Кісткова тканина, кістки, види і будова кісток

Кость є жорсткий орган організму людини, що є частиною скелета хребетних. Кістки мають складну як внутрішню, так і зовнішню структуру, бувають різних складних форм і розмірів. Кістки легкі, але в той же час міцні і жорсткі. Функції кісток полягають у захисті деяких органів, а також у виробленні червоних і білих кров'яних клітин. Кістки зберігають мінеральні речовини організму, підтримують тіло. Кісткова тканина є типом щільної сполучної тканини.

Кость являє собою тканину, що складається з різних клітин. Створенням і мінералізацією кісток займаються клітини остеобласти і остеоцитів. У реабсорбції кісткової тканини беруть участь остеокласти. в мінералізованою матриці кісткової тканини присутня органічний компонент в основному це колаген під назвою осеїн, а також неорганічний компонент кісткового мінералу, який складається з різних солей.

Відразу після народження у людини присутні більше 270 різних кісток, але після розвитку їх залишається близько 206, якщо не брати до уваги дрібні сесамовідние кістки. Найбільшою кісткою у людини є стегнова кістка, а найменшою стремено в середньому вусі.

Будова кісткової тканини

Кость не має єдину монолітну структуру, а являє собою матрицю, яка складається в основному з композиційного матеріалу, в який входять неорганічний мінеральний фосфат кальцію, хімічна класифікація кальцію гідроксиапатиту, що дає основну жорсткість кістки і колагену - еластичного білка, що захищає кістку від руйнування. Кость сформована ущільненої матрицею навколо захоплених клітин. Після захоплення ці клітини з остеобластів стають остеоцитами.

кісткова матриця

Кістки складаються з живих клітин, які вбудовані в мінералізовану органічну матрицю. Дана матриця складається з органічних речовин таких як колаген, присутній у вигляді колагенових ниток (фібрил), а також з неорганічних таких як гідроксиапатит і інших солей кальцію і фосфату. Колагенові нитки мають невелику довжину, іноді вони закручені в спіралі. Дані волокна розташовуються шарами між якими депонують мінеральні кристали. Крім цього, в кістковій матриці присутні наступні органічні речовини (білки):

Гідроксиапатит є основною мінеральної структурою. В ході життя співвідношення кальцію до фосфату може змінюватися. Також в матриці виявляються натрій, магній, калій і карбонат. При цьому 70% клітинної матриці складається з солей, а 30% з органіки. Колагенові нитки в матриці забезпечують кісткову тканину міцністю на розтягнення, а мінеральні вкраплення забезпечують міцність на стиск. На 90% -95% органічну частину матриці становить колаген I, інша органічна частина матриці являє собою однорідну рідину під назвою Основна речовина, яке складається з протеогліканів.

Клітини кісткової тканини

До складу кісткової тканини входять чотири види клітин: остеобласти, остеоцити, остеокласти і остеопрогеніторние (остеогенні) клітини. Кожні клітини мають свої унікальні функції, і розташовуються в певних місцях в кістки.

Остеобласти - кісткова клітина, яка відповідає за формування нової кісткової тканини, розміром 15-20 мкм, які синтезують міжклітинний речовина. Вони являють собою кубічні багатокутні клітини, які утворюються з мезенхімних клітин-попередників, з комплексом Гольджі. В даних клітинах присутні рибосоми і зерниста ендоплазматична сітка. Остеобласти спостерігаються в зростаючих ділянках кістки, в тому числі в періості і ендості. Коли виділяється матриця, навколишнє остеобласт, твердне, остеобласти перебуває ніби в пастці в ній. В результаті чого остеобласт змінює свою структуру і стає Остеоцити - основний клітиною зрілої кістки і найбільш поширеним типом кісткової клітини.

Остеоціт - клітина кісткової тканини зірчасті форми, утворена з остеобласта в ході його розвитку. Діаметр остеоцитів близько 15 мкм, висота близько 7 мкм. У зрілому остеоціте міститься одне ядро, розташоване в напрямку до судинної стінки і має два ядерця і мембрану. Відстань між клітинами становить 20-30 мкм. У дорослому організмі міститься близько 42 мільярдів остеоцитів. Середній період, за який відбувається піврозпад остеоцитів становить приблизно 25 років. Дані клітини не діляться. Кожен остеоціт розташовується в так званій лакуні, оточеній кістковою тканиною. Остеоцити секретують ферменти, підтримуючи мінеральну концентрацію матриці. Також як і остеобласти, остеоцити не мають мітотичну активність. Остеоцити взаємодіють один з одним через довгі цитоплазматичні канали в межах матриці кістки, отримуючи поживні речовини.

Остеогенні клітини - клітини кісткової тканини, здатні ділитися. Дані клітини недиференційовані і мають високу митотической активністю. Незрілі остеогенних клітини розташовуються глибоко в шарах окістя і кісткового мозку. При диференціюванні, остеогенні клітини розвиваються в остеобласти.

Види кісткової тканини

Кісткова тканина буває двох типів: коркова і губчаста. Інші типи тканин включають мозок, нерви, судини, ендостом, периостом, хрящ.

кортикальна кістка

Кортикальна кісткова тканина утворює оболонку майже всіх кісток в людському тілі, складаючи приблизно 80% від ваги всієї кісткової тканини. Даний вид кістки значно міцніше, щільніше і міцніше губчастої кістки.

Функції кортикальної кістки полягають у підтримці тіла, в захисті органів, забезпеченні фізичних зусиль, в накопиченні і вивільненні кальцію.

Кортикальна кістка при мікроскопічному дослідженні має значно відмінну структуру від губчастої кістки. Дана тканина містить щільно упаковані остеони або гаверсови системи. Остеон складається з центрального каналу під назвою остеонний (гаверсов) канал, оточений концентричними кільцями (ламелами) матриці. Клітини кісткової тканини під назвою остеоцитів розташовуються між кільцями цієї матриці в маленьких сховищах під назвою лакуни. Від лакун виходять маленькі канальці до остеонами (гаверсових) каналам для забезпечення проходу через жорстку матрицю.

Дані гаверсови системи щільно упаковані, утворюють тверду тканину. Остеонами канали містять в собі кровоносні судини, розташовані паралельно довгою осі кістки. Дані кровоносні судини мають межсоединения, шляхом перфорації каналів з судинами на поверхні кістки.

губчаста кістка

Губчаста кісткова тканина або трабекулярная тканину на відміну від кортикальної кісткової тканини має менш щільну і жорстку структуру, вона м'якше і слабкіше кортикальной.

Найчастіше губчаста кістка зустрічається на кінцях довгих кісток, проксимально до суглобів всередині хребців. Губчаста кістка складається з пластин (трабекул) і кісткових смужок, прилеглих до малих нерегулярним порожнинах, що містять червоний кістковий мозок. Дані порожнини з'єднуються з сусідніми порожнинами замість центрального гаверсових каналу для отримання кровопостачання. На перший погляд здається, що трабекули розташовані безсистемно, але це не зовсім так, вони мають таку організацію, щоб забезпечити максимальну міцність, подібно будівельним скобами використовуваним для міцності будівлі. У губчастої кістки трабекули слідують лінії навантаження і можуть змінюватися при зміні напрямку напруги. Губчаста кістка відмінно підходить для метаболічних процесів, наприклад для обміну іонами кальцію, так як дана тканина має велику площу поверхні. Губчаста кістка на відміну від кортикальної швидше уражається остеопорозом. Кісткове губчаста речовина має потужну мережу судин і часто містить червоний кістковий мозок, де відбувається кровотворення, виробництво кров'яних клітин.