Кость. Развитие кости. Физиологическое и посттравматическое регенерация. Соединение костей

АО «Медицинский университет Астана»

Кафедра:  Гистологии, Эмбриологии и Цитологии

 

 

СРС

 

На тему : Кость. Развитие кости. Физиологическое и посттравматическое регенерация. Соединение костей.

 

 

 

Выполнила: студентка группы

242-ОМ  Мисик К.

Проверила: Таженова Г.К.

 

 

 

 

 

 

Астана 2014 г.

Содержание:

Введение

• Опорно-трофические ткани

 

• Костная ткань

 

• Развитие костной ткани

 

• Эндохондриальное развитие

 

• Строение и значение костной ткани

 

• Химический состав

 

• Строение кости

 

• Красный костный мозг

 

• Развитие и рост костей

 

• Соединения костей

 

• Физиологическая регенерация костной ткани

 

 

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Тканями – tela – называются системы гистологических элементов, которые возникли в процессе развития организма и характеризуется общими для каждой из них типом обмена веществ, функцией и строением, то есть общими морфо-физиологическими свойствами. Первичные эктодерма и энтодерма хотя и внешне и сходны на ранних стадиях, но имеют уже разные типы обмена веществ, которые в дальнейшем все более и более дифференцируются. В соответствии с этим становятся более заметными и их различия, как в функциональных свойствах, так и в строении живого вещества.

Ткани, граничащие с внешней средой, называются эпителиальными, а лежащие внутри между эпителиальными – опорно-трофическими.

В результате усовершенствования движения, как реакции на воспринимаемые раздражения, в процессе эволюции возникли мышечная и нервная ткани. Нервная ткань теснейшим образом связана с функцией движения и вместе с тем объединяет все части тела в единое целое.

Ткани, так же как и клетки, могут существовать только в организме как часть целого.

Кость, как орган живого организма, состоит из нескольких тканей, важнейшей из которых является костная. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функции, является составной частью эндоскелета позвоночных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорно-трофические ткани.

Опорно-трофические ткани в отличие от эпителиальных, помимо особенностей своих клеток, характеризуются наличием большого количества неклеточной формы живого вещества в виде основного межклеточного вещества жидкой, студневидной или более плотной консистенции и различных волокнистых структур. В зависимости от преобладания трофической или опорной функции клетки этой ткани могут быть или чрезвычайно разнообразными по функции и строению, или, наоборот, очень однообразными, в особенности при преобладании опорной функции (хрящевая, костная, плотная фиброзная ткани).

К опорно-трофическим тканям относятся мезенхима и ее производные, кровь, соединительная, хрящевая и костная ткани. Функция опорно-трофических тканей довольно многогранна: трофическая (т.е. участие в обмене веществ), опорная и защитная. Одни виды этих тканей богаты сосудами и нервными элементами (рыхлая соединительная ткань), другие, напротив, не имеют их (кровь).

Мезенхима по происхождению и строению – наиболее примитивная ткань. У эмбрионов она заполняет все промежутки между зародышевыми листками и сформировавшимися из них органами. У взрослых животных мезенхима в следствие ее дифференциации отсутствует. Клетки мезенхимы многоотростчатые: отростками они соединяются друг с другом в синцитий, а в щелях между клетками находится студневидное основное вещество. Функция ткани – трофическая и опорная.

В состав костной ткани входят клетки и основное вещество. Костные клетки плоские, многоотростчатые. В основном веществе содержится небольшое количество аморфного вещества, коллагенные волокна  и минеральные соли (в основном соли кальция), которые пропитывают и аморфное вещество и волокна. На ранних стадиях развития костей у зародышей и новорожденных волокна идут в разных направлениях; такая костная ткань называется грубоволокнистой. С течением времени у животного под влиянием сил тяжести и других сил, грубоволокнистая костная ткань заменяется пластинчатой костью.

Для пластинчатой кости характерны пластинки, в которых коллагенные волокна распределяются закономерно: в одной пластинке они идут в одном направлении, а в соседней – в противоположном (перпендикулярном). Костные клетки располагаются между пластинками.

 

 

 

Костная ткань

Костная ткань (textus osseus) в организме животного представлена достаточно широко. Она  выполняет  ряд важных функций: механическую, опорную, участвуя в образовании систем и органов  движения; является депо минеральных солей; создаст условия для кроветворения (внутри костной ткани располагается красный костный мозг). Состоит  костная ткань, как и другие виды соединительных тканей, из клеток и межклеточного вещества. Последнее образовано оссеиновыми (коллагсновыми) волокнами  и основным аморфным веществом, представленным оссеомукоидом (сложным белково-углеводным соединением). Твердость костной ткани зависит от того, что межклеточное вещество костной ткани сильно минерализовано. Соли кальция, магния, фтора откладываются в ней в виде кристаллов гидрооксиаппатита.

К  клеткам  костной ткани относятся  остеобласты (osteoblastocyti) — базофильно окрашенные клетки, принимающие участие в образовании костной ткани, остеокласты (osteoclastocyti) — многоядерные клетки - симпласты, участвующие  в резорбции (разрушении) кости, и остеоциты(osteocyti) — основные костные клетки, имеющие отростчатую форму. Последние,  вместе  с межклеточным  веществом,  и  образуют  основную  массу  костной ткани.

Различают два вида костной ткани — грубоволокнистую (textus osseus reticulofibrosus) и пластинчатую (textus osseus lamellaris). В грубоволокнистой костной ткани не выявляется какой-либо специальной ориентировки в расположении как остеоцитов, так и оссеиновых волокон межклеточного вещества. Оссеиновые волокна в ней образуют грубые пучки. Этот вид костной ткани у человека встречается в эмбриональном периоде, у взрослых она имеется только в местах прикрепления сухожилий к костям и в заросших черепных швах. Пластинчатая (тонковолокнистая) костная ткань широко распространена у человека. Ее структурной единицей является костная пластинка, в которой параллельно расположенные коллагеновые волокна, спаяны минерализованным основным веществом. внутри костных пластинок, или между ними, располагаются остециты, пластинчатая костная ткань образует два вида костного вещества — компактное и губчатое. В губчатом веществе костные пластинки образуют перекладины, анастомозируюшие между собой. Это вещество широко представлено в эпифизах длинных трубчатых костей. В компактном веществе костные пластинки лежат компактно, образуя три слоя — наружный сдой общих или генеральных пластинок; средний остеонный слой и внутренний слой общих иди генеральных пластинок. Остеонный слой представлен остеонамн и системами вставочных пластинок (старые осеонные системы). Остеоны - это структурно-функциональные единицы компактного вещества трубчатой кости, придающие ей особую прочность В центре остеона, в его канале проходят кровеносные сосуды. Вокруг их концентрически располагаются костные пластинки. В соседних пластинках коллагеновые волокна имеют смещенное неодинаковое направленне, что обеспечивает прочность остеонов. Расположены остеоны по длинной оси трубчатой кости. Каналы остеонов анастомозируют друг с другом, образуя так называемые прободающие питательные каналы. Они не имеют собственных костных пластинок.

С поверхности кость как орган покрыта надкостницей (периостом), образованной преимущественно плотной волокнистой соелинительной тканью, в которой различают 2 слоя:

наружный — волокнистый и внутренний — остеогенный с остеобластами. Из него в кость проходят сосуды и нервы. Из надкостницы внутрь кости идут толстые пучки прободающих коллагеновых волокон, связывающих кость с надкостницей. Надкостница участвует с помощью сосудов и нервов в трофике, участвует в росте и регенерации (остеобласты) кости. Со стороны костно-мозгового канала кость выстлана тонкой, но прочной соединительнотканной пластинкой — эндостом.

 

Развитие костной ткани

Костная ткань развивается из мезенхимы двумя способами: прямым остеогенезом — непосредственно из мезенхимы и непрямым остеогенезом — на месте гиалинового хряща. Во втором случае сначала из мезенхимы образуется гиалиновый хрящ, а потом на месте этого гиалинового хряща уже развивается костная ткань.

Прямой остеогенез, т. е. непосредственное развитие из мезенхимы претерпевает грубоволокнистая костная ткань покровных костей черепа на 1 месяце эмбриональной жизни человека. Этот процесс включает: а) перепончатую стадию, характеризующуюся размножением мезенхимных клеток на месте закладки будущей кости; б) остеоидную стадию, в которой мезенхимные клетки превращаются в остеобласты; последние вырабатывают межклеточное вещество; часть клеток оказывается замурованной в межклеточном веществе и они превращаются в остеоциты; новообразованная (костноподобная) ткань ещё мягкая, в ней много гликозаминогликанов, но нет солей; в) в стадию оссификации, когда и образуется грубоволокнистая костная ткань и надкостница; г) стадию замены грубоволокнистой костной ткани на пластинчатую: из надкостницы в кость врастают кровеносные сосуды и вокруг них образуются остеоны; несколько позднее со стороны надкостницы происходит образование слоя наружных общих костных пластинок.

Непрямой остеогенез. Развитие ткани на месте гиалинового хряща. Хрящевой остеогенез начинается на втором месяце эмбрионального развития в местах закладки будущих трубчатых костей и может быть представлен в виде следующих стадий:

1. Развитие  из мезенхимы хрящевой модели  в виде гиалинового хряща, покрытого  надхрящницей.

2. Перихондральное окостенение — образование в диафизах между надхрящницей и гиалиновым хрящом перихондральной костной манжетки. При этом грубоволокнистая костная ткань манжетки образуется по типу прямого развития из мезенхимы. Превращение надхрящницы в надкостницу.

3. Дистрофия, дегенерация и обызвествление  гиалинового хряща в центре  диафиза будущей трубчатой кости.

4. Образование  точек окостенения в центре  диафиза. Оно сочетается с врастанием  из надкостницы кровеносных сосудов, сопровождаемых малодифференцированными  клетками мезенхимной природы. Далее  происходит энхондральное окостенение в центре диафиза — образование пластинчатой костной ткани, содержащей остатки обызвествленного гиалинового хряща; распространение процесса энхондрального окостенения по направлению к эпифизам и формирование костномозгового канала.

5. Периостальное окостенение — замена грубоволокнистой перихондральной костной манжетки на пластинчатую костную ткань. Оно сопровождается врастанием кровеносных сосудов из надкостницы, образованием вокруг них остеонов и оппозиционным накладыванием со стороны надкостницы слоя наружных генеральных пластинок. Далее идет смыкание периостальной кости с энхондральной и распространение процесса окостенения к эпифизам.

6. Энхондральное окостенение в эпифизах. Оно заключается в появлении точек окостенения в эпифизах. Происходит врастание в дистрофически измененный гиалиновый хрящ эпифизов кровеносных сосудови образование губчатого вещества пластинчатой костной ткани.

Эндохондральное окостенение (endo, греч. - внутри, chondros - хрящ) совершается внутри хрящевых зачатков при участии надхрящницы, которая отдает отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща. Проникая в глубь хряща вместе с сосудами, костеобразовательная ткань разрушает хрящ, предварительно подвергшийся обызвествлению (отложение в хряще извести и перерождение его клеток), и образует в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точка окостенения). Распространение процесса эндохондрального окостенения из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного вещества. Происходит не прямое превращение хряща в кость, а его разрушение и замещение новой тканью, костной. Характер и порядок окостенения функционально обусловлены также приспособлением организма к окружающей среде. Так, у водных позвоночных (например, костистых рыб) окостеневает путем перихондрального остеогенеза только средняя часть кости, которая, как во всяком рычаге, испытывает большую нагрузку (первичные ядра окостенения). То же наблюдается и у земноводных, у которых, однако, средняя часть кости окостеневает на большем пространстве, чем у рыб. С окончательным переходом на сушу к скелету предъявляются большие функциональные требования, связанные с более трудным, чем в воде, передвижением тела по земле и большей нагрузкой на кости. Поэтому у наземных позвоночных появляются вторичные точки окостенения, из которых у пресмыкающихся и птиц путем эндохондрального остеогенеза окостеневают и периферические отделы костей. У млекопитающих концы костей, участвующие в сочленениях, получают даже самостоятельные точки окостенения. Такой порядок сохраняется и в онтогенезе человека, у которого окостенение также функционально обусловлено и начинается с наиболее нагружаемых центральных участков костей. Так, сначала на 2-м месяце утробной жизни возникают первичные точки, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, т. е. тела, или диафизы, diaphysis, трубчатых костей (dia, греч.-между, phyo - расту; часть кости, растущая между эпифизами) и концы диафиза, называемые метафизами, metaphysis (meta - позади, после). Они окостеневают путем пери- и эндохондрального остеогенеза. Затем незадолго до рождения или в первые годы после рождения появляются вторичные точки, из которых образуются путем эндохондрального остеогенеза концы костей, участвующие в сочленениях, т. е. эпифизы, epiphysis (нарост, epi - над), трубчатых костей. Возникшее в центре хрящевого эпифиза ядро окостенения разрастается и становится костным эпифизом, построенным из губчатого вещества. От первоначальной хрящевой ткани остается на всю жизнь только тонкий слой ее на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ. У детей, юношей и даже взрослых появляются добавочные островки окостенения, из которых окостеневают части кости, испытывающие тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемые апофизами, apophysis (отросток, арo - от): например, большой вертел бедренной кости или добавочные точки на отростках поясничных позвонков, окостеневающих лишь у взрослых. Так же функционально обусловлен и характер окостенения, связанный со строением кости. Так, кости и части костей, состоящие преимущественно из губчатого костного вещества (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны, эпифизы трубчатых костей и др.), окостеневают эндохондраль-но, а кости и части костей, построенные одновременно из губчатого и компактного вещества (основание черепа, диафизы трубчатых костей и др.), развиваются путем эндо- и перихондрального окостенения. Ряд костей человека является продуктом слияния костей, самостоятельно существующих у животных. Отражая этот процесс слияния, развитие таких костей происходит за счет очагов окостенения, соответствующих по своему количеству и местоположению числу слившихся костей. Так, лопатка человека развивается из 2 костей, участвующих в плечевом поясе низших наземных позвоночных (лопатки и коракоида). Соответственно этому, кроме основных ядер окостенения в теле лопатки, возникают очаги окостенения в ее клювовидном отростке (бывшем коракоиде). Височная кость, срастающаяся из 3 костей, окостеневает из 3 групп костных ядер. Таким образом, окостенение каждой кости отражает функционально обусловленный процесс филогенеза ее. Рост кости.