метаэпифизарных пластинок роста.

Зоны метаэпифизарной пластинки (рост костей в длину) § 1. Зона покоя, т. е. неизменённого хряща (со стороны эпифиза) – резервная узкая. § 2. Зона пролиферации – широкая содержит колонки уплощённых хондроцитов, которые активно делятся и образуют хрящевой матрикс. § 3. Зона гипертрофии состоит из крупных округлых погибающих хондроцитов (пузырчатый хрящ). § 4. Зона кальцификации – кальцифицированный хрящ

Влияние витаминов на структуру костной ткани и костей 1. При дефиците витамина -С подавляется образование коллагеновых волокон, ослабляется деятельность остеобластов, что приводит к остановке роста костной ткани. 2. При дефиците витамина Д не происходит полная кальцификация органического матрикса костной ткани, что приводит к размягчению костей. 3. При гипервитаминозе А усиливается функция остеокластов и связанная с этим деструкция костей.

Влияние гормонов на структуру костной ткани и костей 1. При снижении концентрации йодированных гормонов щитовидной железы подавляется активность остеобластов и тормозится процесс оссификации , поэтому замедляется рост длинных трубчатых костей. 2. При дефиците тестостерона задерживается окостенение метафиза, вследствие чего руки и ноги становятся непропорционально длинными. 3. При недостатке эстрогенов во время менопаузы у женщин развивается остеопороз.

Хрящевые ткани 1. Эмбриональный зачаток – склеротом, клетки которого дифференцируются в мезенхимные клетки, а из них развиваются хрящевые ткани. 2. Образованы клетками и преобладающим по объёму межклеточным веществом.

Структурно-функциональные свойства хрящевых тканей 1. Сравнительно низкий уровень метаболизма. 2. Хорошая проницаемость межклеточного вещества, которое обеспечивает диффузное распространение питательных веществ, но непроницаемо для крупномолекулярных белков. 3. Кровеносные сосуды отсутствуют. 4. Прочность и эластичность, т. е. способность к обратной деформации. 5. При трасплантации не развивается реакция отторжения.

Межклеточное вещество хрящевой ткани (или матрикс): 1. Коллагеновые фибриллы – белок коллаген 2 -го типа (гиалиновая и эластическая хрящевые ткани). 2. Коллагеновые волокна – белок коллаген 1 го типа (волокнистая хрящевая ткань). 3. Эластические волокна (эластическая хрящевая ткань). 4. Основное аморфное вещество: гликозаминогликаны (много хондроитинсульфатов и гиалуроновой кислоты); гликопротеины; протеогликаны.

продолжение 5. Вода – 70 -80%(связана с гиалуроновой кислотой и протеогликанами). 6. Минеральные вещества – 4 -7%.

Клетки хрящевых тканей § 1. Хондрогенные (стволовые). § 2. Прехондробласты (полустволовые). § 3. Хондробласты. § 4. Хондроциты.

Хондробласты 1. Молодые уплощённые клетки. 2. Являются потомками прехондробластов. 3. Делятся митозом. 4. Ядро крупное светлое. 5. Развиты гр-ЭПС и комплекс Гольджи. 6. Синтезируют компоненты межклеточного вещества. 7. Располагаются во внутреннем клеточном слое надхрящницы.

Хондроциты 1. Форма овальная, округлая или полигональная. 2. Лежат в лакунах межклеточного вещества. 3. Различают: молодые – хондроциты -находятся сразу под надхрящницей, -делятся митозом, -в лакунах расположены поодиночке;

Хондроциты (продолжение) зрелые хондроциты – -митозом не делятся, -активно синтезируют компоненты межклеточного вещества, -расположены группами в лакунах в глубоких слоях хрящевого матрикса. Скопления из 2 -6 зрелых хондроцитов, которые происходят от одного молодого хондроцита и лежат в одной лакуне - это изогенная группа. Изогенные группы образуются при делении молодых хондроцитов.

Виды хрящевых тканей 1. Гиалиновая хрящевая ткань. 2. Эластическая хрящевая ткань. 3. Волокнистая хрящевая ткань.

Гиалиновая 1. Образует суставные поверхности костей, хрящевая ткань метафизы трубчатых костей в период их роста, хрящи гортани, трахеи, крупных бронхов, передние отделы рёбер. 2. Клетки: хондробласты, молодые и зрелые хондроциты (см. выше) 3. Межклеточное вещество: представлено коллагеновыми фибриллами (белок коллаген 2 -готипа), которые не объединяются в волокна; аморфное вещество – см. выше.

продолжение 4. С возрастом подвергается обызвествлению. 5. В межклеточном веществе (матриксе) различают: территориальный и межтерриториальный матрикс. 6. Территориальный матрикс содержит большое количество коллагеновых фибрилл и поэтому окрашивается оксифильно, непосредственно окружает изогенные группы и образует стенку лакуны. 7. Межтерриториальный матрикс богат гликозаминогликанами и поэтому окрашивается базофильно, находится дальше от лакун.

Эластическая 1. Образует ушные раковины, хрящи хрящевая ткань носа, средние бронхи, надгортанник, рожковидные и клиновидные хрящи гортани. 2. В свежем, нефиксированном состоянии имеет желтоватый цвет. 3. Клетки: хондробласты, молодые и зрелые хондроциты (см. выше) 4. Изогенные группы образуют цепочки, расположенные перпендикулярно к поверхности. 5. Межклеточное вещество: аморфное вещество – см. выше; незначительное содержание коллагеновых фибрилл и многочисленные эластические волокнами, которые окрашиваются орсеином в темно-вишнёвый цвет. 6. Не подвергается обызвествлению. §.

Волокнистая хрящевая ткань 1. Формирует межпозвоночные диски (исключая пульпозные ядра), а также места прикрепления сухожилий и связок к гиалиновому хрящу. 2. Хондроциты располагаются поодиночке и не образуют изогенных групп 3. В межклеточном веществе большое количество параллельно направленных толстых коллагеновых волокон (белок коллаген 1 -го типа). 4. Отличия от волокнистой соединительной ткани: высокое содержание минеральных солей и отсутствие прослоек РСТ с сосудами.

Хрящ § 1. Анатомическое образование. § 2. Функционально ведущей тканью является хрящевая ткань. § 3. Покрыт надхрящницей (исключение суставной хрящ). § 4. В надхрящнице выделяют два слоя: § –наружный состоит из волокнистой соединительной ткани с кровеносными сосудами, питающие хрящ; § - внутренний клеточный, который содержит прехондробласты и хондробласты, участвует в росте хряща.

Эмбриональный хондрогенез § 1. Образование хондрогенного островка: мезенхима уплотняется, клетки теряют отростки, усиленно размножаются и дифференцируются в хондробласты § 2. Образование первичной хрящевой ткани: синтез и секреция хондроцитами фибриллярных белков (коллагена), отличающихся оксифилией. § 3 Дифференцировка хрящевой ткани: хондроциты синтезируют наряду с белком коллагеном гликозаминогликаны, придающие межклеточному веществу базофилию.

продолжение § 4. По периферии хрящевой закладки из мезенхимы формируется надхрящница. § 5. Способы роста хрящевой ткани: § аппозиционный и интерстициальный. § 6. Аппозиционный рост – периферический, или рост путем наложения осуществляется за счёт хондробластов внутреннего слоя надхрящницы , которые вырабатывают матрикс и постепенно превращаются в хондроциты, и поэтому на поверхности хряща откладываются всё новые массы хондроцитов и окружающего их матрикса. § Выражен в эмбриогенезе, во время роста хряща в детстве и при регенерации.

продолжение § 7. Интерстициальный рост - увеличение массы хряща изнутри за счёт активности обоих видов хондроцитов. Происходит в эмбриогенезе и при регенерации. § 8. Стимулируют рост хряща: соматотропный гормон, гормоны щитовидной железы, андрогены, эмбриональный фактор роста, фактор роста фибробластов. § 9. Угнетают рост хряща: кортикостероиды, эстрогены.

Схема образования остеона.

Пространственная схема образования остеона

Переход гиалинового хряща в волокнистый хрящ.

Эластический хрящ