Анатомия костной ткани человека

Функции костного мозга

Главная функция костной ткани – кроветворение. Она поддерживает оптимальный уровень элементов крови. То есть, орган заменяет отмершие элементы на новые. Кровоснабжение осуществляется питающими артериями. Они формируются в два комплекса капилляров – синусоидные и питающие. ЖКМ отличается отсутствием синусоидных капилляров. Кровь принимает из капилляров венулы, которые собраны в центральные вены. В сам орган проникают нервные волокна вместе с кровеносными сосудами.

За что отвечает костный мозг

Основные функции костной ткани: обеспечение всех движений человеческого тела. Все происходит следующим образом: в нашем головном мозге формируется мысль, к примеру, поднять руку. Он передает эту мысль костному, тот быстро принимает ее и передает сигнал мышцам руки, которая далее и выполняет это действие. То есть, за все рефлекторные действия отвечает данный орган.

Заболевания.

Костные заболевания могут нарушать все три основных процесса, сопровождающих рост и перестройку кости: выработку остеобластами органической основы кости; кальцификацию костной основы; рассасывание кости остеокластами. Цинга затрагивает самые разные соединительные ткани, в том числе она влияет на рост кости, нарушая выработку коллагена – органической составляющей костной ткани. Поскольку кальцификация при этом непосредственно не затрагивается, происходит избыточное известкование небольшого количества продуцируемого органического вещества. Рост кости практически полностью прекращается, она становится очень ломкой. Наоборот, при рахите (которым болеют дети) и остеомаляции (болезни взрослых) существенно нарушается кальцификация. Остеобласты продуцируют коллаген, но он не кальцифицируется из-за низкого содержания в крови растворенного фосфата кальция. Симптомы обоих заболеваний включают деформацию костей и общее размягчение костной ткани. Еще одно распространенное поражение костной ткани – остеопороз, часто возникающий у пожилых людей. При этом заболевании соотношение органической и минеральной составляющих костного вещества не меняется, но повышенная активность остеокластов приводит к тому, что рассасывание кости идет интенсивнее, чем ее формирование. Пораженная остеопорозом кость постепенно истончается и становится слабой и подверженной переломам. Эти последствия особенно часто отмечаются при остеопорозе позвоночника.

Методы диагностики остеопороза

Диагностика остеопороза основывается на данных лабораторных и инструментальных исследований.

Инструментальная диагностика остеопороза осуществляется с помощью рентгенографии или денситометрии. Наиболее показательным инструментальным исследованием является денситометрия, поскольку на рентгенограммах потеря костной массы менее 25-30% не видна, что препятствует выявлению  остеопороза на ранних стадиях.

Лабораторная диагностика

Лабораторная диагностика включает в себя:

Анализ крови из вены. Основные анализируемые показатели: гормоны (кальцитонин, паратгормон и др.), минеральные компоненты (кальций, фосфор, магний), витамин D, маркеры формирования костной ткани (остеокальцин, щелочная фосфатаза), маркеры резорбции – деградации, «рассасывания» костной ткани (beta-CrossLaps).

Кровь надо сдавать натощак (последний прием пищи должен быть не менее чем за 12 часов до анализа). За сутки до взятия крови необходимо исключить алкоголь и физические нагрузки. Следует учитывать, что некоторые продукты (молоко, морская капуста, кофе, бобы, орехи), а также биоактивные добавки (БАДы) могут привести к повышенным значениям содержания кальция и фосфора в крови. Непосредственно перед анализом пациенту следует 30 минут находиться в полном покое.

Анализ мочи на дезоксипиридинолин (ДПИД). ДПИД – маркер резорбции (разрушения) костной ткани.

Необходимые лабораторные исследования объединены в профиль «Диагностика остеопороза».

Денситометрия

Денситометрия – это диагностическая процедура, позволяющая получить количественную оценку костной массы и минеральной плотности костной ткани. Денситометрия выполняется с помощью денситометра – специального сканера. Процедура совершенно безболезненна, рентгеновское облучение – минимально. Время, затрачиваемое на процедуру – 10 минут. Специальной подготовки к исследованию не требуется.

Чтобы точно продиагностировать заболевание, запишитесь на прием к специалистам сети «Семейный доктор».

Соединительная ткань кости

Соединительная костная ткань отличается особой твердостью. Это обусловлено обызвествлением ее межклеточного вещества. Основная функция соединительной костной ткани — опорно-механическая. Из нее построены все кости скелета. Основные структурные элементы ткани:

• Остеоциты (костные клетки), которые имеют сложную отростчатую форму. У них имеется компактное ядро темного оттенка. Эти клетки находятся в костных полостях, повторяющих контуры остеоцитов. Между ними расположено межклеточное вещество. Эти клетки неспособны к размножению.
• Остеобласты, являющиеся структурным элементом кости. Они имеют округлую форму. В некоторых из них имеется несколько ядер. Остеобласты находятся в надкостнице.
• Остеокласты, являющиеся большими многоядерными клетками, участвующими в разрушении обызвествленной кости и хряща. На протяжении жизни человека происходит изменение структуры данной ткани. При этом одновременно с процессом распада осуществляется образование новых элементов, возникающих на месте разрушения и в надкостнице. В этом сложном замещении клеток участвуют остеокласты и остеобласты.

Костная ткань содержит межклеточное вещество, состоящее из основного аморфного вещества. В нем находятся оссеиновые волокна, которые не встречаются в других органах. К соединительной ткани относится ткань:

• грубоволокнистая, представленная у эмбрионов;
• пластинчатая, имеющаяся у детей и взрослых.

Данный вид ткани состоит из такой структурной единицы, как костная пластинка. Она образуется клетками, находящимися в особых капсулах. Между ними имеется тонковолокнистое межклеточное вещество, в котором содержатся соли кальция. Оссеиновые волокна, имеющие значительную толщину, в костных пластинках раположены параллельно относительно друг друга. Они лежат в определенном направлении. При этом в соседних костных пластинках волокна имеют перпендикулярное к другим элементам направление. Благодаря этому обеспечивается большая прочность этой ткани.

Костные пластинки, находящиеся в разных частях тела, располагаются в определенном порядке. Они являются строительным материалом всех плоских, трубчатых и смешанных костей. В каждой из них пластинки являются основой сложных систем. Например, трубчатая кость состоит из 3 слоев:

• Наружного, в котором пластинки на поверхности перекрываются следующим слоем данных структурных единиц. При этом они не образуют полных колец.
• Среднего, образованного остеонами, в которых костные пластинки образованы вокруг кровеносных сосудов. При этом они располагаются концентрически.
• Внутреннего, в котором слой костных пластинок ограничивает то пространство, где находится костный мозг.

Кости растут и восстанавливаются благодаря покрывающей их наружную поверхность надкостнице, состоящей из соединительной тонковолокнистой ткани и остеобластов. Минеральные соли определяют их прочность. При недостатке витаминов или гормональных расстройствах содержание кальция значительно уменьшается. Кости образуют скелет. Вместе с суставами они представляют опорно-двигательный аппарат.

Этапы хирургического вмешательства

Трансплантация костной ткани – достаточно серьезное хирургическое вмешательство, требующее высокой квалификации хирурга.

Оно производится в несколько этапов:

• Премедикация. Операция трансплантации занимает достаточно длительное время, поэтому она производится с введением внутривенной седации. Препараты снимают страх и тревогу и позволяют пациенту расслабиться.
• Обезболивание производится местно, при помощи уколов в десну. Сама операция безболезненна, хотя по ее завершении и может отмечаться легкий болевой синдром.
• Вскрытие. С началом действия обезболивающего врач вскрывает десну и оценивает дефект ткани.
• Внедрение трансплантата. После этого трансплантат или имплантат крепится на поврежденный участок, и при необходимости покрывается защитными мембранами.
• Заключительный этап. Разрезы закрываются хирургическими швами.

Если фрагмент был изъят из челюсти того же пациента, то место, откуда изымался донорский участок, заполняют синтетическим препаратом.

Однако, если область повреждения небольшая, то ткань самостоятельно регенерируется в объеме до 70% от изначального объема.

Как можно провести имплантацию зубов недорого, на чем можно и нельзя экономить.

В этой публикации оцените результат пластики десны после имплантации по фото пациента.

5 Диагностика

Аномальная резорбция – это патологический процесс, который может быть спровоцирован серьезным заболеванием. Для установления причины заболевания требуется провести несколько обследований.

1. 1. Лучевая диагностика. Данный вид диагностики дает мало информации о состоянии костной ткани пациента, как и о степени развития заболевания. Обычно этот метод используется при начальных признаках болезни. Он включает в себя проведение следующих исследований:

• остеоденситометрия;
• радиография;
• рентген.

1. 2. Лабораторные исследования. В данном случае осуществляется оценка гормональных показателей, минерального обмена. Устанавливаются биохимические маркеры резорбции костной ткани. Самыми информативными данными обладают маркеры, которые указывают на насыщенность важными минералами крови, а также анализ на уровень гормонов, которые принимают участие в создании скелета.
2. 3. Биопсия кости. Такой метод исследования является гистоморфологическим. На его основании можно получить точный анализ состояния костной ткани на клеточном уровне. Но есть пара недостатков у биопсии – инвазивность и отсутствие необходимого оснащения в большинстве лабораторий.

Костная ткань

Костная ткань (textus ossei) отличается особыми механичес­кими свойствами. Она состоит из костных клеток, замурован­ных в костное основное вещество, содержащее коллагеновые волокна и пропитанное неорганическими соединениями. Различают три типа костных клеток: остеобласты, ос­теоциты и остеокласты.

Остеобласты — это отростчатые молодые костные клетки многоугольной, кубической формы. Остеобласты богаты элементами зернистой эндоплазматической сети, рибосомами, хорошо развитым комплексом Гольджи и резко базофильной цитоплазмой. Они залегают в поверхностных слоях кости. Ок­руглое или овальное ядро их богато хроматином и содержит одно крупное ядрышко, обычно расположенное на периферии. Остеобласты окружены тонкими коллагеновыми микрофибрил­лами, Вещества, синтезируемые остеобластами, выделяются через всю их поверхность в различных направлениях, что при­водит к образованию стенок лакун, в которых эти клетки зале­гают. Остеобпасты синтезируют компоненты межклеточного ве­щества (коллаген — это компонент протеогликана). В проме­жутках между волокнами располагается аморфное вещество — остеоидная ткань, или предкость, которая затем кальцифициру­ется. Органический матрикс кости содержит кристаллы гидро­ксиапатита и аморфный фосфат кальция, элементы которых по­ступают в костную ткань из крови через тканевую жидкость.

Остеоциты — это зрелые многоотростчатые веретенооб­разные костные клетки с крупным округлым ядром, в котором четко видно ядрышко. Количество органелл невелико: мито­хондрии, элементы зернистой эндоплазматической сети и ком­плекс Гольджи. Остеоциты располагаются в лакунах, однако тела клеток окружены тонким слоем так называемой костной жидкости (тканевой) и не соприкасаются непосредственно с кальцинированным матриксом (стенками лакуны). Очень длин­ные (до 50 мкм) отростки остеоцитов, богатые актиноподобны­ми микрофиламентами, проходят в костных канальцах. Отрост­ки также отделены от кальцинированного матрикса пространст­вом шириной около 0,1 мкм, в котором циркулирует тканевая (костная) жидкость. За счет этой жидкости осуществляется пи­тание (трофика) остеоцитов. Расстояние между каждым остео­цитом и ближайшим кровеносным капилляром не превышает 100-200 мкм.

Остеокласты — это крупные многоядерные (5-100 ядер) клетки моноцитарного происхождения, размером до 190 мкм. Эти клетки разрушают кость и хрящ, осуществляют резорбцию кост­ной ткани в процессе ее физиологической и репаративной регене­рации. Ядра остеокластов богаты хроматином и имеют хорошо видимые ядрышки. В цитоплазме содержится множество мито­хондрий, элементов зернистой эндоплазматической сети и ком­плекса Гольджи, свободных рибосом, различных функциональ­ных форм лизосом. Остеокласты имеют многочисленные ворсин­кообразные цитоплазматические отростки. Таких отростков осо­бенно много на поверхности, прилежащей к разрушаемой кости. Это гофрированная, или щеточная, каемка, увеличивающая пло­щадь соприкосновения остеокласта с костью. Отростки остео­кластов также имеют микроворсинки, между которыми находятся кристаллы гидроксиапатита. Эти кристаллы обнаруживаются в фаголизосомах остеокластов, где они разрушаются. Деятельность остеокластов зависит от уровня паратиреоидного гормона, увели­чение синтеза и секреции которого приводит к активации функ­ции остеокластов и разрушению кости.

Различают два типа костной ткани — ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую. Грубоволокнистая костная ткань имеется у зародыша. У взрослого человека она располага­ется в зонах прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после их зарастания. Грубоволокнистая костная ткань содержит толстые неупорядоченные пучки коллагеновых волокон, между которыми находится аморфное вещество.

Пластинчатая костная ткань образована костными плас­тинками толщиной от 4 до 15 мкм, которые состоят из остеоци­тов, основного вещества, тонких коллагеновых волокон. Волок­на (коллаген 1 типа), участвующие в образовании костных плас­тинок, лежат параллельно друг другу и ориентированы в опреде­ленном направлении. При этом волокна соседних пластинок разнонаправленные и перекрещиваются почти под прямым углом, что обеспечивает большую прочность кости.

Ссылки по теме:

Анализ на гистологию костной ткани .   Уровень андрогенов у женщин какие анализы .   Наращивание костной ткани нижней челюсти в стоматологии .   Возрастная норма плотности костной ткани .   Как остановить разрушение костной ткани зубов .  

Закажи на Aliexpress с доставкой из России и скидкой до 25%

Прямой (первичный) остеогистогенез. Развитие кости из мезенхимы

Остеогенез – развитие костной ткани

Различают два способа образования кости: прямой (первичный, из мезенхимы) и непрямой (вторичный, на месте хрящевой модели)

Такой способ остеогенеза характерен для развития грубоволокнистой костной ткани при образовании плоских костей, например покровных костей черепа.

Этот процесс наблюдается в основном в течение первого месяца внутриутробного развития и характеризуется образованием сначала первичной «перепончатой», остеоидной костной ткани с последующим отложением солей кальция, фосфора и др. в межклеточном веществе.

Первая стадия — образование скелетогенного островка. В местах развития будущей кости происходят очаговое размножение мезенхимных клеток и васкуляризация скелетогенного островка.

Вторая стадия – остеоидная.

Во второй стадии происходит дифференцировка клеток островков, образуется органическая матрица костной ткани, или остеоид, – оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами.

Разрастающиеся волокна раздвигают клетки, которые, не теряя своих отростков, остаются связанными друг с другом. В основном веществе появляются мукопротеиды (оссеомукоид), цементирующие волокна в одну прочную массу.

Некоторые клетки, дифференцирующиеся в остеоциты, уже в этой стадии могут оказаться включенными в толщу волокнистой массы. Другие, располагающиеся по поверхности, дифференцируются в остеобласты.

В то же время из окружающей мезенхимы образуются новые генерации остеобластов, которые наращивают кость снаружи.Т.е. обеспечивают аппозиционный рост костной ткани.

При этом остеобласты выделяют фермент щелочную фосфатазу, расщепляющую содержащиеся в периферической крови глицерофосфаты на углеводные соединения (сахара) и фосфорную кислоту.

Последняя вступает в реакцию с солями кальция, который осаждается в основном веществе и волокнах сначала в виде соединений кальция, формирующих аморфные отложения Са3(РО4)2,в дальнейшем из него образуются кристаллы гидроксиапатита Са10(РО4)6(ОН)2.

Кальцификацию оссеоида связывают с матриксными везикулами.

Процесс биологической минерализации протекает в 2 фазы.

I фаза заключается в образовании исходных кристаллов гидроксиапатита внутри матриксных везикул. Эта фаза контролируется фосфатазами (включая щелочную фосфатазу), а также кальцийсвязывающими молекулами (фосфолипидами и белками), которыми богаты матриксные везикулы.

Одним из посредников кальцификации является остеонектин — гликопротеин, избирательно связывающий соли кальция и фосфора с коллагеном.

В результате кальцификации образуются костные перекладины, или балки. Затем от этих перекладин ответвляются выросты, соединяющиеся между собой и образующие широкую сеть.

Пространства между перекладинами оказываются занятыми соединительной волокнистой тканью с проходящими в ней кровеносными сосудами.

Такая кость, появляющаяся на стадиях эмбрионального развития и состоящая из перекладин ретикулофиброзной костной ткани, называется первичной губчатой костью. В более поздних стадиях развития она заменяется вторичной губчатой костью взрослых, которая отличается от первой тем, что построена уже из пластинчатой костной ткани (четвертая стадия остеогенеза).

Развитие пластинчатой костной ткани тесно связано с процессом разрушения отдельных участков кости и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. В этом процессе как в период эмбрионального остеогенеза, так и после рождения принимают участие остеокласты.

Таким образом, вокруг сосуда формируются как бы костные цилиндры, вставленные один в другой, – первичные остеоны. С момента появления остеонов ретикулофиброзная костная ткань перестает развиваться и заменяется пластинчатой костной тканью.

Со стороны надкостницы формируются общие, или генеральные, пластинки, охватывающие всю кость снаружи.Так развиваются плоские кости. В дальнейшем образовавшаяся в эмбриональном периоде кость подвергается перестройке: разрушаются первичные остеоны и развиваются новые генерации остеонов.

Такая перестройка кости практически продолжается всю жизнь.

В отличие от хрящевой ткани кость всегда растет способом наложения новой ткани на уже имеющуюся, т.е. путем аппозиции, а оптимальное кровоснабжение необходимо для дифференцировки клеток скелетогенного островка.

Костная ткань. Функции костной ткани. Строение костной ткани

В состав скелета любого взрослого человека входит 206 различных костей, все они различны по строению и роли. На первый взгляд они кажутся твердыми, негибкими и безжизненными. Но это ошибочное впечатление, в них непрерывно происходят различные обменные процессы, разрушение и регенерация. Они, в совокупности с мышцами и связками, образуют особую систему, что носит название «костно-мышечная ткань», основная функция которой — опорно-двигательная. Она образована из нескольких видов особых клеток, которые различаются по структуре, функциональным особенностям и значению. О костных клетках, их строение и функциях далее и пойдет речь.

Препараты для лечения остеопороза

В наши дни нет лекарственных средств, способные быстро восстановит обменные процессы в костях. Принимают лекарства несколько лет, под строгим врачебным контролем.

Препараты для лечения остеопороза разделены на группы, решающие определённые проблемы.

1. Первая — для замедления рассасывания костной ткани (эстрогены, бисфосфонаты, кальцитонин, кальций).
2. Вторая — стимулируют костеобразование (фториды, гормон роста, паратиреоидный гормон, анаболики, андрогены).
3. Третья многопланового действия: активные метаболиты витамина D, иприфлавон.

Группы лекарств лечения остеопороза

• Антирезорбтивные препараты (Бисфосфонаты). Эта группа препаратов замедляет процесс потери костной массы. Их приём позволяет снизить риски переломов. При любой стадии назначают Золедроновую кислоту и ее производные: Бонефос, Ксидифон, Фосамакс. Дозы определяет врач индивидуально, ежедневно, еженедельно, раз в месяц, в полгода или год. Очень удобно при плохой памяти. Бисфосфонаты часто назначаются с гормонами.
• Анаболические стероиды — синтетически созданные препараты синтезирующие белок. При остеопорозе ускоряет кальцификацию костей.
• Гормонозаместительная терапия. Эстрогены, или их комбинации с прогестероном, гестагенами при длительном приёме снижают потерю костной ткани и риск переломов. Но их назначение ответственный шаг, поэтому решение остаётся за женщиной. Но пациенткам 70-80 лет, с заболеваниями сердечно-сосудистой системы и подозрением на рак груди, матки — гормонотерапия противопоказана.
• Гормон паращитовидной железы (паратиреоидный гормон ПТГ): Терипаратид (Форстео) регулирует кальций-фосфорный обмен. Стимулирует процессы роста костной ткани. Применяется только для лечения пациентов с высоким риском переломов позвонков и проксимального отдела бедренной кости. Также прописывают, если противопоказаны бисфосфонаты. Один раз в день подкожно вводят раствор специальной ручкой-шприц. Курс назначают один раз в жизни от 18-24 месяцев.
• Растительные или фитоэстрагены. Препарат Остеохин (действующее вещество иприфлавон). Улучшает метаболизм костной ткани, обладает обезболивающим действием уже через 3 месяца. В сутки принимать по 1 таблетки (200 мг) 3 раза. Положительным действием обладают БАДы с Иприфлавоном. Продукты соевые, орехи, семена содержат вещества, которые тоже образуют женские гормоны эстрогены.
• Кальцитонин — гормон щитовидной железы: Миакальцик, Алостин, Вепрена, Остеовер. Все перечисленные средства содержат гормон кальцитонин, назначают женщинам с остеопорозом, вступившим в климакс. Препараты выпускают в таблетках, растворах для внутримышечного введения и спрея. Применение в форме назального спрея — снижается риск побочных реакций. Лекарство снижает боль.
• Фториды. Важный микроэлемент для минерализации кости. Эффективно стимулирует остеобласты (клетки-строителей), тем самым прибавляя её массу. Наилучшее действие фторидов отмечено в начале развития остеопороза. Большие дозы от 30–80 мг в день, способствует приросту костной массы в позвонках, но она имеет недостаточное качество защиты от переломов. Не обладает обезболивающим действием. Препараты Фторида натрия и Монофторфосфата натрия, на практике, в дозе 12–20 мг в день, даёт прирост плотности позвонкам до 3–6% за первый год, без болей.
• Ингибиторы лиганд-рецепторной системы RANK: Деносумаб (Эксджива). Это новое веяние в лечение остеопороза, которое предполагает влияние на иммунную систему человека.

Кальций и витамин D в лечении остеопороза

Кальция глюконат, Кальция лактат, Фторид натрия — лечащий врач назначает пациентам, если возникает дефицит микроэлемента. Назначают только после сдачи анализов (кровь, моча).

Суточная норма кальция для разных возрастных групп:

1. От 19 лет и старше – 1000 мг;
2. Женщинам старше 50 лет и всем людям старше 71 года – 1200 мг.

Лучше получать кальций из продуктов питания.

1. Молочные напитки и продукты: сыр, молоко, йогурт.
2. Крестоцветные: особенно брокколи и другая капуста.
3. Консервированный тунец и лосось.
4. Хлопья для завтрака, обогащённые кальцием.

Если невозможно обеспечить суточную норму кальция с помощью продуктов, то можно приобрести его в виде добавок к пище.

Без витамина D кальций не будет усваиваться в полной мере. Чтобы организм не испытывал дефицита в этом элементе, нужно регулярно бывать на солнце, включать в меню печень и морскую рыбу. К таковым относятся:

1. Аквадетрим.
2. Аналог витамина D: Эргокальциферол.
3. Растворимая форма витамина D: Холекальциферол.
4. Кальцитриол.
5. Альфакальцидол.