Чем хрящи отличаются от костей

Главное отличие - кость против хряща

Кость и хрящ - это два типа соединительной ткани. Они состоят из клеток и внеклеточного матрикса. И кости, и хрящи обеспечивают поддержку и поверхности для прикрепления мышц. Они также защищают внутренние органы тела. Кости и хрящи, наряду со скелетными мышцами, образуют скелет позвоночных. Кости и хрящи различаются по структуре, типам клеток, типам и функциям. главное отличие между костью и хрящом является то, что кость - это тип сильной и негибкой соединительной ткани, тогда как хрящ - это тип гибкой соединительной ткани, Есть два типа костей, известных как компактная кость и губчатая кость. Три типа хрящей: гиалиновый хрящ, фиброзный хрящ и эластичный хрящ. Хрящи выступают в роли амортизаторов. Их можно найти в ухе, носу, гортани, трахее, ребрах и суставах.

1. Что такое кость
- определение, характеристики, функции
2. Что такое хрящ
- определение, характеристики, функции
3. Каковы сходства между костью и хрящом
- Краткое описание общих черт
4. В чем разница между костью и хрящом
- Сравнение основных различий

Ключевые слова: кость, раковая кость, хрящ, компактная кость, соединительная ткань, эластичный хрящ, фиброзный хрящ, гиалиновый хрящ, скелет, губчатая кость

Что такое кость

Кость - это любая жесткая соединительная ткань, которая образует скелет позвоночных. Кости - это тип живых тканей, состоящий из кровеносных сосудов и клеток. При рождении у человека около 300 костей. В подростковом возрасте количество костей уменьшается до 206. Основная функция костей заключается в обеспечении структурной поддержки. Кости также защищают внутренние органы тела. Они также служат хранилищем минералов. Кроме того, кости обеспечивают области для костного мозга, которые производят клетки крови. Кость состоит из четырех компонентов. Это костеобразующие остеобласты и остеоциты, резорбирующие кости остеокласты, неминеральный матрикс или остеоид и матрица, депонированная кальцием. Две зоны кости могут быть определены на основе минерализации кости; это твердый внешний слой и губчатый внутренний слой. Внешний слой кости называется кортикальным или компактная кость, Внутренний слой называется трабекулярным или губчатая кость, Внешний слой кости более плотный, чем внутренний слой. Схема компактной кости показана на Рисунок 1.

Рисунок 1: Компактная кость

Остеоид состоит из 94% коллагена типа I и других белков. Кальцинированная кость состоит из 25% органического матрикса с клетками, 70% неорганического минерала, гидроксиапатита и 5% воды. Гидроксиапатит является кристаллической формой кальция и фосфата. Два типа костей могут быть идентифицированы на основе структуры коллагена в остеоиде; тканая кость и пластинчатая кость. сплетенные кости механически менее прочны и содержат случайный тип расположения коллагеновых волокон. пластинчатые кости сильны и содержат правильное параллельное расположение волокон коллагена.

Рисунок 2: Ремоделирование кости

Рост кости происходит в процессе, называемом остеогенезом. Двумя типами остеогенеза являются внутримембранозное оссификация и эндохондральное оссификация. внутримембранозное оссификация производит плоские кости, такие как череп, нижняя челюсть и ключица, заменяя слой соединительной ткани, который окружает кость. эндохондральная окостенение производит длинные кости, такие как плечевая кость, радиус, бедро и голень, заменяя гиалиновый хрящ. Моделирование костей - это формирование новых костей в детстве и подростковом возрасте. Ремоделирование кости представляет собой комбинацию формирования кости и резорбции кости, которая происходит во время замены новых костей. Ремоделирование кости показано на фигура 2.

Что такое хрящ

Хрящ - это гибкая, волокнистая соединительная ткань, которая в основном находится в гортани, дыхательных путях, наружном ухе и на суставных поверхностях суставов. У людей можно выделить три типа хрящей. Это гиалиновый хрящ, фиброзный хрящ и эластичный хрящ. гиалиновые хрящи гладкий и блестящий. Наиболее распространенным типом хряща является гиалиновый хрящ, который обнаруживается в носу, дыхательных путях и суставах. Гиалиновый хрящ в суставах называется суставной хрящ, Две основные функции суставного хряща должны служить амортизатором и обеспечивать плавное движение костей в суставах. Суставной хрящ хранит синовиальную жидкость, которая смазывает и питает суставы. Регенеративная способность суставного хряща низкая. фиброзный хрящ находится в колене, и это очень жестко и негибко. эластичный хрящ является наиболее гибким хрящом, и он находится в ухе, надгортаннике и гортани.

Рисунок 3: Типы хрящей

Хондробласты и хондроциты являются клетками, обнаруженными в хряще, и участвуют в формировании и поддержании хряща. Три типа хрящей описаны в рисунок 3.

Сходство между костью и хрящом

• Кость и хрящ - это два типа соединительной ткани, состоящие из клеток, встроенных во внеклеточный матрикс.
• Как кости, так и хрящи участвуют в формировании скелета позвоночных.
• И кости, и хрящи участвуют в обеспечении поддержки и поверхностей для прикрепления мышц.

Разница между костью и хрящом

Bone: Кость - это любая жесткая форма соединительной ткани, которая состоит из солей кальция и образует скелет позвоночных.

Хрящ: Хрящ представляет собой прочную, гибкую соединительную ткань, в основном находящуюся в гортани, дыхательных путях, наружном ухе и на суставной поверхности суставов.

Bone: Кость - это прочная и негибкая соединительная ткань.

Хрящ: Хрящ - это гибкая соединительная ткань.

Bone: Кости состоят из белков, кальция и фосфора.

Хрящ: Хрящи состоят из белков и сахаров.

Bone: Кости состоят из остеоцитов.

Хрящ: Хрящи состоят из хондроцитов.

Bone: Кости не могут быть согнуты.

Хрящ: Хрящи могут быть согнуты.

Bone: Кровеносные сосуды находятся в костях.

Хрящ: Хрящи не имеют кровеносных сосудов.

Bone: Лакуны костей состоят из канальцев между остеоцитами.

Хрящ: В лакунах хрящей нет канальцев между хондроцитами.

Bone: Кости обеспечивают опору и форму тела.

Хрящ: Хрящи обеспечивают гибкость для тела. Они разглаживают поверхности костей и суставов.

Bone: Кости образуют скелет.

Хрящ: Хрящи обнаруживаются в ухе, носу, гортани, трахее, ребрах и суставах.

Bone: Два типа костей - компактные кости и губчатые кости.

Хрящ: Три типа хрящей: гиалиновый хрящ, фиброзный хрящ и эластичный хрящ.

Кость и хрящ являются двумя типами соединительной ткани, участвующей в обеспечении поддержки и поверхностей для прикрепления мышц. Поскольку они представляют собой два типа соединительных тканей, кости и хрящи состоят из клеток, встроенных в их внеклеточный матрикс. Кость является твердой соединительной тканью, которая богата гидроксиапатитом. Он участвует в обеспечении структурной поддержки организма. Хрящ - это гибкая соединительная ткань, которая богата волокнистыми белками. Он участвует в обеспечении гладких поверхностей для движения костей в суставах. Основное различие между костью и хрящом заключается в их структуре и функции.

Человек представляет собой сложное существо, которое состоит из сложной скелетной системы, которая включает в себя кость и хрящ, помимо прочего. Кость является основой скелетной системы; однако другие, такие как хрящ, также выполняют важную функцию, без которой скелетная система не будет длиться очень долго.

Основное различие между костью и хрящом состоит в том, что кость представляет собой твердую и жесткую ткань, тогда как хрящ представляет собой мягкую, эластичную и гибкую ткань. Хрящ присутствует в ушах, носу и суставах тела. В суставах хрящ покрывает концы костей и действует как амортизатор, предотвращая трение костей друг о друга.

Кости выполняют множество основных функций в организме человека, что включает в себя придание формы телу; без кости наши тела были бы похожи на желе. Кости также помогают нам избежать механических травм или повреждений. Они также дают организму возможность двигаться и функционировать, а также выступают в качестве поверхности для прикрепления мышц и сухожилий.

Кости также содержат костный мозг, где вырабатываются эритроциты и клетки крови. Кроме того, кости также защищают такие органы, как сердце, мозг, легкие и многие другие.

Однако, поскольку кости являются жесткими, они имеют тенденцию тереться друг о друга, что приводит к разрушению костей. Это где хрящ входит. Хрящ выступает в качестве изоляции для костей, которая предотвращает трения друг о друга и эрозии.

Сравнение между костью и хрящом:

кость

хрящ

Кость - это жесткий орган, который является частью позвоночного скелета.

Хрящ - это гибкая соединительная ткань, которая предотвращает трение кости друг о друга.

Кости бывают двух типов: компактные или губчатые. Они также подразделяются на длинные, короткие, плоские, неправильные, сесамовидные и шовные кости.

Гиалиновый хрящ, фиброзный хрящ и эластичный хрящ.

Защитите организм от механических повреждений, помогите в движении тела, обеспечьте основу и форму тела, запасите минералы и произведите эритроциты и лейкоциты.

Снижение трения в суставах, поддержка дыхательных путей, работа в качестве амортизаторов между несущими кости и поддержание формы и гибкости мясистых придатков.

Кости состоят в основном из остеобластов (клеток-предшественников), остеоцитов (зрелых костных клеток) и остеокластов (крупных клеток, которые разрушают костную ткань для роста и восстановления).

Хрящи состоят из хондробластов (клеток-предшественников), хондроцитов и плотного матрикса из коллагена и эластических волокон, в которые встроены зрелые хондроциты.

Кости составляют большую часть осевого и аппендикулярного скелета.

Хрящ является гораздо более мягким, более гибким компонентом, который в основном находится между суставами костей, грудной клеткой, ухом, носом, бронхами и межпозвоночными дисками.

Жесткий, неэластичный и жесткий.

Мягкий, эластичный и гибкий.

Костные клетки известны как остеоциты

Хрящевые клетки известны как хондроциты

Имеет сосудистую матрицу, то есть кровеносные сосуды

Имеет несосудистый матрикс, то есть не имеет кровеносных сосудов

Матрица встречается в ламеллах

Матрица представляет собой однородную массу без ламелей

Матрица имеет белок под названием оссеин

Матрица имеет белок под названием хондрин

Матрица является как органической, так и неорганической

Матрица полностью органическая

Матрица содержит соли кальция, в частности фосфаты кальция

Матрица может иметь или не иметь соли кальция

Кости имеют богатое кровоснабжение

У каждого хряща нет кровоснабжения, кроме как в перихондрии

Схема роста кости является двунаправленной

Схема роста хряща однонаправленная

Остеоциты имеют филоподию

Хондроциты лишены протоплазматического процесса

Лакуны испускают канальцы

Лакуны лишены канальцев

У каждого лакуны есть только один остеоцит (костная клетка)

В каждой лакуне 2-3 хондроцита

Костный мозг присутствует и фактически помогает создавать клетки крови

Нет костного мозга или подобной структуры

Гаверсейские системы и каналы Фолькмана присутствуют

Нет гаверсовых систем или каналов Фолькмана

Вы, наверняка, знаете, что хрящи есть у вас в ушах и носу, и что скелет акулы почти полностью состоит из хрящей. Но это далеко не вся информация об эластичной, и в то же время прочной соединительной ткани, которая находится не только в ушах и носу.

Но не все хрящи одинаковы…

Гиалиновый хрящ содержится в воздухоносных путях и слуховом проходе, и это наиболее часто встречающийся тип хряща в организме человека. Он также имеет высокую концентрацию коллагена, что позволяет ему придавать форму частям тела, одновременно обеспечивая некоторую эластичность. Он гладкий и позволяет костям в суставах перемещаться во время движения. Этот тип хряща встречается также на концах ребер, на поверхностях костей в суставах, а также в трахее и гортани. Он обеспечивает амортизацию в суставах.

Эластичный хрящ является наиболее гибким из трех типов. Эластиновые волокна обеспечивают этому типу хряща способность после растяжения возвращаться на место, что делает его идеальным для тех мест, где он находится в теле: наружное ухо (его можно загнуть, сложить, оно все равно вернется в нормальную форму) и надгортанник (хрящ позволяет глотать, не давясь пищей, а также дышать).

Волокнистый хрящ — это прочный и плотный тип хряща, который встречается в коленном суставе в мениске, а также между позвонками и в височном нижнечелюстном суставе, где челюсть соединяется с черепом. Волокна в этой форме хряща очень плотные, и по своей природе эта форма также является наиболее прочной из всех типов хрящей.

1. В детстве хрящи могут предопределить ваш будущий рост.

Соотношение между темпами роста хрящей и костей может определить, насколько высоким вы будете, когда вырастите. Если хрящ, расположенный вблизи окончаний костей, растет быстрее, чем кость, человек будет очень высоким, когда станет взрослым. Если рост кости в подростковом возрасте быстрее, чем рост хряща, то человек будет ниже. У взрослых рост хряща уже очень незначительный.

1. Хрящи не имеют прямого кровоснабжения

С возрастом хрящ восстанавливается в организме гораздо медленнее, чем другие клетки, потому что он лишен сосудов, а это значит, что у него нет прямого кровоснабжения. Вот почему травмы хряща после 40 лет становятся очень серьезной проблемой для бегунов из-за артрита.

После повреждения хряща его эластичные волокна не восстанавливаются, как это делают клетки кожи. Поэтому для людей старше 40 лет с повреждениями хряща или артритными коленями не рекомендуется выполнять упражнения с высокой нагрузкой.

1. Хрящи не имеют нервов

У хряща нет нервов, которые вызывали бы ощущения. Когда пациенты лишаются хряща, боль, которую они испытывают, исходит от кости, незащищенной хрящом. Ведь хрящ способен уменьшить трение в 1000 раз лучше, чем два куска льда, трущихся друг о друга.

1. Хрящи не могут восстанавливаться

Поскольку хрящи не восстанавливаются и растут в основном только в детстве, то износ хряща, полученный в детском возрасте, будет ощущаться и во взрослой жизни.

В то же самое время, вследствие того, что кровеносные сосуды не имеют доступа к хрящам, есть возможность восстановить утраченный хрящ с помощью трансплантатов от доноров, не опасаясь отторжения, без необходимости приема иммуносупрессивных препаратов, подавляющих иммунитет.

1. Со временем состояние хрящей ухудшается

У большинства молодых людей хрящи состоят на 85% из воды, а для пожилого этого показателя составляет 70%. Но снижение показателя не является непоправимым.

Одной из нехирургических опций для улучшения состояния суставов и хрящей является прием препарата глюкозамин + хондроитина сульфат. Клинически доказано, что он стимулирует восстановление хрящевой ткани и улучшает подвижность суставов.

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

К соединительным тканям относятся также хрящевая и костная ткани, из которых построен скелет тела человека. Эти ткани называют скелетными. Органы, построенные из этих тканей, выполняют функции опоры, движения, защиты. Они также участвуют в минеральном обмене.

Хрящевая ткань (textus cartilaginus) образует суставные хрящи, межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахеи, бронхов, наружного носа. Состоит хрящевая ткань из хрящевых клеток (хондробластов и хондроцитов) и плотного, упругого межклеточного вещества.

Хрящевая ткань содержит около 70-80 % воды, 10-15 % органических веществ, 4-7 % солей. Около 50-70 % сухого вещества хрящевой ткани - это коллаген. Межклеточное вещество (матрикс), вырабатываемое хрящевыми клетками, состоит из комплексных соединений, в которые входят протеогликаны. гиалуроновая кислота, молекулы гликозаминогликанов. В хрящевой ткани присутствуют клетки двух типов: хондробласты (от греч. chondros - хрящ) и хондроциты.

Хондробласты - это молодые, способные к митотическому делению округлые или овоидные клетки. Они продуцируют компоненты межклеточного вещества хряща: протеогликаны, гликопротеины, коллаген, эластин. Цитолемма хондробластов образует множество микроворсинок. Цитоплазма богата РНК, хорошо развитой эндоплазматической сетью (зернистой и незернистой), комплексом Гольджи, митохондриями, лизосомами, гранулами гликогена. Ядро хондробласта, богатое активным хроматином, имеет 1-2 ядрышка.

Хондроциты - это зрелые крупные клетки хрящевой ткани. Они округлые, овальные или полигональные, с отростками, развитыми органеллами. Хондроциты располагаются в полостях - лакунах, окружены межклеточным веществом. Если в лакуне одна клетка, то такая лакуна называется первичной. Чаще всего клетки располагаются в виде изогенных групп (2-3 клетки), занимающих полость вторичной лакуны. Стенки лакуны состоят из двух слоев: наружного, образованного коллагеновыми волокнами, и внутреннего, состоящего из агрегатов протеогликанов, которые входят в контакт с гликокаликсом хрящевых клеток.

Структурной и функциональной единицей хрящей является хондрон, образованный клеткой или изогенной группой клеток, околоклеточным матриксом и капсулой лакуны.

В соответствии с особенностями строения хрящевой ткани различают три вида хряща: гиалиновый, волокьистый и эластический хрящ.

Гиалиновый хрящ (от греч. hyalos - стекло) имеет голубоватый цвет. В его основном веществе располагаются тонкие коллагеновые волокна. Хрящевые клетки имеют разнообразные форму и строение в зависимости от степени дифференцировки и места расположения их в хряще. Хондроциты образуют изогенные группы. Из гиалинового хряща построены суставные, реберные хрящи и большинство хрящей гортани.

Волокнистый хрящ, в основном веществе которого содержится большое количество толстых коллагеновых волокон, обладает повышенной прочностью. Клетки, расположенные между коллагеновыми волокнами, имеют вытянутую форму, у них длинное палочковидное ядро и узкий ободок базофильной цитоплазмы. Из волокнистого хряща построены фиброзные кольца межпозвоночных дисков, внутрисуставные диски и мениски. Этим хрящом покрыты суставные поверхности височно-нижнечелюстного и грудино-ключичного суставов.

Эластический хрящ отличается упругостью, гибкостью. В матриксе эластического хряща наряду с коллагеновыми содержится большое количество сложно переплетающихся эластических волокон. Округлые хондроциты расположены в лакунах. Из эластического хряща построены надгортанник, клиновидные и рожковидные хрящи гортани, голосовой отросток черпаловидных хрящей, хрящ ушной раковины, хрящевая часть слуховой трубы.

Костная ткань (textus ossei) отличается особыми механическими свойствами. Она состоит из костных клеток, замурованных в костное основное вещество, содержащее коллагеновые волокна и пропитанное неорганическими соединениями. Различают три типа костных клеток: остеобласты, остеоциты и остеокласты.

Остеобласты - это отростчатые молодые костные клетки многоугольной, кубической формы. Остеобласты богаты элементами зернистой эндоплазматической сети, рибосомами, хорошо развитым комплексом Гольджи и резко базофильной цитоплазмой. Они залегают в поверхностных слоях кости. Округлое или овальное ядро их богато хроматином и содержит одно крупное ядрышко, обычно расположенное на периферии. Остеобласты окружены тонкими коллагеновыми микрофибриллами. Вещества, синтезируемые остеобластами, выделяются через всю их поверхность в различных направлениях, что приводит к образованию стенок лакун, в которых эти клетки залегают. Остеобласты синтезируют компоненты межклеточного вещества <коллаген - это компонент протеогликана). В промежутках между волокнами располагается аморфное вещество - остеоидная ткань, или предкость, которая затем кальцифицируется. Органический матрикс кости содержит кристаллы гидроксиапатита и аморфный фосфат кальция, элементы которых поступают в костную ткань из крови через тканевую жидкость.

Остеоциты - это зрелые многоотростчатые веретенообразные костные клетки с крупным округлым ядром, в котором четко видно ядрышко. Количество органелл невелико: митохондрии, элементы зернистой эндоплазматической сети и комплекс Гольджи. Остеоциты располагаются в лакунах, однако тела клеток окружены тонким слоем так называемой костной жидкости (тканевой) и не соприкасаются непосредственно с кальцинированным матриксом (стенками лакуны). Очень длинные (до 50 мкм) отростки остеоцитов, богатые актиноподобны-ми микрофиламентами, проходят в костных канальцах. Отростки также отделены от кальцинированного матрикса пространством шириной около 0,1 мкм, в котором циркулирует тканевая (костная) жидкость. За счет этой жидкости осуществляется питание (трофика) остеоцитов. Расстояние между каждым остеоцитом и ближайшим кровеносным капилляром не превышает 100-200 мкм.

Остеокласты - это крупные многоядерные (5-100 ядер) клетки моноцитарного происхождения, размером до 190 мкм. Эти клетки разрушают кость и хрящ, осуществляют резорбцию костной ткани в процессе ее физиологической и репаративной регенерации. Ядра остеокластов богаты хроматином и имеют хорошо видимые ядрышки. В цитоплазме содержится множество митохондрий, элементов зернистой эндоплазматической сети и комплекса Гольджи, свободных рибосом, различных функциональных форм лизосом. Остеокласты имеют многочисленные ворсинкообразные цитоплазматические отростки. Таких отростков особенно много на поверхности, прилежащей к разрушаемой кости. Это гофрированная, или щеточная, каемка, увеличивающая площадь соприкосновения остеокласта с костью. Отростки остеокластов также имеют микроворсинки, между которыми находятся кристаллы гидроксиапатита. Эти кристаллы обнаруживаются в фаголизосомах остеокластов, где они разрушаются. Деятельность остеокластов зависит от уровня паратиреоидного гормона, увеличение синтеза и секреции которого приводит к активации функции остеокластов и разрушению кости.

Различают два типа костной ткани - ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую. Грубоволокнистая костная ткань имеется у зародыша. У взрослого человека она располагается в зонах прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после их зарастания. Грубоволокнистая костная ткань содержит толстые неупорядоченные пучки коллагеновых волокон, между которыми находится аморфное вещество.

Пластинчатая костная ткань образована костными пластинками толщиной от 4 до 15 мкм, которые состоят из остеоцитов, основного вещества, тонких коллагеновых волокон. Волокна (коллаген I типа), участвующие в образовании костных пластинок, лежат параллельно друг другу и ориентированы в определенном направлении. При этом волокна соседних пластинок разнонаправленные и перекрещиваются почти под прямым углом, что обеспечивает большую прочность кости.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

1. Минерализованный матрикс – содержит до 70% неорганических соединений. В результате устойчивость к сжатию и растяжению.

2. Клетки костной ткани (остеоциты) соединяются между собой тонкими цитоплазматическими отростками – необходимо для обеспечения питания клеток.

3. Имеет собственные кровеносные сосуды. Остеоциты располагаются не далее 0,1-0,2 мм от капилляров.

4. Только аппозиционный механизм роста.

Матрикс костной ткани

Занимает около 90% объема. Состоит из органического и минерального компонентов.

Органический матрикс. 90% составляет коллаген I типа, около 5% другие коллагены и 5% другие органические соединения.

Коллаген I типа – располагается в виде толстых волокон, вдоль которых осуществляется минерализация матрикса. Коллаген может активно связывать пирофосфаты.

Неколлагеновые белки – остеокальцин, остеонектин, фибронектин, остеопонтин.

Гликозаминогликаны – хондроитинсульфат (может выступать как активный накопитель и переносчик кальция), гиалуроновая кислота, дерматансульфат, кератансульфат.

Много лимонной кислоты – образует комплексы с кальцием.

Минеральный матрикс. В двух основных формах – аморфной и кристаллической.

Аморфный компонент – фосфат кальция – составляет около 60% минеральных веществ. Гранулы округлой формы 5-20 нм. Продукт жизнедеятельности костных клеток. Растворимость выше чем у апатита. Лабильный резерв ионов кальция и фосфора.

Кристаллический – кристаллы гидроксиапатита 10-150 нм. Расположены в виде упорядоченной кристаллической решетки. Са₁₀(РО₄)₆ (ОН)₂.

Клетки костной ткани

Остеобласты

Клетки, формирующие костную ткань. Располагаются на поверхности кости, в глубоких слоях надкостницы, в Гаверсовых каналах и в местах регенерации. Происходят из мезенхимных клеток. Не способны к митозам. Подразделяются на активные и покоящиеся.

Активные – крупные, кубические или цилиндрические клетки, диаметром до 20-40 мкм. Покрывают 2-8% поверхности кости. Ядро крупное светлое округлое, расположено на противоположном от места синтеза полюсе. 1-2 ядрышка. Сильно развиты гранулярная ЭПС, АГ, много свободных рибосом. Митохондрии вытянутые с низкими кристами, часто содержат кальций. Маркером клеток является фермент щелочная фосфотаза.

Основные функции – синтез органических компонентов матрикса и минерализация матрикса. Под влиянием паратгормона могут синтезировать ферменты, разрушающие матрикс и принимать участие в резорбции (рассасывании) матрикса – обычно вдоль каналов остеонов. В результате образуются лакуны остеобластической резорбции.

Могут снижать активность и превращаться в покоящиеся остеобласты или в результате своей деятельности замуровываются в матрикс и становятся остеоцитами.

Покоящиеся – располагаются на поверхности кости, формируя выстилку. Форма удлиненная, уплощенная, много цитоплазматических отростков, контактирующих с отростками соседних остеобластов и остеоцитов. Не принимают участие в формировании кости, передают питательные вещества от сосудов к остеоцитам.

Остеоциты

Высокодифференцированные клетки, окруженные минерализованным костным матриксом. В зрелом скелете составляют около 90% от всех клеток. Размер 15-45 мкм. Ядро одно, небольшое, органелл мало, синтез незначителен. Форма вытянутая, имеют длинные цитоплазматические отростки – до 50-60 мкм. Отростки соседних клеток соприкасаются боковыми поверхностями на значительном расстоянии и соединяются щелевыми контактами. На поверхности кости отростки контактируют с отростками остеобластов надкостницы. Отростки всех клеток образуют сеть, необходимую для транспорта питательных веществ от кровеносных сосудов надкостницы и остеонов.

Клетки располагаются в остеоцитарных лакунах, заполненных тканевой жидкостью и выстланных хаотично расположенными коллагеновыми фибриллами – остеоидный слой. Отростки лежат в канальцах между лакунами.

Основная функция – обеспечение обмена воды, белков и ионов в костной ткани. Поддержание структуры ткани.

Остеокласты

Клетки, разрушающие минерализованный хрящ и кость. Происходят из моноцитов крови. Крупные – до 150-180 мкм. Многоядерные – от 4 до 20 и более светлых ядер. Могут передвигаться, распадаться на одноядерные клетки и вновь сливаться. Большое количество наблюдается в местах роста и перестройки кости. Стимуляторы активности – паратгормон, тирксин, гиподинамия. Ингибиторы – кальцитонин, эстроген, тестостерон.

Форма у активно работающих клеток куполообразная. Наблюдается четкая дифференциация на 4 зоны:

1. Светлая зона – зона плотного прилегания остеокласта к кости. Располагается по периферии нижней поверхности клетки. Создает замкнутое пространство под остеокластом. Не содержит мембранных органелл, цитоплазма прозрачная, много актиновых микрофиламентов.

2. Гофрированная зона (каемка) – расположена на нижней части клетки внутрь от светлой зоны. Рабочая зона, появляется при работе остеокласта и глубоко погружается в матрикс, образуя лакуну. Имеет многочисленные тонкие, ветвящиеся и анастомозирующие выросты цитоплазмы. Зона секреции и абсорбции. Происходит выделение протонов водорода, закисление среды и растворение минерального компонента матрикса. Затем выделяются гидролитические ферменты, которые разрушают органический матрикс.

3. Везикулярная зона – цитоплазма над гофрированной каемкой. Содержит многочисленные лизосомы.

4. Базальная зона – верхняя часть цитоплазмы, содержит ядра, АГ, митохондрии, рибосомы и т.д.

Надкостница

На поверхности кости формируется надкостница – периост. В ней различают два слоя:

– внутренний – остеогенный (камбиальный) – содержит остеогенные клетки, которые могут дифференцироваться в хрящевые или костные (полустволовые и остеобласты). Много кровеносных сосудов.

– наружный – фиброзный – из плотной волокнистой соединительной ткани с преобладанием коллагеновых волокон. Из этого слоя некоторые пучки коллагеновых волокон врастают в кость и плотно связывают ее с периостом – волокна Шарпея.

Эндост – выстилает изнутри костно-мозговые полости. Строение аналогично периосту, но граница между внутренним и внешним слоем менее выражена.

Виды костной ткани

Выделяют два основных вида костной ткани, которые отличаются структурой и свойствами матрикса – грубоволокнистная и пластинчатая.

Грубоволокнистая (ретикулофиброзная)

Обычно встречается у зародышей. При развитии замещается пластинчатой. У взрослых располагается в местах прикрепления сухожилий к костям, в местах зарастания черепных швов, в зубных альвеолах, в костном лабиринте внутреннего уха. Может появляться при повреждениях, нарушениях метаболизма.

Характерна высокая скорость формирования и обмена. Матрикс содержит мало минеральных солей, много протеогликанов и гликозаминогликанов. Коллагеновые волокна в виде мощных пучков, расположенных беспорядочно. Остеоциты – близко расположенные, не имеют определенной ориентации по отношению друг к другу.

Пластинчатая

Отличается упорядоченным расположением коллагеновых волокон параллельно друг другу. В пластинчатой кости выделяют губчатое и компактное вещество, которые имеют сходный состав и структуру матрикса, но отличаются плотностью.

Компактная или плотная кость. Структурная единица – костная пластинка. Функциональная единица – остеон.

Остеон – многослойный цилиндр из концентрически расположенных костных пластинок, окружающих центральный канал (Гаверсов канал, канал остеона) – содержит артерию, вену, лимфатический сосуд и нервные волокна, погруженные в рыхлую соединительную ткань. Каналы ориентированы вдоль длинной оси кости. От периоста и эндоста к Гаверсовым каналам идут поперечные каналы Фолькмана, несут кровеносные сосуды.

Коллагеновые волокна в каждой пластинке расположены параллельно друг другу и под углом в 90 градусов к волокнам соседних пластинок. Между костными пластинками расположены лакуны с остеоцитами соединенными многочисленными отростками. При увеличении нагрузки со стороны Гаверсова канала образуются новые костные пластинки, канал сужается. При уменьшении нагрузки увеличивается остеолитическая активность остеобластов и центральный канал расширяется. С возрастом количество остеонов уменьшается, их диаметр сокращается. Снаружи каждый остеон отграничен линией цементации.

Между остеонами располагаются вставочные пластинки – остатки разрушенных остеонов – не имеют концентрического расположения. На поверхности кости и со стороны костно-мозговой полости располагаются концентрические общие (генеральные) костные пластины.

Компактное вещество составляет около 80% зрелого скелета, окружает костный мозг и губчатую ткань.

Губчатая или трабекулярная кость. Структурно-функциональной единицей является костная перекладина – трабекула. Трабекулы ориентированы в различных направлениях, соединяются в сеть. Трабекула формируется в зависимости от направления вектора нагрузки. Костное вещество откладывается в одних участках и рассасывается в других, ориентация трабекулы может быстро меняться. Ткань из трабекул менее прочная,характерна для зародышей и растущих организмов. У взрослых расположена в эпифизах длинных костей.

Одна трабекула может противостоять нагрузке только в одной плоскости, поэтому в большинстве костей из трабекул образуются более сложные системы – костные ячейки. Ячейка в идеале приближается к кубу со стенкой из трабекул. Снаружи соединительная ткань, внутри – ретикулярная (красный костный мозг). Для ячеек характерна более высокая механическая прочность. Ткань из ячеек характерна для большинства коротких костей.

Развитие костной ткани

Различают эмбриональный и постэмбриональный остеогистогенез. Эмбриональный происходит двумя способами:

1. Прямой – мембранозный, интрамембранозный – из клеток скелетогенной мезенхимы.

2. Непрямой – энхондральный – на месте хрящевой ткани.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы