АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Учебная информация для использования на занятии

Различают два способа развития костей – прямой, развитие плоских костей на месте мезенхимы и непрямой, развитие трубчатых костей на месте хрящевой модели. Костный дифферон: ССК (стволовая стромальная клетка) – полустволовая остеогенная (преостеобласт) – остеобласт – остеоцит.

ПРЯМОЙ ОСТЕОГЕНЕЗ. Этим способом развиваются плоские кости, выделяют 4 стадии: образования скелетогенного зачатка, остеоидная, кальцинации, замещения грубоволокнистой костной ткани на пластинчатую.

В первой стадии, на 1 месяце эмбриогенеза из склеротомов выселяются в мезенхиму ССК, детерминированные в онтогенезе и на месте будущей кости образуют плотные скопления – «скелетогенные зачатки». Вблизи зачатков, в мезенхиме, появляются кровеносные сосуды. В ССК происходит активация генов остеогенеза и они дифференцируются в остеогенные клетки предшественницы (полустволовые частично коммитированные, преостеобласты).

Во 2 стадии («остеоидной»), в остеогенных клетках развиваются органеллы, грЭПС, пластинчатый комплекс, накапливается гликоген. Они секретируют коллагены разных типов (II, III, IX, X), остеопонтин и сиалопротеины, костные морфогенетические белки (КМБ). Постепенно их способность к размножению снижается и они дифференцируются в остеобласты. Остеобласт это дифференцированная костная клетка, она развивается только по костному пути. Остеобласты начинают секретировать коллаген I типа, остеокальцин, протеогликаны, межклеточное вещество нарастает в виде трабекул и на гистологических препаратах окрашивается слабо оксифильно, оно состоит из органических веществ и называется «остеоид». В 3 стадии происходит кальцинация остеоида, в этом участвуют остеобласты. В остеобластах нарастает активность фермента щелочной фосфатазы, в цитоплазме появляются «матриксные пузырьки», богатые кальцием и белком – остеокальцином. Происходит быстрое отложение минеральных солей кальция (фосфаты, карбонаты в виде кристаллов 7#20 мкм) в костную ткань и их склеивание с коллагеновыми волокнами, посредником в этом процессе выступает остеокальцин. Остеобласты, замурованные в кальцинированный матрикс превращаются в остеоциты, сам матрикс окрашивается резко оксифильно. Костные трабекулы разрастаются и замыкаются в сеть, в полостях которой сохраняются мезенхимные клетки и кровеносные сосуды, такая костная ткань «первичная губчатая». По периферии кости из мезенхимы образуется надкостница, в ней разрастаются кровеносные сосуды. В ее внутренних слоях возникает вторая линия остеогенных клеток, их называют «периваскулоциты», так как они появляются вблизи кровеносных сосудов. Эти клетки дифференцируются в остеобласты и являются источником роста и регенерации костной ткани. Рост костной ткани со стороны надкостницы называется «аппозиционный».

В 4 стадии, постепенно трабекулярная губчатая кость замещается на пластинчатую, этот процесс должен закончиться к 2 годам, за исключением черепных швов, где ткань может сохраняться до 30 лет. В год обновляется около 10% костной ткани.

НЕПРЯМОЙ ОСТЕОГЕНЕЗ этим способом развиваются трубчатые кости. На 2 месяце развития зародыша, в месте закладки трубчатой кости образуется стержневидный скелетогенный островок, вначале формируется гиалиновая хрящевая ткань, она приобретает форму будущей кости. В процессе окостенения модели 4 стадии: перихондральное окостенение, энхондральное, эпифизарное и метаэпифизарное окостенение. Начинается окостенение в диафизе хрящевой модели. Хондроциты центральной глубокой зоны испытывают недостаток питательных веществ, подвергаются действию индуктивных факторов остеогенеза, становятся пузырчатыми и начинают вырабатывать «матриксные» пузырьки, вызывающие обезвествление хряща. В надхрящнице разрастаются кровеносные сосуды, хондрогенные клетки дифференцируются в остеогенные, затем в остеобласты, а надхрящница становится надкостницей. Остеобласты вокруг диафиза аппозиционнным способом образуют трабекулярную костную ткань, получившую название «перихондральная костная манжета», за счет нее кость растет в толщину.

Костная манжета нарушает питание хряща, хондроциты гибнут, со стороны надкостницы остеокласты начинают прокладывать туннели вглубь диафиза – «остеогенные почки», по ним вглубь диафиза проникают остеогенные клетки и сосуды. Так начинается внутреннее – «энхондральное окостенение». Оно распротолбчатого хряшастраняется от диафиза к эпифизам. Позднее начинается эпифизарное окостенение по схеме энхондрального. Между фронтом окостенения диафиза и эпифизов длительное время сохраняется хрящевая прослойка – «метаэпифизарная пластинка роста». В ней выделяют 4 зоны: первая зона «покоящегося хряща» расположена на границе с эпифизом, хрящевые клетки зрелые, находятся в покое, не делятся; вторая зона «столбчатого хряща» с колонками уплощенных молодых делящихся хондроцитов; третья зона «пузырчатого хрящ а» содержит крупные гипертрофированные трубчатой зрелые хондроциты, четвертая зона «обезвествленного хряща» содержит погибающие обезвествленные хондроциты, врастающие сосуды и остеокласты на границе с диафизом. Она обеспечивает рост кости в длину до 25 лет.

Рост и развитие костной ткани определяется генетической программой, сформированной в филогенезе, местными факторами, вырабатываемыми и выделяемыми микроокружением и системными факторами внутренними (гормоны, витамины,кислород, ростовые факторы) и внешними (механическая нагрузка, ультрафиолет, пища, микроэлементы).

Основные гормоны: аденогипофизарный соматотропин, стимулирует рост костей, при его недостатке «карлики», при избытке «акромегалия», или «гигантизм»; инсулин поджелудочной железы и ИПБ выделяемые микроокружением необходимы для нормального развития, размножения ССК и остеогенных клеток; половые гормоны (эстрогены и андрогены) сокращают период роста кости, раннее половое созревание приводит к раннему окостенению метаэпифизарной пластинки в трубчатых костях, так как они угнетают рост хрящевой ткани и стимулируют функции остеобластов, кости становятся короткими. При недостатке половых гормонов с возрастом может развиться «остеопороз» - потеря костной массы, кости становятся хрупкими, возрастает опасность переломов. Щитовидные железы вырабатывают важнейшие гормоны: кальцитонин понижает содержание кальция в крови и повышает в костной ткани, активизирует остеобласты в стадию кальцинации; тироксин регулирует появление центров окостенения, способствует кальцинации скелета; гормон паращитовидных желез – паратирин ( является антагонистом кальцитонина), он повышает содержание кальция в крови и уменьшает содержание фосфора, стимулируя функцию остеокластов; глюкокортикоидные гормоны коры надпочечников регулируют кальцинацию костной ткани, подавляют воспалительные процессы, из избыток приводит к замедлению регенерации костей.

Витамин С усиливает образование коллагена остеобластами, его недостаток замедляет рост и регенерацию костей. Витамин А стимулирует остеогенез, но при его избытке происходит раннее окостенение метафизов и сужение естественных костных отверстий и полостей. Витамин Д способствует всасыванию кальция в ЖКТ, при его недостатке в костях нарушается стадия «кальцинации», кости остаются мягкими и искривляются.

У детей при нарушении фосфорно-кальциевого минерального обмена развивается заболевание «Рахит». Рахит – замедленное окостенение конечностей приводит к их искривлению, хрящевая ткань эпифизов ненормально разрастается и в месте соединений ребер с грудиной появляются «реберные четки», между трубчатыми костями конечностей «шаровидные суставы», растущий мозг выпячивает кости черепа «лобные бугры», у грудных детей длительно сохраняются «открытые роднички» - места сращения костей черепа. Изменения, подобные рахиту наблюдаются при недостатке кальция и избытке микроэлементов: алюминия, магния и стронция, которые замещают кальций в кристаллической решетке, но кристаллы менее стойкие и более мягкие. Физические факторы: ультрафиолетовые лучи стимулируют выработку в организме витамина Д, кровоснабжение растущей кости, парциальное давление кислорода стимулирует образование костной ткани, дифференцировку ССК в остеобласты, низкое давление угнетает остеогенез, стимулирует деятельность остеокластов. Механическая нагрузка необходима растущей кости, гиподинамия, длятельный постельный режим приводят к потере костной массы и хрупкости костей.

4. Таблицы, справочные и обучающие материалы:

Таблицы: «Гистогенез костной ткани на месте хряща» №140, «Развитие кости на месте гиалинового хряща» №142, 143, «Развитие кости из мезенхимы» №144, «Гистогенез грубоволокнистой костной ткани» №145. Конспект лекций.

Материалы: Программированные контроли по цитологии и общему курсу гистологии / С. В. Логвинов, В. П. Костюченко, А. В. Герасимов, А. И. Щепетильникова.- Томск: СГМУ, 1999.- 70 с.

Тестовые задания по гистологии, цитологии и эмбриологии/ С. В. Логвинов, В. П. Костюченко, А. В. Герасимов.- Томск: СГМУ, 2000.- 130 с.

Технические средства обучения: электронный атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии.

Описание гистологичских препаратов

1. Развитие кости из мезенхимы. Челюсть зародыша свиньи. Окраска гематоксилином и эозином.

На малом и большом увеличениях найти основные костные структуры: костные трабекулы, кровеносные сосуды (малое увеличение), костные клетки: остеоциты, остеобласты и остеокласты (большое увеличение).

Костные трабекулы окрашены оксифильно, образуют неправильной формы сеть, остеобласты крупные овальной формы, базофильно окрашенные, располагаются на поверхности костных трабекул, остеоциты замурованы в костное вещество, на концах костных трабекул видны базофильные многоядерные крупные клетки остеокласты.

2. Развитие кости на месте хряща. Окраска гематоксилином и эозином.

Найти следующие структуры: надкостницу, перихондральную костную манжету, островки обезвествленного хряща, костную полость, метаэпифизарную пластинку и в ней различать зоны: покоящегося хряща, пузырчатого, столбчатого и обезвествленного хряща, хрящ эпифизов, островки энхондрального окостенения.

Надкостница представляет собой тонкую волокнистую облочку вокруг диафиза, под ней располагается сеть оксифильных костных трабекул – перихондральная костная манжета, в центре диафиза видна костномозговая полость, островки обезвествленного хряща (отличаются от костных трабекул базофильной окраской, видны круглые пузырчатые хондроциты).

На концах хрящевой модели сохраняются хрящевые эпифизы (гиалиновый хрящ), между диафизом и эпифизами расположена метаэпифизарная пластинка: в зоне столбчатого хряща видны вертикальные колонки уплощенных хондроцитов, в зоне пузырчатого хряща (ближе к диафизу) видны крупные пузырчатые хондроциты, эта зона значительно уже, чем зона столбчатого хряща, на границе с диафизом видны врастающие в хрящ кровеносные сосуды и скопления остеобластов (описание смотри выше – рис.1).

Преподаватель кафедры

гистологии, эмбриологии и цитологии В. П. Костюченко

Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 371 | Нарушение авторских прав