Značilnosti kostne tkanine, struktura, tvorba in rast

On tkana kost je tisti, ki sestavlja kosti. Kost, skupaj z sklenino in dentinom, so najtežje snovi v telesu živali. Kosti sestavljajo strukture, ki ščitijo vitalne organe: možgani so zaščiteni z lobanjo, hrbtenjači z hrbtenico, srce in pljuča pa so skozi rebrasto kletko.

Kosti služijo tudi kot "ročice" za mišice, ki so vstavljene vanje, kar pomnožijo silo, ki jo te mišice ustvarjajo med izvajanjem gibov. Togost, ki jo zagotavlja kost, omogoča gibanje in podporo obremenitve proti gravitaciji.

Celice kostnega tkiva (vir: OpenStax College [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Kost je dinamična živa tkanina, ki se nenehno spreminja in te spremembe spodbujajo tlak in napetosti, na katere je to tkivo podvrženo. Na primer, tlak stimulira resorpcijo (uničenje) in napetost lahko spodbudi novo kostno tvorbo.

Kosti predstavljajo glavno nahajališče kalcija in fosforja organizma: skoraj 99% celotnega kalcija človeškega telesa je shranjeno v kostnem tkivu. Skupna kostna masa se razlikuje skozi celotno življenje živali. Med fazo rasti tvorba kosti presega resorpcijo (uničenje) in okostje raste in se razvija.

Sprva se njegova dolžina poveča in nato debelina, pri čemer doseže največ 20 in 30 let pri ljudeh. Pri odrasli (do približno 50 let) je ravnovesje med tvorbo in resorpcijo kosti.

To ravnotežje je podano z nadomestnim postopkom, ki je znan kot "preoblikovanje kosti" in ki na leto vpliva na 10% na 12% celotne kostne mase. Nato se začne degenerativni postopek, v katerem resorpcija presega tvorbo in kostna masa se počasi zmanjšuje.

[TOC]

Značilnosti in struktura

Kost ima osrednjo votlino, imenovano jedrna votlina, v kateri je kostni mozeg, hematopoetsko tkivo, torej tkivo, ki tvori krvne celice. Te strukture so zajete v periosteumu, razen območij, ki ustrezajo sinovialnim sklepom.

Periostej ima zunanjo plast vlaknastega gostega vezivnega tkiva in notranjo plast z osteogenimi celicami, ki so celice, ki tvorijo kosti ali osteoprogenske celice.

Osrednji del kosti je oblazinjen s tanko in specializirano monolajsko celico vezivnega tkiva. Endostio ima celice osteoprogena in osteoblastov. Tako oblazinjena kost ima svoje celice integrirane v matrico [F1] [F2] zunajcelični kalcificirani.

Osteoprogenitorske celice se razlikujejo po osteoblastih in so zadolžene za izločanje kostne matrice. Ko so obdane z matrico, se te celice inaktivirajo in ime osteocitov je inaktivirano.

Prostori, ki jih zasedajo osteociti v matriki, se imenujejo lagune.

90% organske matrice tvori kolagena vlakna tipa I, strukturni protein, ki je prisoten tudi v tetivah in koži, ostalo.

Kompaktna kost in gobasta kost

Kolagena vlakna matrice so razporejena v velikih tramovih in v kompaktni kosti ta vlakna tvorijo koncentrične plasti okoli kanalov, skozi katere vodijo krvne žile in živčna vlakna (olaze kanalov) (olaze). Te plasti tvorijo jeklenke, znane kot "osteoni".

Vsak osteona je omejena s cementacijsko črto, ki jo tvori temeljna snov, kalcificirana z malo kolageni.

V gobasti kosti tvorijo velike plakete ali zapikule in celice hranijo z difuzijo zunajcelične tekočine kosti do trabekul.

Anorganske sestavine matrice predstavljajo približno 65% suhe mase kosti in jih v glavnem tvorijo kalcij in fosfor, poleg nekaterih elementov, kot so natrij, kalij, magnezij, citrat in bikarbonat.

Vam lahko služi: Merychippus: značilnosti, razmnoževanje, prehrana, taksonomija

Kalcij in fosfor tvorita kristale hidroksiapatita [CA10 (PO4) 6 (OH) 2]. Kalcijev fosfat najdemo tudi v amorfni obliki.

Kristali hidroksiapatita so razporejeni po vrstnem redu.

Nastajanje in rast kosti

Kosti lobanje tvorijo proces, znan kot "intramembranska okostenica". Namesto tega se dolge kosti najprej modelirajo v hrustancu in jih nato z okosteništvom spremenijo v kost, ki se začne v diafizi kosti in se imenuje "endohondralna okostenica".

Večina ravnih kosti se razvije in raste z intramembranozno tvorbo kosti in okostenino. Ta proces se pojavlja v zelo vaskulariziranem mezenhimskem tkivu, v katerem mezenhimske celice se razlikujejo v osteoblastih, ki začnejo proizvajati kostni matrik.

Tako se oblikuje mreža zapikul in trabekul, katere površine naseljujejo osteoblasti. Ta začetna območja osteogeneze se imenujejo primarni center za okostenjenje. To tvori primarno kost z naključno usmerjenimi kolagenskimi vlakni.

Potem se kalcifikacija in osteoblasti, ujeti v matriko, pojavijo osteociti, katerih podaljški povzročajo kanale. Ker se trabekularne mreže nastajajo kot goba, vaskularno vezivno tkivo vzbuja kostni mozeg.

Dodajanje perifernih trabekul povečuje velikost kosti. V okcipitalni kosti (lobanjska kost v zadnjem območju) obstaja več centrov za okost.

Pri novorojenčkih je vodovod med sprednjimi in parietalnimi kostmi cone osifikacije, ki še niso združene.

Kompaktna tvorba kosti

Območja mesenfimatoznih tkiv, ki ostanejo brez kalcifikacije v notranjih in zunanjih delih, bodo tvorila periosteum in endostio. Področja gobaste kosti takoj do periosteuma in Duramadre bosta postala kompaktna kost in tvorila notranjo in zunanjo mizo ravne kosti.

Med rastjo, v dolgih kosteh, se območja, specializirana za epifize.

Dolžina kosti se poveča do te mere, da ta plošča odlaga novo kost na vsakem koncu diafize. Velikost epifizne plošče je sorazmerna s hitrostjo rasti in nanjo vpliva več hormonov.

Uredba

Med hormoni, ki modulirajo to ploščo, je rastni hormon (GH), ki ga sprošča prejšnja rast hipofize, podobna insulinu tipa I (IGF-I), ki ga proizvajajo jetra.

Medtem ko je hitrost mitotične aktivnosti v območju proliferacije podobna hitrosti resorpcije kosti na območju, velikost epifizne plošče ostane konstantna in kost še naprej raste.

Po 20 letih se mitotska aktivnost zmanjšuje in cona okostenja doseže območje hrustanca, pri čemer se pridruži temeljnim votlinam diafize in epifiz.

Vzdolžna rast kosti se konča, ko pride do zaprtja epifiza, to je, ko se diafiza združi z epifizami. Zaprtje epifiza sledi urejenemu začasnemu zaporedju, ki se konča z zadnjim zaprtjem po puberteti.

Rast širine dolge kosti nastane z apostalno rastjo, ki je produkt diferenciacije osteoprogenitorskih celic notranje plasti periosteuma v osteoblastih, ki izločajo kostno matrico na subperiostična območja diafize.

Preoblikovanje kosti

Skozi življenje človeka se kost nenehno nadomešča s pomočjo tvorbe in resorpcijskih procesov, to je uničenje stare kosti in novih kosti.

Lahko vam služi: sinaloa flora in favna: pogostejše živali in rastline

Pri dojenčkih kalcij trpi 100 -odstotno letno zamenjavo, pri odraslih pa le 18% na leto. Ti procesi resorpcije in tvorbe ali nadomestitve se imenujejo preoblikovanje kosti.

Preoblikovanje se začne z delovanjem osteoklastov, ki uničujejo kost in pustijo nekaj razcepkov, ki jih nato vdrejo osteoblasti. Ti osteoblasti izločajo matrico, ki bo nato osiščena in sproži novo kost. Ta cikel zahteva v povprečju več kot 100 dni.

V določenem času je več ali manj 5% celotne kostne mase okostja v procesu preoblikovanja. To pomeni udeležbo približno dva milijona preoblikovalnih enot.

Razlike v preoblikovanju kompaktne in gobaste kosti

Letna stopnja kompaktnega preoblikovanja kosti je 4 %, gobasta kost.

Razlika med hitrostjo preoblikovanja obeh vrst kosti je najverjetneje posledica gobaste kosti je v stiku s kostnim mozgom in nanjo neposredno vplivajo celice s parakrinsko aktivnostjo omenjene medule.

Osteoprogenske celice kompaktnih kosti, nasprotno, najdemo v medvedjih kanalih in v notranjih plasteh periosteuma, daleč od celic kostnega mozga in odvisne, za začetek preoblikovanja hormonov, ki prispejo s krvjo.

Številni so hormonski in beljakovinski dejavniki, ki sodelujejo pri aktivnosti osteoblastov in osteoklastov pri preoblikovanju kosti, vendar ni bilo mogoče jasno razjasniti funkcije vsakega.

Kostne celice

-Vrste kostnih celic in njihove značilnosti

Kostne celice so osteoprogenitorske celice, osteoblasti, osteociti in osteoklasti. Vsaka od teh celic ima posebne funkcije v fiziologiji kosti in ima zelo diferencirane histološke značilnosti.

Osteoblasti, osteociti in osteoklasti skupaj tvorijo enoto modela kosti.

Osteoprogen ali osteogene celice

Te celice najdemo v notranji plasti periosteuma in v Endostio. Izhajajo iz embrionalne mezenhime in lahko povzročijo diferenciacijo do osteoblastov. V določenih stresnih pogojih se lahko razlikujejo tudi v hondrogenih celicah.

So celice v obliki vretena z ovalno jedro, malo citoplazme, z malo grobega endoplazemskega retikuluma (RER) in slabo razvito Golgijevo napravo. Imajo veliko ribosomov in so v obdobju rasti kosti zelo aktivni.

Osteoblasti

Osteoklasti so celice, pridobljene iz osteogenih celic. Odgovorni so za sintezo organske matrice kosti, to je kolagen, proteoglikani in glikoproteini. So razporejeni v plasteh, nameščenih na kostni površini.

Njegovo jedro se nahaja na nasprotni strani sekretornega dela, bogatega z vezikli. Imajo obilno rer in dobro razvito Golgijevo napravo. Imajo kratke projekcije ali razširitve, ki vzpostavijo stik z drugimi sosednjimi osteoblasti. Druge dolge podaljške jih povezujejo z osteociti.

Ker osteoblasti izločajo starše.

Čeprav je večina kostne matrice kalcificirana, okoli vsakega osteoblasta in celo vsakega osteocita, obstaja tanka plast nekalcificirane kostne matrice, ki se imenuje osteoid in ki ločuje te celice od kalcificirane matrice.

V celični membrani osteoblastov obstajajo različne vrste receptorjev. Od teh receptorjev je najpomembnejši sprejemnik za paratiroidni hormon (PTH), ki spodbuja izločanje spodbujevalnega osteoklasta, ki spodbuja resorpcijo kosti.

Osteoblasti lahko prav tako izločajo encime, ki lahko odstranijo osteoidne in s tem postavijo osteoklaste s kalcificirano kostno površino, da začnejo resorpcijo.

Osteociti

To so celice, pridobljene iz neaktivnih osteoblastov in se imenujejo zrele kostne celice. Vloženi so v zgoraj omenjenih vdolbinah kalcificirane matrice kosti. Obstajajo med 20.000 do 30.000 osteocitov na kubični milimeter kosti.

Vam lahko služi: fosfatidilholin: sinteza, struktura, funkcije, lastnosti

Iz lagun osteociti izžarevajo citoplazemske podaljške, ki jih združujejo med seboj, in tvorijo intersticijske sindikate, za katere se lahko med celicami izmenjujejo ioni in majhne molekule.

Osteociti so sploščene celice, z ravnimi in malo citoplazemskimi organeli. Sposobni so izločiti snovi proti mehanskim dražljajem, ki povzročajo napetost kosti (transdukcijska mehano).

Prostor, ki obdaja osteocite v lagunah. Ocenjuje se, da je površina sten periosteocitov približno 5000m2 in da ima prostornino približno 1,3 litra zunajcelične tekočine.

Ta tekočina je izpostavljena približno 20 g zamenljivega kalcija, ki ga je mogoče ponovno absorbirati v pretočni hudournik iz sten teh prostorov, kar prispeva k vzdrževanju krvnih številk kalcija.

Osteoklasti

Te celice izhajajo iz istih potomskih celic kot tkivni makrofagi in krožijo monocite; Te najdemo v kostnem mozgu in so potomske celice granulocitov in makrofagov (GM-CFU).

Miitozo teh potomskih celic spodbujajo spodbudni dejavniki makrofagovskih kolonij in v prisotnosti kosti se ti predhodniki združijo in tvorijo večnamenske celice.

Osteoklast je velika, večnamenska in mobilna celica. Meri premera približno 150 μm in ima lahko do 50 jeder. Ima bazalno območje, kjer se nahajajo jedra in organele, rob čopiča v stiku s kalcificirano kostjo, prozorna periferna območja do roba krtače in vezikularno območje.

Glavna funkcija teh celic je resorpcija kosti. Ko izvajajo svojo funkcijo, trpijo apoptozo (programirano celično smrt) in umrejo. Da bi sprožili proces resorpcije kosti, se osteoklast drži kosti s celovitimi beljakovinami.

Nato se bombe protonov, ki so odvisne od H+, premikajo iz endosomov v notranjost membrane na robu krtače in zakisajo medij, dokler pH ne pade približno 4.

Hidroksiapatit se raztopi na taka pH in kolagena vlakna se razgradi s kislimi proteazami, ki jih te celice izločajo tudi. Končni produkti prebave hidroksiapatita in kolagena se endocitirajo znotraj osteoklasta in se nato sprostijo v intersticijsko tekočino, ki jo pozneje odpravijo z urinom.

Tipi kostnih tkiv (vrste kosti)

Kot ste morda opazili v besedilu, obstajata dve vrsti kostnega tkiva, in sicer: kompaktna ali kortikalna kost in trabekularna ali gobasta kost.

Prva predstavlja 80% celotne kostne mase in ga najdemo v diafizi dolgih kosti, ki so cevasti deli, razporejeni med obema koncima (epifizami) teh kosti.

Druga vrsta kosti je značilna za kosti osnega okostja, kot so vretenci, kosti lobanje in medenice ter rebra. Nahaja se tudi v središču dolgih kosti. Tvori 20% celotne kostne mase in je ključnega pomena za regulacijo presnove kalcija.

Reference

1. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fiziologija. Mosby; Mednarodna izdaja ED.
2. Di fiore, m. (1976). Običajni histologija Atlas (2. izd.). Buenos Aires, Argentina: Uredništvo Athenaeum.
3. DOUBEK, R. W. (1950). Histologija z visokim donosom (2. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
4. Lisica, s. Yo. (2006). Človeška fiziologija (9. izd.). New York, ZDA: McGraw-Hill Press.
5. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Besedilo histologije atlasa (2. izd.). Mehika d.F.: McGraw-Hill Meraameriški uredniki.
6. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Učbenik medicinske fiziologije (11. izd.). Elsevier Inc.
7. Johnson, k. (1991). Histologija in celična biologija (2. izd.). Baltimore, Maryland: Nacionalna medicinska serija za neodvisno študijo.
8. Ross, m., & Pawlina, w. (2006). Histologija. Besedilo in atlas s korelirano celično in molekularno biologijo (5. izd.). Lippinott Williams & Wilkins.