Il tessuto osseo è il tessuto più importante del nostro corpo. Svolge molte funzioni. Il tessuto osseo in istologia è indicato come un tipo di tessuto connettivo scheletrico, che include anche il tessuto cartilagineo. Le cellule dei tessuti connettivi scheletrici, compreso l'osso, si sviluppano dal mesenchima.
Tessuti connettivi scheletrici
I tessuti connettivi scheletrici svolgono molte funzioni:
- Le ossa sono la spina dorsale dell'intero organismo. Lo scheletro permette a una persona, composta interamente da tessuti molli, di sentirsi sicura nello spazio.
- Grazie allo scheletro possiamo muoverci. I muscoli sono attaccati alle ossa, che a loro volta formano leve di movimento che consentono di eseguire qualsiasi azione.
- Il deposito di molti minerali si trova nel tessuto osseo. Il tessuto osseo è coinvolto nel metabolismo del fosfato e del calcio.
- L'emopoiesi si verifica nelle ossa, in particolare nel midollo osseo rosso.
Le funzioni del tessuto osseo in istologia sono definite coincidenti con le funzioni di tuttitessuti connettivi scheletrici, ma questo tessuto ha una serie di proprietà uniche.
La caratteristica principale e la differenza tra il tessuto osseo e l' altro tessuto connettivo è il suo alto contenuto di minerali, che è del 70%. Questo spiega la forza delle ossa, perché la sostanza intercellulare del tessuto connettivo osseo è allo stato solido.
Tessuti ossei. La composizione chimica del tessuto osseo
Il tessuto osseo deve iniziare con lo studio della sua composizione chimica. Ciò ti consentirà di comprenderne le proprietà speciali. Il contenuto di sostanze organiche nel tessuto va dal 10 al 20%. L'acqua contiene dal 6% al 20%, minerali, come accennato in precedenza, soprattutto - fino al 70%. Gli elementi principali della sostanza minerale dell'osso sono il fosfato di calcio e l'idrossiapatite. Anche ricco di sali minerali.
La combinazione di sostanze organiche e inorganiche del tessuto osseo spiega la forza, l'elasticità delle ossa, la loro capacità di sopportare carichi pesanti. Allo stesso tempo, un contenuto di minerali troppo elevato rende le ossa notevolmente fragili.
La sostanza intercellulare è formata per il 95% da collagene di tipo I. La materia organica si accumula sulle fibre proteiche. Le fosfoproteine contribuiscono all'accumulo di ioni calcio nelle ossa. I proteoglicani promuovono il legame del collagene con i composti minerali, la cui formazione, a sua volta, è coadiuvata dalla fosfatasi alcalina e dall'osteonectina, che stimolano l'ulteriore crescita dei cristalli inorganici.
Componenti cellulari
Cellule ossee dentroL'istologia è divisa in tre tipi: osteoblasti, osteociti e osteoclasti. I componenti cellulari interagiscono tra loro, formando un sistema integrale.
Osteoblasti
Gli osteoblasti sono cellule cubiche di forma ovale con un nucleo posizionato eccentricamente. La dimensione di tali cellule è di circa 15-20 micron. Gli organelli sono ben sviluppati, l'EPS granulare e il complesso del Golgi sono espressi, il che può spiegare la sintesi attiva delle proteine esportate. In istologia, su una preparazione di tessuto osseo, il citoplasma delle cellule si colora basofilamente.
Gli osteoblasti sono localizzati sulla superficie dei fasci ossei nell'osso emergente, dove rimangono nelle ossa mature nella sostanza spugnosa. Nelle ossa formate, gli osteoblasti si trovano nel periostio, nell'endostio che copre il canale midollare, nello spazio perivascolare degli osteoni.
Gli osteoblasti sono coinvolti nell'osteogenesi. A causa della sintesi attiva e dell'esportazione di proteine, si forma una matrice ossea. Grazie alla fosfatasi alcalina, che è attiva nella cellula, c'è un accumulo di minerali. Non dimenticare che gli osteoblasti sono i precursori degli osteociti. Gli osteoblasti secernono vescicole della matrice, il cui contenuto innesca la formazione di cristalli dai minerali nella matrice ossea.
Gli osteoblasti si dividono in attivi e a riposo. Quelli attivi partecipano all'osteogenesi e producono componenti della matrice. Gli osteoblasti a riposo con membrana endostale proteggono l'osso dagli osteoclasti. Gli osteoblasti a riposo possono essere attivati quandoaggiustamento osseo.
Osteociti
Gli osteociti sono cellule mature e ben differenziate del tessuto osseo, localizzate una alla volta negli spazi vuoti, detti anche cavità ossee. Cellule di forma ovale con numerosi processi. La dimensione degli osteociti è di circa 30 micron di lunghezza e fino a 12 di larghezza. Il nucleo è allungato, situato al centro. La cromatina è condensata e forma grossi grumi. Gli organelli sono poco sviluppati, il che può spiegare la bassa attività sintetica degli osteociti. Le cellule sono collegate tra loro da processi attraverso i contatti cellulari dei nessi, formando il sincizio. Attraverso i processi, c'è uno scambio di sostanze tra tessuto osseo e vasi sanguigni.
Osteoclasti
Gli osteoclasti, a differenza degli osteoblasti e degli osteociti, hanno origine dalle cellule del sangue. Gli osteociti sono formati dalla fusione di diversi promonociti, quindi alcuni autori non li considerano cellule e li classificano come simplasti.
Per struttura, gli osteoclasti sono cellule grandi e leggermente allungate. La dimensione delle cellule può variare da 60 a 100 µm. Il citoplasma può essere colorato sia in modo ossifilico che basofilo, tutto dipende dall'età delle cellule.
Ci sono diverse zone in una cella:
- Basale, contenente i principali organelli e nuclei.
- Bordo arruffato di microvilli che penetrano nell'osso.
- Zona vescicolare contenente enzimi di degradazione delle ossa.
- Zona di aderenza di colore chiaro per favorire la fissazione cellulare.
- Zonariassorbimento
Gli osteoclasti distruggono il tessuto osseo, sono coinvolti nel rimodellamento osseo. La distruzione della sostanza ossea, o, in altre parole, il riassorbimento, è una fase importante della ristrutturazione, seguita dalla formazione di una nuova sostanza con l'aiuto degli osteoblasti. La localizzazione degli osteoclasti coincide con la presenza di osteoblasti, negli avvallamenti sulla superficie dei fasci ossei, nell'endostio e nel periostio.
Periostio
Il periostio è costituito da osteoblasti, osteoclasti e cellule osteogeniche che sono coinvolte nella crescita e nella riparazione delle ossa. Il periostio è ricco di vasi sanguigni, i cui rami avvolgono l'osso, penetrando nella sua sostanza.
In istologia, la classificazione del tessuto osseo non è molto ampia. I tessuti si dividono in fibra grezza e lamellare.
Tessuto osseo fibroso grossolano
Il tessuto osseo fibroso grossolano si verifica principalmente in un bambino prima della nascita. In un adulto rimane nelle suture del cranio, negli alveoli dentali, nell'orecchio interno, nei punti in cui i tendini sono attaccati alle ossa. Il tessuto osseo fibroso grossolano in istologia è determinato dal predecessore di lamellare.
Il tessuto è costituito da spessi fasci di fibre di collagene disposti caoticamente, che si trovano in una matrice costituita da sostanze inorganiche. Nella sostanza intercellulare sono presenti anche vasi sanguigni, che sono piuttosto poco sviluppati. Gli osteociti si trovano nella sostanza intercellulare nei sistemi di lacune e canali.
Tessuto osseo lamellare
Tutte le ossa del corpo adulto, ad eccezione dei punti di attacco dei tendini e delle aree di sutura cranica, sono costituite da osso lamellaretessuto connettivo.
A differenza del tessuto osseo fibroso grossolano, tutti i componenti del tessuto lamellare sono strutturati e formano placche ossee. Le fibre di collagene all'interno di una piastra hanno una direzione.
Ci sono due varietà di tessuto osseo lamellare in istologia: spugnoso e compatto.
Materia spugnosa
Nella sostanza spugnosa, le placche sono combinate in trabecole, le unità strutturali della sostanza. Le placche arcuate giacciono parallele l'una all' altra, formando fasci ossei avascolari. Le placche sono orientate lungo la direzione delle trabecole stesse.
Le trabecole sono collegate tra loro ad angoli diversi, formando una struttura tridimensionale. Le cellule ossee si trovano negli spazi tra i raggi ossei, il che rende questa sostanza porosa, spiegando il nome del tessuto. Le cellule contengono midollo osseo rosso e vasi sanguigni che alimentano l'osso.
La sostanza spugnosa si trova nella parte interna delle ossa piatte e spugnose, nelle epifisi e negli strati interni della diafisi tubulare.
Materia ossea compatta
L'istologia del tessuto osseo lamellare dovrebbe essere ben studiata, perché è questo tipo di tessuto osseo il più complesso e contiene molti elementi diversi.
Le placche ossee in una sostanza compatta sono disposte in cerchio, si inseriscono l'una nell' altra, formando una pila densa, dove non ci sono praticamente spazi vuoti. L'unità strutturale è l'osteone, formatoplacche ossee. I record possono essere suddivisi in diversi tipi.
- Piastre generali esterne. Si trovano direttamente sotto il periostio, circondando l'intero osso. Nelle ossa spugnose e piatte, la sostanza compatta può essere espressa solo da tali placche.
- Piatti Osteon. Questo tipo di placca forma osteoni, placche concentriche che si trovano attorno ai vasi. Osteon è l'elemento principale della sostanza compatta delle diafisi nelle ossa tubolari.
- Piastre interne, che sono i resti di lastre in decomposizione.
- Le lamelle generali interne circondano il canale midollare con midollo giallo.
La sostanza compatta è localizzata nello strato superficiale delle ossa piatte e spugnose, nella diafisi e negli strati superficiali dell'epifisi delle ossa tubolari.
L'osso è ricoperto di periostio, che contiene cellule cambiali, grazie alle quali l'osso cresce di spessore. Il periostio contiene anche osteoblasti e osteoclasti.
Sotto il periostio si trova uno strato di placche generali esterne.
Al centro dell'osso tubolare si trova la cavità midollare, ricoperta di endostio. Endost è ricoperto da piastre generali interne, che lo racchiudono in un anello. Trabecole di sostanza spugnosa possono essere adiacenti alla cavità midollare, quindi in alcuni punti le placche possono diventare meno pronunciate.
Tra lo strato esterno e quello interno delle placche generali c'è lo strato di osteoni dell'osso. Al centro di ogni osteone c'è un canale Haversiano con un vaso sanguigno. I canali haversiani comunicano tra loro tramite i canali trasversali di Volkmann. Lo spazio tra le placche e il vaso è chiamato perivascolare, il vaso è ricoperto da tessuto connettivo lasso e lo spazio perivascolare contiene cellule simili a quelle del periostio. Il canale è circondato da strati di placche di osteoni. A loro volta, gli osteoni sono separati l'uno dall' altro da una linea di riassorbimento, spesso chiamata scissione. Anche tra gli osteoni ci sono placche intercalate, che sono il materiale residuo degli osteoni.
Le lacune ossee con gli osteociti racchiusi in esse si trovano tra le placche degli osteoni. I processi degli osteociti formano i tubuli, attraverso i quali i nutrienti vengono trasportati alle ossa perpendicolarmente alle placche.
Le fibre di collagene consentono di vedere i canali ossei e le cavità al microscopio, poiché le aree rivestite di collagene sono macchiate di marrone.
In istologia sulla preparazione, il tessuto osseo lamellare è colorato secondo Schmorl.
Osteogenesi
L'osteogenesi è diretta o indiretta. Lo sviluppo diretto viene effettuato dal mesenchima, dalle cellule del tessuto connettivo. Indiretto - dalle cellule della cartilagine. In istologia, l'osteogenesi diretta del tessuto osseo è considerata prima di quella indiretta, perché è un meccanismo più semplice e più antico.
Osteogenesi diretta
Le ossa del cranio, le piccole ossa della mano e altre ossa piatte si sviluppano dal tessuto connettivo. Nella formazione delle ossa in questo modo si possono distinguere quattro fasi
- Formazione del primordio scheletrico. Nel primo mese, le cellule staminali stromali entrano nel mesenchima dai somiti. C'è una moltiplicazione di cellule, un arricchimento del tessuto con vasi. Sotto l'influenza dei fattori di crescita, le cellule formano grappoli fino a 50 pezzi. Le cellule secernono proteine, si moltiplicano e crescono. Nelle cellule staminali stromali, inizia il processo di differenziazione, che si trasformano in cellule progenitrici osteogeniche.
- Stadio osteoide. Nelle cellule osteogeniche si verificano la sintesi proteica e l'accumulo di glicogeno, gli organelli diventano più grandi, funzionano più attivamente. Le cellule osteogeniche sintetizzano il collagene e altre proteine, come la proteina morfogenetica ossea. Nel tempo, le cellule iniziano a moltiplicarsi meno frequentemente ea differenziarsi in osteoblasti. Gli osteoblasti sono coinvolti nella formazione della sostanza intercellulare, povera di minerali e ricca di sostanza organica, l'osteoide. È in questa fase che compaiono gli osteociti e gli osteoclasti.
- Mineralizzazione degli osteoidi. Anche gli osteoblasti sono coinvolti in questo processo. La fosfatasi alcalina inizia a lavorare in essi, la cui attività contribuisce all'accumulo di minerali. Nel citoplasma compaiono vescicole della matrice riempite con la proteina osteocalcina e fosfato di calcio. I minerali aderiscono al collagene grazie all'osteocalcina. Le trabecole aumentano e, collegandosi tra loro, formano una rete in cui rimangono ancora mesenchima e vasi. Il tessuto risultante è chiamato tessuto membranoso primario. Il tessuto osseo è a fibra grossa, formando l'osso spongioso primario. In questa fase, il periostio è formato dal mesenchima. Le cellule compaiono vicino ai vasi sanguigni del periostio, che poi parteciperanno alla crescita e alla rigenerazione dell'osso.
- La formazione di placche ossee. In questa fase, c'èsostituzione del tessuto osseo membranoso primario con lamellare. Gli osteoni iniziano a riempire gli spazi tra le trabecole. Gli osteoclasti entrano nell'osso dai vasi sanguigni, che formano cavità al suo interno. Sono gli osteoclasti che creano una cavità per il midollo osseo, influenzano la forma dell'osso.
Osteogenesi indiretta
L'osteogenesi indiretta si verifica durante lo sviluppo delle ossa tubolari e spugnose. Per comprendere tutti i meccanismi dell'osteogenesi, è necessario conoscere bene l'istologia della cartilagine e dei tessuti connettivi ossei.
L'intero processo può essere suddiviso in tre fasi:
- Formazione del modello cartilagineo. Nella diafisi, i condrociti diventano carenti di nutrienti e si formano vesciche. Le vescicole della matrice rilasciate portano alla calcificazione del tessuto cartilagineo. In istologia, cartilagine e tessuto osseo sono interconnessi. Cominciano a sostituirsi a vicenda. Il pericondrio diventa il periostio. Le cellule condrogeniche diventano osteogeniche, che a loro volta diventano osteoblasti.
- Formazione di osso spongioso primario. Al posto del modello cartilagineo compare tessuto connettivo fibroso ruvido. Si forma anche un anello osseo pericondrale, una cuffia ossea, dove gli osteoblasti formano trabecole proprio nel sito della diafisi. A causa della comparsa di una cuffia ossea, la nutrizione della cartilagine diventa impossibile e i condrociti iniziano a morire. La cartilagine e il tessuto osseo in istologia sono molto interconnessi. Dopo la morte dei condrociti, gli osteoclasti formano canali dalla periferia dell'osso alla profondità della diafisi, lungo i quali si muovono osteoblasti, cellule osteogeniche e vasi sanguigni. Inizia l'ossificazione endocondrale, che alla fine diventa epifisaria.
- Ricostruire il tessuto. Il tessuto fibroso grossolano primario si trasforma gradualmente in lamellare.
Crescita e sviluppo del tessuto osseo
La crescita ossea negli esseri umani arriva fino a 20 anni. L'osso cresce in larghezza a causa del periostio, in lunghezza a causa della placca di crescita metaepifisaria. Nella placca metaepifisaria si possono distinguere la zona della cartilagine a riposo, la zona della cartilagine colonnare, la zona della cartilagine vescicolare e la zona della cartilagine calcificata.
Molti fattori influenzano la crescita e lo sviluppo delle ossa. Questi possono essere fattori dell'ambiente interno, fattori ambientali, mancanza o eccesso di determinate sostanze.
La crescita è accompagnata dal riassorbimento del vecchio tessuto e dalla sua sostituzione con uno nuovo, giovane. Nell'infanzia, le ossa crescono molto attivamente.
La crescita ossea è influenzata da molti ormoni. Ad esempio, la somatotropina stimola la crescita ossea, ma con il suo eccesso può verificarsi acromegalia, con una carenza: il nanismo. L'insulina è essenziale per il corretto sviluppo delle cellule osteogeniche e staminali stromali. Gli ormoni sessuali influenzano anche la crescita ossea. Il loro maggiore contenuto in tenera età può portare all'accorciamento delle ossa a causa dell'ossificazione precoce della placca metaepifisaria. Il loro contenuto ridotto in età adulta può portare all'osteoporosi, aumentare la fragilità ossea. L'ormone tiroideo calcitonina porta all'attivazione degli osteoblasti, la paratirina aumenta il numero di osteoclasti. La tiroxina colpisce i centri di ossificazione, gli ormoni delle ghiandole surrenali - i processi di rigenerazione.
La crescita ossea hainfluenzare anche alcune vitamine. La vitamina C favorisce la sintesi del collagene. Con l'ipovitaminosi si può osservare un rallentamento della rigenerazione del tessuto osseo, l'istologia in tali processi può aiutare a scoprire le cause della malattia. La vitamina A accelera l'osteogenesi, dovresti stare attento, perché con l'ipervitaminosi c'è un restringimento delle cavità ossee. La vitamina D aiuta il corpo ad assorbire il calcio, con il beriberi le ossa sono piegate. Allo stesso tempo, il tessuto osseo plastico formato in istologia è accompagnato dal termine osteomalacia e tali sintomi sono anche caratteristici del rachitismo nei bambini.
Rimodellare l'osso
Nel processo di ristrutturazione, il tessuto connettivo fibroso grossolano viene sostituito con tessuto lamellare, la sostanza ossea viene rinnovata e il contenuto di minerali viene regolato. In media, l'8% della sostanza ossea si rinnova ogni anno e il tessuto spugnoso si rinnova 5 volte più intensamente di quello lamellare. Nell'istologia del tessuto osseo, viene prestata particolare attenzione ai meccanismi di rimodellamento osseo.
La ristrutturazione include il riassorbimento, la distruzione dei tessuti e l'osteogenesi. Con l'età, il riassorbimento può predominare. Questo spiega l'osteoporosi negli anziani.
Il processo di ristrutturazione si compone di quattro fasi: attivazione, riassorbimento, reversione e formazione.
La rigenerazione del tessuto osseo in istologia è considerata una sorta di rimodellamento osseo. Questo processo è molto importante, ma soprattutto, conoscendo i fattori che influenzano il processo di rigenerazione, possiamo accelerarlo, il che è molto importante in caso di fratture ossee.
Conoscenza dell'istologia, il tessuto osseo umano è utile sia per i medici che per la gente comune. Comprendere alcuni meccanismi può aiutare anche nelle cose di tutti i giorni, ad esempio nel trattamento delle fratture, nella prevenzione degli infortuni. La struttura del tessuto osseo in istologia è ben studiata. Tuttavia, il tessuto osseo è ben lungi dall'essere completamente esplorato.
