Objevte, jaká je BONE FORMATION
The tvorba kostní tkáně probíhá prostřednictvím dvou osifikačních mechanismů. Ačkoli kosti tvořené jedním nebo druhým mechanismem jsou nerozeznatelné ve struktuře a biomechanických vlastnostech. V této lekci UČITELE si podrobně ukážeme, o jaké dva mechanismy jde tvorba kostí.
Východní proces osifikace znamená přímá tvorba kostí bez kalcifikované chrupavkové šablony. Jedná se o proces formování ploché kosti z klenba lebky a také při zesílení dlouhých kostí.
Dochází k intramembranózní osifikaci v mezenchymu (embryonální pojivová tkáň s podpůrnou funkcí, která vyplňuje prostor mezi buňkami a orgány) nebo v pokročilejších fázích vývoje v periostu (pojivová tkáň, která obklopuje kosti, které se odlišují od mezenchymu).
Proces intramembranózní osifikace probíhá v následujících krocích:
- Vaskularizace mezenchymu: V první fázi je pozorováno zvýšení vaskularizace této tkáně; v důsledku diferenciace některých buněk mezenchymu na buňky krevních cév.
- Proliferace osteoblastů: Poté se z dalších buněk mezenchymu stanou osteoblasty. The osteoblasty Jsou to buňky kostní tkáně, které jsou zodpovědné za produkci extracelulární matrice složené z kolagenu a proteoglykanů.
- Zkostnatění: Jakmile se vytvoří tato extracelulární matrice, osteoblasty zachycují vápník z krevního řečiště matku a uložte ji do extracelulární matrice ve formě krystalů uhličitanu vápenatého (hydroxyapatit). Hydroxyapatit zpevňuje extracelulární matrix tvořící kostní tkáň. Když k tomu dojde, osteoblast přestane svou aktivitu a stane se osteocytem. The osteocyty Jsou to buňky kostní tkáně odpovědné za poskytování potřebných živin matrici.
Jedná se o nejrozšířenější mechanismus osifikace, který se vyskytuje v dlouhé a krátké kosti. K tomuto procesu osifikace dochází v chrupavkových strukturách, které tvoří chrupavčitá šablona nebo forma kostry.
Tuto formu tvoří hyalinní chrupavčitá tkáň (tvrdá pojivová tkáň) a mezenchymu. Toto kladivo na kostní kostru již po šesti týdnech embryonálního vývoje představuje svůj charakteristický tvar. Chrupavkovitý obrys nebo plíseň je tvořen osteocyty a želatinovou extracelulární matricí tvořenou proteoglykany, glykoproteiny, kolagenovými vlákny a vodou.
Tento proces se skládá z následujících kroků:
1. Proliferace chondrocytů a tvorba kostních límců
- Kolem sedmého týdne embryonálního vývoje se v chrupavčité formě množí chondrocyty, které způsobí vznik kostí.
- Chondrocyty jsou buňky tkáně chrupavky, které pocházejí z diferenciace chondroblastů, což jsou buňky mezenchymu.
- V určitém okamžiku se chondrocyty ve střední části přestanou dělit a vytvoří se kostní límec, který je generován osteoblasty na povrchu chrupavky. Tento prsten podporuje tvorbu kosti.
2. Hypertrofie chondrocytů
Jakmile se vytvoří límec kosti, objem chondrocytů, které byly uvnitř uzamčeny, výrazně vzroste. Je to způsobeno zvýšením množství organel podílejících se na syntéze, distribuci a sekreci biomolekul (endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex a sekreční váčky).
V této fázi chondrocyty syntetizují a vylučují velké množství kolagenu a elastických vláken. Chondrocyty se vyskytují v malých skupinách a jsou obklopeny tenkou vrstvou extracelulární matrice, která se liší od matice chrupavky. Sada této matice a skupiny chondrocytů se nazývá chondron nebo chondrom.
3. Mineralizace extracelulární matrice
Chondrocyty vylučují velká množství vápníku, která jsou uložena v extracelulární matrici ve formě krystalů fosforečnan vápenatý.
4. Apoptóza
Kalcifikace matrice způsobuje smrt chondrocytů (apoptóza nebo programovaná smrt), které se izolují a přestávají přijímat živiny.
5. Cévní invaze
Od osmého týdne napadají krevní kapiláry kalcifikovanou matrici a osteogenní buňky (nediferencované buňky, které způsobí vznik různých typů buněk) zaujímají místo, které zanechal osteocyt.
6. Zkostnatění
Osteogenní buňky se diferencují a způsobují vznik osteoblastů, které jsou odpovědné za tvorbu kostní matrix. Osteoblasty produkují kostní matrix z dříve kalcifikované chrupavky. V důsledku procesu, první kostní trabeculae (malé oddíly, které tvoří síť s velkými prázdnými místy uvnitř), které mají střední osu tvořenou chrupavkou. Vytváření primární houbovitá tkáň nebo fibrilární. Tato houbovitá tkáň je nezralá a špatně organizovaná tkáň, ve které kolagenová vlákna nepředstavují lamelární distribuci, ale jsou prezentována zesítěným způsobem.
7. Remodelace lamelárních kostí
- Současně pokračuje ukládání vápníku ve formě hydroxyapatitu a chondroclasty (buňky odpovědné za destrukci chrupavky) odstraňují kalcifikovanou chrupavku z matrice rytmickým způsobem s tvorbou kosti.
- V tomto procesu zrání kostí mohou být vytvořeny dva typy kostní tkáně, které se vyznačují svou soustřednou laminovanou strukturou. Podle jeho charakteristik se liší:
- The houbovitá nebo sekundární laminární tkáň Představuje organizaci definovanou v soustředných vrstvách tvořených trabekulemi.
The kortikální nebo kompaktní tkáň který zabírá nejvíce periferní část tvořenou v tomto případě soustřednými plochými listy kolem kanálu (Harversův kanál) kterými procházejí krevní cévy a nervy.
Na konci této lekce o kostní formaci budeme hovořit o procesu endochondrální osifikace, ke kterému dochází v první řadě primární centrum osifikace, ve střední části kosti (diafýza) a později sekundární centra osifikace jsou generovány na koncích (epifýza).
Primární centrum osifikace
Od sedmého týdne embryonálního vývoje začíná osifikace dlouhých kostí od primární centrum osifikace, který se nachází v diafýze (střední část kosti).
Jak čas plyne, osteoblasty migrují ke koncům kostí (epifýza) a vytvářejí růstová chrupavka, který produkuje podélný růst kosti.
Kromě toho dochází k mírnému zvýšení tloušťky kosti (průměru) v důsledku tvorby tkáně o část periostu, která generuje kosti intramembranózní osifikací z vnějšku dovnitř kost
Sekundární centra osifikace
Při narození jsou všechny diafýzy osifikovány, zatímco epifýzy jsou chrupavčité.
Osifikace v sekundárních centrech nastává po narození. K tvorbě sekundárních osifikačních center dochází v pozdějších stádiích embryonálního vývoje v kostních epifýzách. Jsou nazývána sekundární centra osifikace růstové ploténky nebo epifýza.
Tato centra osifikace rostou zevnitř na okraj kosti. V růstových ploténkách dochází k tvorbě spongiózní kosti (tvořené trabekulami), která chybí okostice (hustá a tenká membrána, která pokrývá kosti a obsahuje nervy a krevní cévy, které kosti vyživují).
Zdroj obrázku: CK12