Histologia i proces kostnienia śródchrzęstnego

5076
Egbert Haynes
Histologia i proces kostnienia śródchrzęstnego

Co to jest kostnienie śródchrzęstne?

Plik kostnienie śródchrzęstne kostnienie śródbłonkowe to dwa mechanizmy tworzenia kości podczas rozwoju embrionalnego. Oba mechanizmy prowadzą do powstania identycznej histologicznie tkanki kostnej.

Kostnienie śródchrzęstne wymaga odlewu chrząstki i jest mechanizmem kostnienia większości długich i krótkich kości w organizmie. Ten proces tworzenia kości przebiega w dwóch etapach: 1) powstaje miniaturowy model chrząstki szklistej; 2) chrząstka nadal rośnie i służy jako szkielet strukturalny do tworzenia kości. Chrząstka jest ponownie wchłaniana, gdy jest zastępowana przez kość.

Graficzne przedstawienie struktury chrząstki szklistej (źródło: Kassidy Veasaw [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Nazywa się to endochondralnym, ponieważ kostnienie zachodzi od wewnątrz na zewnątrz, aby odróżnić je od kostnienia okołochrzęstnego, które występuje od zewnątrz (od okołochrzęstnego) do wewnątrz..

Kostnienie oznacza tworzenie się kości. To tworzenie kości jest spowodowane działaniem osteoblastów, które syntetyzują i wydzielają macierz kostną, która jest następnie mineralizowana.

Kostnienie zaczyna się w miejscu w chrząstce zwanym centrum kostnienia lub jądrem kostnym. Może istnieć kilka takich ośrodków, które szybko łączą się, tworząc pierwotne centrum kostnienia, z którego rozwinie się kość.

Histologia

U płodu, w okolicy, w której ma powstać kość, rozwija się model chrząstki szklistej. Chrząstka szklista powstaje w wyniku różnicowania komórek mezenchymalnych. Zawiera kolagen typu II i jest najbardziej obfity w organizmie. Z tej chrząstki dochodzi do kostnienia.

Tworzenie chrząstki

W regionach, w których ma powstać chrząstka, komórki mezenchymalne są grupowane i modyfikowane, tracąc swoje rozszerzenia i zaokrąglając się. Tak powstają centra chondryfikacji. Komórki te przekształcają się w chondroblasty, wydzielają macierz i zostają uwięzione, tworząc tzw. „Luki”.

Otoczone macierzą chondroblasty, które tworzą luki, nazywane są chondrocytami. Komórki te dzielą się i wydzielając macierz oddzielają się, tworząc nowe luki, aw konsekwencji generując wzrost chrząstki..

Ten rodzaj wzrostu występuje od wewnątrz na zewnątrz i nazywa się wzrostem śródmiąższowym. Komórki mezenchymalne otaczające chrząstkę różnicują się w fibroblasty i utworzą okołochrzęstne, otaczające szkielet chrzęstny..

Tworzenie kości

Początkowo chrząstka rośnie, ale następnie chondrocyty w centrum ulegają przerostowi, gromadzą glikogen i tworzą wakuole. Zjawisko to zmniejsza przegrody macierzy, które z kolei ulegają zwapnieniu..

W ten sposób proces tworzenia kości rozpoczyna się od pierwotnego ośrodka kostnienia, który w procesie sekwencyjnym zastępuje ponownie wchłanianą chrząstkę i tworzy się kość..

Wtórne centra kostnienia powstają na końcach nasad kości przez mechanizm podobny do kostnienia trzonów, ale nie tworzą kostnego kołnierza.

W tym przypadku komórki osteoprogenitorowe, które atakują chrząstkę nasady, przekształcają się w osteoblasty i zaczynają wydzielać macierz, co ostatecznie kończy się zastąpieniem chrząstki nasady kością..

Proces kostnienia wewnątrzwydzielniczego

Główne procesy

Kostnienie śródchrzęstne zachodzi w siedmiu procesach opisanych poniżej.

  • Tworzenie chrząstki szklistej

Powstaje model chrząstki szklistej pokrytej perichondrium. Dzieje się to w zarodku, w obszarze, w którym kość później się rozwinie. Niektóre chondrocyty ulegają przerostowi, a następnie obumierają, a macierz chrząstki ulega zwapnieniu.

  • Powstaje pierwotne centrum kostnienia

Środkowa błona trzonu jest unaczyniona w okolicy okołochrzęstnej. W tym procesie okostna staje się okostną, a komórki chondrogenne - komórkami osteoprogenitorowymi..

  • Tworzenie kołnierza kostnego

 Nowo utworzone osteoblasty syntetyzują macierz i tworzą kościsty kołnierz tuż poniżej okostnej. Ten kołnierz zapobiega dyfuzji składników odżywczych w kierunku chondrocytów.

  • Tworzenie jam rdzeniowych

Chondrocyty w centrum trzonu, które uległy przerostowi, nie otrzymując składników odżywczych, umierają i ulegają degeneracji. Powoduje to pozostawienie zlewających się pustych wakuoli w środku trzonów, które następnie tworzą jamy szpikowe kości..

  • Pączek osteogenny i początek zwapnienia

Osteoklasty zaczynają tworzyć „dziury” w podokostnowej obojczyku kostnym, przez które wchodzi tak zwany pączek osteogenny. Ten ostatni składa się z komórek osteoprogenitorowych, komórek krwiotwórczych i naczyń krwionośnych. To inicjuje zwapnienie i tworzenie kości..

  • Tworzenie kompleksu składającego się z chrząstki i zwapniałej kości

Histologicznie, zwapniona chrząstka zabarwia się na niebiesko (bazofilowo), a zwapniałe zabarwienie kości na czerwono (acidophilus). Komórki osteoprogenitorowe dają początek osteoblastom.

Proces wzrostu kości (Źródło: praca pochodna: Chaldor (dyskusja) Illu_bone_growth.jpg: Fuelbottle [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Te osteoblasty tworzą macierz kostną, która jest odkładana w zwapnionej chrząstce, następnie ta nowo utworzona macierz ulega zwapnieniu i w tym czasie powstaje kompleks zwapniałej chrząstki i kości..

  • Proces resorpcji

Osteoklasty zaczynają wchłaniać zwapniony kompleks chrząstki i kości, gdy kość podokostnowa pogrubia się, rozrastając się we wszystkich kierunkach w trzonie. Ten proces resorpcji zwiększa rozmiar kanału szpikowego..

Pogrubienie podokostnej kołnierza kostnego rośnie w kierunku nasad nasad i stopniowo chrząstka trzonu jest całkowicie zastępowana przez kość, pozostawiając chrząstkę tylko w nasadach.

Wtórne centra kostnienia

  1. Tutaj zaczyna się kostnienie nasad. Dzieje się to w taki sam sposób, jak w pierwotnym centrum kostnienia, ale bez tworzenia podokostnego pierścienia kostnego. Osteoblasty odkładają macierz na zwapnionej chrząstce.
  2. Kość rośnie w płytce nasadowej. Powierzchnia stawowa kości pozostaje chrzęstna. Kość rośnie na nasadowym końcu płytki, a kość jest dodawana na trzonowym końcu płytki. Pozostaje chrząstkowa płytka nasadowa.
  3. Gdy wzrost kości jest zakończony, chrząstka nasadki przestaje się rozmnażać. Wzrost trwa do momentu połączenia nasady i trzonu ze wzmocnioną kością, zastępując chrząstkę nasady kością..

Ten proces wzrostu trwa kilka lat, zanim się zakończy, w trakcie którego kość jest stale przebudowywana.

Bibliografia

  1. Eroschenko, V. P. i Di Fiore, M. S. (2013). Atlas histologiczny DiFiore'a z korelacjami funkcjonalnymi. Lippincott Williams & Wilkins.
  2. Gartner, L. P. i Hiatt, J. L. (2010). Zwięzła książka histologiczna. Elsevier Health Sciences.
  3. Hiatt, J. L. (2006). Atlas histologii kolorów. Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Nathalie Ortega, Danielle J. Behonick i Zena Werb. (2004) Przebudowa macierzy podczas kostnienia śródchrzęstnego. Trends Cell Biol .; 14 (2): 86–93.

Jeszcze bez komentarzy