Anatómiai és fiziológiai jellemzői a csont
Anatómiai - élettani jellemzőit csontszövet
A csont egy speciális fajtája a kötőszövet együtt porcszövet a csontrendszer. Bone - folyamatosan fejlődik, és frissített rendszer, átalakítás tulajdonságait.
A funkciók a csontszövet:
- Mechanikus - csontok, porcok és az izmok alkotják a mozgásszervi rendszer. Az ereje a csont előfeltétele ez a funkció
- védő - csontok alkotják a keretét létfontosságú belső szerveket. Ezen túlmenően, a csont maga a tartály a csontvelő vérképző és az immun végző függvények
- Metabolikus - csontszövet Depot a kalcium és foszfor a szervezetben, és fontos szerepet játszik fenntartásában állandó koncentrációban ezen elemek a vérben
Anatómiailag Négyféle csontok a csontváz:
- lapos csontokban (koponya, lapocka, alsó állkapocs, a csípő csont)
- csöves csontok (hosszú és rövid) (femur, felkarcsont, sípcsont és az alkar)
Szerkezeti egység csont a Osteon vagy Haversian rendszer, azaz rendszer 20 vagy több csontlemez koncentrikusan helyezkedik körül a központi csatornában van, ahol a palackok mikroerezetében, mielinezett idegrostok, nyirok kapillárisok, majd elemek laza kötőszövet tartalmazó oszteogén sejtek, perivaszkuláris sejtek, oszteoblasztok, és a makrofágok. Osteons nem összeér szorosan egymáshoz, találhatók közöttük sejtközötti a osteons képező alapvető csontanyag középső réteg, bevont a belsejében a endosteum. Endosteum egy dinamikus által formált struktúrát egy vékony kötőszövet, beleértve a csont bélés sejtek, oszteogén sejtek és oszteoklasztok. Azokon a területeken, aktív által végzett csontképzést réteg egy vékony réteg unmineralized mátrix - osteoid. Endost körülvéve egy üreget tartalmazó csontvelő.
Kívül csontanyag lefedett csonthártya (csonthártya), amely két rétegből áll: a külső - a rost és a szomszédos belső felülete a csont - oszteogén vagy kambiális amely a forrása a sejtek élettani és javító csontszövet helyreállítására. A csonthártya áthatol vérerek abból kinyúló csontban anyagnak a specifikus csatornák, úgynevezett folkmanovskimi. Az elején ezek a csatornák látható matserirovanoy csont formájában számos vaszkuláris nyílások. És Haversian tartályokkal folkmanovskih csatornákhoz csontanyagcsere.
A csontszövet lehet érett - levél és éretlen - retikulofibroznoy. Retikulofibroznaya csont bemutatott elsősorban a csontváz a gyümölcs; felnőtteknél - helyenként a kapcsolódási inak, csontok, az ízületek benőtt koponya, valamint a csont regenerálódik során törés konszolidáció.
A levélszövet képez tömör vagy szivacsos (trabekuláris) csont. A kompakt anyag épített, például a diafízis hosszú csontok. A gerendázott anyag képezi a epiphysise a hosszú csontok, kitölti a lapos, kevert és térfogati csont. Tér övező trabecula tele vannak a csontvelőben, valamint orális diafízis.
És a kompakt, szivacsos csont Osteon szerkezetét. A különbség mesosteal szervezet.
Morfológiailag, a csontszövetben olyan sejtes elemek és az extracelluláris mátrix (a csont mátrix). Sejtes elemek foglalnak, kis mennyiségben.
A celluláris összetételét a csont
által benyújtott osteoblastok, osteoclastok és osteocyták.
Osteoblasts nagyok sejtek basophil citoplazmában. Aktívan szintetizáló oszteoblasztok - egy kocka alakú vagy henger alakú sejtek vékony tüskék. A fő enzim az osteoblast - alkalikus foszfatáz (ALP). Aktív oszteoblasztok bevont 2-8% a csont felületén, inaktív (nyugvó sejtek) - 80-92%, amely a folytonos sejtréteg megközelítőleg szinusz medulláris csatornát. Az elsődleges osteoblast funkció - fehérjeszintézis. Ezek alkotják osteoid lemezre lerakódása a kollagén rostok és proteoglikánok. Napi késleltetett 1-2 mikron osteoid (kalcinálatlan újonnan képződött csont). Miután 8-9 nap, az utolsó ezen réteg vastagsága 12 mikron. Tíz érése megkezdődik mineralizáció osteoblastok a másik oldalról, a mineralizáció első felé mozog osteoblast. A ciklus végén minden tizedik oszteoblasztszerű falazott mindkét osteocyta. A fennmaradó osteoblastok felszínén maradnak inaktív. Részt vesznek az anyagcsere az csontszövet.
Az oszteoklasztok - többmagvú óriás sejteket (4-20 sejtmagok). Általában ezek a kapcsolatot a meszes csontos felületek és belül gaushipovyh hiányosságok származó saját felszívódási aktivitást. A fő enzim - savas foszfatáz. Az osteoclastok - mozgékony sejt. Ezek körül a része a csont, amit meg kell szívódik fel. A várható élettartamuk pedig 2 és 20 nap. A fő funkciója az oszteoklasztok - csontreszorpció rovására lizoszomális enzimek a kefeszegély.
Osteocyták - inaktív metabolikus csontsejtek. Ezek mélyen beágyazódott a csont osteotsitnyh kis lacunae. Osteocyták származnak osteoblastok, immured saját csont mátrix, amely később meszesedés. Ezek a sejtek számos, hosszú folyamat kommunikálni más sejtszintű folyamatai oszteocitáknak. Ezek alkotják a hálózatot vékony tubulusok ki kell terjeszteni az egész csont mátrix. A legfontosabb szerepe oszteocitáknak - az extracelluláris és intracelluláris transzport révén a tápanyagok és ásványi anyagok.
Sejtközötti a csontszövet - csontmátrix
Ez áll egy szerves (25%), szervetlen (50%) és a rész víz (25%).
Ez magában foglalja I. típusú kollagén, nem-kollagén proteinek és proteoglikánok, melyek oszteoblasztok szintetizálnak, és szállítani a szöveti folyadék.
A kollagén molekula három alfa láncok összefonódott egymás körül, és amely egy spirális jobbraforgató. Alfa-lánc épített ismétlődő testfragmenssel triplett jellemző szekvenciát -Gly-X-Y. X pozíció gyakran vesz egy prolin (Pro) vagy a 4-hidroxi-prolin (4Hyp), Y - hidroxilizin, és a harmadik helyen mindig elsőbbséget glicin, ezáltal egy szűk csomag alkalmazott három polipeptidlánc a rostszál.
A végrészei az alfa-lánc az N- és C-terminálisa a molekulák - telopeptidjei (PINP és PICP rendre). Hely glicin rendezetlen, így ez a része a molekulának van egy szoros illeszkedésű tripla hélix.
Telopeptidjei részt a mechanizmus a polimerizációs molekulák fibrillák, alkotó intermolekuláris keresztkötéseket, piridinolin három vegyértékű, amelyek felszabadulnak során a csontreszorpciót, és a megnyilvánulása antigenitását kollagén.
kollagén két szakaszból áll.- Eleinte ott van a sejten belüli prekurzora kollagén szintézist oszteoblasztok - prokollagén. A szintetizált intracelluláris prokollagén lánc megy poszttranszlációs módosítása a prolin és a lizin hidroxilezése, és glikozilezés a hidroxilizin maradékok a kollagén szerkezetében. Három prokollagén láncok alkotják prokollagén molekula. prokollagén összeszerelés történt a diszulfid-kötések a C-terminális régiók, amely után a struktúra képződik három áramkörök mentén beszivárgott egy spirális. Egy ilyen molekula által kiválasztott osteoblastok az extracelluláris térbe.
- A szekréciót követően, össze az extracelluláris térben tropokollagén - kollagén monomert. Így, hatása alatt extracelluláris lizinoksidazy kialakított jellemző érett kollagén térhálósító mezhfibrillyarnye - piridinolinovye hidak képződését eredményezi a kollagén szálak.
- nem-kollagén proteinek, teljesítő sejtadhézió (fibronektin, trombospondin, oszteopontin, a csont szialoprotein). Ezek a fehérjék képesek gyorsan kötődik a kalcium, és részt vesznek a csont mineralizáció;
- glikoproteinek (alkalikus foszfatáz, oszteonektin);
- proteoglikánok (savas poliszacharidok és glükózaminoglikánok - heparán-szulfát és kondroitin-szulfát);
- nemkollagén gamma-karboxilezett (Gla) fehérjék (oszteokalcin, Gla-protein mátrix (MGP));
- növekedési faktorok (fibroblaszt növekedési faktor, transzformáló növekedési faktorok, a csont morfogenetikus proteinek) - által kiválasztott citokinek csontsejtek és a vér, által végzett lokális szabályozásában csontképződést.
Osteonectin - glikoprotein csont és a dentin, nagy affinitást mutat az I típusú kollagén és a hidroxi-apatit, előnyösen Ca-kötő doméneket. Támogatja jelenlétében kollagén koncentrációja a Ca és P. Azt feltételezzük, hogy a fehérje részt vesz a kölcsönhatás a sejtek és a mátrix.
Osteopontin - foszforilált sziaioprotein. Meghatározása IHC módszereket lehet használni, hogy jellemezzük a fehérje-összetételét a mátrix, különösen a felületek, ahol a fő komponense, és felhalmozódik, mint a sűrű fedelet az említett injektálás vonalak (lamina limitans). Köszönhetően a fizikai és kémiai tulajdonságai a mátrix szabályozza meszesedés, specifikusan részt vesznek a sejt adhézió, hogy a mátrix, vagy a mátrix a mátrixhoz. Termékek oszteopontin - az egyik legkorábbi megnyilvánulása az osteoblast aktivitást.
A csont morfogenetikus fehérjék (BMP-k) - citokinek kapcsolatos fő alosztályba transzformáló növekedési faktorok. Ismeretes, hogy azok képesek kiváltani a csontnövekedés, nevezetesen, hogy befolyásolják a proliferációját és differenciálódását a négy típusú sejtek - oszteoblasztok, oszteoklasztok, kondrociták és chondroblast. Ezen túlmenően, a morfogén fehérjék gátolják zsírképzés és miogenezist. Az eredmények azt mutatják, hogy az oszteoblasztok és a csontvelő-kötőszöveti sejtek expresszálják BMP receptorokat I és II típusú. Feldolgozása BMP 4 hétig okozza a mineralizáció a mátrix, emelkedett alkalikus foszfatáz aktivitása és koncentrációja mRNS. Az eredmények azt mutatják, hogy a BMP elosztott kollagén szálak a csont, oszteogén sejtek a réteg csonthártya; mérsékelt mennyiségben van egy lamelláris csont sejtek és a jelen bőségesen fogat szövetekben.
A proteoglikánok - ez az osztály a makromolekulák molekulatömege 70-80 kDa, amely egy mag fehérje, amely kovalens kötéssel kapcsolódik glikozoaminoglikanov láncok (GAG), az utóbbi áll ismétlődő diszacharid egységekből épül fel: a kondroitin, dermatán, keratán, heparán (9. ábra). GAG-ok vannak két csoportba sorolják - nem szulfátéit (hialuronsav, kondroitin) és szulfatált (heparán-szulfát, dermatán-szulfát, keratán-szulfát).
A nagy része tartalmaz kalciumot (35%) és foszfort (50%), amelyek hidroxi-apatit kristályok és összekötő kollagén molekulák nem kollagén mátrix fehérjék. Hidroxiapatit nem az egyetlen formája az egyesülési a kalcium és foszfor a csontban. Bone tartalmaz oktaéderes. di-, trikalcium-foszfátok, amorf kalcium-foszfát. Hozzáadása a szervetlen mátrix bikarbonátok, citrátok, fluoridok, Mg-só, K, Na, és mások.
Csontmátrix képződött kollagén szálak azonos irányultságú. Ezek 90% -át a teljes csont fehérjék. Fusiform, és táblázatos hidroxiapatit kristályok épülnek kollagén rostok azokon belül, és a környező térben. Jellemzően, ezek orientált azonos irányba, mint a kollagén rostok. Az alapanyagot áll glikoproteinek és proteoglikánok. Ezek a rendkívül ionizált komplexek kifejezték ionsvyazyvayuschey képessége, és ezért fontos szerepet játszanak a meszesedést és fixálása hidroxiapatit kristályok kollagén rostok. A csont kollagén bemutatott típusú kollagén 1, és a kollagének II, V, XI típusú talált csak nyomokban. Szintén a csontmátrix, számos nem-kollagén proteinek. Legtöbbjük által szintetizált csontképző sejtek. Feladatuk nem eléggé világos, de azt találtuk, hogy a szint ezen fehérjék csökken a mátrix érését.
A legfontosabb szerepe az anyagcsere, a kation játszanak vesét. 97-99% -a szűrjük és szívódik vissza a kalcium kiválasztást van allokálva nem több, mint 5 mmol / nap (0,2 g / d). A kalcium kiválasztása a nátrium vesék által is befolyásolja az egyensúlyt. Infúzió nátrium-klorid vagy az emelkedett a nátrium mennyiségét a vizeletben fokozott kalcium kiválasztását (Nordin B.E.C. 1984).
A plazmában a szervetlen foszfort tartalmazott egy NRO4-2 N2RO4- és anionok, a teljes összeg a 1-2 mM. Mintegy 95% - ingyenes anionok, 5% -a kötődik fehérjéhez.
végzett gyermek- és serdülőkorban. A növekedés a vastagsága miatt a működését a csonthártya. Ebben a belső réteg sejtek szaporodnak, differenciálódnak oszteoblasztok szintetizálnak extracelluláris mátrix, amely fokozatosan mineralizált és szintetizálni falú sejtek. Mivel a csonthártya-sejtek aktívan osztódtak, ez a folyamat ismétlődik többször. Növekedési származik, azt hívják appozícióban.
csontnövekedést hossza miatt előfordul, hogy a jelenléte közötti átmenet diafíziséből és epiphysis Department metaepiphyseal porc növekedési lemez. Meg van osztva négy zónára. A felület szembenéz a epiphysis nevezzük tartalék területeken. Miután, a kapott sejteket képeznek proliferáció zóna kondroblasztok és kondrociták folyamatosan osztódó. Mivel a hipoxiás körülmények között a mély rétegekben ezen a területen, a sejteket tapasztalható oxigénhiány, túltengés. A gyűjtemény ilyen kondrociták képez egy harmadik zóna - a zóna a hipertrofikus kondrociták. Végül anyagcsere-rendellenességek a sejt pusztulásához vezetnek. Halálesetek porcsejtek a mineralizált mátrix megfigyelt meszes porcot zónában. Részéről a diafízis itt növekszik a nagy hajók száma. A körülmények a jó oxigenizáció oszteogén sejtek közelében található ereket differenciálódnak az oszteoblasztok és a formában csonttrabekulák. Mivel ez a folyamat mindkét végén a test kiterjed arányos a csont.
A növekedési folyamat hosszú gormonozavisimym. Abban az esetben, hormonális egyensúlyhiány bevonásával kalcitonin, PTH, D-vitamin-metabolitok mineralizációra a lehetséges korai megszűnése növekedési zónák és a növekvő csont hossza, vagy az ellentétes folyamat alkotnak gigantizmus.