Костная ткань: образование ткани, регенерация, восстановление

остеоцитами

Секреция остеобластов происходит в соответствии с очень точной ориентацией: первоначально она поляризована в направлении уже существующей поверхности кости, но через равные промежутки она также направлена ​​в другие направления; таким образом, остеобласты удаляются друг от друга и остаются в заключении в матрице в процессе минерализации. Однажды «замурованный», он существенно замедляет свою метаболическую активность и становится остеоцитом.

Когда остеобласты исчерпали свои функции, они переходят в состояние покоя * или становятся менее активными клетками, называемыми остеоцитами, которые остаются в ловушке кальцифицированного костного матрикса. В совокупности они составляют около 90% костно-клеточного наследия **.

Похоже, что функция остеоцитов заключается в участии в ремоделировании кости в ответ на различные раздражители. При стимуляции кальцитонином и паратгормоном они также участвуют в регуляции уровня кальция и фосфора в крови, контролируя как активность остеокластов, так и активность остеобластов.

(*) Когда процесс образования новой кости был исчерпан, некоторые остеобласты прекращают свою деятельность, уменьшают свои органеллы и превращаются в мембрану уплощенных клеток (клетки, выстилающие кость, или клетки, выстилающие кости).

Костная ткань

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. Остеобпасты 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 актиноподобны­ми 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 1 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.

Ссылки по теме:

Анализ на гистологию костной ткани .   Уровень андрогенов у женщин какие анализы .   Наращивание костной ткани нижней челюсти в стоматологии .   Возрастная норма плотности костной ткани .   Как остановить разрушение костной ткани зубов .  

Закажи на Aliexpress с доставкой из России и скидкой до 25%

Клеточное строение

Микроскопическая структура кости

По микроскопическому строению костное вещество представляет особый вид соединительной ткани (в широком смысле слова), костную ткань, характерные признаки которой: твёрдое, пропитанное минеральными солями волокнистое межклеточное вещество и звездчатые, снабжённые многочисленными отростками, клетки.

Основу кости составляют коллагеновые волокна, окруженные кристаллами гидроксиапатита, которые слагаются в пластинки. Пластинки эти в костном веществе частью располагаются концентрическими слоями вокруг длинных разветвляющихся каналов (Гаверсовы каналы), частью лежат между этими системами, частью обхватывают целые группы их или тянутся вдоль поверхности кости. Гаверсов канал в сочетании с окружающими его концентрическими костными пластинками считается структурной единицей компактного вещества кости — остеоном. Параллельно поверхности этих пластинок в них расположены слои маленьких звездообразных пустот, продолжающихся в многочисленные тонкие канальцы — это так называемые «костные тельца», в которых находятся костные клетки, дающие отростки в канальцы. Канальцы костных телец соединяются между собой и с полостью Гаверсовых каналов, внутренними полостями и надкостницей, и таким образом вся костная ткань оказывается пронизанной непрерывной системой наполненных клетками и их отростками полостей и канальцев, по которым и проникают необходимые для жизни кости питательные вещества. По Гаверсовым каналам проходят тонкие кровеносные сосуды (обычно артерия и вена); стенка Гаверсова канала и наружная поверхность кровеносных сосудов одеты тонким слоем эндотелия, а промежутки между ними служат лимфатическими путями кости. Губчатое костное вещество не имеет Гаверсовых каналов.

Костная ткань рыб представляет некоторые отличия: Гаверсовых каналов здесь нет, а канальцы костных телец сильно развиты.

Остеобласты

Основная статья: Остеобласты

Остеобласты — молодые остеобразующие клетки костей (диаметр 15-20 мкм), которые синтезируют межклеточное вещество — матрикс. По мере накопления межклеточного вещества остеобласты замуровываются в нём и становятся остеоцитами. Родоначальником являются адвентициальные клетки.

Остеоциты

Основная статья: Остеоциты

Остеоциты — клетки костной ткани позвоночных животных и человека, значительно или полностью утратившие способность синтезировать органический компонент матрикса.

Они имеют отростчатую форму, округлое плотное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Органоидов мало, клеточного центра нет — клетки утратили способность к делению. Они располагаются в костных полостях, или лакунах, повторяющих контуры остеоцита, и имеют длину 22-25 мкм, а ширину 6-14 мкм. Во все стороны от лакун отходят слегка ветвящиеся канальцы костных полостей, анастомозирующие (сообщающиеся) между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, идущих внутри кости. В пространстве между отростками остеоцитов и стенками канальцев содержится тканевая жидкость, движению которой способствуют «пульсирующие» колебания остеоцитов и их отростков. Остеоциты — единственная живая и активно функционирующая клетка в зрелой костной ткани, их роль заключается в стабилизации органического и минерального состава кости, обмене веществ (в том числе в транспортировке ионов Са из кости в кровь и обратно). Костная ткань, не содержащая живых остеоцитов, быстро разрушается.

Остеокласты

Основная статья: Остеокласты

Клетки гематогенного происхождения, образующиеся из моноцитов. Может содержать от 2 до 50 ядер. Организация остеокласта адаптирована к разрушению кости. В сочетании с остеобластами, остеокласты контролируют количество костной ткани (остеобласты создают новую костную ткань, а остеокласты разрушают старую)

Губчатое вещество кости

Встречается также название “трабекулярное вещество”. Если проводить аналогию, то структура сравнима с обычной губкой, построенной из костных пластинок с ячейками между ними. Расположены они упорядоченно, в соответствии с распределенной функциональной нагрузкой. Из губчатого вещества в основном построены эпифизы длинных костей, часть смешанных и плоских и все короткие. Видно, что в основном это легкие и в то же время прочные части скелета человека, которые испытывают нагрузку в различных направлениях. Функции костной ткани находятся в прямой взаимосвязи с ее строением, которое в данном случае обеспечивает большую площадь для метаболических процессов, осуществляемых на ней, придает высокую прочность в совокупности с небольшой массой.

Остеокласты — это разрушители костной ткани

Тело человека состоит из множества клеток. Все они имеют разную структуру и выполняют разные функции. Но есть нечто, объединяющее все их разнообразие – это постоянный процесс обновления. Его можно рассмотреть на примере костных структур. Клетки остеокласты и остеобласты подобны бригадам по укладке асфальта: одни снимают старый асфальт, другие укладывают новый. Костная ткань непрерывно обновляется, и мозг контролирует эту работу.

Когда возникает сбой, всегда есть причина: или мозг дал не ту команду, или строительного материала не хватило, или остеобласты (клетки, строящие ткань) уменьшились в количестве. А остеокласты (разрушители) остались в прежнем числе. Это приводит к различным болезням, в частности, остеопорозу.

Лечебные меры

Перед тем как назначить адекватное лечение, врачам необходимо исключить злокачественные новообразования костей, которые могут иметь похожую симптоматику. Для уточнения диагноза выполняется не только внешний осмотр и оценка жалоб больного, но и ряд исследований, в т. ч.:

• КТ;
• МРТ;
• биопсия;
• гистологический анализ тканей;
• сцинтиграфия костей.

Учитывая, что остеобластомы не являются злокачественными новообразованиями, методы терапии зависят от степени выраженности клинических признаков. В случае если новообразование отличается небольшими размерами и не становится причиной появления яркой симптоматики и нарушения работы окружающих тканей, врачи могут занять выжидательную позицию. При благоприятном течении требуется прохождение больным систематических осмотров для определения динамики роста опухоли.

В случаях когда присутствуют признаки нарушения работы суставов и развития воспалительного процесса, могут назначаться обезболивающие и противовоспалительные средства. Лечение хирургическими методами проводится при наличии следующих показаний:

1. Выраженные симптоматические проявления.
2. Нарушение правильного функционирования органов.
3. Косметический дефект.
4. Деформации костей.
5. Задержка роста элементов.
6. Быстрое увеличение опухоли в размере.

Часто для устранения опухоли применяется процедура выпаривания, которая проводится посредством воздействия лазером. Это менее травматичный метод удаления остеобластомы, но его можно использовать далеко не во всех случаях. Применяется он для устранения опухолей, достигающих размера не более 5 см.

После удаления крупных опухолей часто требуется проведение пластики для устранения оставшегося дефекта. Рецидивы после хирургического вмешательства наблюдаются примерно у 20% больных. Даже после проведения хирургического лечения остеобластомы пациентам необходимо регулярно проходить профилактические осмотры, т. к. подобное новообразование может создать условия для формирования остеогенной саркомы.

Методы диагностики остеопороза

Диагностика остеопороза основывается на данных лабораторных и инструментальных исследований.

Инструментальная диагностика остеопороза осуществляется с помощью рентгенографии или денситометрии. Наиболее показательным инструментальным исследованием является денситометрия, поскольку на рентгенограммах потеря костной массы менее 25-30% не видна, что препятствует выявлению  остеопороза на ранних стадиях.

Лабораторная диагностика

Лабораторная диагностика включает в себя:

Анализ крови из вены. Основные анализируемые показатели: гормоны (кальцитонин, паратгормон и др.), минеральные компоненты (кальций, фосфор, магний), витамин D, маркеры формирования костной ткани (остеокальцин, щелочная фосфатаза), маркеры резорбции – деградации, «рассасывания» костной ткани (beta-CrossLaps).

Кровь надо сдавать натощак (последний прием пищи должен быть не менее чем за 12 часов до анализа). За сутки до взятия крови необходимо исключить алкоголь и физические нагрузки. Следует учитывать, что некоторые продукты (молоко, морская капуста, кофе, бобы, орехи), а также биоактивные добавки (БАДы) могут привести к повышенным значениям содержания кальция и фосфора в крови. Непосредственно перед анализом пациенту следует 30 минут находиться в полном покое.

Анализ мочи на дезоксипиридинолин (ДПИД). ДПИД – маркер резорбции (разрушения) костной ткани.

Необходимые лабораторные исследования объединены в профиль «Диагностика остеопороза».

Денситометрия

Денситометрия – это диагностическая процедура, позволяющая получить количественную оценку костной массы и минеральной плотности костной ткани. Денситометрия выполняется с помощью денситометра – специального сканера. Процедура совершенно безболезненна, рентгеновское облучение – минимально. Время, затрачиваемое на процедуру – 10 минут. Специальной подготовки к исследованию не требуется.

Чтобы точно продиагностировать заболевание, запишитесь на прием к специалистам сети «Семейный доктор».

Губчатое вещество кости

Встречается также название «трабекулярное вещество». Если проводить аналогию, то структура сравнима с обычной губкой, построенной из костных пластинок с ячейками между ними. Расположены они упорядоченно, в соответствии с распределенной функциональной нагрузкой. Из губчатого вещества в основном построены эпифизы длинных костей, часть смешанных и плоских и все короткие. Видно, что в основном это легкие и в то же время прочные части скелета человека, которые испытывают нагрузку в различных направлениях. Функции костной ткани находятся в прямой взаимосвязи с ее строением, которое в данном случае обеспечивает большую площадь для метаболических процессов, осуществляемых на ней, придает высокую прочность в совокупности с небольшой массой.

Лечение

В тех случаях, когда имеются сравнительно незначительные клинические и рентгенологические данные без выраженной симптоматологии, нет необходимости предпринимать активное хирургическое лечение остеобластомы. Но как только появятся боли или рентгенологическая симптоматология станет уже ясной, вполне целесообразно произвести трепанацию и экскохлеацию.

При локализации остеобластомы на позвонке или его дуге весьма целесообразно произвести удаление опухолевой массы (либо ламинэктомией, либо боковой вертебротомией). Даже при частичной экскохлеации в сочетании с рентгеновским облучением малыми дозами может наступить излечение.

Информация, представленная в данной статье, предназначена исключительно для ознакомления и не может заменить профессиональную консультацию и квалифицированную медицинскую помощь. При малейшем подозрении о наличии данного заболевания обязательно проконсультируйтесь с врачом!

Костная ткань

Костныеткани – специализированный видсоединитель ной ткани с высокойминерализацией межклеточного вещества(костная ткань на 73% состоит из солейкальция и фосфора).

Из этих тканейпостроены кости скелета, выполняющегоопорную функцию. Кости защищают головнойи спинной мозг (кости черепа и позвоночника)и внутренние органы (рёбра, тазовыекости).

Костные ткани состоят из клетоки межклеточноговещества.

Клетки:

–Остеоциты– преобладающие по количеству клеткикостной ткани, утратившие способностьк делению. Они имеют отростчатую форму,бедны органеллами. Располагаются вкостныхполостях,или лакунах,которые повторяют контуры остеоцита.Отростки остеоцита находятся в канальцахкости, по ним происходит диффузияпитательных веществ и кислорода изкрови вглубь костной ткани.

–Остеобласты– молодые клетки, создающие костнуюткань. В кости они встречаются в глубокихслоях надкостницы, в местах образованияи регенерации костной ткани. В ихцитоплазме хорошо развиты гранулярнаяэндоплазматическая сеть, митохондриии комплекс Гольджи для образованиямежклеточного вещества.

–Остеокласты– симпласты, способные разрушатьобызвествлённый хрящ и кость. Ониобразуются из моноцитов крови, имеюткрупные размеры (до 90 мкм), содержат донескольких десятков ядер.

Цитоплазма слабо базофильна, богатамитохондриями и лизосомами.

Для разрушениякостной ткани они выделяют угольнуюкислоту (для растворения солей) и ферментылизосом (для разрушения органическихвеществ кости).

Межклеточноевеществосостоит из:

–основноговещества(оссеомукоид),пропитанного солями кальция и фосфора(фосфат кальция, кристаллы гидроксиапатита);

–коллагеновыхволокон,образующих не большие пучки, причёмкристаллы гидроксиапатита лежатупорядоченно, вдоль волокон.

Взависимости от расположения коллагеновыхволокон в межклеточном веществе, костныеткани подразделяют на:

1.Ретикулофибрознуюкостную ткань. В ней коллагеновые волокнаимеют беспорядочноерасположение. Такая ткань встречаетсяв эмбриогенезе. У взрослых ее можнообнаружить в области черепных швов и вместах прикрепления сухожилий к костям.

Она состоит из костныхпластинок,образованных остеоцитами и минерализованнымаморфным веществом с коллагеновымиволокнами, расположенными внутри каждойпластинки параллельно.

В соседних пластинках волок на обычноимеют разное направление, благодарячему достигается большая прочностьпластинчатой костной ткани. Из этойткани построены компактноеи губчатоевещества большинства плоских и трубчатыхкостей скелета.

Кость как орган (строение трубчатой кости)

Трубчатаякость состоит из эпифизов и диафиза.Снаружи диафиз покрыт надкостницей,или периостом.

В надкостнице различают два слоя:наружный(волокнистый) – образован в основномволокнистой соединительной тканью, ивнутренний(клеточный) – содержит стволовые клеткии молодые остеобласты.Из надкостницы через прободающиеканалы проходятпитающие кость сосуды и нервы.

Надкостница связывает кость с окружающимитканями и принимает участие в ее питании,развитии, росте и регенерации. Компактноевещество, образующее диафиз кости,состоит из костных пластинок, которыеобразуют три слоя:

– Наружныйслой общих пластинок,в немпластинкиобразуют 2-3 слоя, идущих вокруг диафиза.

– Средний,остеонный слой,образован концентрически наслоеннымивокруг сосудов костными пластинками.Такие структуры называются остеонами(гаверсовы системы),а концентрические пластинки, их образующие– остеонныепластинки.

Между пластинками в лакунахрасполагаются тела остеоцитов, а ихотростки идут поперёк пластинок, связанымежду собой и располагаются в костныхканальцах.

Каждыйостеон отграничен от соседних остеоновтак называемой спайнойлинией. Вцентральномканалеостеона (гаверсовомканале)проходят кровеносные сосуды ссопровождающей их соединительнойтканью.Все остеоны в основном расположенывдоль длинной оси кости.

Каналы остеонованастомози руют друг с другом. Сосуды,расположенные в каналах остеонов,сообщаются друг с другом, с сосудаминадкостницы и костного мозга. Всёпространство между остео нами заполняютвставочныепластинки (остаткистарых разрушенных остеонов).

– Внутреннийслой общих пластинок– 2-3 слоя пластинок, граничащих с эндостоми костномозговой полостью.

Изнутрикомпактное вещество диафиза покрытоэндостом,содержащим, как и периост, стволовыеклетки и остеобласты.

Разница между остеобластом и остеокластом

Определение

остеобласты: Остеобласт представляет собой костеобразующую клетку, которая происходит из мезенхимальных остеопрогениторных клеток и участвует в процессах ремоделирования кости.

остеокластов: Остеокласт представляет собой тип костной клетки, которая отвечает за резорбцию кости.

Разработано из

остеобласты: Остеобласты развиваются из остеогенных клеток.

остеокластов: Остеокласты развиваются из моноцитов или макрофагов.

Размер клеток

остеобласты: Остеобласты — это маленькие, неядерные клетки.

остеокластов: Остеокласты — это крупные многоядерные клетки.

Роль

остеобласты: Остеобласты участвуют в формировании и минерализации костей.

остеокластов: Остеокласты участвуют в разрушении кости и резорбции кости.

Заключение

Остеобласт и остеокласт представляют собой два типа клеток, обнаруживаемых в кости, которые функционируют при ремоделировании кости. Остеобласты развиваются из остеогенных клеток, в то время как остеокласты развиваются из моноцитов или макрофагов. Остеобласты — это клетки, которые участвуют в формировании костей и минерализации костей. Остеокласты — это клетки, которые участвуют в разрушении и рассасывании костей. Следовательно, основным отличием между остеобластом и остеокластом является функция каждого типа костной клетки при ремоделировании кости.

Неактивные (покоящиеся) остеобласты

Они образуются из активных остеобластов, у нерастущей кости покрывают около 80-95% ее поверхности. Они имеют уплощенную форму с веретеновидным ядром. Остальные органеллы редуцированы. Но сохраняются рецепторы, реагирующие на различные гормоны и факторы роста. Между покоящимися остеобластами и остеоцитами сохраняется связь и таким образом образуется система, регулирующая минеральный обмен. Если происходит какое-либо повреждение (травмы, переломы), то они активизируются, и начинается активный синтез коллагена, выработка органического матрикса. Другими словами, за счет их происходит регенерация костных тканей. В то же время они могут быть причиной злокачественной опухоли – остеосаркомы.

Строение костной ткани

Костная ткань — разновидность соединительной ткани, из которой построены кости — органы, составляющие костный скелет тела человека.

Костная ткань иметт важное в точки зрения опорно-двигательного аппарата, так и других систем тела. Например, при имплантации зубов от ее состояния будет зависеть результат вмешательства, что показывает тесную связь костной и эпителиальной тканей

Например, при имплантации зубов от ее состояния будет зависеть результат вмешательства, что показывает тесную связь костной и эпителиальной тканей.

Костная ткань состоит из взаимодействующих структур:

• клеток кости,
• межклеточного органического матрикса кости (органического скелета кости),
• основного минерализованного межклеточного вещества.

Клетки костной ткани

Клетки занимают всего лишь 1-5% общего объёма костной ткани скелета взрослого человека. Различают четыре типа клеток костной ткани.

Остеобласты — ростковые клетки, выполняющие функцию создания кости. Они расположены в зонах костеобразования на внешних и внутренних поверхностях кости.

Остеокласты — клетки, выполняющие функцию рассасывания, разрушения кости.

Совместная функция остеобластов и остеокластов лежит в основе непрерывного управляемого процесса разрушения и воссоздания кости.

Этот процесс перестройки костной ткани лежит в основе адаптации организма к многообразным физическим нагрузкам за счет выбора наилучших сочетаний жесткости, упругости и эластичности костей и скелета.

Остеоциты — клетки, происходящие из остеобластов. Они полностью замурованы в межклеточном веществе и контактируют отростками друг с другом. Остеоциты обеспечивают метаболизм (белков, углеводов, жиров, воды, минеральных веществ) костной ткани.

Недифференцированные мезенхимальные клетки кости (остеогенные клетки, контурные клетки). Они находятся главным образом на наружной поверхности кости (у надкостницы) и на поверхностях внутренних пространств кости. Из них образуются новые остеобласты и остеокласты.

Органический скелет кости

Межклеточное вещество кости представлено органическим межклеточным матриксом, построенным из коллагеновых (оссеиновых) волокон (≈90-95%) и основным минерализованным веществом (≈5-10%).

Коллаген внеклеточного матрикса костной ткани отличается от коллагена других тканей большим содержанием специфических полиполипептидов. Коллагеновые волокна в основном расположены параллельно направлению уровня наиболее вероятных механических нагрузок на кость и обеспечивают упругость и эластичность кости.

Основное минерализированное вещество кости

Основное вещество кости состоит главным образом из экстрацеллюлярной жидкости, гликопротеидов и протеогликанов (хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота). Функция этих веществ пока не вполне ясна, но несомненно то, что они участвуют в управлении минерализацией основного вещества — перемещением минеральных компонентов кости.

Минеральные вещества, размещенные в составе основного вещества в органическом матриксе кости представлены кристаллами, построенными главным образом из кальция и фосфора. Отношение кальций/фосфор в норме составляет ≈1,3-2,0.

Кроме того, в кости обнаружены ионы магния, натрия, калия, сульфата, карбоната, гидроксильные и другие ионы, которые могут принимать участие в образовании кристаллов. Каждое коллагеновое волокно компактной кости построено из периодически повторяющихся сегментов. Длина сегмента волокна составляет ≈64 нм (64•10-10 м).

К каждому сегменту волокна примыкают кристаллы гидроксиапатита, плотно его опоясывая.

Такое тесное прилегание коллагеновых волокон и кристаллов гидроксиапатита, а также их перекрытия, предотвращают «разрушение сдвига» кости при механических нагрузках.

Коллагеновые волокна обеспечивают эластичность, упругость кости, ее сопротивление растяжению, в то время как кристаллы обеспечивают её прочность, жесткость, ее сопротивление сжатию. Минерализация кости связана с особенностями гликопротеидов костной ткани и с активностью остеобластов.

Различают грубоволокнистую и пластинчатуюкостную ткань.

В грубоволокнистой костной ткани (преобладает у зародышей; у взрослых организмов наблюдается только в области черепных швов и местах прикрепления сухожилий) волокна идут неупорядоченно. В пластинчатой костной ткани (кости взрослых организмов) волокна, сгруппированные в отдельные пластины, строго ориентированы и образуют структурные единицы, называемые остеонами.

Остеоциты: строение и функции

Эти клетки составляют основу зрелой костной ткани. Форма у них веретенообразная, с множеством отростков. Органелл значительно меньше по сравнению с остеобластами, есть округлое ядро (в нем преобладает гетеохроматин) с ядрышком. Остеоциты располагаются в лакунах, но непосредственно с матриксом не соприкасаются, а окружены тонким слоем костной жидкости. За счет нее осуществляется питание клеток.

Аналогично отделены и их отростки, имеющие достаточно большую длину до 50 мкм, располагающиеся в специальных канальцах. Их очень много, костная ткань буквально пронизана ими, они образуют ее дренажную систему, в которой и содержится тканевая жидкость. Через нее осуществляется обмен веществ между межклеточным веществом и клетками. Также стоит отметить, что они не делятся, а образуются из остеобластов и являются основными компонентами в сформировавшейся костной ткани.

Основная функция остеоцитов – поддержание нормального состояния костного матрикса и баланса кальция и фосфора в организме. Они способны воспринимать механические напряжения, и чувствительны к электрическим потенциалам, возникающим при действии деформирующих сил. Реагируя на них, они запускают локальный процесс, при котором соединительная костная ткань начинает перестраиваться.

Работа в тандеме

Остеокласты работают группой. Они въедаются в старую кость и прокладывают в ней туннель. Ежедневный проход такой группы – 50 мкм. После прохода первой группы начинает движение вторая, состоящая из остеобластов. Они располагаются по стенкам туннеля и заполняют их поверхность. После этого они начинают синтезировать матрикс со скоростью 1 мкм в день. Одновременно с этим по оси тоннеля начинают прорастать капилляры.

Выстроив матрикс, остеобласты начинают замуровываться, создавая минерально-белковую структуру вокруг себя. По достижении цели, когда кость уже выстроена, в лакунах остаются остеоциты. Они живут некоторое время, после чего кончают жизнь самоуничтожением (апоптозом).

Процесс работы в тандеме двух видов костных клеток называется ремоделированием. Регулируется он гормонами паратиреоидных желез, активирующих остеокласты. Это паратиреоидный гормон. Щитовидая железа вырабатывает кальцитонин, который стимулирует образование костей. Кроме этих, в ремоделировании участвуют много других гормонов, которые вырабатывают половые железы, гипофиз и поджелудочная железа.

При нарушении работы гормонов может наблюдаться недостаток остеобластов или их угнетение. Вместе с активностью остеокластов это может привести к болезням. Например, остеопорозу и его последствиям: переломам и повреждениям суставов.

Гистологическая картина

Гистологически принципиально идет речь об остеобластической соединительной ткани, в которой находят разной величины очаги остеобластов; между ними образуется межклеточное вещество и возникают балки или довольно обширные пространства остеоида. Этот остеоид на многих участках кальцифицируется, превращается в примитивную костную ткань. Примитивная кость в свою очередь может подвергнуться остеобластической перестройке, вследствие которой образуется более зрелая кость.

В прошлом эту опухоль иногда включали в ряд вариантов гигантоклеточной опухоли вследствие наличия в ней остеопластических элементов, которые являются регулярной частью гистологической картины доброкачественной остеобластомы.