Charakteristiky kostnej tkaniny, štruktúra, tvorba a rast

On tkaná kosť je ten, ktorý skladá kosti. Kosť, spolu so sklovinou a dentín, sú najťažšie látky v tele zvierat. Kosti tvoria štruktúry, ktoré chránia životne dôležité orgány: mozog je chránený lebkou, miechou chrbticou a srdce a pľúca sú cez rebrovú klietku.

Kosti tiež slúžia ako „páky“ pre svaly, ktoré sa do nich vkladajú, a vynásobí silu, ktorú tieto svaly generujú počas vykonávania pohybov. Rigidita poskytnutá kosťou umožňuje lokomóciu a podporu zaťaženia proti gravitácii.

Bunky kostného tkaniva (Zdroj: Openstax College [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Kosť je dynamická živá tkanina, ktorá sa neustále mení a tieto zmeny sú stimulované tlakom a napätím, na ktoré je toto tkanivo vystavené. Napríklad tlak stimuluje resorpciu (deštrukciu) a napätie môže stimulovať novú tvorbu kostí.

Kosti tvoria hlavné ložisko vápnika a fosforu organizmu: takmer 99% celkového vápnika ľudského tela sa ukladá v kostnom tkanive. Celková kostná hmota sa líši počas celého života zvieraťa. Počas fázy rastu tvorba kostí presahuje resorpciu (deštrukciu) a kostra rastie a vyvíja sa.

Spočiatku sa jej dĺžka zvyšuje a potom jej hrúbka dosiahne maximum medzi 20 a 30 rokmi u ľudí. U dospelých (do asi 50 rokov) existuje rovnováha medzi tvorbou a resorpciou kostí.

Táto rovnováha je daná procesom výmeny, ktorý je známy ako „prestavba kostí“ a ktorý ovplyvňuje ročne, z 10% na 12% z celkovej hmotnosti kostí. Následne sa začína degeneratívny proces, v ktorom resorpcia presahuje tvorbu a kostná hmota pomaly klesá.

[TOC]

Vlastnosti

Kosť má centrálnu dutinu nazývanú jadrová dutina, v ktorej sa nachádza kostná dreň, hematopoetické tkanivo, to znamená tkanivo tvoriace krvinky tvoriace krvinky. Tieto štruktúry sú pokryté periosteum, s výnimkou oblastí zodpovedajúcich synoviálnym kĺbom.

Periosteium má vonkajšiu vrstvu vláknitého hustého spojivového tkaniva a vnútornú vrstvu s osteogénnymi bunkami, ktoré sú bunkami tvoriacimi kosť alebo osteoprogénnymi bunkami.

Centrálna časť kosti je čalúnená tenkou a špecializovanou monovkou spojivových tkanivových buniek. Endosticio má bunky osteoprogén a osteoblastov. Takto čalúnená kosť má svoje bunky integrované do extracelulárnej kalcifikovanej matrice [F1] [F2].

Osteoprogenitorové bunky sa líšia v osteoblastoch a majú na starosti vylučovanie kostnej matrice. Ak sú obklopené matricou, sú tieto bunky inaktivované a názov osteocytov je inaktivovaný.

Priestory, ktoré obsadili osteocyty v matrici, sa nazývajú lagúny.

90% organickej matrice je tvorené kolagénovými vláknami typu I, štrukturálnym proteínom prítomným aj v šľachtkách a koži a zvyšok je homogénna želé s názvom základná látka.

Kompaktná kosť a špongiová kosť

Kolagénové vlákna matrice sú usporiadané do veľkých lúčov a v kompaktnej kosti tieto vlákna tvoria sústredné vrstvy okolo kanálov, cez ktoré behajú krvné cievy a nervové vlákna (havers kanály) (Havers). Tieto vrstvy tvoria valce známe ako „osteóny“.

Každý osteón je vymedzený cementačnou líniou tvorenou základnou látkou kalcifikovanou s niekoľkými kolagénovými vláknami a vyživuje plavidlá, ktoré sa nachádzajú v kanáloch vznášajúcich sa.

V hubatej kosti sa tvoria veľké plaky alebo spiculy a bunky sa vyživujú difúziou extracelulárnej tekutiny kosti do trabekuly.

Anorganické zložky matrice tvoria približne 65% suchej hmotnosti kosti a sú tvorené hlavne vápnikom a fosforom, okrem niektorých prvkov, ako je sodík, draslík, horčík, citrát a hydrogenuhličitan, okrem iného.

Môže vám slúžiť: Merychippus: Charakteristiky, reprodukcia, výživa, taxonómia

Vápnik a fosfor tvoria hydroxyapatitové kryštály [CA10 (PO4) 6 (OH) 2]. Fosforečnan vápenatý sa nachádza aj v amorfnej forme.

Hydroxyapatitové kryštály sú usporiadané v poradí.

Tvorba kostí a rast

Kosti lebky sú tvorené procesom známym ako „intramembranous osifikácia“. Namiesto toho sú dlhé kosti modelované najskôr v chrupavke a potom sa transformujú na kosť osifikáciou, ktorá sa začína v diafýze kosti a nazýva sa „endochondrálna osifikácia“.

Väčšina plochých kostí sa vyvíja a rastie pod intramembranóznou tvorbou kostí a osifikáciou. Tento proces sa vyskytuje vo veľmi vaskularizovanom mezenchymálnom tkanive, v ktorom sa mezenchymálne bunky líšia v osteoblastoch, ktoré začínajú produkovať kostnú matricu.

Takto sa vytvára sieť spiculov a trabekuly, ktorých povrchy sú obývané osteoblastmi. Tieto počiatočné oblasti osteogenézy sa nazývajú primárne osifikačné centrum. Toto tvorí primárnu kosť s náhodne orientovanými kolagénovými vláknami.

Potom kalcifikácia a osteoblasty zachytené v matrici sa stanú osteocytmi, ktorých rozšírenia vedú k kanálom. Keď sa trabekulárne siete tvoria ako špongia, vaskulárne spojivové tkanivo vedie k kostnej dreni.

Pridanie periférnych trabekuly sa zvyšuje veľkosť kostí. V týlnej kosti (kraniálna kosť v zadnej zóne) je niekoľko osifikačných centier, ktoré sa spájajú s tvorbou jednej kosti.

U novorodencov sú inštalatérmi medzi prednými a parietálnymi kosťami zónou osifikácie, ktoré ešte neboli zlúčené.

Kompaktná tvorba kostí

Periosteum a endostio zostávajú oblastí tkanív, ktoré zostávajú bez kalcifikácie vo vnútorných a vonkajších častiach. Hubaté kostné oblasti okamžite do periosteum a Duramadre sa stanú kompaktnou kosťou a tvoria vnútornú a vonkajšiu tabuľku plochej kosti.

Počas rastu sú v dlhých ktoch oblasti špecializované na epifýzy oddelené od diafýzy veľmi aktívnou chrupavkovou doskou nazývanou epifyzikálna doska.

Dĺžka kostí sa zvyšuje do tej miery, že táto doska ukladá novú kosť na každom konci diafýzy. Veľkosť epifyzálnej platne je úmerná rýchlosti rastu a je ovplyvnená niekoľkými hormónmi.

Regulácia

Medzi hormónmi, ktoré modulujú túto dosku, je rastový hormón (GH) uvoľňovaný predchádzajúcim rastom hypofýzy podobný inzulínu typu I (IGF-I) produkovaný pečeňou.

Zatiaľ čo miera mitotickej aktivity v zóne proliferácie je podobná rýchlosti resorpcie kostí v oblasti, veľkosť epifyzálnej platne zostáva konštantná a kosť naďalej rastie.

Po 20 rokoch sa mitotická aktivita znižuje a osifikačná zóna sa dostane do zóny chrupavky a spája sa k základným dutinám diafýzy a epifýz.

Pozdĺžny rast kosti končí, keď dôjde k uzavretiu epifyzového, to znamená, keď je diafýza spojená s epifýzami. Uzáver Epifyseal sa riadi riadnou dočasnou sekvenciou, ktorá končí posledným uzavretím po puberte.

Rast šírky dlhej kosti sa produkuje rastom apoštál, ktorý je produktom diferenciácie osteoprogenitorových buniek vnútornej vrstvy periosteum v osteoblastoch, ktoré vylučujú kostnú matricu do subperiostitických oblastí diafýzy diafýzy.

Prestavba kostí

Počas celého života ľudskej bytosti je kosť neustále nahradená formáciou a resorpčným procesom, to znamená ničenie starej kosti a novej kosti.

Môže vám slúžiť: sinaloa flóra a fauna: bežnejšie zvieratá a rastliny

U dojčiat trpí vápnik 100% ročnú náhradu, zatiaľ čo u dospelých je to iba 18% ročne. Tieto procesy resorpcie a tvorby alebo výmeny sa nazývajú prestavba kostí.

Prestavba začína pôsobením osteoklastov, ktoré ničia kosť a zanechávajú nejaké rozštepy, ktoré potom napadnú osteoblasty. Tieto osteoblasty vylučujú maticu, ktorá bude potom osifikovaná a vyvoláva novú kosť. Tento cyklus vyžaduje v priemere viac ako 100 dní.

V danom čase je viac alebo menej 5% celej kostnej hmoty kostry v procese prestavby. To znamená, že účasť približne dvoch miliónov prestavovacích jednotiek.

Rozdiely v prestavbe kompaktnej a špongiovej kosti

Ročná miera kompaktnej prestavby kostí je 4 % a hubatá kosť je 20 %.

Rozdiel medzi rýchlosťou prestavby dvoch typov kostí je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobený hubou kosti v kontakte s kostnou dreni a je priamo ovplyvňovaný bunkami s parakrinnou aktivitou uvedenej medully.

Osteoprogénové bunky kompaktných kostí, naopak, sa nachádzajú vo medvedích kanáloch a vo vnútorných vrstvách periosteum, ďaleko od buniek kostnej drene a závisia od začiatku prestavby, hormónov, ktoré dorazia krvou.

Mnohé z nich sú hormonálne a proteínové faktory zapojené do aktivity osteoblastov a osteoklastov pri remodelácii kostí, nebolo však možné jasne objasniť funkciu každého z nich.

Kosť

-Typy kostných buniek a ich vlastnosti

Kostné bunky sú osteoprogenitorové bunky, osteoblasty, osteocyty a osteoklasty. Každá z týchto buniek má konkrétne funkcie vo fyziológii kostí a má veľmi diferencované histologické charakteristiky.

Osteoblasty, osteocyty a osteoklasty spolu tvoria jednotku kostného modelu.

Osteoprogén alebo osteogénne bunky

Tieto bunky sa nachádzajú vo vnútornej vrstve periosteum a v endosticiu. Vychádzajú z embryonálneho mezenchymu a môžu viesť k diferenciácii, osteoblastov. Za určitých stresových podmienok môžu tiež diferencovať chondrogénne bunky.

Sú to bunky tvare vretena s oválnym jadrom, zriedkavou cytoplazmou, s malými hrubými endoplazmatickými retikulami (RER) a zle vyvinutým zariadením Golgi. Majú hojné ribozómy a sú veľmi aktívne počas obdobia rastu kostí.

Osteoblasty

Osteoklasty sú bunky odvodené z osteogénnych buniek. Sú zodpovední za syntézu organickej matrice kosti, tj kolagénu, proteoglykánov a glykoproteínov. Sú usporiadané vo vrstvách prekrývaných na povrchu kostí.

Jeho jadro sa nachádza na opačnej strane sekrečnej časti bohatej na vezikúky. Majú hojný RER a dobre vyvinuté zariadenie Golgi. Majú krátke projekcie alebo rozšírenia, ktoré nadväzujú kontakt s ostatnými susednými osteoblastmi. Ostatné dlhé rozšírenia ich spájajú s osteocytmi.

Pretože osteoblasty vylučujú rodič.

Aj keď je väčšina kostnej matrice kalcifikovaná, okolo každého osteoblastu a dokonca aj každého osteocytu, existuje tenká vrstva nekalcifikovanej kostnej matrice, ktorá sa nazýva osteoid a ktorá tieto bunky oddeľuje od kalcifikovanej matrice.

V bunkovej membráne osteoblastov existujú rôzne typy receptorov. Z týchto receptorov je najdôležitejší prijímač pre paratyroidný hormón (PTH), ktorý stimuluje sekréciu stimulujúceho faktora osteoklastov, ktorý podporuje resorpciu kostí.

Osteoblasty môžu tiež vylučovať enzýmy schopné odstrániť osteoid, a tak uviesť osteoklasty s kalcifikovaným povrchom kosti na spustenie resorpcie.

Osteocyty

Sú to bunky odvodené z neaktívnych osteoblastov a nazývajú sa zrelé kostné bunky. Sú uložené vo vyššie uvedených výstupoch kalcifikovanej kostnej matrice. Existuje medzi 20.000 až 30.000 osteocytov na kubický milimeter kostí.

Môže vám slúžiť: fosfatidylcholín: syntéza, štruktúra, funkcie, vlastnosti

Z lagún osteocyty vyžarujú cytoplazmatické rozšírenia, ktoré ich spájajú navzájom a tvoria intersticiové odbory, pre ktoré sa môžu ióny a malé molekuly vymieňať medzi bunkami medzi bunkami.

Osteocyty sú sploštené bunky, s plochými a niekoľkými cytoplazmatickými jadrami organelles. Sú schopné vylučovať látky proti mechanickým stimulom, ktoré spôsobujú kostné napätie (transdukčný mechano).

Priestor, ktorý obklopuje osteocyty v lagúnach, sa nazýva periosteocytárny priestor a je plný extracelulárnej tekutiny v nekalcifikovanej matrici. Odhaduje sa, že povrchová plocha stien periosteocytov je asi 5 000 m2 a na ktorej sa nachádza objem asi 1,3 litra extracelulárnej tekutiny.

Táto kvapalina je vystavená asi 20 g vymeniteľného vápnika, ktorý sa môže reabsorbovať do obehového torrentu zo stien týchto priestorov, čo prispieva k udržiavaniu krvných čísel vápnika.

Osteoklasty

Tieto bunky pochádzajú z rovnakých progenitorových buniek ako tkanivové makrofágy a cirkulujúce monocyty; Nachádzajú sa v kostnej dreni a sú progenitorové bunky granulocytov a makrofágov (GM-CFU).

Myitóza týchto progenitorových buniek je stimulovaná stimulujúcimi faktormi makrofágových kolónií a v prítomnosti kostí tieto prekurzory zlúčia a tvoria viacjadrové bunky.

Osteoklast je veľká, viacjadrová a mobilná bunka. Meria priemer asi 150 μm a môže mať až 50 jadier. Má bazálnu plochu, v ktorej sa nachádzajú jadrá a organely, okraj kefy v kontakte s kalcifikovanou kosťou, číry periférny oblastí k okraju kefy a vezikulárnej oblasti.

Hlavnou funkciou týchto buniek je funkcia kosti resorpcie. Akonáhle vykonávajú svoju funkciu, trpia apoptózou (naprogramovaná bunková smrť) a zomrú. Aby sa inicioval proces resorpcie kostí, osteoklast prilepí na kosť prostredníctvom komplexných proteínov, ktoré sa majú.

Potom protóny bomby, ktoré sú H+závislé od ATAS, presuňte z endozómov do vnútra membrány na okraji kefy a okyslili médium, až kým pH klesá približne 4.

Hydroxyapatit sa rozpustí na takéto pH a kolagénové vlákna sa degraduje kyslými proteázami tiež vylučovanými týmito bunkami. Konečné produkty trávenia hydroxyapatitu a kolagénu sú endocyované v osteoklastke a potom sa uvoľňujú do intersticiálnej tekutiny, ktorá sa má následne eliminovať močom.

Typy kostných tkanív (typy kostí)

Ako ste si možno všimli v texte, existujú dva typy kostného tkaniva, konkrétne: kompaktná alebo kortikálna kosť a trabekulárna alebo špongiová kosť.

Prvý predstavuje 80% celkovej kostnej hmoty a nachádza sa v diafýze dlhých kostí, ktoré sú rúrkovými časťami usporiadanými medzi dvoma koncami (epifyses) týchto kostí.

Druhý typ kosti je typický pre kosti axiálnej kostry, ako sú stavce, kosti lebky a panva a rebrá. Nachádza sa tiež v strede dlhých kostí. Tvorí 20% z celkovej kostnej hmoty a má zásadný význam pre reguláciu metabolizmu vápnika.

Odkazy

1. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fyziológia. Mosby; Medzinárodné vydanie ED.
2. Di fiore, m. (1976). Normálny histologický atlas (2. vydanie.). Buenos Aires, Argentína: redakčné Athenaeum.
3. Doubek, r. W. (1950). Histológia (2. vydanie.). Philadelphia, Pensylvánia: Lippinott Williams & Wilkins.
4. Líška, s. Jo. (2006). Ľudská fyziológia (9. vydanie.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histológia Atlas (2. vydanie.). Mexiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
6. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Učebnica lekárskej fyziológie (11. vydanie.). Elsevier Inc.
7. Johnson, K. (1991). Histológia a bunková biológia (2. vydanie.). Baltimore, Maryland: Národná lekárska séria pre nezávislé štúdium.
8. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histológia. Text a atlas s korelovanými bunkami a molekulárnou biológiou (5. vydanie.). Lippinott Williams a Wilkins.