Țesutul osos este cel mai important țesut din corpul nostru. Îndeplinește multe funcții. Țesutul osos în histologie este denumit un tip de țesut conjunctiv scheletic, care include și țesut cartilaj. Celulele țesuturilor conjunctive ale scheletului, inclusiv osul, se dezvoltă din mezenchim.
Tesuturi conjunctive scheletice
Țesuturile conjunctive ale scheletului îndeplinesc multe funcții:
- Oasele sunt coloana vertebrală a întregului organism. Scheletul permite unei persoane, formată în întregime din țesuturi moi, să se simtă încrezătoare în spațiu.
- Mulțumită scheletului pe care îl putem muta. Mușchii sunt atașați de oase, care la rândul lor formează pârghii de mișcare care vă permit să efectuați orice acțiune.
- Depozitul multor minerale este situat în țesutul osos. Țesutul osos este implicat în metabolismul fosfatului și calciului.
- Hematopoieza apare în oase, și anume în măduva osoasă roșie.
Funcțiile țesutului osos în histologie sunt definite ca coincid cu funcțiile tuturorțesuturi conjunctive scheletice, dar acest țesut are o serie de proprietăți unice.
Principala caracteristică și diferența dintre țesutul osos și alt țesut conjunctiv este conținutul său ridicat de minerale, care este de 70%. Aceasta explică rezistența oaselor, deoarece substanța intercelulară a țesutului conjunctiv osos este în stare solidă.
Tesuturi osoase. Compoziția chimică a țesutului osos
Țesutul osos trebuie să înceapă cu studiul compoziției sale chimice. Acest lucru vă va permite să înțelegeți proprietățile sale speciale. Conținutul de substanțe organice din țesut este de la 10 la 20%. Apa conține de la 6% la 20%, minerale, așa cum am menționat mai sus, mai ales - până la 70%. Elementele principale ale substanței minerale a osului sunt fosfatul de calciu și hidroxiapatitele. De asemenea, bogat în săruri minerale.
Combinația de substanțe organice și anorganice ale țesutului osos explică rezistența, elasticitatea oaselor, capacitatea lor de a rezista la sarcini grele. În același timp, un conținut prea mare de minerale face ca oasele să fie semnificativ casante.
Substanța intercelulară este formată din 95% colagen de tip I. Materia organică se acumulează pe fibrele proteice. Fosfoproteinele contribuie la acumularea ionilor de calciu în oase. Proteoglicanii promovează legarea colagenului de compușii minerali, a căror formare, la rândul lor, este asistată de fosfatază alcalină și osteonectină, care stimulează creșterea în continuare a cristalelor anorganice.
Componente celulare
Celule osoase înHistologia este împărțită în trei tipuri: osteoblaste, osteocite și osteoclaste. Componentele celulare interacționează între ele, formând un sistem integral.
Osteoblaste
Osteoblastele sunt celule cubice, de formă ovală, cu un nucleu situat excentric. Dimensiunea unor astfel de celule este de aproximativ 15-20 microni. Organelele sunt bine dezvoltate, EPS granular și complexul Golgi sunt exprimate, ceea ce poate explica sinteza activă a proteinelor exportate. În histologie, pe un preparat de țesut osos, citoplasma celulelor se colorează bazofil.
Osteoblastele sunt localizate pe suprafața fasciculelor osoase în osul emergent, unde rămân în oasele mature în substanța spongioasă. În oasele formate, osteoblastele pot fi întâlnite în periost, în endostul care acoperă canalul medular, în spațiul perivascular al osteonilor.
Osteoblastele sunt implicate în osteogeneză. Datorită sintezei active și exportului de proteine, se formează o matrice osoasă. Datorită fosfatazei alcaline, care este activă în celulă, există o acumulare de minerale. Nu uitați că osteoblastele sunt precursorii osteocitelor. Osteoblastele secretă vezicule ale matricei, al căror conținut declanșează formarea de cristale din minerale din matricea osoasă.
Osteoblastele sunt împărțite în active și în repaus. Cei activi participă la osteogeneză și produc componente ale matricei. Osteoblastele în repaus cu o membrană endostală protejează osul de osteoclaste. Osteoblastele de repaus pot fi activate cândajustare osoasă.
Osteocite
Osteocitele sunt celule mature, bine diferențiate ale țesutului osos, situate una câte una în goluri, numite și cavități osoase. Celule de formă ovală cu numeroase procese. Dimensiunea osteocitelor este de aproximativ 30 de microni în lungime și până la 12 în lățime. Miezul este alungit, situat în centru. Cromatina este condensată și formează aglomerări mari. Organelele sunt slab dezvoltate, ceea ce poate explica activitatea sintetică scăzută a osteocitelor. Celulele sunt conectate între ele prin procese prin contactele celulare ale nexurilor, formând sincitiul. Prin procese, există un schimb de substanțe între țesutul osos și vasele de sânge.
Osteoclaste
Osteoclastele, spre deosebire de osteoblaste și osteocite, provin din celulele sanguine. Osteocitele se formează prin fuziunea mai multor promonocite, așa că unii autori nu le consideră celule și le clasifică drept simplaste.
După structură, osteoclastele sunt celule mari, ușor alungite. Dimensiunea celulei poate varia de la 60 la 100 µm. Citoplasma poate fi colorată atât oxifil cât și bazofil, totul depinde de vârsta celulelor.
Există mai multe zone într-o celulă:
- Basal, care conține principalele organite și nuclee.
- Margine ciufulită de microvilozități care pătrund în os.
- Zonă veziculară care conține enzime de degradare a oaselor.
- Zonă de aderență deschisă la culoare pentru a promova fixarea celulelor.
- Zonăresorbție
Osteoclastele distrug țesutul osos, sunt implicate în remodelarea osoasă. Distrugerea substanței osoase, sau, cu alte cuvinte, resorbția, este o etapă importantă de restructurare, urmată de formarea unei noi substanțe cu ajutorul osteoblastelor. Localizarea osteoclastelor coincide cu prezența osteoblastelor, în depresiuni de pe suprafețele grinzilor osoase, în endost și periost.
Periost
Periostul este format din osteoblaste, osteoclaste și celule osteogene care sunt implicate în creșterea și repararea oaselor. Periostul este bogat în vase de sânge, ale căror ramuri se înfășoară în jurul osului, pătrunzând în substanța acestuia.
În histologie, clasificarea țesutului osos nu este foarte extinsă. Țesăturile sunt împărțite în fibre grosiere și lamelare.
țesut osos fibros grosier
Țesutul osos fibros grosier apare în principal la un copil înainte de naștere. La adult rămâne în suturile craniului, în alveolele dentare, în urechea internă, în locurile în care tendoanele sunt atașate de oase. Țesutul osos grosier fibros în histologie este determinat de predecesorul lamelar.
Țesutul este format din fascicule groase aranjate haotic de fibre de colagen, care sunt situate într-o matrice formată din substanțe anorganice. În substanța intercelulară există și vase de sânge, care sunt destul de slab dezvoltate. Osteocitele sunt localizate în substanța intercelulară în sistemele de lacune și canale.
Țesut osos lamelar
Toate oasele corpului adultului, cu excepția locurilor de atașare a tendoanelor și a zonelor de suturi craniene, constau din os lamelarțesut conjunctiv.
Spre deosebire de țesutul osos fibros grosier, toate componentele țesutului lamelar sunt structurate și formează plăci osoase. Fibrele de colagen dintr-o placă au o singură direcție.
Există două varietăți de țesut osos lamelar în histologie - spongios și compact.
Materie spongioasă
În substanța spongioasă, plăcile sunt combinate în trabecule, unitățile structurale ale substanței. Plăcile arcuate sunt paralele între ele, formând fascicule osoase avasculare. Plăcile sunt orientate de-a lungul direcției trabeculelor.
Trabeculele sunt conectate între ele în unghiuri diferite, formând o structură tridimensională. Celulele osoase sunt situate în golurile dintre grinzile osoase, ceea ce face ca această substanță să fie poroasă, explicând denumirea țesutului. Celulele conțin măduvă osoasă roșie și vase de sânge care hrănesc osul.
Substanța spongioasă este situată în partea interioară a oaselor plate și spongioase, în epifizele și straturile interioare ale diafizei tubulare.
Materie osoasă compactă
Histologia țesutului osos lamelar ar trebui bine studiată, deoarece acest tip de țesut osos este cel mai complex și conține multe elemente diferite.
Plăcile osoase într-o substanță compactă sunt dispuse în cerc, sunt introduse una în alta, formând o grămadă densă, unde practic nu există goluri. Unitatea structurală este osteonul, formatplăci osoase. Înregistrările pot fi împărțite în mai multe tipuri.
- Plăci generale exterioare. Sunt situate direct sub periost, înconjurând întregul os. În oasele spongioase și plate, substanța compactă poate fi exprimată numai prin astfel de plăci.
- Plăci Osteon. Acest tip de placă formează osteoni, plăci concentrice care se află în jurul vaselor. Osteonul este elementul principal al substanței compacte a diafizelor din oasele tubulare.
- Plăci încorporate, care sunt rămășițele plăcilor în descompunere.
- Lamelele generale interne înconjoară canalul medular cu măduvă galbenă.
Substanța compactă este localizată în stratul superficial al oaselor plate și spongioase, în diafiza și straturile superficiale ale epifizei oaselor tubulare.
Osul este acoperit cu periost, care conține celule cambiale, datorită cărora osul crește în grosime. Periostul conține și osteoblaste și osteoclaste.
Sub periost se află un strat de plăci generale exterioare.
În chiar centrul osului tubular se află cavitatea medulară, acoperită cu endost. Endostul este acoperit cu plăci generale interioare, înglobându-l într-un inel. Trabeculele de substanță spongioasă se pot învecina cu cavitatea medulară, astfel încât în unele locuri plăcile pot deveni mai puțin pronunțate.
Între straturile exterior și interior ale plăcilor generale se află stratul osteon al osului. În centrul fiecărui osteon se află un canal Haversian cu un vas de sânge. Canalele Haversiene comunică între ele prin canale Volkmann transversale. Spațiul dintre plăci și vas se numește perivascular, vasul este acoperit cu țesut conjunctiv lax, iar spațiul perivascular conține celule asemănătoare cu cele ale periostului. Canalul este înconjurat de straturi de plăci de osteon. La rândul lor, osteonii sunt separați unul de celăl alt printr-o linie de resorbție, care este adesea numită clivaj. De asemenea, între osteoni se află plăci intercalate, care sunt materialul rezidual al osteonilor.
Lacunele osoase cu osteocite închise în ele sunt situate între plăcile de osteon. Procesele osteocitelor formează tubuli, prin care nutrienții sunt transportați către oase perpendicular pe plăci.
Fibrele de colagen fac posibilă observarea canalelor osoase și a cavităților la microscop, deoarece zonele căptușite cu colagen sunt pătate de maro.
În histologia preparatului, țesutul osos lamelar este colorat conform Schmorl.
Osteogeneza
Osteogeneza este fie directă, fie indirectă. Dezvoltarea directă se realizează din mezenchim, din celulele țesutului conjunctiv. Indirect - din celulele cartilajului. În histologie, osteogeneza directă a țesutului osos este considerată înainte de indirectă, deoarece este un mecanism mai simplu și mai vechi.
Osteogeneză directă
Oasele craniului, oasele mici ale mâinii și alte oase plate se dezvoltă din țesutul conjunctiv. În formarea oaselor în acest fel, se pot distinge patru etape
- Formarea primordiului scheletic. În prima lună, celulele stem stromale intră în mezenchim din somiți. Are loc o multiplicare a celulelor, îmbogățirea țesutului cu vase. Sub influența factorilor de creștere, celulele formează grupuri de până la 50 de bucăți. Celulele secretă proteine, se înmulțesc și cresc. În celulele stem stromale, începe procesul de diferențiere, acestea se transformă în celule progenitoare osteogene.
- Stadiul osteoid. În celulele osteogene au loc sinteza proteinelor și acumularea de glicogen, organelele devin mai mari, funcționează mai activ. Celulele osteogene sintetizează colagenul și alte proteine, cum ar fi proteina morfogenetică osoasă. În timp, celulele încep să se înmulțească mai rar și să se diferențieze în osteoblaste. Osteoblastele sunt implicate în formarea substanței intercelulare, săracă în minerale și bogată în materie organică, osteoid. În acest stadiu apar osteocitele și osteoclastele.
- Mineralizare osteoid. În acest proces sunt implicate și osteoblastele. Fosfataza alcalină începe să lucreze în ele, a cărei activitate contribuie la acumularea de minerale. Veziculele matricei umplute cu proteina osteocalcină și fosfat de calciu apar în citoplasmă. Mineralele aderă la colagen datorită osteocalcinei. Trabeculele cresc și, conectându-se între ele, formează o rețea în care mai rămân mezenchimul și vasele. Țesutul rezultat se numește țesut membranos primar. Țesutul osos este cu fibre grosiere, formând osul spongios primar. În această etapă, din mezenchim se formează periostul. Celulele apar în apropierea vaselor de sânge ale periostului, care vor participa apoi la creșterea și regenerarea osului.
- Formarea plăcilor osoase. În această etapă, existăînlocuirea țesutului osos membranos primar cu lamelar. Osteonii încep să umple golurile dintre trabecule. Osteoclastele pătrund în os din vasele de sânge, care formează cavități în acesta. Osteoclastele sunt cele care creează o cavitate pentru măduva osoasă, afectează forma osului.
Osteogeneză indirectă
Osteogeneza indirectă are loc în timpul dezvoltării oaselor tubulare și spongioase. Pentru a înțelege toate mecanismele osteogenezei, trebuie să cunoașteți bine histologia cartilajelor și a țesuturilor conjunctive osoase.
Întregul proces poate fi împărțit în trei pași:
- Formarea modelului de cartilaj. În diafiză, condrocitele devin deficitare în nutrienți și devin vezicule. Veziculele matricei eliberate duc la calcificarea țesutului cartilaginos. În histologie, cartilajul și țesutul osos sunt interconectate. Încep să se înlocuiască unul pe altul. Pericondrul devine periostul. Celulele condrogenice devin osteogene, care la rândul lor devin osteoblaste.
- Formarea osului spongios primar. În locul modelului cartilaginos apare țesut conjunctiv fibros dur. De asemenea, se formează un inel osos pericondral, o manșetă osoasă, unde osteoblastele formează trabecule chiar la locul diafizei. Datorită apariției unei manșete osoase, nutriția cartilajului devine imposibilă, iar condrocitele încep să moară. Cartilajul și țesutul osos în histologie sunt foarte interconectate. După moartea condrocitelor, osteoclastele formează canale de la periferia osului până la adâncimea diafizei, de-a lungul cărora se deplasează osteoblastele, celulele osteogene și vasele de sânge. Începe osificarea endocondrală, transformându-se în cele din urmă în epifizare.
- Refacerea țesăturii. Țesutul fibros grosier primar se transformă treptat în lamelar.
Creșterea și dezvoltarea țesutului osos
Creșterea oaselor la om ajunge până la 20 de ani. Osul crește în lățime datorită periostului, în lungime datorită plăcii de creștere metaepifizare. În placa metaepifizară se pot distinge zona cartilajului de repaus, zona cartilajului columnar, zona cartilajului vezicular și zona cartilajului calcificat.
Mulți factori influențează creșterea și dezvoltarea oaselor. Aceștia pot fi factori ai mediului intern, factori de mediu, lipsa sau excesul anumitor substanțe.
Creșterea este însoțită de resorbția țesutului vechi și înlocuirea acestuia cu unul nou tânăr. În copilărie, oasele cresc foarte activ.
Creșterea osoasă este influențată de mulți hormoni. De exemplu, somatotropina stimulează creșterea osoasă, dar cu excesul său poate apărea acromegalia, cu o deficiență - nanism. Insulina este esentiala pentru dezvoltarea corecta a celulelor osteogene si stem stromale. Hormonii sexuali afectează și creșterea oaselor. Conținutul lor crescut la o vârstă fragedă poate duce la scurtarea oaselor din cauza osificării precoce a plăcii metaepifizare. Conținutul lor redus la vârsta adultă poate duce la osteoporoză, crește fragilitatea osoasă. Hormonul tiroidian calcitonina duce la activarea osteoblastelor, paratirina crește numărul de osteoclaste. Tiroxina afectează centrii de osificare, hormonii glandelor suprarenale - procesele de regenerare.
Creșterea osoasă areinfluențează și unele vitamine. Vitamina C promovează sinteza colagenului. În cazul hipovitaminozei, se poate observa o încetinire a regenerării țesutului osos, histologia în astfel de procese poate ajuta la aflarea cauzelor bolii. Vitamina A accelerează osteogeneza, ar trebui să fii atent, deoarece cu hipervitaminoză are loc o îngustare a cavităților osoase. Vitamina D ajută organismul să absoarbă calciul, cu beriberi, oasele sunt îndoite. În același timp, țesutul osos plastic format în histologie este însoțit de termenul de osteomalacie, iar astfel de simptome sunt, de asemenea, caracteristice rahitismului la copii.
Reformarea osului
În procesul de restructurare, țesutul conjunctiv fibros grosier este înlocuit cu țesut lamelar, substanța osoasă este reînnoită și conținutul de minerale este reglat. În medie, 8% din substanța osoasă este reînnoită pe an, iar țesutul spongios este reînnoit de 5 ori mai intens decât cel lamelar. În histologia țesutului osos, se acordă o atenție deosebită mecanismelor de remodelare osoasă.
Restructurarea include resorbția, distrugerea țesuturilor și osteogeneza. Odată cu vârsta, resorbția poate predomina. Aceasta explică osteoporoza la vârstnici.
Procesul de restructurare constă din patru etape: activare, resorbție, reversiune și formare.
Regenerarea țesutului osos în histologie este considerată ca un fel de remodelare osoasă. Acest proces este foarte important, dar cel mai important, cunoscând factorii care afectează procesul de regenerare, îl putem accelera, ceea ce este foarte important în cazul fracturilor osoase.
Cunoștințe de histologie, țesutul osos uman este util atât pentru medici, cât și pentru oamenii obișnuiți. Înțelegerea unor mecanisme poate ajuta chiar și în lucrurile de zi cu zi, de exemplu, în tratamentul fracturilor, în prevenirea rănilor. Structura țesutului osos în histologie este bine studiată. Dar totuși, țesutul osos este departe de a fi pe deplin explorat.
