Пластинчатая костная ткань поперечный срез диафиза берцовой кости
Развитие костной ткани на месте хряща протекает несколько сложнее, чем остеогистогенез, совершающийся непосредственно в мезенхиме. В этом случае развитию костной ткани предшествует образование хрящевой модели трубчатой кости, выполняющей опорную функцию на докостной стадии формирования скелета. Исходными клетками являются камбиальные клетки надхрящницы — адвентициальные. При подрастании к надхрящнице кровеносных сосудов и улучшении условий трофики и оксигенации эти клетки дифференцируются не в хондробласты, а в остеобласты, вырабатывающие межклеточное вещество ретикулофиброзной костной ткани. Они образуют подобие костной манжетки, окружающей хрящевую модель будущей трубчатой кости. Так возникает перихондральная костная ткань и надкостница. Окруженные костной тканью хрящевые клетки, утратившие связь с источником питания, подвергаются дегенерации. В возникшие полости дегенерирующего хряща из надкостницы врастают кровеносные сосуды с расположенными вокруг них камбиальными клетками. Некоторые из них превращаются в остеобласты, обусловливающие энхондральное развитие ретикулофиброзной костной ткани. Клетки, которые замуровываются в межклеточное вещество, дифференцируются в остеоциты, а периферически расположенные клетки — остеобласты — размножаются и продолжают синтез и секрецию компонентов межклеточного вещества. Все эти процессы первоначально протекают в середине хрящевой модели трубчатой кости (диафизе) и распространяются в проксимальном и дистальном направлениях.
В зоне контакта хрящевой и костной тканей можно выделить зоны неизмененного хряща, размножающихся хондроцитов, формирующих клеточные колонки, зону дегенерации и замещения хряща костной тканью. Зона размножающихся хрящевых клеток определяет зону роста будущей кости и важна для формирования вектора роста кости.
Одновременно с формированием ретикулофиброзной костной ткани, содержащей остеобласты и остеоциты, возникает другой гистогенетический тип клеток — остеокласты. Это крупные многоядерные (до 20-100 ядер) клетки размером до 100 мкм в диаметре являются производными стволовой кроветворной клетки. Цитоплазма остеокластов оксифильна со слабо развитой эндоплазматической сетью. Хорошо развит комплекс Гольджи. В цитоплазме много лизосом, содержащих кислую фосфатазу, коллагеназу, карбоангидразу и другие ферменты. Особенно много лизосом в той части цитоплазмы остеокластов, которая обращена к разрушаемой ткани. На этой поверхности имеются многочисленные выросты цитоплазмы, образующие подобие «щеточной (гофрированной) каемки». Остеокласты специализированы на «внеклеточной работе» лизосом: гидролитические ферменты из них выходят и резорбируют межклеточное вещество. Методами микрокиносъемки показано, что остеокласты подвергают деминерализации и разрушению оссеиновые волокна и аморфное вещество, а затем макрофаги фагоцитируют остатки органического субстрата. Остеокласты разрушают хрящевую ткань и ретикулофиброзную костную ткань, формируя каналы для врастающих сосудов и проникновения остеобластов.
Последующие стадии гистогенеза складываются из процессов новообразования костной ткани, ее разрушения остеокластами и перестройки — ремоделирования. Важным фактором гистогенеза пластинчатой костной ткани, входящей в состав трубчатой кости, является вектор роста кости. Он определяет направление движения остеокластов, следовательно, формирования каналов и врастание в них кровеносных сосудов (по вектору роста). Кровеносный сосуд, в свою очередь, определяет упорядоченное (концентрическое) расположение остеобластов вокруг себя. При этом остеобласты синтезируют межклеточное вещество, оссеиновые волокна которого упорядоченно (параллельно) располагаются возле остеобласта и при минерализации формируют костную пластинку, толщиной 3-10 мкм. Соседняя костная пластинка содержит оссеиновые фибриллы, которые располагаются под углом по отношению к первым.
На протяжении гистогенеза и всей возрастной динамики костной ткани в ней происходит непрерывная перестройка благодаря согласованной деятельности остеобластов и остеоцитов, образующих межклеточное вещество, а также остеокластов, разрушающих костную ткань, что необходимо для процессов ее самообновления. Так происходит смена генераций костных пластинок и формирующихся структурно-функциональных единиц — остеонов, достигается упорядоченность расположения последних, следовательно, высокая механическая прочность костной ткани и кости как органа (см. кость).
Читайте также: Ткань с металлическим блеском
Дентиноидная костная ткань отличается отсутствием тел костных клеток в толще межклеточного вещества. Дентин — это вещество, состоящее из коллагеновых волокон и основного аморфного вещества, пропитанного минеральными солями. Образующие дентин зуба клетки — одонтобласты (точнее — их ядросодержащая часть) — расположены вне дентина в пульпе зуба. Дентин пронизан дентинными канальцами, в которых проходят отростки одонтобластов. Сходное строение имеет цемент зуба.
Ретикулофиброзная (грубоволокнистая) костная ткань характеризуется беспорядочным расположением оссеиновых фибрилл в виде толстых, плотных пучков волокон и основного аморфного вещества. Такая костная ткань образует кости в зародышевом и раннем постнатальном периодах. У взрослого человека она сохраняется лишь на месте прикрепления сухожилии к кости, в зарастающих швах черепа, а также в составе тканевого регенерата на месте переломов костей.
Пластинчатая костная ткань отличается упорядоченным расположением оссеиновых фибрилл в составе костных пластинок. Последние образуют расположенные один за другим слои пропитанного солями кальция фибрилл, образованных остеобластами. Слои имеют толщину от 3-7 до нескольких сотен микрометров. Каждая костная пластинка состоит из параллельно ориентированных тонких оссеиновых (коллагеновых) волокон (коллаген 1-го типа). Но коллагеновые волокна двух прилежащих друг к другу костных пластинок ориентированы под разными углами. Костная пластинка соединяется с соседней пластинкой коллагеновыми фибриллами. Так создается прочная волокнистая основа кости. Костные пластинки располагаются концентрически вокруг сосудов, то есть формируют остеоны — структурно-функциональные единицы пластинчатой кости как органа. Кроме этого существуют наружные и внутренние окружающие и вставочные пластинки трубчатой кости (см. ниже).
Регенерация. В регенерации костной ткани участвуют детерминированные остеогенные элементы в составе надкостницы, механоциты костного мозга, которые размножаются и дифференцируются в остеобласты. Продуцируя межклеточное вещество, остеобласты дифференцируются в остеоциты и образуют ретикулофиброзную костную ткань. Кроме того, адвентициальные клетки волокнистой соединительной ткани надкостницы также принимают участие в регенерации костной ткани. Однако дифференцировка их во многом зависит от микроокружения, внетканевых и внеорганных факторов (например, от репозиции отломков, неподвижности отломков, оксигенации места перелома и др.).
Дифференцировка адвентициальных клеток возможна в трех направлениях: остеогенном, хондрогенном, фибробластическом. Этим определяется соотношение различных видов тканей в регенерате. При преимущественно остеобластическом гистогенезе формируется ретикулофиброзная костная ткань, которая постепенно ремоделируется с образованием костной ткани, напоминающей по своему строению пластинчатую.
Скелетные соединительные ткани
Рис. 74. Гиалиновая хрящевая ткань (участок гиалинового хряща)
1 — надхрящница: 1.1 — наружный фиброзный слой, 1.2 — внутренний (хондрогенный) клеточный слой, 1.3 — кровеносные сосуды; 2 — зона молодого хряща: 2.1 — хондроциты, 2.2 — межклеточное вещество (хрящевой матрикс); 3 — зона зрелого хряща: 3.1 — клеточная территория, 3.1.1 — изогенная группа хондроцитов, 3.1.2 — территориальный матрикс, 3.2 — интертерриториальный матрикс
Рис. 75. Эластическая хрящевая ткань (участок эластического хряща)
1 — изогенная группа хондроцитов; 2 — межклеточное вещество (хрящевой матрикс): 2.1 — эластические волокна, 2.2 — основное вещество
Рис. 76. Волокнистая (фиброзная) хрящевая ткань (участок волокнистого хряща)
1 — изогенные группы хондроцитов; 2 — межклеточное вещество (хрящевой матрикс): 2.1 — коллагеновые волокна
Рис. 77. Развитие костной ткани непосредственно из мезенхимы (прямой остеогенез)
1 — костная трабекула: 1.1 — лакуны остеоцитов, 1.2 — обызвествленное межклеточное вещество, 1.3 — остеобласты, 1.3.1 — активные остеобласты, 1.3.2 — неактивные остеобласты, 1.4 — остеокласты, 1.5 — эрозионная лакуна; 2 — клетки остеогенной (дифференцирующейся из мезенхимы) соединительной ткани; 3 — кровеносный сосуд
Читайте также: С днем рождения открытки из ткани
Рис. 78. Ультраструктурная организация клеток костной ткани
А — остеобласт; Б — остеоцит; В — остеокласт
1 — ядро (ядра); 2 — цитоплазма: 2.1 — цистерны гранулярной эндоплазматической сети, 2.2 — комплекс Гольджи, 2.3 — митохондрии, 2.4 — микроворсинки, 2.5 — микроскладчатая кайма (цитоплазматические отростки); 3 — остеоид; 4 — обызвествленное межклеточное вещество; 5 — лакуна остеоцита (содержит тело клетки); 6 — костные канальцы с отростками остеоцита; 7 — эрозионная лакуна: 7.1 — эрозионный фронт
Рис. 79. Развитие кости на месте хряща (непрямой остеогенез)
1 — диафиз: 1.1 — надкостница, 1.1.1 — осте огенный слой (внутренний слой надкостницы), 1.2 — перихондральное костное кольцо, 1.2.1 — отверстие, 1.3 — остатки обызвествленного хряща, 1.4 — эндохондральная кость, 1.5 — кровеносные сосуды, 1.6 — формирующийся костный мозг; 2 — эпифизы: 2.1 — надхрящница, 2.2 — зона покоя, 2.3 — зона пролиферации (с колонками хондроцитов), 2.4 — зона гипертрофии, 2.5 — зона кальцификации; 3 — суставная сумка
Рис. 80. Грубоволокнистая костная ткань (тотальный плоскостной препарат)
1 — лакуна остеоцита (место расположения тела клетки); 2 — костные канальцы (содержащие отростки остеоцитов); 3 — межклеточное вещество
Рис. 81. Пластинчатая костная ткань (поперечный срез диафиза декальцинированной трубчатой кости)
Окраска: тионин-пикриновая кислота
1 — надкостница: 1.1 — перфорирующий (фолькмановский) канал, 1.1.1 — кровеносный сосуд;
2 — компактное вещество кости: 2.1 — наружные опоясывающие пластинки, 2.2 — остеоны, 2.3 — интерстициальные пластинки, 2.4 — внутренние опоясывающие пластинки; 3 — губчатое вещество кости: 3.1 — костные трабекулы, 3.2 — эндост, 3.3 — межтрабекулярные пространства
Рис. 82. Поперечный срез остеона
(диафиз декальцинированной трубчатой кости)
Окраска: тионин-пикриновая кислота
1 — канал остеона: 1.1 — соединительная ткань, 1.2 — кровеносные сосуды; 2 — концентрические костные пластинки; 3 — лакуна остеоцита, содержащее его тело; 4 — костные канальцы с отростками остеоцитов; 5 — цементирующая линия
Рис. 83. Пластинчатая костная ткань. Участок губчатого вещества (диафиз декальцинированной трубчатой кости)
Окраска: тионин-пикриновая кислота
1 — костные трабекулы; 2 — пакеты костных пластинок; 3 — цементирующие линии; 4 — лакуны остеоцитов, содержащие их тела; 5 — костные канальцы с отростками остеоцитов; 6 — эндост; 7 — межтрабекулярные пространства; 8 — костный мозг; 9 — жировая ткань; 10 — кровеносный сосуд
Рис. 84. Синовиальное соединение (сустав). Общий вид
1 — кость: 1.1 — надкостница; 2 — синовиальное соединение (сустав): 2.1 — суставная капсула (сумка), 2.2 — суставной хрящ (гиалиновый), 2.3 — суставная полость (содержит синовиальную жидкость)
Рис. 85. Участок синовиального соединения (сустава)
1 — суставная капсула (сумка): 1.1 — волокнистый слой, 1.2 — синовиальный слой, образующий синовиальные ворсинки (показаны жирными стрелками),1.2.1 — синовиальная интима (синовиоциты), 1.2.2 — глубокая часть субинтимального фиброваскулярного слоя, 1.2.3 — поверхностная часть субинтимального фиброваскулярного слоя; 2 — суставной хрящ (гиалиновый): 2.1 — тангенциальная зона, 2.1.1 — бесклеточная пластинка, 2.1.2 — уплощенные хондроциты, 2.2 — промежуточная зона, 2.2.1 — округлые хондроциты, 2.2.2 — изогенные группы хондроцитов, 2.3 — радиальная зона, 2.3.1 — колонки хондроцитов, 2.3.2 — слой гипертрофированных (дистрофически измененных) хондроцитов, 2.4 — пограничная линия (фронт минерализации), 2.5 — кальцифицированный гиалиновыйхрящ; 3 — субхондральная костная ткань
Читайте также: Сколько в одном метре ткани вес
Рис. 86. Ультраструктурная организация синовиальных клеток (синовиоцитов)
A — синовиоцит A (фагоцитирующая синовиальная клетка);
B — синовиоциты В (секреторные синовиальные клетки):
1 — ядро, 2 — цитоплазма: 2.1 — митохондрии, 2.2 — цистерны гранулярной эндоплазматической сети, 2.3 — лизосомы, 2.4 — секреторные гранулы, 2.5 — микроворсинки, 2.6 — цитоплазматический отросток
Кости голени
Скелет голени состоит из двух неравной толщины длинных трубчатых костей — большеберцовой и малоберцовой. Первая лежит медиально, а вторая — латерально. Из двух костей голени только одна больше-берцовая кость сочленяется с бедреной костью при помощи коленного сустава. Вертикальная, так называемая механическая, ось всей нижней конечности, по которой передается тяжесть туловища на площадь опоры, проходит от центра головки бедренной кости через середину коленного сустава к середине голеностопного сустава, причем внизу она совпадает с продольной осью большеберцовой кости, которая, таким образом, выносит на себе всю тяжесть тела, а потому имеет большую толщину, чем малоберцовая кость.
Иногда большеберцовая кость отклоняется от механической оси в медиальную или латеральную сторону, вследствие чего боковой угол между бедром и голенью становится или острее, или тупее. Когда эти отклонения сильно выражены, то в первом случае получается форма нижних конечностей, известная под именем Х-образных ног, genu valgum, а во втором — форма О-образных ног, genu varum.
Большеберцовая кость
Большеберцовая кость, tibia. Проксимальный конец ее (эпифиз) образует два мыщелка — медиальный, condylus medialis, и латеральный, condylus lateralis. Мыщелки на стороне, обращенной к бедренной кости, снабжены слабовогнутыми суставными площадками, facies articularis superior, для сочленения с мыщелками бедренной кости. Обе суставные поверхности мыщелков больше-берцовой кости разделены между собой возвышением, называемым eminentia intercondylaris, которое имеет два бугорка — tuberculum intercondylar mediale et laterale.
У переднего и заднего концов этого возвышения находится по небольшой ямке, из которых передняя называется area intercondylaris anterior, а задняя — area intercondylaris posterior (все эти образования обусловлены прикреплением внутрисуставных связок). Суставные поверхности окружены утолщенным краем (след прикрепления суставной капсулы, метафиз).
Несколько ниже последнего, уже на передней поверхности большеберцовой кости, находится довольно массивная шероховатая выпуклость, tuberositas tibiae (апофиз), место прикрепления сухожилия четырехглавой мышцы (в виде связки надколенника). В области заднебоковой части латерального мыщелка помещается небольшая плоская суставная поверхность — место сочленения с головкой малоберцовой кости, facies artucilaris fibularis.
Тело большеберцовой кости имеет трехгранную форму, на нем различают 3 грани, или края: передний, margo anterior, медиальный, margo medialis, и латеральный, обращенный к малоберцовой кости и служащий местом прикрепления межкостной перепонки, margo interossea. Между 3 гранями находятся 3 поверхности: задняя, facies posterior, медиальная, facies mediales, и латеральная, facies lateralis. Медиальная поверхность и передняя (самая острая) грань ясно прощупываются под кожей. Нижний дистальный конец большеберцовой кости (эпифиз) на медиальной стороне имеет книзу крепкий отросток — медиальную лодыжку, malleolus medialis. Позади последней имеется плоская костная бороздка, sulcus malleolaris, след прохождения сухожилия.
На нижнем конце большеберцовой кости имеются приспособления для сочленений, с костями стопы, facies articuldris inferior, и на латеральной стороне медиальной лодыжки — facies articuldris malleoli. На латеральном крае дистального конца большеберцовой кости находится вырезка, incisura fibularis, место соединения с малоберцовой костью.
Видео нормальной анатомии большеберцовой кости
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 21.07.2021