Кость человека представляет собой отдельный орган, который встречается и у всех позвоночных. Внешнее строение сложное, что обеспечивается анатомическими особенностями, уникальна форма каждой кости. Так же уникальна в своем строении костная ткань, которая одновременно отличается легкостью, прочностью. Функция костей состоит не только в перемещении человека в пространстве, они защищают внутренние органы от повреждений, в канале расположен мозг, ответственный за выработку клеток крови.
Плотность кости человека обеспечивается минеральными веществами. Сама же костная ткань состоит из клеток остеобластов и остеоцитов, остеокластов, задача их состоит в удалении старых, омертвевших клеток крови. Есть органический компонент, представляющий собой коллаген под названием оссеин. Костная ткань ребенка сразу после его рождения представлена 270 костями, со временем их становится 206, это если не учитывать сесамовидные. Наибольшая у человека бедренная кость, самая маленькая – стремя, расположенное в полости среднего уха.
- Клеточная составляющая
- Остеобласт
- Остеоцит
- Остеогенные клетки
- Остеокласт
- Составляющие кости
- Формирование кости
- Непрямой вариант
- Прямой вариант
- Разновидности костей
- Кортикальная
- Губчатая
Клеточная составляющая
Как все ткани, кость состоит из нескольких клеточных разновидностей. Это:
- остеобласты;
- остеоциты;
- остеокласты;
- остеогенные клетки.
Каждая имеет свое уникальное строение, расположена в различных участках.
Врачи отмечают, что костная ткань является важнейшим компонентом опорно-двигательной системы человека. Она делится на два основных типа: компактную и губчатую. Компактная ткань, обладая высокой прочностью, образует наружный слой костей и отвечает за их устойчивость к нагрузкам. Губчатая же ткань, находящаяся внутри костей, имеет пористую структуру и способствует снижению веса костей, а также служит местом для кроветворения.
Специалисты подчеркивают, что костная ткань состоит из клеток, матрикса и минералов, таких как кальций и фосфор. Эти компоненты обеспечивают прочность и гибкость костей. Врачи также акцентируют внимание на важности поддержания здоровья костной ткани через правильное питание, физическую активность и профилактику заболеваний, таких как остеопороз. Забота о костях с раннего возраста способствует их долговечности и функциональности на протяжении всей жизни.
Остеобласт
Эта клетка обеспечивает способность кости восстанавливаться, формирует новую кость. Величина ее от 15 до 20 мкм, задача ее в том, чтобы образовывать новое межклеточное вещество. Форма кубическая со многими углами, которые образованы мезенхимальными клетками — предшественниками, содержащими комплексы Гольджи. Всего клеточный состав остеобласта представлен рибосомами, зернистой эндоплазматической сетью.
Находятся остеобласты у человека в зоне роста, в большом количестве содержит их периост, эндост. Клетка выделяет межклеточное вещество, оказываясь в центре, оно отвердевает, образуя «ловушку». После этого с остеобластом происходят изменения, он меняет свою структуру, превращаясь в остеоцит. Последний — полноценная клетка кости, наиболее распространен.
Остеоцит
Как уже ранее упоминалось, остеоцит — зрелая форма остеобласта, имеет звездчатую форму. Диаметр его составляет примерно 15 мкм, а высотой он не более 7 мкм. Зрелая форма содержит в своем составе одно ядро, которое располагается ближе к стенке сосуда, рядом находятся два ядрышка, а окружено все мембраной. Расстояние между остеоцитами может колебаться от 20 до 30 мкм.
Во взрослом организме костная ткань представляет собой 42 миллиарда клеток. В среднем за 25 лет половина из них меняется, деления клеток не происходит. Расположен остеоцит в углублении, которое носит название лакуны, она со всех сторон окружена тканью кости.
Читайте также:
Этот тип клеток отвечает за поддержание на постоянном уровне минеральной матрицы. Взаимодействие с другими клетками происходит через длинные каналы, расположенные в цитоплазме, все они находятся в пределах костной матрицы. Через каналы клетка получает питательные вещества.
Костная ткань — это уникальный и сложный компонент нашего организма, который играет ключевую роль в поддержании его структуры и функции. Люди часто отмечают, что костная ткань делится на два основных типа: компактную и губчатую. Компактная ткань образует наружный слой костей и отвечает за их прочность, тогда как губчатая ткань, расположенная внутри, обеспечивает легкость и гибкость.
Особенности строения костной ткани вызывают интерес у многих. Она состоит из клеток, называемых остеоцитами, и межклеточного вещества, богатого минералами, такими как кальций и фосфор. Это придаёт костям прочность и устойчивость к нагрузкам. Кроме того, костная ткань обладает способностью к регенерации, что позволяет ей восстанавливаться после травм. Обсуждая костную ткань, люди также подчеркивают её важность для общего здоровья, так как она участвует в метаболизме и кроветворении.
Остеогенные клетки
В отличие от остальных эта клетка не потеряла способности к делению, может воспроизводить себе подобные. Она четко не дифференцирована, обладает высокой способностью к митозу, процессу, когда клетки делятся, происходит восстановление организма. Расположен этот вид в глубоком слое надкостницы, мозга кости. Процесс развития приводит к тому, что остеоген трансформируются в остеобласты.
Остеокласт
Эта клетка способствует тому, что развивается новая костная структура. Остеокласт имеет большие размеры, содержит несколько ядер в своем составе, отвечает за удаление старой кости. В среднем есть 5 ядер, а размер колеблется от 150 до 200 мкм. Организму подобные клетки сильно необходимы, поскольку благодаря им обеспечивается восстановление костей. Старая, поврежденная костная ткань растворяется за счет ферментов, выделяемых клеткой.
Этот тип клеток появляется не из кости, его родоначальником являются макрофаги, моноциты, составляющие белой крови. Процесс восстановления выглядит специфически, остеокластами постоянно уничтожается старая, поврежденная костная ткань, а остеобластами формируется новая. Когда процесс нарушается, кость при этом поротична, что приводит к переломам, повреждениям при незначительных нагрузках на нее.
В кости остеокласты расположены в специфических углублениях, которые носят название Бухт резорбции, лакун Хаушипа. Имеет остеокласт цитоплазму, внутри которой находится пенистая структура за счет вакуолей, пузырьков, содержащихся в большом количестве. В составе вакуолей есть лизосомы, которые выделяют фермент, кислую фосфатазу, именно за счет нее у человека разрушается старая костная ткань.
Составляющие кости
С гистологической точки зрения кость имеет несколько составляющих. Любая разновидность представлена:
- надкостницей;
- компактным веществом;
- эндостом.
Надкостница имеет строение, очень напоминающее надхрящницу. В составе внутреннего слоя, остеогенного, имеется рыхлая соединительная ткань с большим количеством остеокластов, остеобластов, сосудов.
Эндост, оболочка, которой выслан канал изнутри. В составе этого слоя основной является рыхлая волокнистая соединительная ткань. Есть остеобасты, остеокласты. В задачи этой кости входит ее питание, рост в толщину, восстановление.
Компактное вещество имеет три слоя: наружный и внутренний представляет пластинчатая костная ткань, между ними расположен остеонный слой. Остеон — структурно-функциональная единица. Внешне это плоскостное образование, которое представлено костными пластинками, концентрически направленными, наслоенными одна на другую, напоминая цилиндры, которые вставлены один в один.
Между пластинками есть углубления, лакуны, в них расположены остеоциты. В центре — полость, содержащая сосуд, канал получил название канала остеона или Гаверсового. Между остеонами есть пластинки кости, которые называются вставочными остеонами, которые разрушаются.
Формирование кости
У плода источником костей являются клетки мезинхимы, они выселяются из склеротомов. Кость может формироваться прямо из ткани мезенхимы, подобное получило название прямого остеогенеза. Если мезенхима образуется вместо хряща зоны роста, процесс называется непрямым остеогенезом, его имеют дети.
Непрямой вариант
В процессе преобразования мезенхимы появляется грубоволокнистая костная ткань, она же получила название ретикулофиброзной. По мере своего роста, развития на ее месте появляется пластинчатая костная ткань. Прямой остеогенез включает четыре стадии.
Во время первой обособляется остеогенный островок, суть этого процесса в том, что мезенхимальные клетки усиленно делятся. Постепенно появляются остеогенные клетки, остеобласты, происходит появление кровеносных сосудов.
Суть второй, или остеоидной, стадии состоит в том, что остеобластами образовывается вещество между клетками. Некоторая часть остеобластов оказывается внутри, происходит преобразование в остеоцит. Частично остеобласты оказываются на поверхности, образовывая слой снаружи. Эти клетки потом будут формировать надкостницу.
Третьим этапом является минерализация вещества, оно активно насыщается кальцием, его солями, кость становится более компактная. Процесс минерализации происходит за счет поступления из крови глицерофосфата кальция. Щелочная фосфатаза, воздействуя на него, вызывает химическую реакцию для появления новых соединений, в частности, глицерина, остатка фосфорной кислоты. Последнее соединение вступает в реакцию с хлоридом кальция, появляется фосфат кальция. Он становится гидроаппатитом, напоминает прочный пластик.
-
Читайте также:
Четвертая стадия является завершающей, имеет название перестройки, роста, после нее кость может представляться в своем окончательном виде. Надкостницей формируются общие пластины кости, в основной своей массе состоящие из остегенных клеток, располагающихся в адвентициальной оболочке сосуда, а также остеоны.
Прямой вариант
К этой ситуации относится вариант формирования в зоне роста, где был хрящ. В процессе развития сразу может образовываться пластинчатая кость, происходит процесс, как и в предыдущем случае, в четыре этапа.
Вначале этот тип развития предусматривает образование модели из хряща, которая будет развиваться. На втором этапе в области тела модели осуществляется перихондральное окостенение, суть которого состоит в том, что надхрящница становится надкостницей, это пластичный материал. В этом слое стволовые клетки, которые носят название остеогенных, превращаются в остеобласты. Нарастающий процесс дифференцировки является подготовкой к формированию общей пластинки, она формирует манжетку кости.
Параллельно с процессами, описанными ранее, осуществляется окостенение хряща в концах кости, процесс этот называется энхондральным окостенением. Такой же тип трансформации наблюдается в суставных поверхностях, все люди в процессе взросления проходят через это. В ткань хряща врастают сосуды, что важно для питания, дальнейшего преобразования. В адвентициальной оболочке сосудов расположены остеогенные клетки, которые впоследствии становятся остеобластами.
Уже упоминалось, что остеобласт может формировать межклеточное вещество рядом с собой. Таким образом, вокруг формируется остеон в виде пластинок кости. Параллельно хондрокластами разрушается хрящевая составляющая кости, после чего она приобретает свой специфический вид.
В конечном итоге кость перестраивается, растет, происходит разрушение старых участков, формирование новых. Надкостницей формируется тонковолокнистая костная ткань, которая со временем становится прочнее.
Разновидности костей
Есть два вида ткани, которые имеют принципиальные различия, могут встречаться в любом участке организма.
Кортикальная
Этой тканью образовано 80% всех костей в скелете человека, она отличается прочностью, расположена, в частности, в области десен. Задача кортикальной кости заключается в том, чтобы поддерживать тело в пространстве, в защите органов, обеспечении физического усилия, эта ткань способна накапливать, высвобождать кальций. Представлено содержание кортикальной кости плотно упакованными остеонами.
-
Читайте также:
Губчатая
Отличия и менее плотную структуру имеет губчатая костная ткань, располагается она в небольших костях и области десен. Эта разновидность мягче, слабее, чем кортикальная. Данный тип встречается в концах длинных трубчатых костей, внутри тел позвонков. Это губчатый вид кости, состоящий из пластин, полосок, которые прилегают к полостям, расположенным нерегулярно, в них содержится красный костный мозг.
Если посмотреть на кость, то возникает ощущение, что пластинки расположены хаотично, никак не организовывая себя. Однако это не так, расположение построено таким образом, чтобы обеспечить прочность по типу строительных скобок, применяемых в строительстве. Линии нагрузки в кости могут менять свое направление в зависимости от изменения приложения силы. Площадь поверхности большая, за счет этого оптимально протекают метаболические процессы, обмен ионами кальция. Обратной стороной является то, что эта разновидность быстрее поражается остеопорозом.
На протяжении всей жизни кость может обновляться: отжившие клетки разрушаются, появляются новые. Процесс развития, представленный выше, находится в равновесии, разрушенные участки организм может восстановить. Регулируется процесс гормонами щитовидной и околощитовидных желез. Полезны, независимо от того какой тип кости, витамины А, Д, С. У ребенка после рождения недостаток витамина Д приводит к формированию такого заболевания, как рахит.
Вопрос-ответ
Какие основные виды костной ткани существуют?
Существует два основных типа костной ткани: компактная и губчатая. Компактная ткань образует плотные стенки костей и обеспечивает их прочность, в то время как губчатая ткань находится внутри костей и имеет пористую структуру, что способствует снижению веса костей и увеличению их устойчивости к нагрузкам.
Каковы основные функции костной ткани в организме?
Костная ткань выполняет несколько ключевых функций: она обеспечивает поддержку и защиту органов, участвует в движении, образует кровяные клетки в костном мозге и служит резервуаром для минералов, таких как кальций и фосфор, которые необходимы для различных физиологических процессов.
Как происходит процесс обновления костной ткани?
Процесс обновления костной ткани называется ремоделированием. Он включает в себя два основных процесса: резорбцию, при которой остеокласты разрушают старую костную ткань, и образование новой ткани, которое осуществляется остеобластами. Этот процесс позволяет поддерживать здоровье костей и адаптировать их к изменениям в нагрузках и условиях окружающей среды.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные виды костной ткани: компактную и губчатую. Понимание их структуры и функций поможет вам лучше осознать, как они влияют на здоровье костей и общее состояние организма.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на роль минералов, таких как кальций и фосфор, в формировании костной ткани. Убедитесь, что ваш рацион содержит достаточное количество этих элементов для поддержания прочности и здоровья костей.
СОВЕТ №3
Регулярно занимайтесь физической активностью, особенно упражнениями с нагрузкой. Это способствует укреплению костной ткани и предотвращает остеопороз, особенно в пожилом возрасте.
СОВЕТ №4
Не забывайте о важности витамина D для усвоения кальция. Убедитесь, что вы получаете достаточное количество солнечного света или рассматривайте возможность приема добавок, если это необходимо.
