Брянский государственный университет имени академика И. Г. Петровского Кафедра зоологии и анатомии Экзаменационная работа по гистологии на тему: «Костная ткань» Выполнила: студентка 1курса 8 группы Захаренко Мария Алексеевна Проверила: Зайцева Елена Владимировна Брянск - 2009 Содержание: I. Cтpyктypa костной ткани 1. Клетки (остеобласты, остеоциты, остеокласты) 2. Матрикс II. Виды костной ткани III. Строение трубчатых костей Список литературы 2 I. Структура костной ткани. Из костной ткани построен скелет, который служит опорой для тела, в ней депонируются соли кальция и фосфора; кроме того, предохраняет красный костный мозг от внешних воздействий. Костные ткани состоят из клеток и твердого межклеточного вещества, содержащего большое количество минеральных солей (65 ... 70%). Органический компонент межклеточного вещества - оссеоид - представлен преимущественно коллагеновыми волокнами (90%), гликопротеинами и протеогликанами (гиалуроновая кислота), которые вместе с минеральными веществами образуют прочную ткань, способную сопротивляться растяжению и сжатию. Кроме аморфного компонента в межклеточном веществе обнаруживают пучки коллагеновых (оссеиновых) волокон. 1.Клетки (остеобласты, остеоциты, остеокласты). Костная ткань содержит клетки трех видов - остеобласты и остеоциты, образующиеся из остеогенных клеток соединительной ткани, и остеокласты - клетки гематогенного происхождения, относящиеся к макрофагальной системе. Остеобласты. Это малодифференцированные клетки, представляющие собой камбиальные элементы; встречаются только в глубоких слоях надкостницы или в местах регенерации костной ткани после ее травмы. При развитии кости остеобласты сплошным слоем покрывают поверхность костной балки и остеогенных островков. Клетки изопризматической или угловатой формы. Богатое хроматином овальное ядро расположено эксцентрично и содержит несколько ядрышек. В цитоплазме хорошо развиты митохондрии, грЭПС и пластинчатый комплекс. Остеобласты продуцируют оссеоид, а также гидролитический фермент щелочную фосфатазу. Выделяют активные и неактивные формы остеобластов. 3 Остеоциты. Это высокодифференцированные зрелые клетки с отростками и крупным ядром, утратившие способность к делению. Тела клеток располагаются в костных полостях, заполненных тканевой жидкостью и связанных системой канальцев с соседними остеоцитами. В канальцы проникают отростки остеоцитов. Посредством канальцев осуществляется обмен веществ между остеоцитами и кровью. Остеокласты. Это клетки, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость выделяемыми ферментами. Они крупных размеров и содержат до нескольких десятков ядер. В месте контакта остеокласта с костной или обызвествленной хрящевой тканью выделяют две зоны. Первая, наиболее обширная, богатая цитоплазматическими выростами - гофрированная каемка секретирует и накапливает гидролитические ферменты. Вторая как бы окружает первую, предохраняя остальную часть цитоплазмы от литического действия ферментов. Она бедна органеллами, но в ней много активных микрофиламентов. 2.Матрикс. В его состав входят: незначительное количество основного вещества (около 0,25 %), представленного сульфатированными гликозаминогликанами, гликопротеинами и альбуминами, коллагеном (около 18%) и минеральными солями (около 70%) - аморфный фосфат кальция, кристаллы гидроксиаппатита, натрия, магния, железа и более 30 микроэлементов. 4 II. Виды костной ткани. По структурным и физическим свойствам, обусловленным строениеммежклеточного вещества, костные ткани классифицируют следующим образом: дентоидная, грубоволокнистая и тонковолокнистая, или пластинчатая. Последнюю подразделяют на губчатую и компактную. Дентоидная костная ткань. Характеризуется отсутствием костных клеток в толще межклеточного вещества. Образующие дентин одонтобласты расположены снаружи от него со стороны пульпы зуба. В состав дентина входят пучки коллагеновых волокон, склеенных минерализованным аморфным веществом. Дентоидная кость пронизана многочисленными костными канальцами, в которых могут находиться отростки одонтобластов. Грубоволокнистая (ретикулофиброзная) костная ткань. Характеризуется тем, что толстые пучки ее коллагеновых волокон располагаются в минерализованном аморфном веществе беспорядочно. Между ними в костных полостях залегают остеоциты, отростки которых проникают в костные канальцы. Снаружи кость покрыта надкостницей. Из ретикулофиброзной ткани сформирован скелет у низших позвоночных животных. У высших позвоночных ткань образуется в эмбриональный период. у взрослых животных встречается на месте прикрепления сухожилий к костям, а также заросших черепных швов и в костных мозолях (на участке перелома). Тонковолокнистая (пластинчатая) костная ткань. Эта наиболее распространенная в организме ткань состоит из костных пластинок продукта жизнедеятельности костных клеток. Пластинка представляет собой склеенные сильно минерализованным аморфным веществом пучки коллагеновых волокон одинаковой толщины и направленные в одну сторону. В соседних пластинках волокна расположены в ином направлении, что придает пластинчатой кости дополнительную прочность. Остеоциты 5 находятся в полостях между пластинками. В губчатом веществе эпифизов трубчатых костей пластинки образуют балки, идущие в разных направлениях, а в компактном веществе диафиза системы пластинок. 6 III. Строение трубчатых костей. Трубчатую кость взрослых животных образуют следующие тканевые компоненты: пластинчатая костная ткань в составе компактного и губчатого вещества костей и грубоволокнистая ткань в области бугорков кости; периост , или надкостница, состоящая из наружного волокнистого соединительно-тканного слоя и внутреннего остеогенного, костный мозг: желтый, расположенный в костномозговой полости диафиза и красный в костномозговой полости эпифизов; гиалиновая хрящевая ткань, покрывающая суставные поверхности костей. Снаружи кость покрыта периостом, волокнистый слой которого образован из грубых коллагеновых волокон, часть из которых глубоко внедряется в кость и фиксирует кровеносные сосуды. Кроме того, на этом участке к кости прикрепляются мышцы, сухожилия и связки. Глубокий слой периоста содержит остеогенные клетки различной степени дифференцированности, за счет которых (при активации) кость растет ( аппозиционный рост) и регенерирует при переломах. Здесь встречаются и остеокласты. Глубокий слой богат мелкими кровеносными сосудами и вазомоторными нервами. Через него по прободающим каналам в костную ткань проходят питающие кровеносные сосуды, связанные с сосудами Гаверсовых каналов. При удалении периоста кость омертвевает и резервируется. Сходное строение и функциональное значение имеет соединительная ткань эндооста, покрывающая кость со стороны полости диафиза, в которой располагается желтый костный мозг. Под периостом находится система наружных окружающих пластинок, а под эндостом - система внутренних окружающих пластинок. Толщина костной пластики может быть от 3 до 7 мкм. Пластинки наружного слоя не образуют сплошных колец вокруг диафиза, а перекрываются на поверхности черепицеобразно расположенными слоями пластинок. Внутренние пластинки 7 лучше всего развиты на границе с костномозговой полостью, а в местах перехода в губчатое вещество они продолжаются в пластинки перекладин. Остеоны - это основная структурная единица компактного вещества диафиза трубчатой кости. Они представляют собой цилиндры, состоящие из концентрически расположенных вокруг центрального (Гаверсова) канала костных пластин. Количество последних в остеоне может достигать двух десятков. Толщина костных пластинок 4-15 мкм. Тонкие коллагеновые волокна в пластинке лежат параллельно друг другу, а с волокнами соседних пластинок образуют обычно угол 900. Внутри пучков коллагеновых волокон или вдоль их поверхности обнаруживают кристаллы минеральных солей. В канале остеона проходят кровеносные сосуды, окруженные соединительной тканью с остеогенными клетками и пучками нервных волокон. Остеоциты локализуются в костных лакунах между пластинками остеона и связаны друг с другом отростками, проходящими в костных канальцах. Остеокласты располагаются в эрозийных лакунах, а остеобластоциты - в прилегающей остеогенной соединительной ткани. Между остеонами находятся вставочные пластинки, представляющие собой остатки стенок остеонов прошлых генераций. Функциональная нагрузка на кость в процессе роста организма изменяется, в связи, с чем наблюдают перестройку костной ткани с образованием дочерних остеонов: большая или меньшая часть стенки остеона резорбируется и слои нового матрикса откладываются вокруг сместившихся сосудов. Нерезервированные остатки стенки остеона превращаются во вставочные пластинки. Среди факторов, влияющих на перестройку кости, можно отметить инесовершенство канальцевого механизма питания клеток плотной кости и пьезокристаллический эффект, возникающий при деформации пластинок. Положительный заряд, появляющийся на выпуклой стороне пластинок, стимулирует их резорбцию 8 остеокластами. На отрицательно заряженной поверхности отмечают процесс аппозиционного новообразования костной ткани остеобластами. Рост костей в длину обеспечивается наличием метаэпифизарного хряща, отделяющего эпифизарную кость от диафизарной. Кость может расти в длину только до тех пор, пока существует хрящевая метаэпифизарная пластинка, в центре которой происходит интерстициальный рост хрящевой ткани, со стороны новообразующейся же эпифиза костной хрящ тканью. отмирает Процесс и заменяется контролируется соматотропным гормоном аденогипофиза. На развитие и структуру костей влияют многочисленные факторы: эндокринные, алиментарные, возрастные, статодинамические и целый ряд других. При дефиците гормона роста подавляется пролиферативная активность клеток эпифизарного хряща, и кости перестают расти в длину. Избыток указанного гормона приводит к гигантизму, так как рост хряща продолжается дольше обычного срока. Раннее половое созревание или введение половых гормонов (андрогенов или эстрогенов) ускоряет созревание костей и вызывает преждевременное окостенение эпифизарных пластинок, что гормонов сопровождается (особенно эстрогенов) карликовостью. в зрелом Недостаток половых возрасте сопровождается остеопорозом. Гормон паращитовидной железы активизирует функции остеокластов, резорбцию кости и мобилизацию кальция из костной ткани, что может привести к патологическому состоянию — фиброзному оститу. Гормон щитовидной железы тиреокальцитонин действует противоположно, а при дефиците йодсодержащих гормонов этой железы (тироксина и др.) подавляются функции остеобластов и процесс оссификации, а также тормозится рост трубчатых костей в длину. Большое влияние на структуру костной ткани оказывают витамины. При дефиците витамина С ингибируется коллагенообразование остеобластами и формирование новых костных пластинок, что приводит к уменьшению прочности кости. При дефиците витамина Д тормозится кальцификация 9 органической матрицы, что обусловливает размягчение костей — остеомаляцию. Избыток витамина А сопровождается деструкцией костей в связи с усилением функции остеобластов. На состояние костной ткани существенное влияние оказывает содержание кальция, фосфора и других минеральных и органических веществ в рационе, а также физические нагрузки. Продолжительная иммобилизация приводит к выделению солей и повышению функции остеокластов. 10 Список литературы: 1.Афонасьев Ю.И., Юрина Н.А. «Гистология» - М.: «Медицина» 2001. 2.Соколов В.И., Чумасов Е.И. «Цитология, гистология, эмбриология» - М.: «Колос» 2004. 3.Мануилова Н. А. «Гистология с основами эмбриологии» - М.: «Просвещение» 1973. 4.Иванов И. Ф., Ковальский П. А. «Цитология, гистология и эмбриология» М.: «Колос» 1976. 11