Tkanka kostna
Tkanka kostna
Budowa i funkcje
Budowa i funkcje
tkanek
tkanek
Tkanka kostna
Tkanka kostna
Budowa i funkcje
Budowa i funkcje
tkanek
tkanek
Tkanka kostna
Tkanka kostna
Skład:
Skład:
1)
1)
Substancja międzykomórkowa: (część
Substancja międzykomórkowa: (część
nieorganiczna i organiczna – macierz)
nieorganiczna i organiczna – macierz)
a)
a)
Liczne kryształki fosforanów wapniowych
Liczne kryształki fosforanów wapniowych
(hydroksyapatyty)-80% oraz węglan wapnia,
(hydroksyapatyty)-80% oraz węglan wapnia,
cytryniany, jony Mg, niewiele: Na, K, Cl,
cytryniany, jony Mg, niewiele: Na, K, Cl,
b)
b)
Włókna kolagenowe-90%
Włókna kolagenowe-90%
c)
c)
Substancja podstawowa-10%
Substancja podstawowa-10%
(proteoglikany)
(proteoglikany)
2)
2)
Komórki: osteocyty, osteoblasty, osteoklasty
Komórki: osteocyty, osteoblasty, osteoklasty
Tkanka kostna - komórki
Tkanka kostna - komórki
Osteocyty: najliczniejsze w dojrzałej
Osteocyty: najliczniejsze w dojrzałej
tkance kostnej o kształcie pestki śliwki
tkance kostnej o kształcie pestki śliwki
leżące w jamkach kostnych. Nie
leżące w jamkach kostnych. Nie
produkują substancji międzykomórkowej
produkują substancji międzykomórkowej
lecz pozostają nadal aktywne
lecz pozostają nadal aktywne
metabolicznie (posiadają mitochondria,
metabolicznie (posiadają mitochondria,
szorstką siateczkę śródplazmatyczną i
szorstką siateczkę śródplazmatyczną i
dobrze rozwinięty aparat Golgiego).
dobrze rozwinięty aparat Golgiego).
Osteocyty utrzymują i odnawiają
Osteocyty utrzymują i odnawiają
macierz organiczną kości
macierz organiczną kości
Tkanka kostna - komórki
Tkanka kostna - komórki
Osteoblasty: okrągłe lub owalne, w
Osteoblasty: okrągłe lub owalne, w
okresie pełnej aktywności mają
okresie pełnej aktywności mają
kształt sześcienny z rozwiniętym
kształt sześcienny z rozwiniętym
aparatem Golgiego i silnie
aparatem Golgiego i silnie
zasadochłonną cytoplazmą.
zasadochłonną cytoplazmą.
Syntetyzują macierz organiczną kości,
Syntetyzują macierz organiczną kości,
a po zakończaniu syntezy substancji
a po zakończaniu syntezy substancji
międzykomórkowej zostają w niej
międzykomórkowej zostają w niej
„zamurowane” i stają się osteocytami.
„zamurowane” i stają się osteocytami.
Tkanka kostna - komórki
Tkanka kostna - komórki
Osteoklasty: posiadają wiele jąder, cytoplazma
Osteoklasty: posiadają wiele jąder, cytoplazma
zawiera liczne lizosomy podobnie jak inne
zawiera liczne lizosomy podobnie jak inne
komórki układu makrofagów lecz bez
komórki układu makrofagów lecz bez
receptorów powierzchniowych reakcji
receptorów powierzchniowych reakcji
immunologicznych.
immunologicznych.
Funkcją osteoklastów jest resorpcja tkanki
Funkcją osteoklastów jest resorpcja tkanki
kostnej polegająca na:
kostnej polegająca na:
-
Demineralizacji poprzez zakwaszenie w
Demineralizacji poprzez zakwaszenie w
miejscu przylegania osteoklastu
miejscu przylegania osteoklastu
-
Hydrolizę kolagenu przez enzymy lizosomalne
Hydrolizę kolagenu przez enzymy lizosomalne
-
Fagocytozę pociętych przez enzymy związków
Fagocytozę pociętych przez enzymy związków
organicznych
organicznych
Tkanka kostna - rodzaje
Tkanka kostna - rodzaje
Tkanka kostna splotowata
Tkanka kostna splotowata
jest
jest
tkanką pierwotną obecną w czasie
tkanką pierwotną obecną w czasie
rozwoju kości, u osób dorosłych tylko
rozwoju kości, u osób dorosłych tylko
w błędniku kostnym ucha
w błędniku kostnym ucha
wewnętrznego i wyrostkach
wewnętrznego i wyrostkach
zębodołowych lub w schorzeniach
zębodołowych lub w schorzeniach
tkanek szkieletowych (osteoporoza)
tkanek szkieletowych (osteoporoza)
Włókna kolagenowe ułożone w grube
Włókna kolagenowe ułożone w grube
pęczki o nieregularnym przebiegu.
pęczki o nieregularnym przebiegu.
Mała wytrzymałość mechaniczna
Mała wytrzymałość mechaniczna
Tkanka kostna - rodzaje
Tkanka kostna - rodzaje
Tkanka kostna blaszkowata –
Tkanka kostna blaszkowata –
podstawową strukturę tej tkanki
podstawową strukturę tej tkanki
stanowią beleczki kostne.
stanowią beleczki kostne.
Histologicznie dzieli się na:
Histologicznie dzieli się na:
1. Tkankę kostną gąbczastą
1. Tkankę kostną gąbczastą
2. Tkankę kostną zbitą
2. Tkankę kostną zbitą
Tkanka kostna -
Tkanka kostna -
gąbczasta
gąbczasta
Zbudowana z blaszek kostnych
Zbudowana z blaszek kostnych
uformowanych w beleczki kostne,
uformowanych w beleczki kostne,
przebiegające w różnych kierunkach –
przebiegające w różnych kierunkach –
tworzą sieć.
tworzą sieć.
Pomiędzy beleczkami znajduje się
Pomiędzy beleczkami znajduje się
szpik kostny
szpik kostny
Występuje w nasadach kości długich,
Występuje w nasadach kości długich,
wypełnia wnętrze kości krótkich i
wypełnia wnętrze kości krótkich i
płaskich
płaskich
Tkanka kostna - zbita
Tkanka kostna - zbita
Osteon (system Haversa) – jednostka
Osteon (system Haversa) – jednostka
architektoniczna kości zbitej
architektoniczna kości zbitej
Osteon składa się z kanału osteonu
Osteon składa się z kanału osteonu
(Haversa) oraz koncentrycznie ułożonych
(Haversa) oraz koncentrycznie ułożonych
wokół niego 9-15 blaszek osteonu
wokół niego 9-15 blaszek osteonu
W kanale Haversa biegną naczynia
W kanale Haversa biegną naczynia
krwionośne
krwionośne
Zbudowane są z niej trzony kości
Zbudowane są z niej trzony kości
długich, zewnętrzna warstwa ich nasad
długich, zewnętrzna warstwa ich nasad
oraz pokrycie kości płaskich
oraz pokrycie kości płaskich
Tkanka kostna
Tkanka kostna
Tkanka kostna
Tkanka kostna
Okostna
Okostna
Błona pokrywająca kości zbudowane z
Błona pokrywająca kości zbudowane z
tkanki zbitej, z wyjątkiem p
tkanki zbitej, z wyjątkiem powierzchni
stawowych
Utworzona z tkanki łącznej właściwej
Utworzona z tkanki łącznej właściwej
zwartej układającej się w dwie warstwy:
zwartej układającej się w dwie warstwy:
1.
Zewnętrzną z licznymi włóknami
kolagenowymi i niewielką ilością komórek
2.
Wewnętrzną, przylegającą do kości z
licznymi komórkami (w tym
macierzystymi→ różnicowanie w
osteoblasty),
Powstawanie kości
Powstawanie kości
(osteogenesis)
(osteogenesis)
Kostnienie bezpośrednie (błoniaste,
Kostnienie bezpośrednie (błoniaste,
na podłożu tkanki łącznej właściwej -
na podłożu tkanki łącznej właściwej -
mezenchymatycznej) → tak powstaje
mezenchymatycznej) → tak powstaje
większość kości płaskich
większość kości płaskich
Kostnienie pośrednie (na podłożu
Kostnienie pośrednie (na podłożu
chrzęstnym) → w ten sposób
chrzęstnym) → w ten sposób
powstają kości kończyn, kręgi, kości
powstają kości kończyn, kręgi, kości
podstawy czaszki i kości miednicy
podstawy czaszki i kości miednicy
Kostnienie bezpośrednie
Kostnienie bezpośrednie
mezenchymalne
mezenchymalne
Rozpoczyna się między 7 a 12 tygodniem
Rozpoczyna się między 7 a 12 tygodniem
życia płodowego i kończy pod koniec życia
życia płodowego i kończy pod koniec życia
płodowego lub wkrótce po urodzeniu
płodowego lub wkrótce po urodzeniu
Komórki mezenchymalne dzielą się
Komórki mezenchymalne dzielą się
intensywnie i różnicują w osteoblasty
intensywnie i różnicują w osteoblasty
Osteoblasty produkują istotę podstawową
Osteoblasty produkują istotę podstawową
kości (osteoid) oraz włókna kolagenowe →
kości (osteoid) oraz włókna kolagenowe →
grube pęczki o nieregularnym przebiegu
grube pęczki o nieregularnym przebiegu
Substancja międzykomórkowa zostaje
Substancja międzykomórkowa zostaje
zmineralizowana, „zamurowane”
zmineralizowana, „zamurowane”
osteoblasty stają się osteocytami →
osteoblasty stają się osteocytami →
powstają pierwsze beleczki kostne
powstają pierwsze beleczki kostne
Kostnienie bezpośrednie
Kostnienie bezpośrednie
cd.
cd.
Osteoblasty ułożone na beleczkach kostnych,
Osteoblasty ułożone na beleczkach kostnych,
tworzą nową warstwę substancji
tworzą nową warstwę substancji
międzykomórkowej → pogrubienie beleczek
międzykomórkowej → pogrubienie beleczek
Przebiegające w różnych kierunkach beleczki
Przebiegające w różnych kierunkach beleczki
tworzą przestrzenie które wypełnia tkanka
tworzą przestrzenie które wypełnia tkanka
mezenchymalna przekształcająca się w szpik
mezenchymalna przekształcająca się w szpik
kostny
kostny
Na obwodzie tworzącej się kości beleczki łączą
Na obwodzie tworzącej się kości beleczki łączą
się → zmniejszenie tkanki mezenchymalnej →
się → zmniejszenie tkanki mezenchymalnej →
pozostają kanały z naczyniami krwionośnymi
pozostają kanały z naczyniami krwionośnymi
wokół których odkładają się warstwy substancji
wokół których odkładają się warstwy substancji
kostnej → pierwotne osteony
kostnej → pierwotne osteony
Kostnienie bezpośrednie
Kostnienie bezpośrednie
cd.
cd.
►
►
Na powierzchni kości powstaje
Na powierzchni kości powstaje
tkanka kostna zbita.
tkanka kostna zbita.
►
►
W części środkowej kości
W części środkowej kości
(śródkoście) zostaje zahamowany
(śródkoście) zostaje zahamowany
wzrost beleczek kostnych i powstaje
wzrost beleczek kostnych i powstaje
tkanka kostna gąbczasta.
tkanka kostna gąbczasta.
Kostnienie pośrednie – na
Kostnienie pośrednie – na
podłożu chrzęstnym
podłożu chrzęstnym
Powstaje w zawiązku chrzęstnym kości (model
Powstaje w zawiązku chrzęstnym kości (model
chrzęstny kości) o kształcie pałeczki z
chrzęstny kości) o kształcie pałeczki z
rozszerzeniami na końcach. Zbudowany jest z
rozszerzeniami na końcach. Zbudowany jest z
chrząstki szklistej, a na jego powierzchni
chrząstki szklistej, a na jego powierzchni
różnicuje się ochrzęstna
różnicuje się ochrzęstna
Macierzyste komórki mezenchymalne
Macierzyste komórki mezenchymalne
ochrzęstnej dają początek osteoblastom,
ochrzęstnej dają początek osteoblastom,
wytwarzającym pierwsze beleczki, układające
wytwarzającym pierwsze beleczki, układające
się na kształt mankietu dookoła środkowej
się na kształt mankietu dookoła środkowej
części trzonu zawiązka chrzęstnego kości →
części trzonu zawiązka chrzęstnego kości →
mankiet kostny.
mankiet kostny.
Kostnienie pośrednie – na
Kostnienie pośrednie – na
podłożu chrzęstnym cd.
podłożu chrzęstnym cd.
Mankiet kostny zostaje otoczony okostną,
Mankiet kostny zostaje otoczony okostną,
a komórki chrzęstne centralnej części
a komórki chrzęstne centralnej części
trzonu na skutek zaburzeń dyfuzji
trzonu na skutek zaburzeń dyfuzji
substancji odżywczych ulegają
substancji odżywczych ulegają
degeneracji
degeneracji
Substancja międzykomórkowa ulega
Substancja międzykomórkowa ulega
mineralizacji → odkładanie soli wapnia
mineralizacji → odkładanie soli wapnia
(wapnienie)
(wapnienie)
Powstaje tzw. pierwotny punkt kostnienia
Powstaje tzw. pierwotny punkt kostnienia
Kostnienie pośrednie – na
Kostnienie pośrednie – na
podłożu chrzęstnym cd.
podłożu chrzęstnym cd.
Przez otwory w mankiecie kostnym z okostnej
Przez otwory w mankiecie kostnym z okostnej
do pierwotnego punktu kostnienia wnikają
do pierwotnego punktu kostnienia wnikają
pęczki tkanki mezenchymalnej w których są
pęczki tkanki mezenchymalnej w których są
komórki macierzyste i naczynia krwionośne
komórki macierzyste i naczynia krwionośne
włosowate → pęczek naczyniowo-komórkowy
włosowate → pęczek naczyniowo-komórkowy
Z komórek macierzystych powstają osteoblasty
Z komórek macierzystych powstają osteoblasty
wytwarzające beleczki kości grubowłóknistej
wytwarzające beleczki kości grubowłóknistej
splotowatej
splotowatej
Jednocześnie pojawiają się makrofagi
Jednocześnie pojawiają się makrofagi
(chondroklasty) niszczące chrząstkę i
(chondroklasty) niszczące chrząstkę i
stwarzające wolną przestrzeń dla nowo
stwarzające wolną przestrzeń dla nowo
powstałych beleczek kostnych
powstałych beleczek kostnych
Kostnienie pośrednie – na
Kostnienie pośrednie – na
podłożu chrzęstnym cd.
podłożu chrzęstnym cd.
Procesy degeneracji komórek
Procesy degeneracji komórek
chrzęstnych i tworzenie substancji
chrzęstnych i tworzenie substancji
kostnej, postępują w kierunku nasad.
kostnej, postępują w kierunku nasad.
Na beleczkach kostnych w
Na beleczkach kostnych w
środkowej części trzonu, pojawiają
środkowej części trzonu, pojawiają
się liczne osteoklasty przyczyniające
się liczne osteoklasty przyczyniające
się do powstania jamy szpikowej
się do powstania jamy szpikowej
Wzrost kości
Wzrost kości
Na długość – podział komórek chrząstki
Na długość – podział komórek chrząstki
w części skierowanej ku nasadzie,
w części skierowanej ku nasadzie,
natomiast w części skierowanej ku
natomiast w części skierowanej ku
trzonowi kości następuje niszczenie
trzonowi kości następuje niszczenie
chrząstki i odkładanie kości (płytka
chrząstki i odkładanie kości (płytka
nasadowa przesuwa się nie zmieniając
nasadowa przesuwa się nie zmieniając
swojej grubości)
swojej grubości)
Na szerokość – odkładanie kości przez
Na szerokość – odkładanie kości przez
osteoblasty okostnej z jednoczesnym jej
osteoblasty okostnej z jednoczesnym jej
niszczeniem od strony jamy szpikowej
niszczeniem od strony jamy szpikowej
Modelowanie kości
Modelowanie kości
Wynik harmonijnego współdziałania
Wynik harmonijnego współdziałania
prekursorów osteoklastów z
prekursorów osteoklastów z
osteoblastami czyli niszczeniu, a
osteoblastami czyli niszczeniu, a
następnie odbudowie kości w nowym
następnie odbudowie kości w nowym
kształcie.
kształcie.
Osteoklasty i osteoblasty są wrażliwe na
Osteoklasty i osteoblasty są wrażliwe na
hormony w szczególności parathormon
hormony w szczególności parathormon
(uwalnia wapń z kości) i kalcytoninę
(uwalnia wapń z kości) i kalcytoninę
(hamuje resorpcję) i wydzielane w
(hamuje resorpcję) i wydzielane w
odpowiedzi na niskie lub wysokie stężenia
odpowiedzi na niskie lub wysokie stężenia
jonów wapnia we krwi.
jonów wapnia we krwi.
Modelowanie kości
Modelowanie kości
U dorosłego człowieka 10% tkanki kostnej jest
U dorosłego człowieka 10% tkanki kostnej jest
wymieniana w ciągu roku → ok. 10 lat potrzeba
wymieniana w ciągu roku → ok. 10 lat potrzeba
na wymianę składników kośćca w 100%
na wymianę składników kośćca w 100%
U dzieci w pierwszych 2 latach życia proces
U dzieci w pierwszych 2 latach życia proces
wymiany składników kości wynosi ok. 50% ze
wymiany składników kości wynosi ok. 50% ze
względu na przyjmowanie przez dziecko pozycji
względu na przyjmowanie przez dziecko pozycji
ortostatycznej i rozpoczęciem chodzenia
ortostatycznej i rozpoczęciem chodzenia
Odpowiednia podaż wapnia i witaminy D
Odpowiednia podaż wapnia i witaminy D
3
3
(wchłanianie wapnia w jelitach)
(wchłanianie wapnia w jelitach)
zapewnia niezbędne
zapewnia niezbędne
warunki do prawidłowej mineralizacji i odnowy
warunki do prawidłowej mineralizacji i odnowy
tkanki kostnej.
tkanki kostnej.