Костная ткань: характеристика, классификация, развитие, строение, роль клеточных элементов и межклеточного вещества. Возрастные изменения.

Костные ткани — это специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70 % неорганических соединений, главным

образом фосфатов кальция. В костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и др.), играющих важнейшую роль в метаболических процессах в организме. Органическое вещество — матрикс костной ткани — представлено в основном белками коллагенового типа и липидами. По сравнению с хрящевой тканью в нем содержится относительно небольшое количество воды, хондроитинсерной кислоты, но много лимонной и других кислот, образующих комплексы с кальцием, импрегнирующим органическую матрицу кости. Органические и неорганические компоненты в сочетании друг с другом определяют механические свойства — способность сопротивляться растяжению, сжатию и др. Из всех разновидностей соединительных тканей костная ткань обладает наиболее выраженными опорной, механической, защитной функциями для внутренних органов, а также является депо солей кальция, фосфора и др. Морфофункциональные свойства костной ткани меняются в зависимости от возраста, мышечной деятельности, условий питания, а также под влиянием деятельности желез внутренней секреции, иннервации и др.

Классификация. Существует два основных типа костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. Эти разновидности костной ткани различаются по структурным и физическим свойствам, которые обусловлены главным образом строением межклеточного вещества. К костной ткани относятся также дентин и цемент зуба, имеющие сходство с костной тканью по высокой степени минерализации межклеточного вещества и опорной, механической функцией.

Костный дифферон и остеогистогенез Развитие костной ткани у эмбриона осуществляется двумя способами: 1) непосредственно из мезенхимы (прямой остеогенез); 2) из мезенхимы на месте ранее развившейся хрящевой модели кости (непрямой остеогенез). Постэмбриональное развитие костной ткани происходит при физиологической и репаративной регенерации. В процессе развития костной ткани образуется костный дифферон: стволовые, полустволовые клетки (преостеобласты), остеобласты (разновидность фибробластов), остеоциты. Вторым структурным элементом являются остеокласты (разновидность макрофагов), развивающиеся из стволовых клеток крови. Стволовые и полустволовые остеогенные клетки морфологически не идентифицируются. Остеобласты, или остеобластоциты, — это молодые клетки, создающие костную ткань. В сформировавшейся кости они встречаются только в глубоких слоях надкостницы и в местах регенерации костной ткани после ее травмы. Они способны к пролиферации, в образующейся кости покрывают почти непрерывным слоем всю поверхность развивающейся костной балки. Форма остеобластов бывает различной: кубической, пирамидальной или угловатой. Размер их тела около 15—20 мкм. Ядро округлой или овальной формы, часто располагается эксцентрично, содержит одно или несколько ядрышек. В цитоплазме остеобластов хорошо развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, митохондрии и аппарат Гольджи. В ней выявляются в значительных количествах РНК и высокая активность щелочной фосфатазы.

Остеоциты — это преобладающие по количеству дефинитивные клетки костной ткани, утратившие способность к делению. Они имеют отростчатую форму, компактное, относительно крупное ядро и слабобазофильную цитоплазму.Органеллы развиты слабо. Наличие центриолей в остеоцитах не установлено. Костные клетки лежат в костных полостях, или лакунах, которые повторяют контуры остеоцита. Длина полостей колеблется от 22 до 55 мкм, ширина — от 6 до 14 мкм.

Остеокласты (остеокластоциты). Эти клетки гематогенной природы способные разрушить обызвествленный хрящ и кость. Диаметр их достигает 90 мкм и более, и они содержат от 3 до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильна, иногда оксифильна. Остеокласты располагаются обычно на поверхности костных перекладин. По периферии остеокласта находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности, которая как бы герметизирует область действия ферментов. Эта зона цитоплазмы светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из актина. Периферический слой цитоплазмы над гофрированным краем содержит многочисленные мелкие пузырьки и более крупные — вакуоли. Остеокласт богат митохондриями и лизосомами, ферменты которых (коллагеназа и другие протеазы) расщепляют коллаген и протеогликаны матрикса костной ткани. В том. месте, где остеокласт соприкасается с костным веществом, в последнем образуется лакуна. Функции остеобластов и остеокластов взаимосвязаны и коррелируют с участием гормонов, простагландинов, функциональной нагрузкой, витаминами и др.

Межклеточное вещество состоит из основного аморфного вещества, импрегнированного неорганическими солями, в котором располагаются коллагеновые волокна, образующие небольшие пучки. Они содержат в основном белок — коллаген I и V типов. Волокна могутиметь беспорядочное (в ретикулофибрознои костной ткани) или строго ориентированное (в пластинчатой костной ткани) направление. Кроме коллагенового белка, в основном вешестве. костной ткани обнаруживают неколлагеновые белки (осгеокальцин, сналопротеин, остеонектин. различные фосфопротеины, протеолипилы, принимающие участие в процессах минерализации), а также тли козам ином и каны. Основное вещество кости содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядочение расположенные по отношению к фибриллам органической матрицы кости, а также аморфный фосфат кальция. В костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и др.), играющих важнейшую роль и метаболических процессах в организме.

Возрастные изменения. Соединительные ткани с возрастом претерпевают изменения в строении, количестве и химическом составе. С возрастом увеличиваются общая масса соединительнотканных образований, рост костного скелета. Во многих разновидностях соединительнотканных структур изменяется соотношение типов коллагена, гликозаминогликанов; в частности, в них становится больше сульфатированных соединений.

Морфофункциональная характеристика и классификация костных тканей. Строение плоских и трубчатых костей. Прямой и непрямой остеогенез. Физиологическая и репаративная регенерация кости.

Костные ткани — это специализированный тип соедини­тельной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70 % неорганических соединений, главным образом фосфатов кальция. В костной ткани обнаружено более 30 микро­элементов, играющих важ­нейшую роль в метаболических процессах в организме.

Органическое вещество — матрикс костной ткани — представлено в основном белками коллагенового типа и липидами. В нем содержится небольшое количество воды, хондроитинсерной кислоты, но много лимонной и других кислот. Органические и неорганические компоненты в сочетании друг с дру­гом определяют механические свойства — способность сопротивляться рас­тяжению, сжатию и др. Из всех разновидностей соединительных тканей костная ткань обладает наиболее выраженными опорной, механической, защитной функциями для внутренних органов, а также является депо со­лей кальция, фосфора и др.

Классификация. Существует два основных типа костной ткани: ретику-лофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. Эти разновидности костной ткани различаются по структурным и физическим свойствам, которые обус­ловлены главным образом строением межклеточного вещества. К костной ткани относятся также дентин и цемент зуба, имеющие сходство с костной тканью по высокой степени минерализации межклеточного вещества и опорной, механической функцией.

Прямой остеогистогенез. 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 последующей импрегнацией (отложением) солей кальция, фосфора и др. в межклеточном веществе. В первой стадии — образование скелетоген-ного островка — в местах развития будущей кости происходят очаговое раз­множение мезенхимных клеток и васкуляризация скелетогенного островка. Во второй стадии, заключающейся в дифференцировке кле­ток островков, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллаге-новыми фибриллами — органическая матрица костной ткани (остеоидная стадия). Третья стадия — кальцификация (импрегнация солями) межкле­точного вещества.

Непрямой остеогистогенез. Развитие кости на месте хряща, т.е. непрямой остеогенез, начинается в области диафиза (перихондральное окостенение). Образованию пе-рихондральной костной манжетки предшествует разрастание кровеносных сосудов с дифференцировкой в надхрящнице, прилежащей к средней час­ти диафиза, остеобластов, образующих в виде манжетки сначала ретикуло-фиброзную костную ткань (первичный центр окостенения), затем заменяющуюся на пластинчатую.

Образование костной манжетки нарушает питание хряща. Вследствие этого образуются так называемые пузырчатые хондроциты. Удлинение перихондральной костной манжетки сопро­вождается расширением зоны деструкции хряща и появлением остеоклас­тов. Это приводит к появлению очагов эндохондрального окостенения (вторичные центры окосте­нения). В связи с продолжающимся ростом соседних неизмененных дистальных отделов диафиза хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонки. В колонке хондроцитов имеются два противоположно на­правленных процесса — размножение и рост в дистальных отделах диафиза и дистрофические процессы в его проксимальном отделе.

С момента разрастания сосудистой сети и появления остеобластов над­хрящница перестраивается, превращаясь в надкостницу. В дальнейшем кро­веносные сосуды с окружающей их мезенхимой, остеогенными клетками и остеокластами врастают через отверстия костной манжетки и входят в со­прикосновение с обызвествленным хрящом. Под влиянием ферментов, выделяемых остеокластами, происходит растворение (хондролиз) обызвествленного межклеточного вещества. Диафизарный хрящ разру­шается, в нем возникают удлиненные пространства, в которых «поселяют­ся» остеоциты, образующие на поверхности оставшихся участков обызве­ствленного хряща костную ткань.

Физиологическая регенерация – это восстановление органов и тканей и клеток, разрушающихся в результате жизнедеятельности организма.

Репаративная или восстановительная регенерация это восстановление клеток и тканей, разрушенных или утраченных в результате внешнего повреждения, т.е. в результате перелома кости или повреждения тканей.

Репаративная регенерация может быть полной и неполной. Полная регенерация свойственна почти всем тканям, но масштабы ее ничтожны. Чаще наблюдается неполная регенерация, т.е. замещение дефекта ткани соединительно тканным рубцом. И только кость способна восстанавливать дефекты путем образования полноценной костной ткани. Однако эта способность под влиянием внутренних и внешних факторов может нарушаться частично или полностью утрачиваться. Поэтому возникает необходимость изучения источников и закономерностей регенеративного процесса для направленного воздействия на него.

МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ

1. Морфофункциональная характеристика и классификация мышечных тканей. Скелетная мышечная ткань. Источник развития. Общий план строения. Иннервация. Структурные основы сокращения мышечного волокна.

Мышечными тканями называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма.

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей — удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, рас­положение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.

КЛАССИФИКАЦИЯ: в зависимости от структуры органоидов сокращения делят на:

· Гладкие

o Нейральные (из глазного бокала, входит в состав мышц суживающих и расширяющих зрачок)

o Эпидермальные (из эктодермы, потовые, молочные, слюнные, слезные железы)

o Мезенхимные (сократительный аппарат всех внутренних органов)

· Поперечнополосатые (исчерченные)

o Скелетная (мезенхима)

o Сердечная (миоэпикардиальная пластинка висцерального листка спланхнотома)

СКЕЛЕТНАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ: развивается из мезенхимы, которая выселяется из миотома сомитов→миобласты (активно делятся и накапливают актин и миозин), сливаются→миотубы (ядра лежат в центре, а по периферии миофибриллы)→мышечное волокно (возрастает количество миофибрилл, они занимают центральное положение, а ядра смещаются на периферию).

Основная сруктурно-функциональная единица – мышечное волокно (симпласт), достигает длинны до 12 см, содержит до нескольких десятков тысяч ядер. Выделяют две части: симпласт и миосателит. Между волокнами проходят прослойки соединительной ткани – эндомизий, группы волокон окружены перимизием, снаружи эпимизий. Снаружи волокно покрыто базальной мембраной, которая окружает миосимпласт и миосателитоцит. Собственно миосимпласт покрыт плазмолеммой. Между ними лежат сателлиты. Базальная мембрана + плазмолемма = сарколемма. Содержит белок миоглобин.

По количеству белка волокна делятся на: белые быстрые, красные медленные, промежуточные

Мышечные волокна: ядра по периферии, миофибриллы в центре, слабо развиты КГ и рибосомы, много митохондрий и гладкой ЭПС, которые образуют L-каналы (депо кальция). T–каналы – впячивания плазмолеммы

Сократительный аппарат: представлен миофибриллами: светлые (изотропные) диски, темные (анизотропные) диски. Темные – обладают двойным лучепреломлением. Светлые – состоят в основном из актина, посередине Z-линия (образована α-актином). Темный диск – в основном миозин, есть актин, посередине M-линия (образована миомизином). Структурно-функциональная единица миофибрилл – саркомер – участок между двумя Z-дисками.

Титин – фиксирует миозин к Z-линиям

Фибриллярный актин – двунитчатая спираль.

Тропомиозин – располагается в желобках двунитчатой актиновой спирали (в покоящейся мышце закрывает активные центры в молекуле актина)

Тропонин – состоит из 3 субъединиц: 1 – связана с актином, 2 – с тропомиозином, 3 – с ионами кальция

Небулин – фибриллярный белок, связанный с тонкими нитями. Проходит от Z-линий до свободного конца тонких нитей и контролирует их длину.

Формула саркомера: Z+1/2 I+1/2A+M+1/2A+1/2I+Z

I – светлый диск, A – темный

На поперечном срезе соотношение тонких и толстых нитей 2:1 Сокращение построено на принципе скольжения нитей относительно др др. При обычных условиях саркомер укорачивается на 20%.

РЕГЕНЕРАЦИЯ: протекает активно за счет миосателитоцитов

ИННЕРВАЦИЯ: двигательные, чувствительные и вегитативные волокна, отросток нервной клетки ветвится в перимизии, его ветви на поверхности симпласта (плазмолемме) образуют терминали, участвуя в организации моторной бляшки. Выделяется АХ→возбуждение.

Морфофункциональная характеристика и классификация мышечных тканей. Гладкая мышечная ткань: источник развития, строение, иннервация. Структурные основы сокращения гладких мышечных клеток. Регенерация.

Мышечными тканями называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма.

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей — удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, рас­положение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.

КЛАССИФИКАЦИЯ: в зависимости от структуры органоидов сокращения делят на:

· Гладкие

o Нейральные (из глазного бокала, входит в состав мышц суживающих и расширяющих зрачок)

o Эпидермальные (из эктодермы, потовые, молочные, слюнные, слезные железы)

o Мезенхимные (сократительный аппарат всех внутренних органов)

· Поперечнополосатые (исчерченные)

o Скелетная

o Сердечная

ГЛАДКАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ:

· НЕЙРАЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

· ЭПИДЕРМАЛЬНЫЕ – клетки имеют звездчатую форму, называются миоэпителиоциты (корзинчатые клетки). Своими отростками охватывают концевые отделы желез. При сокращении способствуют выведению секрета.

· МЕЗЕНХИМНЫЕ – образуют сократительный аппарат всех внутренних органов. Структурно-функциональной единицей является гладкая мышечная клетка. Имеет веретеновидную форму. L до 200 мкм (в матке до 500). На концах клеток – пальцевидные впячивания. На боковых поверхностях – десмосомы, встречаются нексусы. Основную цементирующую роль играет межклеточное вещество, синтезированное самими гладкомышечными клетками. Поверхность клеток неровная, имеются пузырьковидные впячивания – кавиолы (содержат кальций). В молодых клетках хорошо развита гранулярная ЭПС (синтез межклеточного вещества), ядро овальной формы в центре клетки.

СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ – представлен актиновыми и миозиновыми миофиламентами. Актиновые располагаются продольно или под углом. Образуют трехмерную сеть. В месте их контакта др с др и с цитолеммой образуются электронно плотные тельца, состоящие из α-актина. Миозин в виде мономеров находится между актиновыми фибриллами. Под воздейтвием ПД происходит высвобождение кальция из кавеол и полимеризация миозина. Происходит смещение актиновых нитей относительно миозиновых, благодаря этому меняется форма клетки. Цитоскелет в гладких мышечных клетках развит хорошо, образован промежуточными филаментами – десминами.

РЕГЕНЕРАЦИЯ: кроме внутриклеточной регенерации клетки способны к пролиферации. Кроме этого миофибробласты способны дифференцироваться в миоциты.

Морфофункциональная характеристика и классификация мышечных тканей. Мышечное волокно - как структурно-функциональная единица поперечнополосатой мышечной ткани. Типы мышечных волокон. Регенерация.

Мышечными тканями называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма.

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей — удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, рас­положение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.

КЛАССИФИКАЦИЯ: в зависимости от структуры органоидов сокращения делят на:

· Гладкие

o Нейральные (из глазного бокала, входит в состав мышц суживающих и расширяющих зрачок)

o Эпидермальные (из эктодермы, потовые, молочные, слюнные, слезные железы)

o Мезенхимные (сократительный аппарат всех внутренних органов)

· Поперечнополосатые (исчерченные)

o Скелетная (мезенхима)

o Сердечная (миоэпикардиальная пластинка висцерального листка спланхнотома)

Структурно-функциональной единицей поперечно полосатой мышечной ткани является мышечное волокно. Оно представляет собой вытянутое цилиндрическое образование с заостренными концами длиной от 1 мм до 40 мм (а по некоторым данным до 120 мм), диаметром 0,1 мм. Мышечное волокно окружено оболочкой - сарколеммой, в которой под электронным микроскопом отчетливо выделяются два листка: внутренний - является типичной плазмолеммой, а наружный представляет собой тонкую соединительнотканную пластинку - базальную пластинку. В узкой щели между плазмолеммой и базальной пластинкой располагаются мелкие клетки - миосателлиты. Таким образом, мышечное волокно является комплексным образованием и состоит из следующих основных структурных компонентов:

· миосимпласта;

· клеток миосателлитов;

· базальной пластинки.

Базальная пластинка образована тонкими коллагеновыми и ретикулярными волокнами, относится к опорному аппарату и выполняет вспомогательную функцию передачи сил сокращения на соединительнотканные элементы мышцы.

Клетки миосателлиты являются камбиальными (ростковыми) элементами мышечных волокон и играют роль в процессах их физиологической и репаративной регенерации.

Миосимпласт является основным структурным компонентом мышечного волокна как по объему, так и по выполняемым функциям. Он образуется посредством слияния самостоятельных недифференцированных мышечных клеток - миобластов. Миосимпласт можно рассматривать как вытянутую гигантскую многоядерную клетку, состоящую из большого числа ядер, цитоплазмы (саркоплазмы), плазмолеммы, включений, общих и специальных органелл. В миосимпласте содержится несколько тысяч (до 10 000) продольно вытянутых светлых ядер, располагающихся на периферии под плазмолеммой. Вблизи ядер локализуются фрагменты слабовыраженной зернистой эндоплазматической сети, пластинчатого комплекса и небольшое число митохондрий. Центриоли в симпласте отсутствуют. В саркоплазме содержатся включения гликогена и миоглобина, аналога гемоглобина эритроцитов.

Отличительной особенностью миосимпласта является также наличие в нем специализированных органелл, к которым относятся:

· миофибриллы;

· саркоплазматическая сеть;

· канальцы Т-системы.

Волокна I типа - красные мышечные волокна - характеризуются прежде всего высоким содержанием в саркоплазме миоглобина (что и придает им красный цвет), большим числом саркосом, высокой активностью в них сукцинатдегидрогеназы (СДГ), высокой активностью АТФ-азы медленного типа. Эти волокна обладают способностью медленного, но длительного тонического сокращения и малой утомляемостью;

Волокна II типа - белые мышечные волокна - характеризуются незначительным содержанием миоглобина, но высоким содержанием гликогена, высокой активностью фосфорилазы и АТФ-базы быстрого типа. Функционально характеризуются способностью быстрого, сильного, но непродолжительного сокращения. Между двумя крайними типами мышечных волокон находятся промежуточные, характеризующиеся различными сочетаниями названных включений и разной активностью перечисленных ферментов.
Мышца как орган состоит из мышечных волокон, волокнистой соединительной ткани, сосудов и нервов. Мышца - это анатомическое образование, основным и функционально ведущим структурным компонентом которого является мышечная ткань. Поэтому не следует рассматривать как синонимы понятия мышечная ткань и мышца.

Регенерация скелетной мышечной ткани, как и у других тканей, подразделяется на 2 типа – физиологическую и репаративную.

Физиологическая регенерация проявляется в форме гипертрофии мышечных волокон, что выражается в увеличении их толщины и даже длины, увеличении числа органелл, главным образом миофибрилл, а также нарастании числа ядер, что в конечном счете проявляется увеличением функциональной способности мышечного волокна. Радиоизотопным методом установлено, что увеличение числа ядер в мышечных волокнах в условиях гипертрофии достигается за счет деления клеток миосателлитов и последующего вхождения в миосимпласт дочерних клеток.

Репаративная регенераиия и восстановление целостности мышечных волокон могут осуществляться лишь в следующих случаях.

· во-первых, при сохраненной двигательной иннервации мышечныхволокон;

· во-вторых, если в область повреждения не попадают элементы соединительной ткани (фибробласты), – иначе на месте дефекта мышечного волокна развивается соединительнотканный рубец.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: