Anatomo - caracteristici fiziologice ale țesutului osos
Osul este un fel de specialitate de tesut conjunctiv, care, împreună cu un țesut cartilaginos a sistemului osos. Bone - în continuă evoluție și de sistem actualizat, cu proprietăți de remodelare.
Funcțiile țesutului osos:
- Mecanice - oase, cartilaj și mușchi formează sistemul musculo-scheletice. Puterea osului este o condiție prealabilă pentru această funcție
- protectoare - oasele formează cadrul pentru organele interne vitale. În plus, osul în sine este recipientul pentru măduva osoasă care îndeplinește funcții hematopoietice și imune
- Metabolice - tesut osos este depou de calciu si fosfor in organism si joaca un rol important în menținerea unei concentrații constante a acestor elemente în sânge
Anatomic Există patru tipuri de oase ale scheletului:
- oase plate (craniu, omoplat, mandibulă, iliace osoase)
- oase tubulare (lungi și scurte) (femur, humerus, tibia și antebraț)
unitate structurala a osului este osteon sau sistemul Havers, și anume sistem de 20 sau mai multe placi osoase situate concentric în jurul canalului central, în care recipientele sunt microvasculature, fibrele nervoase nemielinizate, capilarele limfatice, urmate elemente de țesut conjunctiv lax conținând celule osteogenic, celule perivascular, osteoblaste și macrofage. Osteoni nu se învecina strâns unul cu altul, sunt situate între ele substanța intercelulară cu osteoni care formează stratul de mijloc substanță osoasă de bază, acoperită pe interiorul endosteum. Endosteum este o structură dinamică formată dintr-un strat subțire de țesut conjunctiv, inclusiv celule osoase captuseala, celule osteogenic și osteoclaste. In zonele de formare a osului activ cu strat osteoblaste este un strat subțire de matrice unmineralized - osteoid. Endost înconjurat de o cavitate care conține măduva osoasă.
În afara substanței osoase periostul acoperit (periost) constă din două straturi: exterior - fibrei și suprafața interioară adiacentă osului - osteogenic sau cambiale care este sursa celulelor cu regenerare fiziologică și reparatorie a țesutului osos. Periostul este penetrată de vase de sânge ce se extind în substanță osoasă în canalele specifice, numite folkmanovskimi. Începutul acestor canale pot fi văzute în oase matserirovanoy sub forma a numeroase deschideri vasculare. Și canalele Recipienții Havers folkmanovskih oferă metabolismului osos.
tesut osos poate fi matur - frunză și imatur - retikulofibroznoy. Retikulofibroznaya os prezentat în principal în scheletul fructului; la adulți - în locurile de fixare a tendoanelor oaselor la nivelul articulațiilor craniului cresc prea mult, precum și în regenerarea osului în timpul consolidării fracturii.
Țesutul frunzei formează un (trabecular) os compact sau cancellous. Din substanța compactă construită, de exemplu, diafiza oaselor lungi. substanța trabeculară formează epifiza oaselor lungi, umple osul plat, amestecat și volumetric. Spațiu din jurul acestor trabeculele sunt pline de măduvă osoasă, precum și diafiză orală.
Și osul compact și cancellous sunt structura osteon. Diferența este organizație mesosteal.
Morfologic, în țesutul osos sunt elemente celulare și a matricei extracelulare (matricea osoasă). Elementele celulare ocupă un volum mic.
Compoziția celulară a osului
prezentat de osteoblaste, osteocite și osteoclaste.
Osteoblastele sunt celule mari, cu citoplasmă bazofile. sintetizând activ osteoblastelor - un celule cubice sau cilindrice, cu tepi subtiri. Enzima principala osteoblastelor - fosfatază alcalină (ALP). osteoblastele active acoperite 2-8% din suprafața osului, inactive (celule în repaus) - 80-92%, formând un strat de celule continuu canal medular aproximativ sine. Funcția primară osteoblast - sinteza proteinelor. Ele formează placa osteoid prin depunerea fibrelor de colagen și proteoglicani. Zilnic întârziat 1-2 microni osteoid (necalcinat os nou format). După 8-9 zile, grosimea finală a acestui strat este de 12 microni. După zece maturare începe mineralizarea osteoblastelor din partea opusă, față de mineralizare se deplasează către osteoblaste. La sfârșitul ciclului, fiecare a zecea osteoblastelor zidite ambele osteocitice. Osteoblastele rămase să rămână pe suprafața inactivă. Ele sunt implicate în metabolismul țesutului osos.
Osteoclastele - celule polinucleare gigant (4-20 nuclee). De obicei, acestea sunt în contact cu suprafețele osoase calcifiate și în lacunele gaushipovyh care decurg din propria lor activitate de resorbție. Principala enzimă - fosfataza acidă. Osteoclastele - celule motile. Ei înconjoară partea a osului care trebuie să fie resorbite. speranța lor de viață este între 2 și 20 de zile. Funcția principală a osteoclastelor - resorbția osoasă în detrimentul enzimelor lizozomale în granița periei.
Osteocytes - inactive celule osoase metabolice. Ele sunt adânc înrădăcinate în osul osteotsitnyh mici lacune. Osteocytes sunt derivate din osteoblaste, immured în propria sa matrice osoasă, care mai târziu calcifiere. Aceste celule au numeroase procese lungi pentru a comunica cu alte procese celulare de osteocite. Ele formează o rețea de tubuli subțiri se extind la matricea de tesut osos. Rolul principal al osteocite - transportul extracelular și intracelular de nutrienți și minerale.
substanță intercelulară țesutului osos - matricea osoasă
Se compune dintr-un organic (25%), anorganic (50%) și apă părți (25%).
Acesta include colagen de tip I, proteine și proteoglicani necolagenice, care sunt sintetizate de către osteoblaste și livrate lichidul tisular.
Molecula de colagen este format din trei lanțuri alfa încolăcit în jurul reciproc și formând o spirală dextrogiră. lanț alfa construite din fragmente repetitive care au o secvență triplet caracteristică -Gly-X-Y. Poziția X ia adesea o prolină (Pro) sau 4-hidroxiprolina (4Hyp), Y - hidroxilizina, iar al treilea rând are întotdeauna glicină, oferind astfel un pachet strans de trei lanțuri polipeptidice utilizate în fibrilară.
Porțiunile de capăt ale alfa-lanțurile N- și C-terminale ale moleculelor - telopeptides (PinP și respectiv PICP). Locație glicina este dezordonată, rezultând în această parte a moleculei este un triplu helix aproape-ambalate.
Telopeptides implicate în mecanismul de molecule de polimerizare în fibrile, formând reticulări intermoleculare, piridinolina este un trivalent, care sunt eliberate în timpul resorbției osoase și în manifestarea antigenitate a colagenului.
formarea de colagen constă în două etape.- La început este precursorul intracelular al sintezei de colagen prin osteoblaste - procolagen. lanț procolagen intracelular sintetizata suferă modificări posttranslational de prolină și lizină hidroxilare și glicozilare resturilor hidroxilizină în structura colagenului. Trei lanturi procolagenului format molecula procolagen. asamblare procolagen are loc cu formarea de legături disulfidice în regiunile C-terminale, după care o structură este formată din trei circuite, de-a lungul învârtit într-o spirală. O astfel de moleculă secretata de osteoblaste la spațiul extracelular.
- Ca urmare a secreției, sunt asamblate în tropocollagen spațiului extracelular - monomer colagen. Astfel, sub influența extracelular lizinoksidazy caracteristic format din colagen de reticulare mezhfibrillyarnye mature - punți piridinolinovye conducând la formarea fibrilelor de colagen.
- Proteinele non-colagenoase, care efectuează adeziune celulară (fibronectina, trombospondina, osteopontină, sialoproteinei os). Aceste proteine sunt capabile de a lega rapid cu calciu si participa la mineralizarea oaselor;
- glicoproteine (fosfataza alcalină, osteonectina);
- proteoglicanii (polizaharide și glicozaminoglicani acide - heparan sulfat și condroitin sulfat);
- (Gla) proteine gamma-carboxilat necolagenoase (osteocalcina, Gla-proteina matrice (MGP));
- factori de creștere (factorul de creștere a fibroblastelor, transformând factori de creștere, proteine morfogenetice osoase) - citokine secretate de celule osoase și sânge, efectuate prin reglarea locală a formării osului.
Osteonectina - glicoproteina osoasă și dentina, are o mare afinitate pentru colagen tip I și hidroxiapatită, cuprinde domenii Ca-legare. Sprijină în prezența concentrației de colagen de Ca și P. Se presupune că proteina este implicată în interacțiunea celulelor și matrice.
Osteopontin - sialoproteinei fosforilat. definition Metodele sale IHC pot fi utilizate pentru caracterizarea compoziției de proteină a matricei, în special de interfețe, unde este o componentă majoră și se acumulează ca o acoperire densă de linii menționate anterior cimentare (limitans lamina). Datorită proprietăților sale fizice și chimice ale matricei reglementeaza calcifiere, implicat în mod specific în adeziunea celulară la matricea sau matricea în matrice. Produse osteopontina - una dintre primele manifestări ale activității osteoblastelor.
Proteinele morfogenetice osoase (BMP) - citokine referitoare la principalii factori de creștere subclasă transformatoare. Este cunoscut faptul că acestea sunt capabile să inducă creșterea osului, și anume de a influența proliferarea și diferențierea a patru tipuri de celule - osteoblaste, osteoclaste, condrocite și condroblaști. In plus, proteinele morfogenice inhiba adipogenesis și myogenesis. Se arată că osteoblaste și celule stromale de măduvă osoasă exprimă BMP receptori tip I și II. Prelucrarea BMP timp de 4 săptămâni determină mineralizarea matricei, activitatea crescută a fosfatazei alcaline și concentrația de ARNm. Se arată că BMP distribuite fibrile de colagen ale osului, celule osteogenic în stratul de periost; în cantități moderate are un celule osoase lamelar și prezente în abundență în țesuturile dinților.
Proteoglicanii - această clasă de macromolecule cu o greutate moleculară de 70-80 kDa, constând dintr-o proteină miez la care este legat covalent lanțurile glikozoaminoglikanov (GAG), acesta din urmă constă din repetarea subunități dizaharid: condroitina, dermatan, keratan, heparan (figura 9.). GAG sunt clasificate în două grupe - nesulfatată (acid hialuronic, condroitină) și sulfatate (heparan sulfat, dermatan sulfat, sulfat, keratan).
In mare parte acesta conține calciu (35%) și fosfor (50%), care formează cristale de hidroxiapatită și conectarea cu moleculele de colagen prin proteinele matricei non-colagen. Hidroxiapatită nu este singura formă de asociere de calciu și fosfor din os. Bone conține octaedrala. di-, fosfați tricalcic, fosfat de calciu amorf. Adăugarea de matrice anorganică include bicarbonați, citrați, fluoruri, sare de Mg, K, Na, și altele.
Bone matrice formată colagen orientate într-fibrile o singură direcție. Acestea reprezintă 90% din totalul proteinelor osoase. Fusiformis și cristale tabelare de hidroxiapatită sunt pe fibre de colagen din cadrul acestora și în spațiul din jur. De obicei, ele sunt orientate în aceeași direcție ca și fibrele de colagen. Substanța de bază este format din glicoproteine și proteoglicani. Aceste complexe puternic ionizata au exprimat capacitatea ionsvyazyvayuschey și, prin urmare, joacă un rol important în calcifierea și fixarea cristalelor de hidroxiapatită la fibre de colagen. colagen de oase prezentat colagen de tip 1, iar colageni II, V, tip XI găsite doar în cantități infime. De asemenea, în matricea osoasă, există numeroase proteine necolagenice. Cele mai multe dintre ele sunt sintetizate de celule osoase care formează. Funcția lor nu este suficient de clar, dar am constatat că nivelul acestor proteine scade pe măsură ce maturarea matricei.
Cel mai important rol în metabolismul cationului joacă un rinichi. nu 97-99% din excreție filtrate și reabsorbit de calciu este alocat mai mult de 5 mmol / zi (0,2 g / d). Excreția de calciu de sodiu de rinichi este influențată și de echilibru. Infuzia de clorură de sodiu sau un aport de sodiu dietetic crescute creșterea excreției urinare a calciului (Nordin B.E.C. 1984).
In plasma fosfor anorganic conținute într-un NRO4-2 N2RO4- și anioni, cantitatea totală de 1-2 mM. Aproximativ 95% - este anioni liberi, 5% legat de proteină.
efectuate în copilărie și adolescență. Creșterea grosimii se datorează funcționării periost. In acest strat interior celulele proliferează, se diferențiază în osteoblaste sintetiza matrice extracelulară care treptat mineralizat și sintetiza celule cu pereți. Deoarece celulele periostul se divid activ, acest proces este repetat de mai multe ori. Creștere derivată în acest fel se numește apoziție.
creșterea oaselor în lungime apare datorită prezenței în tranziția dintre diafiză și epifiza Departamentul metaepiphyseal placă de creștere cartilaj. Acesta este împărțit în patru zone. Suprafața cu care se confruntă epifizei se numește zone de rezervă. După aceasta, celulele care rezultă formează zone de proliferare sunt condroblaști și condrocite se divid continuu. Datorită condițiilor hipoxice în straturile profunde ale acestei zone, celulele se confruntă cu foame de oxigen, hipertrofie. Colectarea acestor condrocite formează o a treia zonă - zona de condrocite hipertrofice. In cele din urma, anomalii metabolice duce la moartea celulei. Decese condrocite cu matrice mineralizată observate în zona de cartilaj calcifiat. Pe partea din diafiza aici crește un număr mare de nave. În condiții de celule osteogene buna oxigenare situate în apropiere de vasele de sânge se diferențiază în osteoblaste și trabecule sub formă de os. Deoarece acest proces are loc la ambele capete ale corpului se extinde proporțional cu osul.
Procesul de creștere este gormonozavisimym lung. În cazul dezechilibrelor hormonale care implică calcitonină, PTH, metaboliți ai vitaminei D mineralizare posibila incetarea prematura a zonelor de creștere și creșterea lungimii osului sau procesul invers pentru a forma gigantism.