Structura și compoziția chimică a oaselor

Majoritatea oaselor unei persoane adulte constau din țesut osoasă lamelar. Din ea se formează o substanță compactă situată pe periferie și spongioasă - masa de mărgele osoase în mijlocul osului.

Substanta compacta, substantia compacta, diafiză formă de os de oase lungi, sub forma unei plăci subțiri acoperă exteriorul epifizele și oasele spongioase și plate construite din material spongios. Substanța compactă a oaselor este permeată cu canale subțiri, în care trec vasele de sânge și fibrele nervoase. Unele canale sunt aranjate în mod substanțial paralel cu suprafața osului (central. Havers sau canale), se află cealaltă deschidere pe suprafața deschiderilor de nutrienți osoase (foramina Nutricia), prin care pătrunde în interiorul arterelor osoase si a nervilor si vene.

Pereții canalelor centrale (Havers) sunt formați din plăci concentrice situate în jurul canalului central. În jurul unuia există canale de la 4 la 20, ca și cum ar fi introduse una în cealaltă astfel de plăci osoase. Canalul central, împreună cu plăcile înconjurătoare, se numește osteon (sistemul Havers) (Figura 2.2). Osteonul este o unitate structurală și funcțională a unei substanțe osoase compacte.

Substanța spongioasă, substantia spongiosa. este reprezentată de trabecule interconectate care formează o latură spațială asemănătoare unei fagure. Barele sale nu sunt aranjate în mod aleatoriu, dar, în mod natural, în funcție de condițiile funcționale. Unitatea structurală și funcțională a substanței spongioase este pachetul trabecular, care este un set de plăci osoase situate paralel în aceeași trabuculă și separate unul de celălalt printr-o linie de clivaj. Celulele osoase conțin măduva osoasă - organul de hematopoieză și apărarea biologică a corpului. De asemenea, participă la alimentația, dezvoltarea și creșterea osului. În oasele tubulare, măduva osoasă este de asemenea în canalul acestor oase, numită, prin urmare, cavitatea medulară, cavitas medullaris. Astfel, toate spațiile interne ale osului sunt umplute cu măduva osoasă, care este o parte integrantă a osului ca organ. Există măduvă osoasă roșie și măduvă osoasă galbenă.

Red maduvei, medulla ossium rubra, are forma masă moale roșie constând dintr-un material reticular în bucle, care sunt elemente celulare direct legate de sânge (celule stem), sistemului imunitar și formarea oaselor (kostesozidateli - osteoblaste și kosterazrushiteli - osteoclaste) , vasele de sânge și celulele sanguine și conferă măduvei osoase o culoare roșie.

Măduva osoasă galbenă, medulla ossium flava, își datorează culoarea celulelor grase, din care este compus.

Distribuția unei substanțe compacte și spongioase depinde de funcția osului. O substanță compactă se găsește în acele oase și în acele părți ale acestora, care îndeplinesc în principal funcția de sprijin (struturi) și mișcări (pârghii), de exemplu, în diafiza oaselor tubulare. În locurile în care un volum mare necesită păstrarea luminozității și în același timp rezistența, se formează o substanță spongioasă, de exemplu, în epifizele oaselor tubulare (Figura 2.2)

Structura și compoziția chimică a oaselor

Figura 2.2 Femur:

a - structura femurului pe tăietură; b - bureții unei substanțe spongioase nu sunt localizați la întâmplare, ci în mod natural; 1 - epifiza; 2 - metafiza; 3 - apofiza; 4 - substanță spongioasă; 5 - diafiza; 6 este o substanță compactă; 7 - cavitatea medulară.

Toate os, cu excepția cazului în care legăturile cu oase (cartilajului articular), teaca de țesut conjunctiv este acoperit - periost, periost (periost). Este un, film conjunctiv roz subțire puternic pal, ambientul în exteriorul osului, constând în adulți din două straturi: fibra exterioară (fibros) și osul formează interior (osteogenic sau cambiale). Este bogat în nervi și vase de sânge, datorită cărora participă la creșterea nutrițională și osoasă în grosime.

Astfel, conceptul de os ca organ include țesutul osos, care formează cea mai mare parte a osului, precum și măduva osoasă, periostul, cartilajul articular și numeroși nervi și vase.

Compoziția chimică a oaselor este complicată. Într-un organism viu, aproximativ 50% din apă, 28% din substanțe organice și 22% din substanțe anorganice sunt prezente în osul unei persoane adulte. Substanțele anorganice sunt reprezentate de compuși de calciu, fosfor, magneziu și alte elemente. Substanțele organice osoase sunt fibrele de colagen, proteinele (95%), grăsimile și carbohidrații (5%). Aceste substanțe dau elasticitate și elasticitate oaselor. Cu o creștere a proporției compușilor anorganici (la bătrânețe, cu anumite boli), osul devine fragil, fragil. Rezistența osului este asigurată de unitatea fizico-chimică a substanțelor anorganice și organice și de caracteristicile designului său. Compoziția chimică a oaselor depinde de vârstă (la copii predomină substanțe organice, la vârstnici - anorganici), starea generală a corpului, sarcini funcționale etc. În mai multe boli, compoziția oaselor se schimbă.

Oasele scheletului unui om viu pot fi studiate prin metoda cu raze X, care dezvăluie simultan atât structurile externe cât și cele interne ale osului asupra obiectului viu fără a încălca relațiile anatomice. Pe radiografii, o substanță compactă și spongioasă se distinge în mod clar. Primul furnizează o umbra intensă de contrast, respectiv, în planul stratului compact, iar în regiunea substanței spongioase, umbra are un caracter în rețea.

Substanța compactă și epifiza oaselor lungi material osos compact construite în principal din os spongios (os carpian, tarsian, vertebre) au forma unui strat subțire, care se învecinează cu substanța spongioasă. La diafiza oaselor lungi, o substanță destul de grăsime dă umbra grosimii corespunzătoare, se îngustează în epifizei, care compact materialul devine mai subțire.

Substanța spongioasă de pe roentgenogram are aspectul unei rețele curbate constând din grinzi osoase cu iluminări între ele. Natura acestei rețele depinde de amplasarea plăcilor osoase într-o anumită zonă, respectiv de liniile de compresie și extensie (a se vedea figura 2.2)

In domeniul conexiunilor osoase cu altele este marcat benzi întunecate - spațiu de raze comun mărginită de linii deschise material osos compact care formează suprafața de îmbinare. Lățimea rostului de raze X depinde de grosimea transparent pentru raze X a cartilajului articular. X-ray poate fi văzut în termeni de osificare (începând de la a 2-a luna de viata fetale) și pentru ei pentru a determina vârsta, pista epifiză de înlocuire a cartilajului os, fuziunea partilor osoase (sinostozei aspect).

FILOZOFIA ȘI ONTOGENZA CELOR

La nivelurile inferioare ale organizației, precum și în perioada embrionară în toate vertebratele primele rudimente ale scheletului intern este un notochord - dorsalis chorda, provenite din mezoderm. Măduva spinării ocupă o poziție axială și este înconjurată treptat de un țesut conjunctiv embrionar. Astfel, apare un schelet primar de țesut conjunctiv (coardă), care se găsește în lanțuri. Ulterior, pe parcursul evoluției scheletului se înlocuiește cu cartilaj membranos conjunctiv (pești cartilaginoși, ale căror vertebre cartilaginos înconjoară coarda), iar din pește osos și dincolo, inclusiv mamiferele, scheletul osos.

Astfel, în procesul de filogeneză, ca fenomen de adaptare la mediu, apare o înlocuire succesivă a trei tipuri de schelet. Această schimbare este repetată în procesul ontogeniei umane, în care se observă trei etape de dezvoltare a scheletului: 1) membranoasă; 2) cartilaginos; 3) Oase.

Aceste trei etape trec aproape toate oasele, cu excepția oaselor bolii craniene, majoritatea oaselor feței, o parte a claviculei care apare pe solul țesutului conjunctiv, ocolind stadiul cartilajului.

Tesutul osoasă apare în săptămâna 6-8 a dezvoltării intrauterine a unei persoane. În consecință, următoarele tipuri de osificare (osteogeneză) se pot dezvolta în funcție de cele trei etape de dezvoltare a scheletului osoasă pe baza țesutului conjunctiv sau cartilaginos.

1. Osificare endosală - bazată pe țesutul conjunctiv embrionar. Atunci când se dezvoltă un os din mezenchim în țesutul conjunctiv tânăr (aproximativ în centrul osului viitor), apar unul sau mai multe puncte de osificare (punctum osificare). Ele constau din celule formatoare de oase - osteoblaste. În viitor, osificarea din acest punct se răspândește în toate direcțiile sub forma unor raze care formează un fel de rețea osoasă în care celulele conțin vase de sânge și celule de măduvă osoasă. Osteoblastele în sine devin osteocite. Formarea oaselor, în special tubulare lungi, apare din mai multe puncte de osificare. Primul apare în partea de mijloc a cartilajului (în diafiza viitoare) la a 8-a săptămână de embriogeneză și se extinde treptat în lateral, în direcția epifizei, până la formarea întregului os. Inițial, stratul interior al perichondrului (perichondrium) produce celule tinere osoase (osteoblaste). Care sunt depozitate pe suprafața cartilajului.

2. Osificare enchondrală - dezvoltarea osului din interiorul cartilajului. În acest caz, țesutul mezenchimic din perichondrium penetrează cartilajul și servește la formarea țesutului osos din interiorul cartilajului.

3. Osificare perichondrală - procesul de formare a osului de-a lungul periferiei cartilajului. În acest caz, osteoblastele sunt formate din stratul interior al perichondrului.

4. Osificare periostală - formarea osoasă datorată celulelor osteogene ale periostului.

Structura și compoziția chimică a oaselor

Fig. 2.3 Timpul de osificare.

În procesul de osteogeneză, există trei tipuri de puncte de osificare - primar, secundar și suplimentar. Punctele primare sunt plasate în diafiza oaselor tubulare, în corpul oaselor spongioase și amestecate în prima jumătate a dezvoltării intrauterine. Se formează puncte secundare în epifizele oaselor tubulare la sfârșitul perioadei intrauterine sau imediat după naștere. În plus față de punctele primare și secundare de osificare, pot exista puncte suplimentare de osificare. Ele apar mult mai târziu. Datorită punctelor de osificare suplimentare, se formează varză, dealuri și crengi.

Creșterea osului în grosime se datorează activității stratului interior al periostului și endostazei, endostului. - o placă subțire din partea cavității medulare, care îndeplinește funcția osteogenică.

După formarea centrelor de osificare în diafiză și apoi în epifize, un strat de cartilaj este reținut între ele - acesta este cartilajul metafizic. datorită cărora oasele cresc în lungime. În epifiza cartilajului se disting cinci zone (conform lui VG Koveshnikov): 1) zona cartilajului indiferențios; 2) zona cartilajului proliferativ; 3) zona cartilajului diferențial; 4) zona de distrugere; 5) zona de osteogenesis primar.

Odată cu debutul pubertății, cartilagiile metafizice devin mai subțiri și se înlocuiesc cu țesut osos, în schelet se formează synostoses. Primul crește epifiza distală a humerusului și epifize ale oaselor metacarpiale. Formarea synostosis este finalizată până la vârsta de 24-25 ani. Creșterea oaselor se termină în momentul în care toate punctele principale și adiționale se îmbină într-o singură masă, adică după ce straturile cartilaginoase care separă părțile osului unul de celălalt dispar.

Creșterea și îmbătrânirea oaselor depinde în mod semnificativ de un complex de factori: factor genetic, climatic, hormonal, nutrițional, funcțional, ecologic etc.

Articole similare