Luudos on kehomme tärkein kudos. Se suorittaa monia toimintoja. Luukudosta kutsutaan histologiassa luuston sidekudoksen tyypiksi, joka sisältää myös rustokudoksen. Luuston sidekudosten solut, mukaan lukien luu, kehittyvät mesenkyymistä.
Luuston sidekudokset
Luuston sidekudokset suorittavat monia toimintoja:
- Luut ovat koko organismin selkäranka. Luuranko antaa ihmisen, joka koostuu kokonaan pehmytkudoksesta, tuntea olonsa varmaksi avaruudessa.
- Luurangon ansiosta voimme liikkua. Lihakset ovat kiinnittyneet luihin, jotka puolestaan muodostavat liikevipuja, joiden avulla voit suorittaa minkä tahansa toiminnon.
- Monien mineraalien varasto sijaitsee luukudoksessa. Luukudos osallistuu fosfaatin ja kalsiumin aineenvaihduntaan.
- Hematopoieesia tapahtuu luissa, nimittäin punaisessa luuytimessä.
Luukudoksen toiminnot histologiassa määritellään yhteneväisiksi kaikkien kudosten toimintojen kanssaluuston sidekudokset, mutta tällä kudoksella on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia.
Luukudoksen ja muun sidekudoksen pääominaisuus ja ero on sen korkea kivennäisainepitoisuus, joka on 70 %. Tämä selittää luiden lujuuden, koska luun sidekudoksen solujen välinen aine on kiinteässä tilassa.
Luukudokset. Luukudoksen kemiallinen koostumus
Luukudoksen on aloitettava sen kemiallisen koostumuksen tutkimuksella. Tämän avulla voit ymmärtää sen erityisominaisuudet. Orgaanisten aineiden pitoisuus kudoksessa on 10-20%. Vesi sisältää 6-20%, mineraaleja, kuten edellä mainittiin, eniten - jopa 70%. Luun mineraaliaineen pääelementit ovat kalsiumfosfaatti ja hydroksiapatiitit. Myös runsaasti mineraalisuoloja.
Luukudoksen orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden yhdistelmä selittää luiden lujuuden, elastisuuden ja kyvyn kestää raskaita kuormia. Samalla liian korkea mineraalipitoisuus tekee luusta huomattavasti hauraita.
Sellulaarisen aineen muodostaa 95 % tyypin I kollageenista. Orgaaninen aine kerääntyy proteiinikuituihin. Fosfoproteiinit edistävät kalsiumionien kertymistä luihin. Proteoglykaanit edistävät kollageenin sitoutumista mineraaliyhdisteisiin, joiden muodostumista puolestaan avustavat alkalinen fosfataasi ja osteonektiini, mikä stimuloi epäorgaanisten kiteiden kasvua.
Solun komponentit
Luusolut sisäänHistologia on jaettu kolmeen tyyppiin: osteoblastit, osteosyytit ja osteoklastit. Solujen komponentit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa muodostaen yhtenäisen järjestelmän.
Osteoblastit
Osteoblastit ovat kuution muotoisia, soikeita soluja, joissa on epäkeskisesti sijoitettu ydin. Tällaisten solujen koko on noin 15-20 mikronia. Organellit ovat hyvin kehittyneitä, rakeinen EPS ja Golgi-kompleksi ilmentyvät, mikä voi selittää vietyjen proteiinien aktiivisen synteesin. Histologiassa luukudosvalmisteella solujen sytoplasma värjäytyy basofiilisesti.
Osteoblastit lokalisoituvat esiintulevan luun luupalkkien pinnalle, missä ne jäävät kypsiin luihin sienimäisessä aineessa. Muodostuneissa luissa osteoblasteja löytyy periosteumista, ydinkanavaa peittävästä endosteumista, osteonien perivaskulaarisesta tilasta.
Osteoblastit osallistuvat osteogeneesiin. Proteiinien aktiivisen synteesin ja viennin ansiosta muodostuu luumatriisi. Alkalisen fosfataasin ansiosta, joka on aktiivinen solussa, mineraaleja kertyy. Älä unohda, että osteoblastit ovat osteosyyttien esiasteita. Osteoblastit erittävät matriisirakkuloita, joiden sisältö laukaisee kiteiden muodostumisen luumatriisissa olevista mineraaleista.
Osteoblastit jaetaan aktiivisiin ja lepääviin. Aktiiviset osallistuvat osteogeneesiin ja tuottavat matriisikomponentteja. Lepäävät osteoblastit, joissa on endosteaalinen kalvo, suojaavat luuta osteoklasteilta. Lepoosteoblastit voivat aktivoitua, kunluun säätö.
Osteosyytit
Osteosyytit ovat kypsiä, hyvin erilaistuneita luukudoksen soluja, jotka sijaitsevat yksi kerrallaan aukoissa, joita kutsutaan myös luuonteloiksi. Soikeat solut, joissa on lukuisia prosesseja. Osteosyyttien koko on noin 30 mikronia pitkä ja jopa 12 mikronia leveä. Ydin on pitkänomainen, sijaitsee keskellä. Kromatiini tiivistyy ja muodostaa suuria kokkareita. Organellit ovat huonosti kehittyneitä, mikä saattaa selittää osteosyyttien alhaisen synteettisen aktiivisuuden. Solut yhdistetään toisiinsa prosesseilla yhteyksien solukontaktien kautta muodostaen synsytiumia. Prosessien kautta tapahtuu aineiden vaihtoa luukudoksen ja verisuonten välillä.
Osteoklastit
Osteoklastit, toisin kuin osteoblastit ja osteosyytit, ovat peräisin verisoluista. Osteosyytit muodostuvat useiden promonosyyttien fuusiossa, joten jotkut kirjoittajat eivät pidä niitä soluina ja luokittelevat ne symplasteiksi.
Rakenteeltaan osteoklastit ovat suuria, hieman pitkulaisia soluja. Solun koko voi vaihdella 60 - 100 µm. Sytoplasma voidaan värjäytyä sekä oksifiilisesti että basofiilisesti, kaikki riippuu solujen iästä.
Yhdessä solussa on useita vyöhykkeitä:
- Perus, joka sisältää tärkeimmät organellit ja ytimet.
- Luuhun tunkeutuvien mikrovillien ryppyinen reuna.
- Vesikulaarinen vyöhyke, joka sisältää luuta hajottavia entsyymejä.
- Vaalea kiinnitysvyöhyke edistää solujen kiinnittymistä.
- Vyöhykeresorptio
Osteoklastit tuhoavat luukudosta, osallistuvat luun uudelleenmuodostumiseen. Luuaineen tuhoutuminen tai toisin sanoen resorptio on tärkeä rakennemuutosvaihe, jota seuraa uuden aineen muodostuminen osteoblastien avulla. Osteoklastien lokalisoituminen osuu samaan aikaan osteoblastien esiintymisen kanssa, luusäteiden pintojen syvennyksissä, endosteumissa ja periosteumissa.
Perosteum
Perosteum koostuu osteoblasteista, osteoklasteista ja osteogeenisista soluista, jotka osallistuvat luun kasvuun ja korjaamiseen. Perosteumissa on runsaasti verisuonia, joiden oksat kietoutuvat luun ympärille ja tunkeutuvat sen aineeseen.
Histologiassa luukudoksen luokitus ei ole kovin laaja. Kankaat jaetaan karkeisiin kuituihin ja lamellisiin.
Karkea kuitumainen luukudos
Karkeaa kuitumaista luukudosta esiintyy pääasiassa lapsella ennen syntymää. Aikuisella se jää kallon ompeleisiin, hampaiden alveoleihin, sisäkorvaan, paikkoihin, joissa jänteet ovat kiinnittyneet luihin. Histologiassa karkeakuituinen luukudos määräytyy lamellaarisen edeltäjän mukaan.
Kudos koostuu kaoottisesti järjestetyistä paksuista kollageenikuitunipuista, jotka sijaitsevat epäorgaanisista aineista koostuvassa matriisissa. Solujenvälisessä aineessa on myös verisuonia, jotka ovat melko heikosti kehittyneitä. Osteosyytit sijaitsevat solujenvälisessä aineessa aukkojen ja kanavien järjestelmissä.
Lamellar luukudos
Aikuisen kehon kaikki luut jänteiden kiinnityskohtia ja kallon ompeleiden alueita lukuun ottamatta koostuvat lamelliluustasidekudos.
Toisin kuin karkea kuitumainen luukudos, kaikki lamellikudoksen komponentit ovat rakenteellisia ja muodostavat luulevyjä. Yhden levyn kollageenikuiduilla on yksi suunta.
Histologiassa on kahta erilaista lamellaarista luukudosta - sienimäistä ja kompaktia.
Sonhinen asia
Songyisessa aineessa levyt yhdistyvät trabekuleiksi, aineen rakenneyksiköiksi. Kaarevat levyt sijaitsevat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa muodostaen verisuonten luusäteitä. Levyt on suunnattu trabekulien itsensä suuntaan.
Trabekulaatit liittyvät toisiinsa eri kulmissa muodostaen kolmiulotteisen rakenteen. Luusolut sijaitsevat luusäteiden välisissä rakoissa, mikä tekee tästä aineesta huokoisen, mikä selittää kudoksen nimen. Solut sisältävät punaista luuydintä ja verisuonia, jotka ruokkivat luuta.
Sienimainen aine sijaitsee litteiden ja sienimäisten luiden sisäosassa, putkimaisen diafyysin epifyysseissä ja sisäkerroksissa.
Kompakti luumateriaali
Lamellaisen luukudoksen histologiaa tulisi tutkia hyvin, koska juuri tämäntyyppinen luukudos on monimutkaisin ja sisältää monia erilaisia alkuaineita.
Luulevyt tiiviissä aineessa on järjestetty ympyrään, ne työnnetään toisiinsa muodostaen tiiviin kasan, jossa ei käytännössä ole rakoja. Rakenneyksikkö on muodostunut osteoniluulevyt. Tietueet voidaan jakaa useisiin tyyppeihin.
- Ulkoiset yleislevyt. Ne sijaitsevat suoraan periosteumin alla ja ympäröivät koko luun. Pehmeissä ja litteissä luissa tiivistä ainetta voidaan ilmaista vain sellaisilla levyillä.
- Osteon-levyt. Tämän tyyppinen levy muodostaa osteoneja, samankeskisiä levyjä, jotka sijaitsevat verisuonten ympärillä. Osteon on putkimaisten luiden diafyysien tiiviin aineen pääelementti.
- Upotetut levyt, jotka ovat lahoavien levyjen jäänteitä.
- Sisäiset yleislamellit ympäröivät ydinkanavaa keltaisella luuytimellä.
Tyhjä aine sijaitsee litteiden ja sienimäisten luiden pintakerroksessa, putkiluiden epifyysin diafyysissä ja pinnallisissa kerroksissa.
Luu on peitetty periosteilla, joka sisältää kambiasoluja, minkä ansiosta luu kasvaa paksuudeltaan. Perosteum sisältää myös osteoblasteja ja osteoklasteja.
Perosteumin alla on kerros ulompia yleislevyjä.
Tubulusluun keskellä on ydinontelo, joka on peitetty endosteumilla. Endost on peitetty sisäisillä yleisillä levyillä, jotka sulkevat sen renkaaseen. Sienimäisen aineen trabekulaat voivat liittyä ydinonteloon, joten joissakin paikoissa levyt voivat muuttua vähemmän ilmeisiksi.
Yleisten levyjen ulko- ja sisäkerroksen välissä on luun osteonikerros. Jokaisen osteonin keskellä on Haversin kanava, jossa on verisuoni. Haversin kanavat kommunikoivat keskenään poikittaisilla Volkmann-kanavilla. Levyjen ja verisuonen välistä tilaa kutsutaan perivaskulaariseksi, suoni on peitetty löysällä sidekudoksella ja periosteumin soluja vastaavat solut. Kanavaa ympäröivät osteonilevykerrokset. Osteonit puolestaan erotetaan toisistaan resorptiolinjalla, jota kutsutaan usein pilkkoutumiseksi. Myös osteonien välissä on interkaloituja levyjä, jotka ovat osteonien jäännösmateriaalia.
Luusraot, joissa on osteosyyttejä, sijaitsevat osteonilevyjen välissä. Osteosyyttien prosessit muodostavat tubuluksia, joiden kautta ravinteet kuljetetaan luihin kohtisuorassa levyihin nähden.
Kollageenikuidut mahdollistavat luukanavien ja onteloiden näkemisen mikroskoopilla, sillä kollageenilla vuoratut alueet värjäytyvät ruskeiksi.
Preparaadin histologiassa lamelliluukudos värjätään Schmorlin mukaan.
Osteogeneesi
Osteogeneesi on joko suoraa tai epäsuoraa. Suora kehitys tapahtuu mesenkyymistä, sidekudoksen soluista. Epäsuora - rustosoluista. Histologiassa luukudoksen suoraa osteogeneesiä tarkastellaan ennen epäsuoraa, koska se on yksinkertaisempi ja ikivanha mekanismi.
Suora osteogeneesi
Sidekudoksesta kehittyvät kallon luut, käden pienet luut ja muut litteät luut. Luiden muodostumisessa tällä tavalla voidaan erottaa neljä vaihetta
- Luuston alkukalvon muodostuminen. Ensimmäisen kuukauden aikana strooman kantasolut tulevat mesenkyymiin somiiteista. On olemassa solujen lisääntyminen, kudosten rikastuminen suonilla. Kasvutekijöiden vaikutuksesta solut muodostavat jopa 50 kappaleen klustereita. Solut erittävät proteiineja, lisääntyvät ja kasvavat. Stroomakantasoluissa erilaistumisprosessi alkaa, ne muuttuvat osteogeenisiksi esisoluiksi.
- Osteoidivaihe. Osteogeenisissa soluissa tapahtuu proteiinisynteesiä ja glykogeenin kertymistä, organellit kasvavat ja toimivat aktiivisemmin. Osteogeeniset solut syntetisoivat kollageenia ja muita proteiineja, kuten luun morfogeneettistä proteiinia. Ajan myötä solut alkavat lisääntyä harvemmin ja erilaistua osteoblasteiksi. Osteoblastit osallistuvat solujen välisen aineen muodostumiseen, jossa on vähän mineraaleja ja runsaasti orgaanista ainesta, osteoidia. Tässä vaiheessa osteosyytit ja osteoklastit ilmestyvät.
- Osteoidin mineralisaatio. Osteoblastit ovat myös mukana tässä prosessissa. Alkalinen fosfataasi alkaa toimia niissä, jonka aktiivisuus edistää mineraalien kertymistä. Sytoplasmaan ilmaantuu matriisivesikkelejä, jotka ovat täynnä osteokalsiini- ja kalsiumfosfaattiproteiinia. Mineraalit kiinnittyvät kollageeniin osteokalsiinin ansiosta. Trabekulaatit lisääntyvät ja muodostavat verkoston, jossa mesenkyymi ja verisuonet ovat edelleen yhteyksissä. Tuloksena olevaa kudosta kutsutaan ensisijaiseksi kalvokudokseksi. Luukudos on karkeakuituista muodostaen ensisijaisen hohkoluun. Tässä vaiheessa perioste muodostuu mesenkyymistä. Soluja ilmestyy periosteumin verisuonten lähelle, jotka sitten osallistuvat luun kasvuun ja uusiutumiseen.
- Luulevyjen muodostuminen. Tässä vaiheessa onprimaarisen kalvoisen luukudoksen korvaaminen lamellaarisella. Osteonit alkavat täyttää trabekulien välisiä aukkoja. Osteoklastit tulevat luuhun verisuonista, jotka muodostavat siihen onteloita. Osteoklastit luovat onkalon luuytimeen ja vaikuttavat luun muotoon.
Epäsuora osteogeneesi
Epäsuoraa osteogeneesiä tapahtuu putkimaisten ja sienimäisten luiden kehittyessä. Ymmärtääksesi kaikki osteogeneesin mekanismit sinun on tunnettava ruston ja luun sidekudosten histologia.
Koko prosessi voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen:
- Rustomallin muodostuminen. Diafyysissä kondrosyyteistä tulee puutos ravintoaineista ja niistä tulee rakkuloita. Vapautuneet matriisivesikkelit johtavat rustokudoksen kalkkeutumiseen. Histologiassa rusto ja luukudos ovat yhteydessä toisiinsa. Ne alkavat korvata toisiaan. Perikondriumista tulee perioste. Kondrogeeniset solut muuttuvat osteogeenisiksi, joista puolestaan tulee osteoblasteja.
- Primaarisen hohkoluun muodostuminen. Rustomallin tilalle ilmestyy karkea kuitumainen sidekudos. Muodostuu myös perikondraalinen luurengas, luuinen mansetti, jossa osteoblastit muodostavat trabekuleja aivan diafyysin kohdalle. Luun mansetin ilmestymisen vuoksi ruston ravitsemus tulee mahdottomaksi, ja kondrosyytit alkavat kuolla. Rusto ja luukudos histologiassa ovat hyvin yhteydessä toisiinsa. Kondrosyyttien kuoleman jälkeen osteoklastit muodostavat kanavia luun reun alta diafyysin syvyyteen, joita pitkin osteoblastit, osteogeeniset solut ja verisuonet liikkuvat. Endokondraalinen luutuminen alkaa, muuttuen lopulta epifyysiseksi.
- Kankaan uudelleenrakentaminen. Primaarinen karkea kuitukudos muuttuu vähitellen lamelliseksi.
Luukudoksen kasvu ja kehitys
Ihmisen luuston kasvu kestää jopa 20 vuotta. Luun leveys kasvaa periosteumin vuoksi, pituus metaepifyysisen kasvulevyn takia. Metaepifyysilevyssä voidaan erottaa lepäävän ruston vyöhyke, pylväsruston vyöhyke, vesikulaarinen ruston vyöhyke ja kalkkeutuneen ruston vyöhyke.
Monet tekijät vaikuttavat luun kasvuun ja kehitykseen. Nämä voivat olla sisäisen ympäristön tekijöitä, ympäristötekijöitä, tiettyjen aineiden puutetta tai ylimäärää.
Kasvuun liittyy vanhan kudoksen resorptio ja sen korvaaminen uudella nuorella. Lapsuudessa luut kasvavat erittäin aktiivisesti.
Luun kasvuun vaikuttavat monet hormonit. Esimerkiksi somatotropiini stimuloi luun kasvua, mutta sen ylimäärällä voi esiintyä akromegaliaa, jonka puute - kääpiö. Insuliini on välttämätön osteogeenisten ja kantasolujen kehittymiselle. Sukupuolihormonit vaikuttavat myös luuston kasvuun. Niiden lisääntynyt pitoisuus varhaisessa iässä voi johtaa luiden lyhenemiseen metaepifyysilevyn varhaisen luutumisen vuoksi. Niiden vähentynyt pitoisuus aikuisiässä voi johtaa osteoporoosiin, lisätä luun haurautta. Kilpirauhashormoni kalsitoniini johtaa osteoblastien aktivoitumiseen, paratyriini lisää osteoklastien määrää. Tyroksiini vaikuttaa luutumiskeskuksiin, lisämunuaisten hormoneihin - uusiutumisprosesseihin.
Luun kasvu on ollutvaikuttaa myös joihinkin vitamiineihin. C-vitamiini edistää kollageenisynteesiä. Hypovitaminoosilla voidaan havaita luukudoksen uusiutumisen hidastuminen, histologia tällaisissa prosesseissa voi auttaa selvittämään taudin syyt. A-vitamiini nopeuttaa osteogeneesiä, sinun tulee olla varovainen, koska hypervitaminoosissa luuontelot kapenevat. D-vitamiini auttaa kehoa imemään kalsiumia, beriberin kanssa luut taipuvat. Samaan aikaan muodostuneeseen plastiseen luukudokseen histologiassa liittyy termi osteomalasia, ja tällaiset oireet ovat tyypillisiä myös lasten riisitaudille.
Luun muotoileminen
Uudelleenjärjestelyssä karkea kuitumainen sidekudos korvataan lamellikudoksella, luusto uusiutuu ja mineraalipitoisuutta säädellään. Luuaineksesta uusiutuu keskimäärin 8 % vuodessa ja sienimäinen kudos uusiutuu 5 kertaa intensiivisemmin kuin lamellikudos. Luukudoksen histologiassa kiinnitetään erityistä huomiota luun uudelleenmuodostumisen mekanismeihin.
Uudelleenjärjestely sisältää resorption, kudosten tuhoutumisen ja osteogeneesin. Iän myötä resorptio voi vallita. Tämä selittää vanhusten osteoporoosin.
Uudelleenjärjestelyprosessi koostuu neljästä vaiheesta: aktivointi, resorptio, palautuminen ja muodostuminen.
Luukudoksen regeneraatiota pidetään histologiassa eräänlaisena luun uudelleenmuotoiluna. Tämä prosessi on erittäin tärkeä, mutta mikä tärkeintä, kun tiedämme regeneraatioprosessiin vaikuttavat tekijät, voimme nopeuttaa sitä, mikä on erittäin tärkeää luunmurtumien tapauksessa.
Histologian, ihmisen luukudoksen tuntemus on hyödyllistä sekä lääkäreille että tavallisille ihmisille. Joidenkin mekanismien ymmärtäminen voi auttaa arkisissakin asioissa, esimerkiksi murtumien hoidossa, vammojen ehkäisyssä. Luukudoksen rakenne histologiassa on hyvin tutkittu. Mutta silti luukudosta ei ole vielä täysin tutkittu.
