Tkanka kostna



Dynamiczna i ulegająca ciągłym zmianom w trakcie
życia



Układ szkieletowy składa się z wielu tkanek

–

chrząstka, tkanka kostna, nabłonek, nerwy, tkanka

krwiotwórcza, adipocyty, tkanka łączna

(Śródkostna) Endosteum



Wewnętrzna warstwa

pokrywająca kość zbitą



Pokrywa beleczki kostne



Zbudowana jest z

osteoblastów i

osteoklastów

Budowa kości

Histologia kości zbitej



Kanały centralne
(Haversa)



Perforacje (kanały
Volkmanna)

–

śródkostna

–

Naczynia
krwionośne

–

nerwy

(6.6a)

Histologia kości zbitej



Osteon / System Haversa

–

Strukturalna jednostka
kości długich

–

Cylindryczny

–

Równoległy do kości



Blaszki koncentryczne

–

Włókna kolagenowe
ułożone różnokierunkowo

–

Mają zdolność
powiększania się

Histologia kości zbitej



Blaszki śródmiąszu



Blaszki obwodowe

–

Wewnętrzne i
zewnętrzne

Funkcje tkanki kostnej



Podtrzymywanie i ochrona tkanek



Miejsce przyczepu dla mięśni
umożliwiając ruch



Magazyn związków mineralnych, wapnia i
fosforanów – odpowiada za homeostazę
minerałów



Funkcja krwiotwórcza zachodząca w
czerwonym szpiku kostnym (hemopoeza)



Magazyn energii w żółtym szpiku kostnym

Skład kości



35% komórki, włókna
kolagenowe, substancja
podstawowa



65% sole mineralne, w
większości fosforany
wapnia (w postaci
hydroksyapatytów)
wytrącone wokół
włókien kolagenowych

Tkanka kostna



Rodzaj tkanki łącznej
widziana jako luźno
położone komórki
rozdzielone przez istotę
międzykomórkową



Istota międzykomórkowa
– 25% wody, 25%
włókien kolagenowych i
50% kryształów soli
mineralnych



4 typy komórek w
tkance

Typy komórek kostnych



Komórki prekursorowe –komórki niezróznicowane

–

Mogą ulegać podziałom i przekształcać się do osteoblastów

–

Występują na wewnętrznej części okostnej , śródkostnej,

wyścielają kanały Haversa i pokrywają beleczki kostne



Osteoblasty – produkują istotę międzykomórkową i

włókna kolagenowe, nie dzielą się



Osteocyty – dojrzałe komórki, nie produkją macierzy



Osteoklasty – duże komórki cells powstałe przez fuzję

monocytów

–

Funkcja w resorpcji kości

Osteocyty



Zlokalizowane w
obrębie zatoczek
(jamek) w blaszkach



kanaliki – pozwalają
na komunikację
między osteocytami i
kontakt z naczyniami
krwionośnymi

(6.6b)

4.12j

Kość zbita a kość gąbczasta



Zbita – mocna,
utrzymuje masę,
stanowi strukturalne
podparcie



Gąbczasta – buduje
jamę szpiku kostnego,
zbudowana z
beleczek, lekka

(6.3ab)

Anatomia kości długich



Chrząstka szklista na połączeniu
kości absorber zderzeniowy



Epiphysis = koniec (nasada) kości
długiej



Metaphysis = region płytki
wzrostowej



Diaphysis = trzon



Okostna – pokrywa kość lecz nie
pokrywa chrząstki



Śródkostna = Wewnętrzna
powierzchnia kości zbitej



Jama szpikowa

Okostna (Periosteum)



Włóknista warstwa

zewnętrzna, gęsta, o

nieregularnych włóknach



Warstwa komórkowa –

zawiera osteoblasty i

osteoklasty



W okostnej przebiegają:



- Nerwy



- Naczynia krwionośne



- Włókna Sharpeya



Stanowi przyczep dla

ścięgien

(6.3c)

(6.6a)

Kość zbita



Kanały centralne (Haversa) :równoległe do długiej osi



Blaszki : koncentryczne, obwodowe, śródmiąższowe



Osteon: centralny przewód, zbudowany z
koncentrycznych blaszek i osteocytów, zawiera
perforacje (kanały Volkmanna) prostopadłe do długiej
osi

Fig. 6.10

Kompaktowe lub zbite kości



Wygląda jak twarda powłoka
kości



Pokrywa powierzchnię kości
długich i zewnętrzną
powierzchnię pozostałych



Ogranicza stres wywołany
przez masę i poruszanie

Histologia kości zbitej



Osteon jest koncentrycznym pierścieniem (blaszkowaty) ze

zwapnioną istotą międzykomórkową otaczając przebiegające

wertykalnie naczynia krwionośne



Osteocyty zlokalizowane w przestrzeniach zwanych jamkami



Osteocyty komunikują się za pomocą wypustek poprzez

kanały Haversa i Kanały Volkmanna



Blaszki międzysystemowe stanowią starsze osteony które

częściowo zostały usunięte podczas remodelowania tkanki

System Haversa

Kości płaskie



Budują czaszkę



Dwie warstwy kości
zbitej



Śródkoście stanowi
kość gąbczasta

Kość gąbczasta



Składa się z beleczek

–

Ukierunkowane
wzdłuż linii nacisku

Fig. 6.8

Fig. 6.9

Beleczki kostne kości

gąbczastej



W kościach zorientowane są wzdłuż linii stresu



Przestrzenie pomiędzy tymi strukturami wypełnione
są czerwonym szpikiem kostnym gdzie dojrzewają
komórki krwi



Występuje w końcach kości długich i wewnątrz kości
płaskich (np. czaszki, żeber)

Rozwój kości



Osteogeneza – dojrzewanie szkieletu i jego wzrost
podczas dojrzewania (~18 kobiety, ~21 mężczyźni)



Osteoblasty wydzielają macierz (osteoid)



Osteoid ulega mineralizacji (strąty fosforanu
wapnia)



Osteoblasty przekształcają się w osteocyty



Buduje się młoda kość (niedojrzała)



Tworzy się okostna



Dojrzała blaszka kostna tworzy się na powierzchni

Kostnienie na podłożu

mezenchymatycznym



Kości płaskie dojrzewają z komórek

mezenchymatycznych (niezróżnicowane,

embrionalne)



Czaszka i obojczyk



Komórki mezenchymatyczne przekształcają się

do osteoblastów



Osteoblasty formują kość

Kostnienie na podłożu

chrzęstnym



Pierwotny szkielet kości tworzony jest z chrząstki



Chrząstka jest zastępowana przez kość
(kość długa)

Wzrost kości na długość



Płytka wzrostowa chrząstki

–

Komórki chrząstki produkowane są
po stronie nasady płytki wzrostowej
poprzez mitozę

–

Komórki następnie ulegają
degeneracji i są zastępowane przez
kość od strony dystalnej kości



Pomiędzy 18 a 25 rokiem życia
płytka wzrostowa zanika

–

Komórki chrząstki przestają się
dzielić i komórki kości zastępują
chrząstkę płytki wzrostowej



Wzrost na długość zostaje
zatrzymany około 25 roku życia

Strefy wzrostu w płytce

wzrostowej



Chrząstka strefy spoczynkowej

–

zakotwicza płytkę wzrostową w
kościzakt to bone



Chondrocyty strefy wzrostowej

–

Wzmożone podziały komórkowe
(tworzenie kolumn)



Chondrocyty dojrzałe

–

Wzrost komórek pozostające w
kolumnach



Strefa degenerujacych chondrocytów

–

Cienka strefa, większośc komórek
martwych z powodu mineralizacji
istoty międzykomórkowej

–

Osteroklasty usuwają macierz

–

Osteoblasty i kapirary zaczynają
tworzyć kość na podłożu zwapniałej
kości

Wzrost kości na grubość



Zachodzi jedynie poprzez apozycyjny wzrost na powierzchni kości



Komórki mezenchymatyczne różnicują się w osteoblasty i formują
przestrzenie a następnie tunele wokół naczyń zaopatrujących trzon



Blaszki międzysystemowe wypełniają tunel w formie osteonu

Istota międzykomórkowa



Nieorganiczne sole mineralne nadające twardość kości

–

hydroksyapatyty (fosforan wapnia) i węglan wapnia



Włókna organicznego kolagenu nadające kości
sprężystość

–

Ich obecność nadaje właściwości giętkości i łamliwości

–

Usunięcie minerałów przez kwasy nadaje strukturę giętkości



Mineralizacja (zwapnienie) jest utwardzeniem kości jeśli
kryształy wapnia są deponowane w obrębie włókien
kolagenowych



Kość nie jest kompletnie zwartą tkanką, ma małe
przestrzenie dla naczyń krwionośnych i czerwonego
szpiku kostnego.

–

Kość gąbczasta ma dużo takich przestrzeni

–

Kość zbita posiada ich niewiele

Macierz kości

Fig. 6.6

Remodelowanie kości



Dynamiczna – zmienna w
ciągu życia



Osteoblasty – formują nowe
kości



Osteoklasty

–

wielojądrzaste, komórki fuzyjne

–

Wydzielają HCl, rozpuszczają
fosforany wapnia

–

Enzymy lozosomalne
rozkładają kolagen i macierz
(śródmiąsz)

–

Właściwości fagocytozy

Remodelowanie kości



Witamina D



Odżywianie



Aktywność

fizyczna



Wiek, hormony



PTH, IL1



5-10% masy
kostnej/rok.

Regeneracja złamań



Formacja skrzepu

–

Uszkodzone naczynie krwionośne powoduje skrzep w ciagu 6-8 godzin, komórki kości

obumierają

–

Zapalenie przyciąga komórki fagocytarne (makrofagi)

–

Tworzą się kapilary i wnikają w miejsce złamania



Tworzenie pierwotnej tkanki kostnej (kostniny)

–

Fibroblasty „atakują” prokallus (kostninę) i wydzialają włókna kolagenowe

–

Chondroblasty produkują tkankę chrzęstą włóknistą aby spoić złamane końce kości

Regeneracja złamań (2)



Formowanie blaszkowatej tkanki kostnej

–

Osteoblasty produkują istotę międzykomórkową
którqa łaczy 2 złamane końce kości

–

Trwa 2-3 miesiące



Remodelowanie kości

–

Kość zbita zastępuje kość gąbczastą w miejscu
kostniny

–

Powierzchnia jest remodelowana do normalnego
stanu

Czynniki wpływające na

wzrost kości



Odżywienie

–

Odpowiednia ilość witamin i składników mineralnych



Wapń i fospor dla wzrostu kości



Witamina C do syntezy kolagenu



Witaminy K i B12 do syntezy białek



Wystarczający poziom specyficznych hormonów

–

Podczas dzieciństwa wymagany insulinowy czynnik wzrostu



Zapoczątkowuje podziały komórkowe w płytce wzrostowej



Wymagany hGH (wzrost), hormon thyroidowy (T3 &T4) i
insulina

–

„hormony płciowe” podczas dojrzewania



Bodziec wzrostowy i zakończenie pracy płytki wzrostowej



Esrtogeny powodują żeńskie zmiany (szerokie biodra)

Połączenia krwionośne i

nerwowe kości



Naczynia okostnej

–

zaopatrują okostną



Tętnice zaopatrujące trzon

–

Dochodzą przez kanał
odżywczy

–

Łączy kość zbitą okostnej i
czerwony szpik kostny



Naczynia zaopatrujące
nasady

–

Łączą czerwony szpik kostny z
tkanką kostną nasad

Zaburzenia Hormonalne



Nadekspresja hGH podczas dzieciństwa wywołuje
gigantyzm



Obniżona ekspresja hGH lub hormonu tyroidowego
podczas dzieciństwa powoduje niski wzrost



Zarówno mężczyźni, jak i kobiety o niedoborze
receptorów estrogenowych na powierzchni
komórek charakteryzują się wyższym wzrostem
niż normalnym

–

Estrogeny powodują zanik płytki wzrostowej

Homeostaza wapnia a tkanka

kostna



Szkielet jest rezerwuarem wapnia i fosforu



Jony wapniowe zaangażowane są w wiele

funkcji ciała

–

Funkcja komórek nerwowych i mięśniowych

–

Krzepnięcie krwi

–

Reguluje pracę enzymów w wielu szlakach

metabolicznych



Małe zmiany w poziomie wapnia we krwi mogą

być śmiertelne

–

Przy zbyt dużym stężeniu wywołuje m.in. Zawał

serca

–

Przy zbyt małym stężeniu zatrzymanie oddychania

Osteoporoza

National Osteoporosis Foundation