Цитологія, загальна гістологія та ембріологія - В. К. Напханюк 2002

Тканини
Скелетні тканини
Кісткові тканини

Кісткові Тканини (textus ossei) — це спеціалізований тип сполучних тканин, які мають високий ступінь мінералізації міжклітинної речовини, беруть активну участь у підтримці водно-сольового гомеостазу в організмі, виконують опорно-механічну та захисну функції.

Незважаючи на високий ступінь мінералізації, у кісткових тканинах відбувається постійне відновлення речовин, що входять до їх складу, постійне руйнування та утворення, адаптивні перебудови до умов функціонування, що постійно змінюються. Морфофункціональні властивості кісткової тканини змінюються залежно від віку, м’язової діяльності, умов Харчування, під впливом діяльності залоз внутрішньої секреції, іннервації.

Залежно від морфофункціональних характеристик, розрізняють такі види кісткової тканини (рис. 85).

Як і всі інші тканини організму, кісткова тканина складається з клітин та міжклітинної речовини.

Клітини кісткової тканини

Кісткові тканини містять такі три види клітин.

Остеобласти (osteoblastocyti) — молоді, кубічної, пірамідної або овальної форми клітини, розміром близько 15-20 мкм, які містять ексцентрично розташоване овальне чи округле Ядро з одним або кількома ядерцями. Цитоплазма цих клітин має добре розвинену агранулярну ендоплазматичну сітку, Мітохондрії, комплекс Гольджі, значну кількість РНК, високу активність лужної фосфатази (див. рис. 87).

Остеоцити (osteocyti) — це основні дефінітивні клітини кісткової тканини розміром 15x45 мкм. Вони мають відростчасту, витягнуту форму, компактне, округле, темного забарвлення ядро, слабобазофільну цитоплазму зі слаборозвиненими органелами (див. рис. 88). Розташовуються остеоцити у кісткових порожнинах, або лакунах, які повторюють форму клітини. Від порожнини відходять анастомозуючі між собою кісткові канальці, які містять відростки остеоцитів. Кісткові канальці контактують з периваскулярним простором, здійснюючи обмін речовин між остеоцитами і Кров’ю через тканинну рідину.

Class="center">

Рис. 85. Класифікація кісткових тканин

Остеокласти, остеокластоцити (osteoclastocyti) — це клітини гематогенної природи, розміром до 90 мкм, які містять від 3 до кількох десятків ядер, здатні руйнувати звапнований Хрящ і кістки. Ці клітини мають слабобазофільну, інколи оксифільну цитоплазму, яка містить велику кількість лізосом, мітохондрій, дуже добре розвинутий комплекс Гольджі. На боці прилягання остеокласта до поверхні, яка руйнується, розрізняють дві зони:

— зона гофрованої облямівки — ділянка абсорбції і виведення гідролітичних ферментів;

— зона щільного прилягання остеокласта до кісткової поверхні, яка оточує першу і герметизує ділянку дії ферментів.

Ця зона цитоплазми світла, містить мало органел, за винятком мікрофіламентів, які складаються з актину.

Міжклітинна речовина (substantia intercellularis) складається з основної речовини, імпрегнованої неорганічними солями, в якій розташовуються колагенові волокна.

Основна речовина містить невелику кількість хондроїтинсірчаної кислоти, багато лимонної кислоти, що утворюють комплекси з кальцієм, який імпрегнує органічну матрицю кістки. Основна речовина кістки містить кристали гідроксіапатиту, впорядковано розташовані по відношенню до фібрил органічної матриці, а також аморфний фосфат кальцію. Кісткова тканина містить понад 30 мікроелементів (мідь, стронцій, цинк, барій, магній та ін.)

Колагенові волокна утворюють невеликі пучки. Волокна містять білок — колаген I типу. В ретикулофіброзній кістковій тканині волокна не мають певного напрямку, а в пластинчастій кістковій тканині чітко упорядковані.

Види кісткової тканини

Грубоволокниста (ретикулофіброзна) кісткова тканина (textis osseus reticulofibrosus) характеризується відносно більшою кількістю клітинних елементів і невпорядкованим розташуванням колагенових волокон.

Невпорядковано розташовані колагенові волокна утворюють в ній товсті пучки, добре помітні навіть при порівняно невеликих збільшеннях мікроскопа.

Основна речовина ретикулофіброзної кісткової тканини містить подовжено-овальної форми кісткові порожнини (лакуни) довгими анастомозуючими канальцями, в яких містяться кісткові клітини — остеоцити з їх відростками. Поверхню грубоволокнистої кістки вкриває окістя. Ця тканина трапляється головним чином у зародків, у дорослих — на місці зрощення черепних швів.

Пластинчаста кісткова тканина — це тканина, яка складається з кісткових пластинок, утворених кістковими клітинами і мінералізованою аморфною речовиною з колагеновими волокнами, орієнтованими в певному напрямку.

Пластинки, розташовані поруч, мають різний напрямок колагенових волокон, завдяки чому досягається велика міцність пластинчастої кісткової тканини.

Вона утворює компактну та губчасту речовину плоских і трубчастих кісток.

Трубчаста кістка складається в основному з пластинчастої кісткової тканини, за винятком горбків.

У трубчастій кістці розрізняють її центральну частину (діафіз) і периферійну частину (Епіфіз).

Діафіз кістки (diaphysis) утворений трьома шарами:

1. Окістя (periosteum), що складається з поверхневого волокнистого шару, утвореного пучками колагенових волокон, і глибокого остеогенного шару, до складу якого входять остеобласти і остеокласти. За рахунок окістя, пронизаного судинами, здійснюється живлення кісткової тканини. Остеогений шар забезпечує ріст кістки в товщину, її фізіологічну та репаративну регенерацію.

2. Остеонний шар (stratum osteogenicum), відокремлений від окістя шаром зовнішніх генеральних пластинок, а від ендоста — шаром внутрішніх генеральних пластинок.

Остеонний шар — це система паралельних циліндрів (остеонів), проміжки між якими заповнені вставними кістковими пластинками.

Остеон (osteonum) — основна структурна одиниця компактної речовини трубчастої кістки, вона являє собою кісткову трубку діаметром 20-300 мкм, у центральному каналі якої розташовується кровоносна судина і зосереджені остеобласти та остеокласти. Навколо центрального каналу розміщено від 5 до 20 концентричних кісткових пластинок, колагенові волокна паралельні між собою. Напрямок колагенових волокон у сусідніх пластинках не однаковий, вони розміщені під кутом одне до одного, що сприяє зміцненню остеона як структурного елемента кістки. Між кістковими пластинками у кісткових лакунах розташовуються тіла остеоцитів, які анастомозують своїми відростками, розміщеними у кісткових канальцях.

3. Ендост (endosteum) являє собою тонковолокнисту сполучну тканину, яка вистилає кістку з боку кістковомозкового каналу. Ця тканина містить остеобласти та остеокласти.

Ріст трубчастих кісток у довжину забезпечується наявністю метаепіфізарної хрящової пластинки росту, в якій виявляються два протилежних гістогенетичних процеси: руйнування епіфізарної пластинки та постійне поповнення хрящової тканини шляхом новоутворення клітин.

З часом процеси руйнування переважають над процесами новоутворення клітин, внаслідок чого хрящова пластинка стоншується і зникає, ріст майже припиняється.

В метаепіфізарному хрящі розрізняють такі три зони:

1. Погранична зона розміщена найближче до епіфіза, складається з округлих та овальних клітин і одиничних ізогенних груп, які забезпечують зв’язок хрящової пластинки з кісткою епіфіза. Порожнини, розташовані між кісткою і хрящем, містять кровоносні капіляри, які живлять клітини більш глибоко залягаючих зон хрящової пластинки.

2. Зона стовпчастих клітин містить клітини, які активно розмножуються і формують колонки, розташовані по осі кістки, що забезпечує її ріст у довжину. Проксимальні кінці колонок складаються з дозріваючих, диференціюючих хрящових клітин, багатих на глікоген і лужну фосфатазу.

Обидві ці зони найбільш реактивні у разі дії гормонів й інших факторів, які впливають на процеси скостеніння та росту кісток.

3. Зона пухирчастих клітин, що характеризується гідратацією та руйнуванням хондроцитів із подальшим енхондральним скостенінням. Дистальний відділ цієї зони межує з діафізом, звідки до неї проникають остеогенні клітини та кровоносні капіляри. Поздовжньо розташовані колонки клітин за своєю суттю є кістковими трубочками, на місці яких формуються остеони.

При злитті центрів скостеніння в діафізі та епіфізі ріст у довжину припиняється. У людини це відбувається в 20-25 років.

Ріст трубчастої кістки здійснюється за рахунок проліферації клітин глибокого остеогенного шару окістя.

Препарати для вивчення

Препарат 26. Пластинчаста кісткова тканина. Поперечний розріз діафіза трубчастої кістки (рис. 86).

Мале збільшення. Знайти окістя (періост) жовтуватого, коричневого або зеленуватого кольору. Під окістям паралельно лежать зовнішні генеральні пластинки. Глибше розташовуються системи концентричних пластинок — остеони. В центрі кожного остеона проходить центральний канал. Остеон оточений спайною лінією. Між остеонами містяться вставні пластинки, внутрішні генеральні пластинки оточують кістковомозкову порожнину. Їх вкриває тонка волокниста оболонка — ендост.

Велике збільшення. В будь-якій пластинці добре видно остеоцити, розташовані в лакунах паралельно напрямку пластинки, та їх відростки, які проходять у кісткових канальцях перпендикулярно напрямку пластинки.

Рис. 86. Пластинчаста кісткова тканина. Поперечний розріз діафіза трубчастої кістки. Забарвлення за Шморлем. х 400:

1 — остеон (а — канал остеона з кровоносними судинами; б — кісткові пластинки; в — кісткові лакуни; г — кісткові канальці); 2 — система вставних пластинок; 3 — резорбційна (спайна) лінія

Зарисувати препарат. На рисунку позначити: 1) остеон: а) канал остеона з кровоносними судинами; б) кісткові пластинки; в) кісткові канальці; 2) систему вставних пластинок; 3) резорбційну (спайну) лінію.

Рис. 87. Остеобласти. Електронна мікрофотограма остеобласта із гомілки новонародженої миші. х 16 000:

1 — мінералізована основна речовина кістки; 2 — остеоїд із численними колагеновими фібрилами; 3 — ядро остеобласта; 4 — цитолема остеобласта; 5, 6 — ендоплазматична сітка; 7 — мітохондрії; 8 — внутрішньоклітинний сітчастий апарат (з атласу Родіна)

Рис. 88. Кісткова Клітина — остеоцит. Електронна мікрофотограма кісткової клітини із стегнової кістки миші. х 10 000:

1 — ядро; 2 — ендоплазматична сітка; 3 — оболонка клітини (цитолема); 4 — відростки остеоцита; 5 — кісткова лакуна (порожнина); 6 — міжклітинна речовина кістки (за Баудом і Вебер — Златкіним)

Контрольні питання

1. Загальний план будови та функції кісткової тканини.

2. Класифікація кісткової тканини.

3. Функція, походження та будова клітин кісткової тканини — остеобластів, остеоцитів, остеокластів.

4. Міжклітинна речовина кісткової тканини; будова та ОСОБЛИВОСТІ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ.

5. Будова ретикулофіброзної кісткової тканини.

6. Морфофункціональна характеристика пластинчастої кісткової тканини.

7. Гістологічна будова трубчастої кістки.

8. Функція та будова окістя (періосту та ендоста).

9. Ріст, регенерація та вікові зміни кісткової тканини.

10. Екзогенні та ендогенні фактори, які впливають на структурний Гомеостаз кісткової тканини.

Ситуаційні задачі

1. При перегляді мікропрепарату кісткової тканини виявлено багатоядерні клітини, що містять лізосоми. Як називаються ці клітини, яка їх функція?

2. У трубчастій кістці між остеонами розміщені кісткові пластинки, які не утворюють остеонів. Яке походження цих пластинок?

3. У тварини вилучено ділянку кісткової тканини. Як змінюється інтенсивність проліферації окістя, яке прилягає до вилученої ділянки кістки?

4. На електронних мікрофотограмах представлено дві клітини кісткової тканини (рис. 87, 88). Цитоплазма однієї добре виражена, містить розвинену ендоплазматичну сітку та комплекс Гольджі, а також численні мітохондрії. Об’єм цитоплазми іншої клітини невеликий, Органели в ній нечисленні. Яка з цих клітин є остеобластом, а яка — остеоцитом?

Приблизні екзаменаційні питання

1. Загальний план будови кісткових тканин. Класифікація.

2. Клітини кісткової тканини. Їх характеристика.

3. Характеристика міжклітинної речовини кісткової тканини.

4. Будова ретикулофіброзної кістки.

5. Будова пластинчастої кістки.

6. Гістологічна Будова трубчастих кісток.

7. Ріст і регенерація та вікові зміни кісткової тканини.