CSONTSZÖVET: JELLEMZŐK, SZERKEZET, KIALAKULÁS ÉS NÖVEKEDÉS - BIOLÓGIA - 2026

A csontszövet az a csont. A csont, valamint a zománc és a dentin az állatok testében a legnehezebb anyagok. A csontok alkotják a létfontosságú szerveket védő struktúrákat: az agyat a koponya, a gerincvelőt a gerincoszlop, a szívet és a tüdőket pedig a bordák védik.

A csontok „karokként” szolgálnak a behelyezett izmokhoz is, megsokszorozva azt az erőt, amelyet ezek az izmok generálnak a mozgások végrehajtása során. A csont által biztosított merevség lehetővé teszi a mozgást és a terheknek a gravitáció elleni támogatását.

Csontszövet sejtek (Forrás: OpenStax College a Wikimedia Commons segítségével)

A csont egy dinamikus élő szövet, amely folyamatosan változik, és ezeket a változásokat stimulálja a nyomás és a stressz, amelyre ez a szövet ki van téve. Például a nyomás serkenti a felszívódást (pusztulást), a stressz pedig stimulálhatja az új csontképződést.

A csontok jelentik a kalcium és a foszfor legfontosabb lerakódását a testben: az emberi test teljes kalciumának csaknem 99% -a tárolódik a csontszövetben. A teljes csonttömeg az állat élettartama alatt változik. A növekedési szakaszban a csontképződés legyőzi a reszorpciót (pusztulást), és a csontváz növekszik és fejlődik.

Kezdetben növeli hosszát, majd vastagságát, és a maximális értéket az embereknél eléri a 20 és 30 év között. Felnőttekben (kb. 50 éves korig) egyensúly van a csontképződés és a felszívódás között.

Ezt az egyensúlyt egy csontmegújításnak nevezett pótlási eljárás adja, amely évente a teljes csonttömeg 10–12% -át érinti. Később olyan degeneratív folyamat kezdődik, amelyben a reszorpció meghaladja a képződést, és a csonttömeg lassan csökken.

Jellemzők és felépítés

A csontnak van egy központi ürege, az úgynevezett medullary üreg, amelyben a csontvelő, a vérképző szövetek, azaz a vérsejteket képező szövetek találhatók. Ezeket a szerkezeteket periosteum borítja, kivéve a szinoviális ízületeknek megfelelő területeket.

A periosteumnak sűrű rostos kötőszövete van egy külső réteggel és egy belső réteg oszteogén sejtekkel rendelkezik, amelyek csontképző vagy osteoprogenitor sejtek.

A csont központi részét vékony, speciális kötőszövet egyrétegű rétege béleli, az úgynevezett endoszteumnak. Az endoszteumban oszteoprogenitor sejtek és oszteoblasztok vannak. Az így kárpitozott csonttal a sejtek egy kalcifikált extracelluláris mátrixba integrálódnak.

Az oszteoprogenitor sejtek differenciálódnak osteoblastokká és felelősek a csontmátrix kiválasztásáért. Ha a mátrixot körülveszik, ezeket a sejteket inaktiválják és osteocytáknak nevezik.

Azokat a tereket, amelyeket az oszteociták elfoglalnak a mátrixban, réseknek nevezzük.

A szerves mátrix 90% -át I. típusú kollagén szálak alkotják, amelyek szerkezeti fehérje szintén jelen vannak az inakban és a bőrben, a többi pedig homogén, zselatin anyag, amelyet alapvető anyagnak nevezünk.

Kompakt csont és törékeny csont

A mátrix kollagénszálai nagy kötegekben vannak elrendezve, és tömör csontokban ezek a szálak koncentrikus rétegeket képeznek azoknak a csatornáknak a köré, amelyek mentén az erek és az idegrostok futnak (Haversiánus csatornák). Ezek a rétegek hengereket alkotnak, amelyeket "oszteonok" -nak neveznek.

Mindegyik osteont egy cementáló vonal határolja, amely meszesített alapanyagból áll, kevés kollagénszállal, és amelyet a hajócsatornákban lévő erek táplálnak.

A nagy felületű lemezek vagy tüskék kisülõ csontokban alakulnak ki, és a sejteket táplálják az extracelluláris folyadék diffúziója a csontról a trabekulákba.

A mátrix szervetlen alkotóelemei a csont száraz tömegének körülbelül 65% -át teszik ki, és főleg kalciumból és foszforból állnak, néhány elem mellett, például többek között nátrium, kálium, magnézium, citrát és hidrogén-karbonát.

Úgy találják, hogy a kalcium és a foszfor hidroxiapatitkristályokat képez. A kalcium-foszfát amorf formában is megtalálható.

A hidroxiapatit kristályok szabályos módon vannak elrendezve az I. típusú kollagén szálak mentén, amelyek koncentrikusan átfedik egymást, és ezáltal a kristályok átfedésben vannak, mint egy fal tégla.

Csontképződés és növekedés

A koponya csontjait "belső membrános csontosodás" néven ismert eljárással formálják. Ehelyett a hosszú csontokat először porcokká alakítják, majd csontokká alakítják csonttal, amely a csont tengelyén kezdődik, és "endokondriális csontosodásnak" hívják.

A legtöbb lapos csont az intramembranoos csontképződés és az elcsontosodás révén fejlődik és nő. Ez a folyamat erősen vaszkularizált mezenchimális szövetben zajlik, amelyben a mezenchimális sejtek osteoblasztokká differenciálódnak, amelyek elkezdenek termelni a csontmátrixot.

Így alakul ki a tüskék és trabekulák hálózata, amelynek felületeit osteoblasztok töltik be. A kezdeti oszteogenezis ezeket a régióit nevezik az első csontritkulás központjának. Így alakul ki az elsődleges csont véletlenszerűen orientált kollagén rostokkal.

Ezután beépül a kalcifikáció, és a mátrixba csapdába esett osteoblasztok osteocytákká válnak, amelyek folyamatainak eredményeként canaliculi alakulnak ki. Mivel a trabekuláris hálózatok szivacsként alakulnak ki, az érrendszeri kötőszövet létrehozza a csontvelőt.

A perifériás trabekulák hozzáadása növeli a csont méretét. Az okcitalis csontban (a hátsó részben egy koponyacsont) több csontozási központ található, amelyek összeolvadva képeznek egyetlen csontot.

Újszülötteknél a frontális és a parietális csontok közötti fontanellák olyan csontozási területek, amelyek még nem olvadtak össze.

Kompakt csontképződés

A mezenchimális szövet azon régiói, amelyek kalcifikálatlanul maradnak a belső és a külső részben, a periosteumot és az endosteumot képezik. A periosteum és a dura közeli csontcsontok tömör csonttá alakulnak, és a lapos csont belső és külső asztalát alkotják.

A növekedés során a hosszú csontokban az epifízisek speciális területeit elválasztják a tengelytől egy nagyon aktív porclap, az úgynevezett epiphyseal lemez.

A csont hossza növekszik, mivel ez a lemez az új csontot helyezkedik el a tengely mindkét végén. Az epifízis lemez mérete arányos a növekedés sebességével, és különféle hormonok befolyásolják.

Szabályozás

A plakkot moduláló hormonok között szerepel a növekedési hormon (GH), amelyet az agyalapi mirigy felszabadít és növekedési hormont felszabadító hormon (GRH) szabályoz, amelyet a hypothalamus és a szomatomedin termel, amely a I. típusú inzulinszerű növekedés (IGF-I), amelyet a máj termel.

Mindaddig, amíg a mitotikus aktivitás sebessége a proliferációs zónában hasonló a csontok reszorpciójának sebességéhez a zónában, az epifízis lemez mérete állandó marad, és a csont tovább növekszik.

20 éves kor után a mitotikus aktivitás csökken, és az csontosodási zóna eléri a porc zónát, összekapcsolva a diaphysis és az epiphysis medullaáris üregeit.

A hosszanti csontok növekedése akkor végződik, amikor az epifízis bezáródik, azaz amikor a diaphysis csatlakozik az epiphysishez. Az epifízis bezárása rendezett időrendben következik, amely a pubertás utáni utolsó bezárással zárul le.

A hosszú csontok szélességének növekedését az alkalmazási növekedés eredményezi, amely a periosteum belső rétegének osteoprogenitor sejtjeinek osteoblastokká történő differenciálódásának eredménye, amely a csontmátrixot a diaphysis subperiostealis területei felé választja el.

A csontok átalakítása

Az ember egész életében a csont állandó változáson megy keresztül a képződési és felszívódási folyamatok során, azaz a régi csont megsemmisül és új csont képződik.

Csecsemőknél a kalcium éves forgalma 100%, felnőtteknél csak 18%. Ezeket a felszívódási, képződési vagy helyettesítési folyamatokat csont-átalakításnak nevezzük.

Az átalakulás az oszteoklasztok hatásával kezdődik, amelyek elpusztítják a csontot, és olyan repedéseket hagynak, amelyeket az oszteoblasztok behatolnak. Ezek az oszteoblasztok választják el a mátrixot, amely később csontosodik és új csontot generál. Ez a ciklus átlagosan több mint 100 napot igényel.

A csontváz tömegének körülbelül 5% -a bármikor átalakul. Ez körülbelül kétmillió átalakító egység részvételét vonja maga után.

Különbségek a kompakt és törékeny csont átalakításában

A kompakt csont éves átalakulási aránya 4%, a rontócsonté pedig 20%.

A két típusú csont átalakulási sebessége közötti különbség valószínűleg annak a ténynek a következménye, hogy a kóros csont érintkezésben van a csontvelővel, és közvetlenül a csontvelőben paracrin aktivitású sejtek befolyásolják.

A kompakt csontok oszteoprogenitor sejtjei viszont megtalálhatók az hasrsian csatornákban és a perioszteum belső rétegeiben, távol a csontvelő sejtektől, és az átalakulás megkezdésekor a beérkező hormonoktól függnek. vérrel.

Számos olyan hormonális és fehérje tényező, amely részt vesz az oszteoblasztok és az oszteoklasztok aktivitásában a csontok átalakításában, azonban ezek mindegyikének funkcióját nem tisztázták világosan.

Csontsejtek

-A csontsejtek típusai és jellemzőik

A csontsejtek oszteoprogenitor sejtek, oszteoblasztok, oszteociták és oszteoklasztok. Ezen sejtek mindegyike különleges funkcióval rendelkezik a csont-élettanban, és jól differenciált szövettani tulajdonságokkal rendelkezik.

Az oszteoblasztok, az oszteociták és az oszteoklasztok együttesen képezik a csontformáló egységet.

Osteoprogenitor vagy osteogen sejtek

Ezek a sejtek megtalálhatók a perioszteum belső rétegében és az endoszteumban. Az embrionális mezenchimből származnak, és megkülönböztetés útján az osteoblasztokhoz vezethetnek. Bizonyos stressz körülmények között kondrogén sejtekké is megkülönböztethetők.

Orsó alakú sejtek ovális maggal, kevés citoplazmával, kevés durva endoplazmatikus retikulummal (RER) és egy rosszul fejlett Golgi készülékkel. Bőséges riboszómákkal rendelkeznek, és nagyon aktívak a csontnövekedés időszakában.

Osteoblasts

Az oszteoklasztok osteogén sejtekből származó sejtek. Felelõsek a csont szerves mátrixának, azaz a kollagén, a proteoglikánok és a glikoproteinek szintéziséért. A csontok felületén átfedő rétegekben vannak elrendezve.

Magja a vezikulákban gazdag szekréciós rész ellentétes oldalán helyezkedik el. Bőséges RER és fejlett Golgi készülékeik vannak. Rövid kiemelkedésekkel vagy kiterjesztésekkel rendelkeznek, amelyek kapcsolatba lépnek más szomszédos osteoblasztokkal. Más hosszú folyamatok kötik őket az oszteocitákkal.

Mivel az oszteoblasztok szekretálják a mátrixot, körülveszi őket, és amikor az oszteoblasztok teljesen belekerülnek a mátrixba, azaz körülötte, inaktiválódnak és oszteocitákká válnak.

Annak ellenére, hogy a csontmátrix nagy része minden osteoblast és akár minden osteocyte körül kalcifikálódik, megmarad egy vékony réteg nem meszesedő csontmátrix, amelyet osteoidnak hívnak, amely elválasztja ezeket a sejteket a meszesedő mátrixtól.

Az osteoblasztok sejtmembránjában különböző típusú receptorok vannak. Ezek közül a receptorok közül a legfontosabb a mellékpajzsmirigyhormon (PTH) receptorai, amelyek stimulálják egy csontritkulást serkentő csontritkulást stimuláló faktor kiválasztását.

Az osteoblasztok enzimeket is szekretálhatnak, amelyek képesek eltávolítani az osteoidot, és így az osteoclastok érintkezésbe kerülnek a meszesedött csont felületével, hogy elindítsák a reszorpciót.

oszteocitáknak

Ezek inaktív osteoblasztokból származó sejtek, amelyeket érett csontsejteknek hívnak. A kalcinált csontmátrix fent említett lagúnáiban helyezkednek el. 20 000 - 30 000 oszteocita található csontok minden köbméter-milliméterén.

A lagúnákból az oszteociták citoplazmatikus folyamatokat sugároznak, amelyek összekapcsolódnak egymással, és intersticiális csomópontokat képeznek, amelyeken keresztül ionok és kis molekulák cserélhetők a sejtek között.

Az oszteociták lapos sejtek, lapos magokkal és néhány citoplazmatikus organellával. Képesek olyan anyagokat szekretálni, amelyek olyan mechanikus inger alatt vannak, amelyek a csont feszültségét okozzák (mechanotranszdukció).

Az a hely, amely körülveszi a csontok osteocytáit, periosteocit térnek nevezi, és az extracelluláris folyadékkal megtöltik a nem meszesedő mátrixban. A periosteális falak felszíni területe becslések szerint körülbelül 5000 m2, és körülbelül 1,3 liter extracelluláris folyadékot tartalmaz.

Ezt a folyadékot körülbelül 20 g kicserélhető kalciumnak tesszük ki, amely ezen tér falain keresztül visszajuthat a véráramba, ami hozzájárul a vér kalciumszintjének fenntartásához.

Az osteoclastok

Ezeket a sejteket ugyanolyan progenitor sejtekből származtatják, mint a szöveti makrofágok és a keringő monociták; Ezek megtalálhatók a csontvelőben, és ők a granulociták és makrofágok (GM-CFU) ősrészesei.

Ezen progenitor sejtek mitózist a makrofágok kolóniát stimuláló faktorok stimulálják, és csont jelenlétében ezek a progenitorok összeolvadnak, hogy többmagos sejteket képezzenek.

Az oszteoklaszt egy nagy, többmagvú, mozgó sejt. Körülbelül 150 μm átmérőjű és akár 50 maggal is rendelkezik. Van egy alapterülete, ahol a sejtmagok és az organellák megtalálhatók, a kefe szélén érintkezésben van a meszesedő csonttal, a kefe szélén kerületi tiszta területek és a vezikuláris terület.

Ezen sejtek fő funkciója a csontfelszívódás. Miután dolgoztak, apoptózissal (programozott sejthalál) esnek át és meghalnak. A csontfelszívódás megkezdéséhez az osteoclast az integrineknek nevezett proteinek révén kapcsolódik a csonthoz.

Ezután a protonszivattyúk, amelyek H + -függő ATPázok, mozognak az endoszómákból a kefe szélén lévő membránba, és megsavanyítják a közeget, amíg a pH körülbelül 4-re csökken.

A hidroxi-apatit ilyen pH-n feloldódik, és a kollagénszálakat savproteázok bontják le, amelyeket ezen sejtek is szekretálnak. A hidroxiapatit és a kollagén emésztésének végtermékei az osteoclast-ban endocitálódnak, majd az intersticiális folyadékba engedik, hogy ezt követően a vizelettel eltávolítsák.

A csontszövet típusai (csont típusai)

Mint a szövegben megjegyeztük, kétféle csontszövet létezik, nevezetesen: kompakt vagy kortikális csont és trabecularis vagy reflux csont.

Az első a teljes csonttömeg 80% -át teszi ki, és a hosszú csontok diafízisében található, amelyek a csontok két vége (epifízis) között elrendezett cső alakú részek.

A második típusú csont jellemző az axiális váz csontokra, például a csigolyákra, a koponya és a medence csontokra és a bordákra. A hosszú csontok központjában is található. Ez a teljes csonttömeg 20% ​​-át teszi ki, és létfontosságú a kalcium metabolizmusának szabályozása szempontjából.

Irodalom

1. Berne, R. és Levy, M. (1990). Fiziológia. Mosby; Nemzetközi kiadás.
2. Di Fiore, M. (1976). A normál szövettani atlasz (2. kiadás). Buenos Aires, Argentína: El Ateneo Editorial.
3. Dudek, RW (1950). Nagy hozamú histológia (2. kiadás). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
4. Fox, SI (2006). Humán fiziológia (9. kiadás). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Gartner, L. és Hiatt, J. (2002). A szövettan szöveges atlasza (2. kiadás). Mexikó DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
6. Guyton, A., és Hall, J. (2006). Orvosi élettan tankönyve (11. kiadás). Elsevier Inc.
7. Johnson, K. (1991). Szövettan és sejtbiológia (2. kiadás). Baltimore, Maryland: Nemzeti orvosi sorozat a független tanulmányhoz.
8. Ross, M., és Pawlina, W. (2006). Szövettan. Szöveg és atlasz korrelált sejt- és molekuláris biológiával (5. kiadás). Lippincott Williams & Wilkins.