КОМПАКТНА КІСТКА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА, ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025

Компактна кістка , описані деякі автори як кортикальна кістка, є матеріалом , з якого великого кількість твердої структури в скелеті складається тварина. Кістки неповнолітніх і дорослих хребетних тварин бувають двох типів: (1) губчаста або трабекулярна кістка і (2) компактна або коркова кістка. Канцелярна кістка знаходиться в основному в осьових скелетних кістках, виявлених в тазу, хребті, ребрах і черепі.

З іншого боку, компактна кістка знаходиться у понад 80% кісток тіла, що становить діафіз (тіло кістки або ділянку між епіфізами) довгих кісток та зовнішню та внутрішню таблицю плоских кісток. .

Схема та опис структури компактної кістки (Джерело: Анатомія та фізіологія OpenStax через Wikimedia Commons)

До дорослого віку діафізи довгих кісток відокремлюються від епіфізів пластинкою хряща, яка називається епіфізарною пластиною, що відповідає зоні росту компактних і губчастих кісток довгої кістки.

Окрім своїх функцій у русі та рухах тіла, компактна кістка, як і інші кістки в організмі, активно бере участь у гомеостазі організму в рівнях кальцію та фосфору.

Характеристика та структура (гістологія)

Як і всі кістки в тілі тварини, компактна кістка по суті складається з різних типів клітин і кісткової матриці.

Кісткові клітини бувають чотирьох типів: (1) остеопрогеніторні клітини, (2) остеобласти, (3) остеоцити та (4) остеокласти. Перші походять з ембріональної мезодерми і, диференціюючись, виробляють остеобласти.

Остеобласти - це клітини, відповідальні за синтез органічних компонентів матриксу, що характеризують кісткові тканини. Він виробляє колаген, протеоглікани та глікопротеїни різних типів. Вони контактують із самим зовнішнім шаром компактної кістки та з медуллярним каналом.

Остеоцити - це неактивні остеобласти, які занурилися в кальцифікований кістковий матрикс, який вони самі синтезували. Деякі його функції включають механічну трансдукцію та секрецію активуючих факторів з остеокластів.

Нарешті, остеокласти - це клітини, що відповідають за процес резорбції кісток (руйнування та реабсорбція старої кістки). Вони отримуються з клітин-попередників, що містяться в кістковому мозку (клітини кровотворення).

Кістковий матрикс, з іншого боку, складається з органічних та неорганічних речовин. Це та частина кісткової тканини, яка кальцифікує і відповідає за її твердість.

Органічні компоненти, які виділяються остеобластами, зазвичай є волокнистими білками, такими як колаген та інші глікопротеїни та протеоглікани. Неорганічні компоненти - кальцій, фосфор, магній, бікарбонат, цитрат тощо.

-Структура

Внутрішня будова компактної кістки складається з серії паралельних циліндрів, складених концентричних листів, які зібрані навколо каналів, що називаються «Гаверсовими каналами»; такі циліндричні одиниці відомі як остеони.

Канали Гаверсі містять судини та нервові волокна, необхідні для живлення кісткових клітин та передачі сигналів.

Оскільки кісткові клітини в цих пластинах живляться дифузією з каналів Гаверсії, максимальна кількість концентричних пластинок, які може мати остеон, становить від 4 до 20.

Остеони розмежовані тим, що називають "цементаційною лінією", яка утворена фундаментальною речовиною (однією з компонентів матриці) з малою кількістю колагенових волокон.

Проходячи через суміжні остеони, канали Гаверсії з'єднуються один з одним через «протоки Фолькмана», орієнтовані косо або перпендикулярно до Гаверських каналів.

Найбільш зовнішні концентричні пластинки лежать трохи нижче окістя (зовнішнє покриття довгих кісток), а самі внутрішні пластинки вирівнюють медулярний канал, де знаходиться кістковий мозок.

До цих внутрішніх концентричних пластинок, які вирівнюють медулярний канал, є шар трабекулярної або скакальної кістки, що виступає в медулярний канал.

-Структура лопатей в остеонах

Пластинки, з яких складаються остеони, складаються з регулярно розташованих остеоцитів і з'єднаних між собою невеликими канальцями між «прогалинами», куди вони включені.

Ці каналікули містять характерні цитоплазматичні процеси остеоцитів і дозволяють їм спілкуватися один з одним та обмінюватися різними класами малих молекул та іонів.

Колагенові волокна кісткового матриксу остеонів розташовані паралельно між кожною пластиною.

Особливості

Оскільки компактна кістка входить до складу довгих кісток, її основна функція полягає в забезпеченні жорсткої і стійкої структури, що полегшує рух і пересування всіх хребетних.

Для різних рухів кістка виступає як місце введення м'язів і важільна рука, що примножує силу, розвинуту цими м'язами.

Оскільки компактна кістка є частиною структури плоских кісток, вона також бере участь у захисній функції таких життєво важливих органів, як мозок.

Як це стосується решти кісток в організмі, компактна кістка бере участь у регуляції кальцію та фосфору в організмі (пам’ятайте, що в скелеті хребетних зберігається більше 95% загального кальцію в організмі).

Гормональна регуляція

Це регулювання залежить, між іншим, від різних гормональних факторів, які виділяються у відповідь на найрізноманітніші подразники, пов'язані з регуляцією плазми кальцію в плазмі.

Серед гормональних подразників виділяється дія паратиреоїдного гормону (PTH), який виробляється паращитовидної залозою, і гормони, отримані з вітаміну D та кальцитоніну, що виробляються в шкірі за рахунок впливу ультрафіолетового світла на холестерин і на щитовидну залозу. відповідно.

Одне з похідних вітаміну D, 1,25-дигідрокси холекальциферол - це речовина, яка регулює всмоктування кальцію в кишечнику та сприяє нирковій реабсорбції кальцію.

Паратгормон, гормон, необхідний для життя, посилює резорбцію кісток, посилює мобілізацію кальцію (тим самим збільшуючи кальцій у плазмі) та знижуючи фосфат плазми.

Кальцитонін знижує циркулюючі концентрації кальцію та фосфатів та інгібує резорбцію кісток, сприяючи включенню фосфору та кальцію в кістковий матрикс.

Список літератури

1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Функція остеоцитів у кістці. Журнал клітинної біохімії, 55, 287-299.
2. Берн, Р., і Леві, М. (1990). Фізіологія. Мосбі; Міжнародне видання Ed.
3. Caetano-Lopez, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Остеобласти та формування кісток. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
4. Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Кольоровий атлас фізіології (5-е видання). Нью-Йорк: Тієме.
5. Фокс, С.І. (2006). Фізіологія людини (9-е видання). Нью-Йорк, США: McGraw-Hill Press.
6. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Текстовий атлас гістології (2-е видання). Мексика DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
7. Kuehnel, W. (2003). Кольоровий атлас цитології, гістології та мікроскопічної анатомії (4-е видання). Нью-Йорк: Тієме.
8. Teitelbaum, S. (2000). Резорбція кісток остеокластами. Наука, 289, 1504-1509.