Kemična sestava kostno tkivo. Brezstrukturna kostna snov je v osnovi sestavljena iz sluzi in beljakovinam podobnih organskih snovi, ki so v tesni kombinaciji z mineralnimi snovmi, predvsem s fosfatnimi solmi. Vlaknasti del kostnega tkiva je sestavljen iz kleščečih kolagenskih vlaken. Znano je, da so kolageni glavna sestavina osnovne snovi ohlapnega vezivnega tkiva, kit, fascij, ligamentov, oseina kosti in hrustanca. Kolagen ni topen ne v vodi ne v šibkih kislinah in alkalijah; pri kuhanju z vodo se spremeni v lepilo (glutin, želatina).
Za kolagene je značilna njihova sestava povečana vsebina dušik (18 %) in zmanjšana vsebnost ogljika (49 %). Vsebujejo zelo veliko število glikokol, beljakovine in hidroksiprolin ter sploh ne vsebujejo cistina, tirozina in triptofana, zato so nepopolne beljakovine.

Vlaknasta snov skupaj s sluzi in beljakovinami tvori organsko osnovo kostnega tkiva - ossein (ali kostni hrustanec). Kombinacija oseina z anorgansko snovjo (apnene soli) ustvarja potrebno fizične lastnosti- elastičnost in trdnost kostnega tkiva. Kemična analiza dolgih kosti pri konjih po besedah ​​prof. N. F. Bogdashev, vsebuje: vodo - 9,18%, organske snovi - 28,58%. pepel - 62,24%, vključno s kalcijevim oksidom - 34,37%.

Normalno kvantitativno razmerje med osseinom in anorgansko snovjo pod vplivom različnih fizioloških in patoloških razlogov lahko spremeni. Kot je znano, v v mladosti kosti so veliko revnejše z mineralnimi solmi in se odlikujejo po povečani prožnosti in manjši trdoti v primerjavi s kostmi odrasle živali. V starosti se, nasprotno, količina oseina v kosteh zmanjša, zaradi česar so kosti teh živali manj odporne na mehanske obremenitve in so bolj dovzetne za zlome.

Fizikalne lastnosti kostnega tkiva. Kombinacija oseina z anorgansko snovjo ustvarja potrebne fizikalne lastnosti kostnega tkiva. Elastičnost kostnega tkiva presega elastičnost hrastovega lesa. Po trdnosti (trdnosti) je kostno tkivo močnejše od granita in je bližje nekaterim kovinam - litemu železu in železu.

Fiziološke lastnosti kosti so nekoliko odvisne od njihove specifične teže. Po mnenju prof. N. F. Bogdashev je specifična teža kompaktne snovi na zraku posušenih kosti metakarpusa in metatarzusa konja v povprečju 1,985 in ugotovil, da je specifična teža metakarpalnih kosti nekoliko večja od specifične teže metatarzalne kosti. kosti. Tako je na primer specifična teža metakarpusa 1,995, specifična teža metatarzusnih kosti pri istem konju pa 1,976.

Mehanske lastnosti (trdnost) dolgih kosti pri živalih so nekoliko odvisne od vsebnosti kalcija v njih. Prisotnost soli apna v kostnem tkivu poveča njegovo odpornost za več kot 6-krat. Po mnenju prof. N. F. Bogdašev, vzorci metakarpalnih kosti konj, starih od 4 do 16 let, se uničijo le pod obremenitvijo od 1840 do 2805 kg / cm2, kosti žrebet do 2 let lahko prenesejo obremenitev le od 1300 do 1510. kg/aw2.

Če primerjamo različno mehansko stabilnost med stiskanjem določenih odsekov sten cevastih kosti z njihovo mikrostrukturo, lahko sklepamo, da so najbolj stabilni odseki kosti, ki se sesedejo pod največjo obremenitvijo, volarna stena MS3, ki ima najbolj gosto locirano mrežo. Haversovih kanalov v svoji strukturi. Za dorzo-medialne stene metakarpalnih kosti, ki imajo bolj redko razporeditev Haversovih sistemov, z velikimi lumni Haversovih kanalov in pomembnimi polji vmesnih plošč, je značilna manjša odpornost proti stiskanju.
Iz tega sledi, da količina in kakovost Haversovih sistemov in kostnih votlin na dorzomedialnih in volarnih stenah metakarpalnih kosti na eni strani ter stopnja stabilnosti ustreznih območij ob uničenju na drugi strani predstavljajo določen vzorec. , kar je po vsej verjetnosti značilno za anatomsko in histološko zgradbo kostnega tkiva nasploh.
Odpornost cevastih kosti proti zlomu v dorzo-kavdalni smeri je bistveno manjša od odpornosti v medialno-lateralni smeri. Ta položaj je skladen z anatomsko obliko metakarpalnih kosti, pri kateri je prečni premer cevi večji od njihovega vzdolžnega premera. Iz tega lahko sklepamo, da je v življenju konja večja možnost zloma zapestnih kosti v dorsovolarni smeri kot v lateralno-medialni smeri, če v teh smereh deluje enaka mehanska sila.

Struktura pokostnice in njena vloga v fiziologiji in patologiji kostnega tkiva
Celotna zunanja površina kosti, z izjemo tistih mest, kjer se nahaja sklepni hrustanec, in mest pritrditve kit in vezi, je prekrita s pokostnico. Je precej močan vezivnotkivni film bledo rožnate barve, bogat z živci, krvnimi in limfnimi žilami. Pokostnica je tesno pritrjena na površino kosti zaradi obstoja posebnih perforiranih tankih snopov vezivnega tkiva ali tako imenovanih Sharpeyjevih vlaken, ki po ločitvi od pokostnice prodrejo v kostno tkivo in ležijo v njem v posebnih tubulih.
198
Pokostnica je zelo občutljiva na vse vrste dražilnih snovi, od tega je odvisna prehrana sosednjih plasti kostnega tkiva in rast debeline kosti.
Mikroskopsko lahko ugotovimo, da je pokostnica sestavljena iz treh plasti - zunanje adventicialne plasti (tunica adventitia), srednje fibro-elastične plasti (tunica fibroblastica) in notranje osteoblastne plasti (tunica osteoblastica). Zunanja ali površinska plast pokostnice je zgrajena iz grobejših kolagenskih snopov. Vsebuje veliko število živčnih vlaken, krvnih žil in limfnih rež, ki hranijo kostno tkivo. Srednji sloj vsebuje veliko elastičnih vlaken, vendar malo krvnih žil.
Notranja ali globoka (osteogena) plast je bolj občutljiva in revnejša s krvnimi žilami. Sestavljen je iz ohlapnega vezivnega tkiva in celic kambialne plasti. Ta osteoblastna plast vsebuje številne kambialne celični elementi, pri čemer ohranja sposobnost proizvajanja generacij osteoblastov, ki tvorijo kosti. Pri mladih živalih z rastočo kostjo, pa tudi med embrionalnim razvojem, so osteoblasti in indiferentne skeletogene celice, ki jih povzročajo, še posebej številni v tej plasti in tvorijo posebno plast na površini kosti, imenovano kostni kambij ali preprosto kambialni plasti, ki ji periost zagotavlja rast kosti.

Ko kost raste, se osteoblasti močno razmnožujejo, proizvajajo vmesno kostno tkivo in se druga za drugo spreminjajo v prave kostne celice v novonastalih kostnih plasteh.

Pri starih živalih se osteoblasti v periosteumu ne nahajajo več v neprekinjenem sloju, kot pri mladih posameznikih, ampak v ločenih območjih. Zato so njihove stopnje regenerativnih procesov v kostnem tkivu med zlomi relativno počasne.
Tako, ko so kosti poškodovane, njihova obnova prevzame odgovornost pot iz periosteuma, ki zaradi obilne krvne žile zagotavlja pretok krvi v debelino kostnega tkiva. Znano je, da kost, izpostavljena iz pokostnice na precejšnji površini, odmre zaradi pomanjkanja dotoka hranil.

Z mehanskimi, kemičnimi ali biološkimi poškodbami se razvije periosteum patološki proces, za katero je odvisno od vzroka značilno serozno, gnojno, fibrozno ali osificirajoče vnetje.
Kostni mozeg in njegov pomen v fiziologiji in patologiji kostnega tkiva
Kostni mozeg zapolnjuje medularni kanal in medularne votline gobaste snovi. Gre za zelo občutljivo rdečo maso, bogato z žilami, katere osnova je retikularno tkivo; zanke slednjih vsebujejo zrele krvne elemente, njihove mlade oblike in posebne velikanske celice.
Fiziološki pomen rdečih možganov je zelo velik in raznolik. Najprej je to eden od hematopoetskih organov, pri mladih živalih pa poteka hematopoeza v celotnem kostnem mozgu, pri odraslih in starih živalih pa le v določenem delu kostnega mozga. Preostanek nadomesti maščobno tkivo, ki ima rumenkasto rdečkasto barvo in se imenuje rumeni kostni mozeg. Poleg tega krvne žile možganov izdatno hranijo notranjo plast kosti. Rdeči kostni mozeg ima pomembno vlogo pri razvoju in rasti kostnega tkiva. Osteoblasti sodelujejo pri nastajanju novega kostnega tkiva enako kot pokostnica, osteoklasti pa resorbirajo in uničujejo odvečno kostno tkivo. Zahvaljujoč temu diametralno nasprotnemu delovanju osteoblastov in osteoklastov ima kost sposobnost do visoke starosti obnoviti svojo arhitektoniko v skladu z mehanskimi pogoji stiskanja, raztezanja ali zvijanja.

V starosti se rumeni kostni mozeg spremeni v želatinast ali želatinast kostni mozeg. Pojavlja se tudi pri izčrpanih živalih v mladosti ob stradanju, raznih xpo-i(ničnih boleznih (kaheksija). Atrofija rdečih možganov in njihova prezgodnja zamenjava z rumenimi v mladosti se pojavita ob hudih motnjah prehrane, okužbah in zastrupitvah ter so možne tudi pri osteosklerozi in razvitih novotvorbah.
Pri poškodbah in zlomih kosti v kostnem mozgu opazimo krvavitve od majhnih temno rdečih pik in madežev do znatnih krvavitev z uničenjem tkiva kostnega mozga.

Vnetje kostnega mozga se lahko pojavi pri številnih nalezljivih, toksičnih in travmatskih boleznih. Najpogostejša oblika vnetja je serozni osteomielitis, za katerega je značilna hiperemija in serozno otekanje možganov. Pri hemoragičnem osteomielitisu so opazne huda hiperemija, hemoragični infiltrati in močno otekanje možganov. Za gnojni osteomielitis je značilen razvoj majhnih ali večjih abscesov v kostnem mozgu ali bolj difuzna, gnojna infiltracija kostnega mozga.

Produktivno vnetje kostnega mozga opazimo pri kroničnem fibroznem osteomielitisu, za katerega je znano, da ga spremlja proliferacija retikuloendotelijskega tkiva s kasnejšo fibrozno zbijanjem kostnega mozga.

Oskrba s krvjo kosti konjskih udov
Ogromen pomen vaskularizacije v fiziologiji in patologiji kostnega tkiva pri živalih je nesporen. Razveseljivo je, da imajo prednost pri proučevanju tega za veterinarsko medicino pomembnega vprašanja sovjetski avtorji. Rentgenske raziskave so pokazale, da je skupna vsem kostem, ne glede na njihovo obliko in vrsto, prisotnost periostalnih in intraosalnih žil, pri čemer periostalne žile prehranjujejo predvsem kostno tkivo, intraosalne pa kostni mozeg. Oba žilna sistema kosti sta povezana z velikim številom anastomoz skozi številne kanale kompaktne in gobaste snovi. Žile periosteuma in kostnega mozga se anastomozirajo skozi Volkmannove perforacijske kanale.

Nefleksibilnost sten Volkmannovih kanalov omejuje premer žil, ki ležijo v njih, kar lahko pri nekaterih boleznih povzroči nastanek trombov. Poleg tega se skozi posode teh kanalov širi vnetni proces od pokostnice do kostnega mozga in nazaj.

Pokostnica vaskulatura, zahvaljujoč številnim anastomozam, ima fino zankasto strukturo, včasih v obliki zelo lepega vzorca čipke. Mreže teh žil se s svojimi vejami povezujejo z velikimi kostnimi cestami in žilami podkožnega tkiva.

Znotrajkostne žile kosti okončin so razdeljene na tri glavne vrste. Prva vrsta žil, ki oskrbujejo epifize in metafize, se razlikuje predvsem zaradi pomožnih vej, medtem ko ima diafiza vedno eno skupno vsem kratkim kostem, ki imajo več hranilnih žil, ki vstopajo v kost skozi vse pritrdilne površine, brez artikulacije. Druga vrsta so posode, ki se nahajajo v dolgih cevastih kosteh, v katerih jasno štrlijo tri vaskularne regije: posode epifiz, metafiz in diafize. Številka je precej velika posoda, ki prodre v kost. Tretja vrsta plovil vključuje posebno zgradbo arterijskega sistema krstne kosti.

Limfni obtok v kostnem tkivu
Anatomija limfni sistem kosti in še posebej anatomijo odtočnih limfnih žil pokostnice kosti in njihove kompaktne in gobaste kostne snovi ter kostnega mozga, kot upravičeno poudarja prof. D. A. Zhdanov, "spada med najtežje dele doktrine globokega limfnega sistema." Literarni podatki o anatomiji limfnega sistema kosti pri živalih so na žalost zelo nepomembni in poleg tega protislovni; temeljijo predvsem na posameznih, daleč od popolnih in ne vedno brezhibnih poskusih. Medtem pa je pomembnost preučevanja tega problema nesporna. Včasih se nam zdi, da bi vprašanja etiologije in patogeneze v patologiji in terapiji kostnega tkiva lahko našla svojo razlago pri reševanju tega problema.

Opazovanja nekaterih avtorjev so pokazala, da so kostne votline s svojimi procesi (tubuli), ki prodirajo skozi kostne plošče, povezane s perivaskularnimi limfnimi prostori Haversovih kanalov, ki nato prehajajo v periostalne limfne mreže.

Baum (1912) je vbrizgal kontrastno tekočino v debelino | kosti eferentnih limfnih žil kosti velikih domačih živali in ugotovil dve skupini eferentnih limfnih žil kosti: 1) vhodna mesta s krvnimi žilami iz hranilnih odprtin, predvsem cevastih kosti, in 2) ki izvirajo iz subperiostalne limfne mreže.

G. M. Iosifov (1927) z injekcijo v periost golenica vbrizgal Gerotino maso v eferentne limfne žile, ki vodijo do globokega kolateralnega limfnega debla, ki spremlja peronealno arterijo. Z injekcijo v pokostnico stranskega gležnja je indicirano maso vbrizgal v limfne žile, ki se izlivajo v površinske limfne kolektorje uda.

[IN. P. Gukov (1937) je vbrizgal suspenzijo trupa v kostni mozeg stegna živega psa in opazil širjenje tega trupa vzdolž Haversovih kanalov, pa tudi njegovo absorpcijo s kostnimi celicami in njihovimi procesi, ki polnijo kostne tubule.
|D. A. Zhdanov (1940) je injiciral kontrastno tekočino v periostalne limfne žile golenice in opazil, da se je začetna periostalna limfna mreža z veliko težavo odprla le na robovih mesta injiciranja. Jasneje se napolnijo žile v zgornjih plasteh pokostnice na medialni in lateralni površini kosti. Po njegovem mnenju limfne žile potekajo v treh smereh: nekatere na sprednjem grebenu in medialnem robu kosti prehajajo, perforirajo fascijo, v medialno skupino podkožnih kolektorjev noge; drugi so usmerjeni, prečkajo stransko površino kosti, na sprednjo tibialno arterijo in vstopijo v spremljajočo pot globokih limfnih kolektorjev; tretji, na medialnem robu kosti, gredo pod fascijo in gredo do posteriorne tibialne arterije in z njo proti poplitealni fosi.
Iz zgornjega pregleda literature je razvidno, da gre za perivaskularizacijo limfnih prostorov kompaktne kosti.

Ni nasprotujočih si mnenj. Vendar je razmerje med perivaskularnimi prostori in dejansko oblikovanimi limfnimi žilami ostalo nejasno. Nekateri avtorji zanikajo obstoj režastih prostorov okoli osteocitov v kostnih votlinah, dvomljiva pa je tudi prisotnost sočnih rež okoli otokov kostnih celic v tubulih, ki prebijajo kostne plošče. Anatomija drenažnih limfnih žil kosti pri živalih na splošno in še posebej pri konju ni jasna. Vprašanje prisotnosti ali odsotnosti limfnih žil v kostnem mozgu ni rešeno.
Vloga in pomen kostnega limfnega sistema v patologiji in terapiji kostnega tkiva nista povsem jasna. Vsa ta vprašanja zahtevajo takojšnjo rešitev z eksperimentalnimi in kliničnimi študijami.

Medcelični organski matriks kompaktne kosti predstavlja približno 20%, anorganske snovi - 70% in voda - 10%. V gobasti kosti prevladujejo organske sestavine, ki predstavljajo več kot 50%, anorganske spojine predstavljajo 33-40%. Količina vode je približno enaka kot v kompaktni kosti.

Matrica organskega kostnega tkiva. Približno 95 % organskega matriksa je kolagen tipa I. To vrsto kolagena najdemo tudi v kitah in koži, vendar ima kolagen kostnega tkiva nekatere posebnosti. Vsebuje nekoliko več hidroksiprolina, pa tudi proste amino skupine ostankov lizina in oksilizina. To določa prisotnost več navzkrižnih povezav v kolagenskih vlaknih in njihovo večjo trdnost. V primerjavi s kolagenom iz drugih tkiv je za kostni kolagen značilna večja vsebnost fosfata, ki je povezan predvsem s serinskimi ostanki.

Beljakovine nekolagenske narave predstavljajo glikoproteini, beljakovinske komponente proteoglikanov. Sodelujejo pri rasti in razvoju kosti, procesu mineralizacije in presnovi vode in soli. Albumini sodelujejo pri transportu hormonov in drugih snovi iz krvi.

Prevladujoča beljakovina nekolagenske narave je osteokalcin. Prisoten je le v kosteh in zobeh. To je majhen (49 aminokislinskih ostankov) protein, imenovan tudi kostni glutaminski protein ali gla protein. V molekuli osteokalcina najdemo tri ostanke
γ-karboksiglutaminska kislina. Zaradi teh ostankov je sposoben vezati kalcij. Vitamin K je potreben za sintezo osteokalcina (slika 34).

riž. 34. Posttranslacijska modifikacija osteokalcina

Organski matriks kostnega tkiva vključuje glikozaminoglikane, katerih glavni predstavnik je hondroitin-4-sulfat. Hondroitin-6-sulfat, keratan sulfat in hialuronska kislina so vsebovane v majhnih količinah. Osifikacijo spremlja sprememba glikozaminoglikanov: sulfatirane spojine se umaknejo nesulfatnim. Glikozaminoglikani sodelujejo pri vezavi kolagena na kalcij, uravnavanju presnove vode in soli.

Citrat je potreben za mineralizacijo kosti. Tvori kompleksne spojine s kalcijevimi in fosforjevimi solmi, kar omogoča povečanje njihove koncentracije v tkivu do stopnje, pri kateri se lahko začne kristalizacija in mineralizacija. Sodeloval bo tudi pri uravnavanju ravni kalcija v krvi. V kostnem tkivu so poleg citrata našli še sukcinat, fumarat, malat, laktat in druge organske kisline.

Kostni matriks vsebuje majhne količine lipidov. Lipidi igrajo bistveno vlogo pri tvorbi kristalizacijskih jeder med mineralizacijo kosti.

Osteoblasti so bogati z RNK. Visoka vsebnost RNA v kostnih celicah odraža njihovo aktivnost in stalno biosintetsko funkcijo.

Anorganska sestava kostnega tkiva.

IN zgodnja starost v kostnem tkivu prevladuje amorfni kalcijev fosfat Ca 3 (PO 4) 2 . V zreli kosti prevladuje kristalinični hidroksiapatit Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 (slika 35). Njegovi kristali so oblikovani kot plošče ali palice. Običajno se amorfni kalcijev fosfat obravnava kot labilna rezerva Ca 2+ in fosfatnih ionov.

Sestava mineralne faze kosti vključuje ione natrija, magnezija, kalija, klora itd. V kristalni mreži hidroksiapatita se ioni Ca 2+ lahko nadomestijo z drugimi dvovalentnimi kationi, medtem ko so anioni, ki niso fosfatni in hidroksilni, adsorbirani na površini kristalov ali raztopljen v hidratacijski lupini kristalne mreže.

riž. 35. Zgradba kristala hidroksiapatita

Presnova kosti značilna sta dva nasprotujoča si procesa: tvorba novega kostnega tkiva z osteoblasti in resorpcija (razgradnja) starega kostnega tkiva z osteoklasti. Običajno je količina novonastalega tkiva enakovredna uničenemu. Kostno tkivo človeškega okostja se v 10 letih skoraj popolnoma obnovi.

Oblikovanje kosti

Vklopljeno 1. stopnja Osteoblasti najprej sintetizirajo proteoglikane in glikozaminoglikane, ki tvorijo matriks, nato pa proizvajajo kostne kolagenske fibrile, ki se porazdelijo v matriks. Kostni kolagen je matrica za proces mineralizacije. Nujen pogoj za proces mineralizacije je prenasičenost okolja s kalcijevimi in fosforjevimi ioni. Nastajanje kostnih mineralnih kristalov sproži
Proteini, ki vežejo Ca na kolagenskem matriksu. Osteokalcin je tesno vezan na hidroksiapatit in sodeluje pri uravnavanju rasti kristalov z vezavo Ca 2+ v kosteh. Študije z elektronsko mikroskopijo so pokazale, da se tvorba mineralne kristalne mreže začne v conah, ki se nahajajo v pravilnih prostorih med kolagenskimi vlakni. Nastali kristali v coni kolagena nato postanejo mineralizacijska jedra, kjer se hidroksiapatit odlaga v prostor med kolagenskimi vlakni.

Vklopljeno 2. stopnja v območju mineralizacije se proteoglikani razgradijo s sodelovanjem lizosomskih proteinaz; Oksidativni procesi se intenzivirajo, glikogen se razgradi in sintetizira potrebna količina ATP. Poleg tega se v osteoblastih poveča količina citrata, potrebnega za sintezo amorfnega kalcijevega fosfata.

Ko se kostno tkivo mineralizira, kristali hidroksiapatita izpodrinejo ne le proteoglikane, ampak tudi vodo. Gosta, popolnoma mineralizirana kost je skoraj dehidrirana.

Pri mineralizaciji sodeluje encim alkalna fosfataza. Eden od mehanizmov njegovega delovanja je lokalno povečanje koncentracije fosforjevih ionov do točke nasičenja, čemur sledijo procesi fiksacije kalcijevih fosforjevih soli na organski matriks kosti. Ko se kostno tkivo po zlomu obnovi, se vsebnost alkalne fosfataze v kalusu močno poveča. Ko je tvorba kosti motena, opazimo zmanjšanje vsebnosti in aktivnosti alkalne fosfataze v kosteh, plazmi in drugih tkivih.

Zaviralec kalcifikacije je anorganski pirofosfat. Številni raziskovalci menijo, da proces mineralizacije kolagena v koži, kitah, žilne stene preprečuje stalna prisotnost proteoglikanov v teh tkivih.

Procesi modeliranja in remodeliranja zagotavljajo stalno obnavljanje kosti ter spreminjanje njihove oblike in strukture. Modeliranje (tvorba nove kosti) poteka predvsem v otroštvo. Preoblikovanje je dominanten proces v okostju odraslega; v tem primeru se nadomesti samo ločen del stare kosti. Tako v fizioloških in patoloških pogojih ne pride le do tvorbe, ampak tudi do resorpcije kostnega tkiva.

Katabolizem kosti

Skoraj istočasno poteka "resorpcija" mineralnih in organskih struktur kostnega tkiva. Pri osteolizi se poveča nastajanje organskih kislin, kar povzroči premik pH na kislo stran. To pomaga raztapljati mineralne soli in jih odstraniti.

Resorpcija organskega matriksa se pojavi pod delovanjem hidrolaz lizosomske kisline, katerih spekter v kostnem tkivu je precej širok. Sodelujejo pri znotrajcelični prebavi fragmentov resorbtivnih struktur.

Pri vseh boleznih okostja pride do motenj v procesih preoblikovanja kosti, ki jih spremljajo odstopanja v ravni biokemičnih markerjev.

Obstajajo pogosti markerji tvorbe nove kosti, kot so za kosti specifična alkalna fosfataza, plazemski osteokalcin, prokolagen I, plazemski peptidi. Na biokemijsko markerji kostne resorpcije vključujejo kalcij in hidroksiprolin v urinu, piridinolin in deoksipiridinolin v urinu, ki so derivati ​​prečnih kolagenskih vlaken, specifičnih za hrustanec in kost.

Dejavniki hormoni, encimi in vitamini, ki vplivajo na presnovo kosti.

Mineralne komponente kostnega tkiva so v krvnem serumu praktično v kemičnem ravnovesju s kalcijevimi in fosfatnimi ioni. Paratiroidni hormon in kalcitonin imata pomembno vlogo pri uravnavanju vnosa, odlaganja in sproščanja kalcija in fosfata.

Delovanje paratiroidnega hormona vodi do povečanja števila osteoklastov in njihove presnovne aktivnosti. Osteoklasti prispevajo k pospešenemu raztapljanju mineralnih spojin, ki jih vsebujejo kosti. Tako pride do aktivacije celičnih sistemov, ki sodelujejo pri resorpciji kosti.

Paratiroidni hormon poveča tudi reabsorpcijo ionov Ca 2+ v ledvičnih tubulih. Končni učinek je povečanje ravni kalcija v serumu.

Učinek kalcitonina je zmanjšanje koncentracije Ca 2+ ionov zaradi njegovega odlaganja v kostnem tkivu. Aktivira encimski sistem osteoblastov, poveča mineralizacijo kosti in zmanjša število osteoklastov v območju delovanja, t.j. zavira proces resorpcije kosti. Vse to poveča hitrost tvorbe kosti.

Vitamin D sodeluje pri biosintezi beljakovin, ki vežejo Ca 2+, spodbuja absorpcijo kalija v črevesju, poveča reabsorpcijo kalcija, fosforja, natrija, citrata in aminokislin v ledvicah. S pomanjkanjem vitamina D so ti procesi moteni. Dolgotrajno uživanje prekomernih količin vitamina D vodi do demineralizacije kosti in povečanja koncentracije kalcija v krvi.

Kortikosteroidi povečajo sintezo in izločanje paratiroidnega hormona in povečajo demineralizacijo kosti; spolni hormoni pospešijo zorenje in skrajšajo obdobje rasti kosti; tiroksin pospešuje rast in diferenciacijo tkiv.

Učinek vitamina C na metabolizem kostnega tkiva je predvsem posledica njegovega vpliva na proces biosinteze kolagena. Askorbinska kislina je kofaktor za prolil in lizil hidroksilaze in je potreben za reakcijo hidroksilacije prolina in lizina. Pomanjkanje vitamina C vodi tudi do sprememb v sintezi glikozaminoglikanov: vsebnost hialuronske kisline v kostnem tkivu se večkrat poveča, medtem ko se biosinteza hondroitin sulfatov upočasni.

Pri pomanjkanju vitamina A pride do spremembe oblike kosti, motnje mineralizacije in zastoja v rasti. Menijo, da je to dejstvo posledica kršitve sinteze hondroitin sulfata. Visoki odmerki vitamina A povzročijo prekomerno resorpcijo kosti.

S pomanjkanjem vitaminov B se rast kosti upočasni, kar je povezano z moteno presnovo beljakovin in energije.

Značilnosti zobnega tkiva

Glavni del zoba je dentin. Prekriva se del zoba, ki štrli iz dlesni, krona emajl, zobna korenina pa je prekrita zobni cement. Cement, dentin in sklenina so zgrajeni kot kostno tkivo. Proteinski matriks teh tkiv je sestavljen predvsem iz kolagenov in proteoglikanov. Vsebnost organskih sestavin v cementu je približno 13%, v dentinu - 20%, v sklenini - le 1-2%. Visoka vsebnost minerali(sklenina – 95 %, dentin – 70 %, cement – ​​​​50 %) določa visoko trdoto zobnega tkiva. Najpomembnejša mineralna sestavina je hidroksiapatit [Ca 3 PO 4) 2 ] 3 Ca(OH) 2 . Vsebujejo tudi karbonatni apatit, klorapatit in stroncijev apatit.

Sklenina, ki pokriva zob, je polprepustna. Sodeluje pri izmenjavi ionov in molekul s slino. Na prepustnost sklenine vpliva pH sline, pa tudi številni kemični dejavniki.

V kislem okolju je zobno tkivo napadeno in izgubi trdoto. Tako pogosta bolezen kot kariesa, povzročajo mikroorganizmi, ki živijo na površini zob in sproščajo organske kisline kot produkt anaerobne glikolize, ki spirajo ione Ca 2+ iz sklenine.

Kontrolna vprašanja

1. Poimenujte glavne organske sestavine kostnega tkiva.

2. Katere anorganske spojine sestavljajo kostno tkivo?

3. Kakšna je razlika med biokemičnimi procesi, ki potekajo v osteoklastih in osteoblastih?

4. Opišite proces nastajanja kosti.

5. Kateri dejavniki vplivajo na nastanek kostnega tkiva in njegovo presnovo?

6. Katere snovi so lahko biokemični označevalci procesov, ki se pojavljajo v kostnem tkivu?

7. Kakšne so značilnosti biokemijske sestave zobnega tkiva?

Literatura

1. Berezov, T.T. Biološka kemija. / T.T. Berezov, B.F. Korovkin. - M .: OJSC "Založba" Medicina "", 2007. - 704 str.

2. Biokemija. / Ed. E.S. Severina. - M.: GEOTAR-Media, 2014. -
768 str.

3. Biološka kemija z vajami in problemi. / Ed. E.S. Severina. - M.: GEOTAR-Media, 2013. - 624 str.

4. Zubairov, D.M. Vodnik za laboratorijske vaje iz biološke kemije. / D.M. Zubairov, V.N. Timerbaev, V.S. Davidov. - M .: GEOTAR-Media, 2005. - 392 str.

5. Shvedova, V.N. Biokemija. /V.N. Švedova. – M.: Yurayt, 2014. – 640 str.

6. Nikolaev, A.Ya. Biološka kemija. / IN JAZ. Nikolaev. - M .: Medicinska informacijska agencija, 2004. - 566 str.

7. Kušmanova, O.B. Vodnik za laboratorijske vaje iz biološke kemije. / O. Kušmanova, G.I. Ivčenko. - M. - 1983.

8. Leninger, A. Osnove biokemije / A. Leninger. - M., "Svet". - 1985.

9. Murray, R. Človeška biokemija. / R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell. - T. 1. - M.: Mir, 1993. - 384 str.

10. Murray, R. Človeška biokemija. / R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell. - T. 2. - M.: Mir, 1993. - 415 str.

Kosti zavzemajo v človeškem telesu strogo določeno mesto. Kot vsak organ je tudi kost predstavljena različni tipi tkiva, med katerimi glavno mesto zavzema kostno tkivo, ki je vrsta vezivnega tkiva.

kosti(os) ima kompleksno strukturo in kemično sestavo. V živem organizmu kosti odraslega človeka vsebujejo do 50 % vode, 28,15 % organskih in 21,85 % anorganskih snovi. Anorganske snovi predstavljajo spojine kalcija, fosforja, magnezija in drugih elementov. Macerirana kost je sestavljena iz 1/3 organskih snovi, imenovanih "ossein", in 2/3 anorganskih snovi.

Trdnost kosti zagotavlja fizikalno-kemijska enotnost anorganskih in organskih snovi ter značilnosti njene zasnove. Prevlada organskih snovi zagotavlja znatno elastičnost in elastičnost kosti. S povečanjem deleža anorganskih spojin (v starosti, pri nekaterih boleznih) postane kost krhka in krhka. Razmerje anorganskih snovi v sestavi kosti v različni ljudje ni enako. Tudi pri istem človeku se skozi življenje spreminja, odvisno od prehranjevalnih navad, poklicna dejavnost, dednost, okoljske razmere itd.

Večina odraslih kosti je sestavljena iz lamelarnega kostnega tkiva. Tvori kompaktno in gobasto snov, katere porazdelitev je odvisna od funkcionalnih obremenitev kosti.

Kompaktna snov (substantia compacta) kosti tvori diafizo cevastih kosti, v obliki tanke plošče pokriva zunanjost njihovih epifiz, pa tudi gobasto in ploščate kosti, zgrajena iz gobaste snovi. Kompaktno snov kosti prepredajo tanki kanali, v katerih prehajajo krvne žile in živčna vlakna. Nekateri kanali se nahajajo pretežno vzporedno s površino kosti (osrednji, oz Haversian, kanali), druge se na površini kosti odpirajo s hranilnimi odprtinami (foramina nutricia), skozi katere v debelino kosti prodirajo arterije in živci ter izhajajo vene.

Stene osrednjih (haversskih) kanalov (canales centrales) tvorijo koncentrične plošče debeline 4-15 mikronov, kot da so vstavljene ena v drugo. Okoli enega kanala je od 4 do 20 takšnih kostnih plošč. Osrednji kanal, skupaj z okoliškimi ploščami, se imenuje osteon. (Haversov sistem). Osteon je strukturna in funkcionalna enota kompaktne kostne snovi. Prostori med osteoni so zapolnjeni vstavite plošče. Nastane zunanja plast kompaktne snovi zunanje obkrožajoče plošče, ki je produkt kostnotvorne funkcije periosteuma. Notranja plast, ki omejuje votlino kostnega mozga, je predstavljena z notranje obkrožajoče plošče, ki nastanejo iz osteogenih endostalnih celic.

Gobasta (trabekularna) kostna snov (substantia spongiosa) spominja na gobo, zgrajeno iz kostnih plošč (gremov) s celicami med njimi. Lokacija in velikost kostnih žarkov sta določena z obremenitvami, ki jih kost doživlja v obliki napetosti in stiskanja. Črte, ki ustrezajo usmeritvi kostnih gred, se imenujejo kompresijske in napetostne krivulje. Položaj kostnih žarkov pod kotom drug proti drugemu spodbuja enakomeren prenos pritiska (vleka mišic) na kost. Ta oblika zagotavlja trdnost kosti z najmanjšo količino potrebnega kostnega materiala.

Vse kosti razen nje sklepne površine, prekrit z membrano vezivnega tkiva - periosteum. Pokostnica (pokostnica) se zaradi perforantnih (Sharpeyjevih) vezivnotkivnih vlaken, ki prodirajo globoko v kost, trdno zraste s kostjo. Pokostnica ima dve plasti. Zunanji vlaknat plast tvorijo kolagenska vlakna, ki dajejo posebno trdnost pokostnici. Vsebuje krvne žile in živce. Notranji sloj - germinalni, kambialni. Meji neposredno na zunanjo površino kosti in vsebuje osteogene celice, zaradi katerih kost raste v debelino in se po poškodbi obnavlja. Tako pokostnica opravlja ne samo zaščitne in trofične funkcije, temveč tudi funkcije tvorbe kosti.

Z notranje strani, s strani votlin kostnega mozga, je kost prekrita z endosteumom. Endoste (endost) v obliki tanke plošče je tesno ob notranja površina kosti in opravlja tudi osteogeno funkcijo.

Za kosti je značilna pomembna plastičnost. Z lahkoto se obnovijo pod vplivom treninga in telesne aktivnosti, kar se kaže v povečanju ali zmanjšanju števila osteonov, spremembah debeline kostnih plošč kompaktnih in gobastih snovi. Za optimalen razvoj kosti je zaželena zmerna redna vadba. Sedeči življenjski slog in majhne obremenitve prispevajo k oslabitvi in ​​redčenju kosti. Kost pridobi grobo strukturo in se celo delno razgradi (resorpcija kosti, osteoporoza). Na strukturo kosti vpliva tudi poklic. Poleg okoljskih dejavnikov imajo pomembno vlogo tudi dedni in spolni dejavniki.

Plastičnost kostnega tkiva in njegovo aktivno prestrukturiranje sta posledica tvorbe novih kostnih celic in medcelične snovi v ozadju uničenja (resorpcije) obstoječega kostnega tkiva. Resorpcijo zagotavlja aktivnost osteoklastov. Namesto propadle kosti nastanejo nove kostne grede in novi osteoni.

Kemična sestava kostnega tkiva

Medcelični organski matriks kompaktne kosti predstavlja približno 20%, anorganske snovi - 70% in voda - 10%. V gobasti kosti prevladujejo organske sestavine, ki predstavljajo več kot 50%, anorganske spojine predstavljajo 33-40%. Količina vode je približno enaka kot v kompaktni kosti.

Matrica organskega kostnega tkiva. Približno 95 % organskega matriksa je kolagen tipa I. To vrsto kolagena najdemo tudi v kitah in koži, vendar ima kolagen kostnega tkiva nekatere posebnosti. Vsebuje nekoliko več hidroksiprolina, pa tudi proste amino skupine ostankov lizina in oksilizina. To določa prisotnost več navzkrižnih povezav v kolagenskih vlaknih in njihovo večjo trdnost. V primerjavi s kolagenom iz drugih tkiv je za kostni kolagen značilna večja vsebnost fosfata, ki je povezan predvsem s serinskimi ostanki.

Beljakovine nekolagenske narave predstavljajo glikoproteini, beljakovinske komponente proteoglikanov. Sodelujejo pri rasti in razvoju kosti, procesu mineralizacije in presnovi vode in soli. Albumini sodelujejo pri transportu hormonov in drugih snovi iz krvi.

Prevladujoča beljakovina nekolagenske narave je osteokalcin. Prisoten je le v kosteh in zobeh. To je majhen (49 aminokislinskih ostankov) protein, imenovan tudi kostni glutaminski protein ali gla protein. V molekuli osteokalcina najdemo tri ostanke
γ-karboksiglutaminska kislina. Zaradi teh ostankov je sposoben vezati kalcij. Vitamin K je potreben za sintezo osteokalcina (slika 34).

riž. 34. Posttranslacijska modifikacija osteokalcina

Organski matriks kostnega tkiva vključuje glikozaminoglikane, katerih glavni predstavnik je hondroitin-4-sulfat. Hondroitin 6-sulfat, keratan sulfat in hialuronska kislina so vsebovani v majhnih količinah. Osifikacijo spremlja sprememba glikozaminoglikanov: sulfatirane spojine se umaknejo nesulfatnim. Glikozaminoglikani sodelujejo pri vezavi kolagena na kalcij, uravnavanju presnove vode in soli.

Citrat je potreben za mineralizacijo kosti. Tvori kompleksne spojine s kalcijevimi in fosforjevimi solmi, kar omogoča povečanje njihove koncentracije v tkivu do stopnje, pri kateri se lahko začne kristalizacija in mineralizacija. Sodeloval bo tudi pri uravnavanju ravni kalcija v krvi. V kostnem tkivu so poleg citrata našli še sukcinat, fumarat, malat, laktat in druge organske kisline.

Kostni matriks vsebuje majhne količine lipidov. Lipidi igrajo bistveno vlogo pri tvorbi kristalizacijskih jeder med mineralizacijo kosti.

Osteoblasti so bogati z RNK. Visoka vsebnost RNA v kostnih celicah odraža njihovo aktivnost in stalno biosintetsko funkcijo.

Okostje vsakega odraslega človeka vključuje 206 različnih kosti, ki se razlikujejo po strukturi in vlogi. Na prvi pogled se zdijo trdi, neprožni in brez življenja. A to je napačen vtis, v njih se nenehno dogajajo različne stvari. presnovni procesi, uničenje in regeneracija. Skupaj z mišicami in vezmi tvorijo poseben sistem, ki se imenuje " mišično-skeletno tkivo", katerega glavna funkcija je mišično-skeletna. Nastane iz več vrst posebnih celic, ki se razlikujejo po strukturi, funkcionalne lastnosti in pomen. Kostne celice, njihova struktura in funkcije bodo obravnavane še naprej.

Struktura kostnega tkiva

to ločene vrste vezivno tkivo, iz katerega so sestavljene vse kosti v človeškem telesu. Sestavljen je iz posebnih celic in medcelične snovi. Slednji vključuje organsko matrico, sestavljeno iz kolagenskih vlaken (90-95% celotne mase) in mineralnih komponent, predvsem kalcijevih soli (5-10%). Zahvaljujoč tej sestavi ima človeško kostno tkivo harmonično kombinacijo trdote in elastičnosti. Obstajajo tri skupine celic: osteoklasti (levo), osteoblasti (na sredini), osteociti (desno na fotografiji).

Oglejmo si jih podrobneje spodaj. Kolagen, ki ga vsebuje matriks, se razlikuje od kolagena, ki ga najdemo v drugih tkivih, predvsem zaradi dejstva, da vsebuje bolj specifične polipeptide. Vlakna se praviloma nahajajo vzporedno z ravnijo najverjetnejših obremenitev kosti. Zahvaljujoč temu se ohranja elastičnost in čvrstost.

Če je kost izpostavljena klorovodikovi kislini, se mineralne snovi raztopijo, organske snovi (osein) pa ostanejo. Ohranili bodo svojo obliko, vendar bodo postali preveč prožni in zelo dovzetni za deformacije. To stanje je značilno za majhne otroke. Imajo visoko vsebnost oseina, zato so njihove kosti bolj elastične kot pri odraslih. In obratno se zgodi, ko se organske snovi izgubijo, mineralne pa ostanejo. To se zgodi, če na primer kost zažgemo: ohranila bo svojo obliko, hkrati pa bo postala zelo krhka in se lahko zruši že ob rahlem dotiku. Sestava kostnega tkiva je podvržena takšnim spremembam v starosti. Delež mineralnih soli doseže 80% celotne mase. Zato so starejši ljudje bolj dovzetni za različne vrste zlomov in poškodb.

Če določite gostoto kostnega tkiva (volumen), vam bo to omogočilo oceno moči okostja in njegovih posameznih delov. Takšne študije se izvajajo z uporabo računalniške tomografije. Pravočasna diagnoza vam omogoča, da pravočasno začnete zdravljenje ali vzdrževalno terapijo.

Osteoblasti (aktivni): strukturne značilnosti

Osteoblasti so celice kostnega tkiva, ki se nahajajo v njegovih zgornjih plasteh in imajo poligonalno kubično obliko z različne vrste poganjki. Notranja vsebina se ne razlikuje veliko od drugih. Dobro razvit granularni endoplazmatski retikulum vsebuje različne elemente, ribosome, Golgijev aparat, okrogle oz. ovalne oblike jedro je bogato s kromatinom in vsebuje nukleolus. Na zunanji strani so te celice kostnega tkiva obdane z najfinejšimi mikrofibrili.

Glavna funkcija osteoblastov je sinteza sestavin medcelične snovi. To so kolagen (predvsem prve vrste), matrični glikoproteini (osteokalcin, osteonektin, osteopontin, kostni sialoprotein), proteoglikani (biglikan, hialuronska kislina, dekorin), pa tudi različni kostni morfogenetski proteini, rastni faktorji, encimi, fosfoproteini. Pri nekaterih boleznih opazimo oslabljeno proizvodnjo vseh teh spojin s strani osteoblastov. Na primer, za pomanjkanje vitamina C (skorbut) pri otrocih je značilen moten razvoj in rast kosti zaradi okvare v sintezi kolagena in glikozaminoglikanov. Iz istega razloga se upočasni obnova kostnega tkiva in celjenje zlomov. Ker so osteoblasti dejansko odgovorni za rast, so prisotni izključno v razvijajočem se kostnem tkivu.

Mehanizem mineralizacije organskega matriksa z osteoblasti

Obstajata dva načina:

1. Odlaganje kristalov hidroksilata vzdolž kolagenskih fibril iz prenasičene zunajcelične tekočine. Posebno vlogo imajo določeni proteoglikani, ki vežejo kalcij in ga zadržujejo v vrzelih.
2. Izločanje posebnih matričnih veziklov. To so majhne membranske strukture, ki jih sintetizirajo in izločajo osteoblasti. Vsebujejo visoke koncentracije kalcijevega fosfata in alkalne fosfataze. Posebno mikrookolje, ustvarjeno znotraj mehurčkov, spodbuja nastanek prvih kristalov hidroksiapatita.

Hitrost mineralizacije osteoida (kostnega tkiva v fazi nastajanja) je lahko zelo različna; običajno traja približno 15 dni. Motnje lahko nastanejo, ko se zmanjša koncentracija kalcijevih ali fosfatnih ionov v krvi. Posledica tega je mehčanje in deformacija kosti - osteomalacija. Podobne motnje opazimo na primer pri rahitisu (pomanjkanje vitamina D).

Neaktivni (mirujoči) osteoblasti

Nastanejo iz aktivnih osteoblastov, v nerastoči kosti pokrivajo približno 80-95 % njene površine. Imajo sploščeno obliko s fuziformnim jedrom. Preostali organeli so reducirani. Ohranjeni pa so receptorji, ki se odzivajo na različne hormone in rastne faktorje. Povezava med mirujočimi osteoblasti in osteociti se ohranja in tako nastane sistem, ki uravnava presnovo mineralov. Če pride do kakršnihkoli poškodb (poškodbe, zlomi), se aktivirajo, začne se aktivna sinteza kolagena in proizvodnja organskega matriksa. Z drugimi besedami, zaradi njih pride do regeneracije kostnega tkiva. Hkrati so lahko razlog maligni tumor- osteosarkomi.

Osteociti: struktura in funkcije

Te celice tvorijo osnovo zrelega kostnega tkiva. Njihova oblika je vretenasta, s številnimi vejami. Organele so bistveno manjše od osteoblastov, jedro je zaokroženo (v njem prevladuje heteokromatin) z nukleolom. Osteociti se nahajajo v prazninah, vendar nimajo neposrednega stika z matriksom, ampak so obdani s tanko plastjo kostne tekočine. Zagotavlja prehrano celicam.

Podobno so ločeni tudi njihovi procesi, ki so precej dolgi, do 50 µm in se nahajajo v posebnih tubulih. Veliko jih je, kostno tkivo je dobesedno prežeto z njimi, tvorijo njegov drenažni sistem, ki vsebuje tkivno tekočino. Preko njega poteka izmenjava snovi med medceličnino in celicami. Omeniti velja tudi, da se ne delijo, ampak nastanejo iz osteoblastov in so glavne sestavine oblikovanega kostnega tkiva.

Glavna naloga osteocitov je vzdrževanje normalno stanje kostni matriks ter ravnovesje kalcija in fosforja v telesu. Sposobni so zaznati mehanske obremenitve in so občutljivi na električne potenciale, ki nastanejo zaradi delovanja deformacijskih sil. Ob reakciji nanje sprožijo lokalni proces, v katerem se začne obnavljati vezivno kostno tkivo.

Osteoklasti

To ime so dobile velike celice, ki vsebujejo od 5 do 100 jeder, imajo monocitni izvor, uničujejo kosti in hrustanec ali, z drugimi besedami, povzročajo njihovo resorpcijo. Citoplazma osteoklastov vsebuje veliko mitohondrijev, elemente ER (zrnatega) in Golgijevega aparata, ribosome, pa tudi lizosome različnih funkcij. Jedra vsebujejo veliko količino kromatina in imajo jasno vidna jedra. Obstaja tudi zadostno število citoplazemskih procesov, večina jih je na površini, ki meji na uničeno kost. Povečajo območje stika z njim. Kostno tkivo začne razpadati, ko se poveča raven posebnega hormona (paratiroidnega), kar povzroči aktivacijo osteoklastov. Mehanizem tega procesa je povezan s sproščanjem ogljikovega dioksida, ki se pod vplivom posebnega encima (karboanhidraze) pretvori v kislino, imenovano ogljikova kislina, ki raztopi kalcijeve soli.

Mehanizem resorpcije kosti

Omeniti velja, da se proces uničenja odvija ciklično in obdobjem visoke aktivnosti vsake celice vedno sledijo obdobja počitka. Resorpcija poteka v več fazah:

1. Pritrditev osteoklasta na uničeno kostno površino z opaznim izrazitim prestrukturiranjem njegovega citoskeleta.
2. Oksidacija vsebine praznin. Do tega pride bodisi s sproščanjem vsebine vakuole, ki ima kislo okolje, bodisi kot posledica delovanja protonske črpalke.
3. Uničenje mineralne komponente matriksa.
4. Raztapljanje organskih spojin kot posledica delovanja encimov, ki jih izločajo osteoklasti v praznino in jih aktivira kislo okolje.
5. Odstranjevanje produktov uničenja kostnega tkiva.

Uravnavanje aktivnosti osteoklastov določajo splošni in lokalni dejavniki. Prvi sta na primer obščitnični hormon in vitamin D, spodbujata aktivnost. Kalcitonin in estrogeni delujejo zaviralno. Lokalni dejavniki vključujejo tak dejavnik, kot je ustvarjanje lokalnega električnega polja pod mehanskimi obremenitvami, na katere so te celice zelo občutljive.

Struktura kostnega tkiva z grobimi vlakni

Njegovo drugo ime je retikulofibrozno. Nastane v zarodku kot bodoča osnova kosti. Pri odraslem človeku je njegova prisotnost minimalna, ostane v lobanjskih šivih po zacelitvi in ​​na mestih, kjer so kite pritrjene na kosti, pa tudi na področjih osteogeneze, na primer pri celjenju različnih vrst zlomov. Struktura kostnega tkiva te vrste je specifična. Kolagenska vlakna so zbrana v goste snope, ki so razporejeni naključno in imajo med seboj »prečke«. Ima nizko mehansko trdnost, vsebnost osteocitov je bistveno višja v primerjavi z lamelno različico. V patoloških pogojih se ta vrsta rasti kostnega tkiva pojavi pri zlomu kosti ali pri Pagetovi bolezni.

Značilnosti lamelarnega kostnega tkiva

Sestavljen je iz kostnih plošč debeline 4-15 mikronov. Ti pa so sestavljeni iz treh komponent: osteocitov, osnovne snovi in ​​kolagenskih tankih vlaken. Vse kosti odraslega človeka so oblikovane iz tega tkiva. Kolagenska vlakna prve vrste ležijo vzporedno drug z drugim in so usmerjena v določeno smer, v sosednjih kostnih ploščah pa so usmerjena v nasprotno smer in se sekajo skoraj pod pravim kotom. Med njimi so telesa osteocitov v prazninah. Ta struktura kostnega tkiva mu daje največjo moč.

Gobasta kost

Najdemo tudi ime "trabekularna snov". Če potegnemo analogijo, je struktura primerljiva z navadno gobo, zgrajeno iz kostnih plošč s celicami med njimi. Razporejeni so urejeno, v skladu z razporejeno funkcionalno obremenitvijo. Epifize dolgih kosti so večinoma zgrajene iz gobaste snovi, nekatere so mešane in ploščate, vse pa kratke. Vidimo, da gre predvsem za lahke in hkrati močne dele človeškega skeleta, ki doživljajo obremenitve v različnih smereh. Funkcije kostnega tkiva so neposredno povezane z njegovo strukturo, ki v tem primeru zagotavlja velika površina za presnovne procese, ki se izvajajo na njem, daje visoko trdnost v kombinaciji z nizko težo.

Gosta (kompaktna) kostna snov: kaj je to?

Diafize cevastih kosti so sestavljene iz kompaktne snovi, poleg tega pokriva njihove epifize od zunaj s tanko ploščo. Preboden je z ozkimi kanali, skozi katere prehajajo živčna vlakna in krvne žile. Nekateri od njih se nahajajo vzporedno s površino kosti (centralno ali Haversian). Druge se pojavijo na površini kosti (hranilne odprtine), skozi katere prodirajo arterije in živci navznoter, vene pa navzven. Osrednji kanal skupaj s kostnimi ploščami, ki ga obkrožajo, tvori tako imenovani Haversov sistem (osteon). To je glavna vsebina kompaktne snovi in ​​se štejejo za njeno morfofunkcionalno enoto.

Osteon je strukturna enota kostnega tkiva

Njegovo drugo ime je Haversov sistem. To je zbirka kostnih plošč, ki izgledajo kot valji, vstavljeni drug v drugega, prostor med njimi zapolnjujejo osteociti. V središču je Haversov kanal, skozi katerega potekajo krvne žile, ki zagotavljajo presnovo v kostnih celicah. Med sosednjimi strukturnimi enotami so interkalarne (intersticijske) plošče. Pravzaprav so ostanki osteonov, ki so obstajali prej in so bili uničeni v trenutku, ko se je kostno tkivo prestrukturiralo. Obstajajo tudi splošne in okoliške plošče, ki tvorijo najbolj notranjo in zunanjo plast kompaktne kostne snovi.

Periosteum: struktura in pomen

Glede na ime lahko ugotovimo, da pokriva zunanjost kosti. Na njih je pritrjen s pomočjo kolagenskih vlaken, zbranih v debele snope, ki prodirajo in se prepletajo z zunanjo plastjo kostnih plošč. Ima dve različni plasti:

• zunanji (tvorjen je iz gostega vlaknastega, neoblikovanega vezivnega tkiva, prevladujejo vlakna, ki se nahajajo vzporedno s površino kosti);
• notranja plast je pri otrocih dobro izražena, pri odraslih pa manj opazna (tvorjena iz ohlapnih vlaknatih vezivnega tkiva, v katerem so vretenaste ploščate celice – neaktivni osteoblasti in njihovi prekurzorji).

Pokostnica opravlja več pomembne funkcije. Prvič, trofično, to pomeni, da kosti prehranjuje, saj na površini vsebuje posode, ki skupaj z živci prodrejo v notranjost skozi posebne odprtine za hranila. Ti kanali hranijo kostni mozeg. Drugič, regenerativno. To je razloženo s prisotnostjo osteogenih celic, ki se ob stimulaciji pretvorijo v aktivne osteoblaste, ki proizvajajo matriks in povzročajo rast kostnega tkiva, kar zagotavlja njegovo regeneracijo. Tretjič, mehanska ali podporna funkcija. To pomeni, da zagotavlja mehansko povezavo kosti z drugimi strukturami, ki so nanjo pritrjene (kite, mišice in vezi).

Funkcije kostnega tkiva

Med glavnimi funkcijami so naslednje:

1. Motor, podpora (biomehanska).
2. Zaščitna. Kosti ščitijo možgane, krvne žile in živce pred poškodbami, notranji organi itd.
3. Hematopoetski: v kostni mozeg pride do hemo- in limfopoeze.
4. Presnovna funkcija (sodelovanje pri presnovi).
5. Reparativno in regenerativno, sestavljeno iz obnove in regeneracije kostnega tkiva.
6. Morfotvorna vloga.
7. Kostno tkivo je neke vrste skladišče mineralov in rastnih faktorjev.