Костная ткань, ее морфофункциональная характеристика. Основные законы роста и развития костей

Костная ткань представлена клетками - остеоцитами, остеобластами, остеокластами, которые находятся в маленьких полостях межклеточного вещества. Остеобласты являются молодыми клетками, способными к делению. Они образуются в ростковом, внутреннем слое надкостницы. Зрелые клетки называются остеоцитами.

Они формируют межклеточное вещество, лежат в полостях, от которых отходят только тонкие каналы для соединения одной клетки с другой. По мере старения остеоциты переходят в крупные клетки с хорошо развитыми лизосомами, способными разрушать костное вещество.

Межклеточное вещество состоит из белковых нитей оссеина, близкого по составу к коллагену. Оно пропитано солями кальция, фосфора, магния и др. Усваивая соли и выделяя органические вещества, клетки костей замуровывают себя между слоями, костными пластинками. В каждой пластинке или слое свое расположение органических волокон. Пластинки наслаиваются друг на дружку, формируя губчатую структуру, или выстраивают остеоны, трубки, в которых пластинки в виде цилиндров вставляются друг в друга.

Причем новые пластинки возникают от центра остеона, так как, внутри его проходит костный капилляр и остеон постоянно «толстеет». Поверхностные слои остеона разрушаются и, своими «обломками», заполняют пространство между остеонами, отчего вещество становится плотным или компактным, остеонированным. Кровеносные сосуды проходят по центральнойчасти остеонов - гаверсовым каналам, выходят в надкостницу через поперечные отверстия - фолькмановские каналы.

Физико-механические свойства костей - такие как: твердость и прочность, упругость и эластичность, вязкость и растяжимость, создаются химическим составом костной ткани, органическим и неорганическим, компонентами межклеточного вещества, структурой костной ткани, а также зависят от содержания воды в костях. М.Ф. Иваницкий отмечал, что на сжатие (сдавливание) кость выдерживает в 10 раз большую нагрузку, чем хрящ, при растяжении она прочнее в 1,5 раза.

Знание свойств костей крайне важно для понимания устойчивости биологической ткани к разным видам механических нагрузок. Кость по разному реагирует на статику и динамику; под влиянием последних она начинает адаптироваться и изменять свои физико-механические свойства.

Кровоснабжение костной ткани идет со стороны надкостницы, путем проникновения капилляров через фолькмановские каналы и гаверсовы системы внутрь компактного и губчатого вещества кости. Всякая перестройка кости начинается от стенки кровеносных сосудов, так как перициты капилляров дифференцируются в остеобласты, которые вначале образуют аморфное межклеточное вещество, а затем в нем возникают тонкие белковые фибриллы.

В зоне повреждения костная ткань вследствие нарушения кровообращения отмирает. Но уже спустя два дня после травмы, наблюдается массовое размножение перицитов и идет процесс возобновления костной ткани (репаративная регенерация). При значительных нарушениях целостности кости, на месте дефекта сначала развивается хрящевая ткань, которая затем сменяется костной тканью.

Молодая хрящевая ткань и костная ткань называются «костной мозолью». Физиологическая регенерация костной ткани осуществляется естественной заменой клеток и межклеточного вещества. Полное обновление костного вещества происходит медленно, в среднем за 27 лет.

Заключение:
1. Рост и развитие костей происходит в течение всего онтогенеза человека, причем высокие механические показатели костной ткани зависят от множества факторов, в том числе от движений.

2. Известны работы по соединительной ткани русских ученых: К.М. Батуева, И. Лодера, И.И. Мечникова, А.С. Обысова, А.П. Пименовой, В.И. Пузика, А.А. Саблина, А.Н. Студитского, Ф.В. Судзиловского, В.Г. Штефко и многих других.

Вопросы для самоконтроля:
1. Что представляет собой костная ткань по своей структуре.
2. Какие факторы могут оказывать влияние на рост костей.
3. Какие стадии проходит кость на постэмбриональном этапе развития человека.
4. Что представляет собой окостенение.
5. Какие физико-механические свойства присущи костям.

Тесты:
1. Какого химического элемента содержится в организме до 97% - Fe или Ca.
2. Какая ткань более совершенна в строении: грубоволокнистая или пластинчатая.
3. В длину кости растут преимущественно суставными хрящами или эпифизарными.
4. Можно или нет сказать, что физико-механические свойства костей не меняются.
5. Известно, что свежая кость в 5 раз прочнее железобетона. Кость, взятая из высушенного скелета такая же по прочности или нет.