Țesutul osos

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Secțiune colorată chimic a țesutului osos compact care arată organizarea lamelară concentrică a osteonilor .

Țesutul osos este un țesut biologic caracterizat printr-o duritate și rezistență considerabile. Este un tip particular de țesut conjunctiv de susținere , format din celule dispersate într-o matrice extracelulară abundentă, alcătuită din fibre și o substanță amorfă de origine glicoproteică ; aceasta are particularitatea de a fi, de asemenea, calcificată sau, de asemenea, formată din minerale . Este o formă de țesut conjunctiv care diferă de aceasta pentru cantitatea de materie anorganică și, prin urmare, pentru caracteristicile durității și rezistenței mecanice. În os există o parte externă compactă și una internă formată dintr-un țesut spongios, cu o structură trabeculară caracteristică, ușoară, dar capabilă să reziste la tensiuni foarte mari. Este o greșeală să considerăm osul ca o structură rigidă de suport mecanic simplu: celulele sunt supuse re-prelucrării și reînnoirii continue.

Țesutul osos formează oasele , care contribuie la alcătuirea scheletului vertebratelor , îndeplinind o funcție de susținere a corpului, protejarea organelor vitale (ca în cazul cutiei toracice ) și permiterea, împreună cu mușchii , mișcarea. Mai mult, țesutul osos constituie o rezervă neîndoielnică de calciu din care corpul atrage, în anumite momente de nevoie, prin coordonare hormonală (gândiți-vă atunci la PTH sau hormonul paratiroidian). În părțile centrale ale oaselor lungi (diafizele) oasele adăpostesc măduva osoasă galbenă, un țesut bogat în grăsime moale și spongioasă. În epifize și în cavitățile oaselor plate și scurte există în schimb măduva osoasă roșie, țesut hematopoietic format din celule stem care suferă mitoză: pentru a împiedica acest țesut să sufere modificări de temperatură, astfel încât să influențeze mitoza însăși, este adăpostit în cea mai internă epifiză a osului.

Os lamelar și non-lamelar

Țesutul osos, în funcție de organizarea lamelelor, se poate distinge în:

  • Oase non-lamelare : acesta este tipul de os găsit în embrion și făt , sau cel care se formează temporar în urma unei fracturi . La oasele non-lamelare, fibrele de colagen nu sunt organizate în lamele stratificate, ci se desfășoară în mănunchiuri groase împletite (țesut osos non-lamelar cu fibre împletite), cu goluri dispersate neregulat în matrice.
  • Oase lamelare : această varietate de os este rezultatul prelucrării osului non-lamelar și este cea întâlnită la adulți . Este format din straturi de lamele paralele suprapuse unele pe altele, fibrele de colagen sunt orientate în aceeași direcție în același strat osos și în direcții diferite în comparație cu lamelele vecine.

Structura macroscopică

Oasele pot fi clasificate în trei tipuri în funcție de forma lor:

  • Oase lungi (ex. femur, humerus, falange): caracterizat printr-o dimensiune mai dezvoltată decât celelalte două (de fapt, lungimea comparată cu grosimea).
  • Oase plate : se caracterizează prin două dimensiuni mai dezvoltate decât a treia (sunt de fapt oase cu o grosime foarte mică, în comparație cu aria totală a osului); exemple de oase plate sunt scapula, calota craniană și sternul.
  • Oase scurte : oase mici, ghemuit, cu toate cele trei dimensiuni de același ordin de mărime. Exemple sunt vertebrele și oasele carpiene.

Un os lung este format dintr-o parte centrală numită diafiză și două capete vag rotunjite, numite epifiză. Între diafiză și epifiză există un strat de cartilaj, numit cartilaj de conjugare sau disc epifizar, în timpul dezvoltării scheletului. Atâta timp cât acest cartilaj nu este mineralizat și osificat, este posibilă prelungirea osului. Osul este complet acoperit de o membrană conjunctivă elastică densă, numită periost; sunt o excepție suprafețele articulare epifizare, care în schimb sunt acoperite cu o încrustare a cartilajului hialin. Interiorul cavității diafizare, precum și cel al epifizelor este în schimb acoperit de un strat de celule de pavaj numit endoste.

Celulele osoase

Celulele fundamentale ale țesutului osos, responsabile de sinteza componentelor matricei, sunt osteoblastele : acestea sunt celule de formă rotundă care derivă din diferențierea celulelor osteoprogenitoare, adică celule stem determinate care reprezintă o primă diferențiere a celulelor mezenchimale. . Osteoblastele, din celule secretante care se respectă, se caracterizează prin prezența unui reticul endoplasmatic dur și a unui aparat Golgi foarte extins, responsabil pentru bazofilia lor citoplasmatică din punct de vedere histologic. În mod similar cu fibroblastele (celulele fundamentale ale țesutului conjunctiv propriu-zis), osteoblastele sunt de fapt angajate în mod constant, în fazele de formare osoasă, în sinteza componentelor moleculare care vor alcătui atât fibrele, cât și glicoproteinele matricei. Acești compuși sunt expulzați ulterior din celule prin exocitoză și apoi sunt asamblați în forma lor finală în afara celulei.

Secțiunea osoasă compactă: osteocitele sunt vizibile în golurile osoase.

Odată ce sinteza matricei este finalizată și odată ce a avut loc calcificarea acesteia, osteoblastele se așează în cavități elipsoidale ne-mineralizate săpate în matricea însăși numite goluri osoase . În această fază, ei iau numele de osteocite și, în timp ce rămân celule viabile, intră într-o stare de liniște. Prin urmare, osteocitele reprezintă, în mod similar fibrocitelor, un moment funcțional ulterior al aceleiași celule, caracterizat prin Golgi slab dezvoltat și reticul endoplasmatic granular. Tipice acestor celule sunt prelungirile citoplasmatice lungi cu care celula se bazează pe substanțe nutritive și care rulează în interiorul microgaleriilor numite canaliculi osoși : la microscopul electronic se poate observa că între matricea calcificată și membrana plasmatică există un spațiu ocupat de glicoproteine ​​și lichid interstițial. Canaliculii se pot intersecta și astfel încât nu numai mai multe osteocite sunt în contact unul cu celălalt, ci și lichidul interstițial ajunge la celule situate departe de sursa nutrițională. Osteocitele nu sunt doar un simplu alter ego al osteoblastelor: de fapt, acestea din urmă pot fi controlate de primul prin intermediul semnalelor adecvate dacă este nevoie să se așeze matricea osoasă. Mai mult, osteocitele, care posedă receptori de membrană pentru hormonul paratiroidian (PTH), controlează, de asemenea, acțiunea osteoclastelor. Un alt tip de celule ale țesutului osos sunt osteoclastele ; un tip de celule responsabile de producerea și secretarea enzimelor care acționează prin degradarea matricei calcificate, permițând resorbția osoasă. Aceste enzime intră în joc atât în ​​procesele de creștere, timp în care este necesar să se înlocuiască țesutul osos imatur (non-lamelar) în osul lamelar adult (a se vedea mai jos), precum și să permită remodelarea ulterioară a osului.

Matricea țesutului osos

La fel ca toate tipurile diferite de țesut conjunctiv, țesutul osos este alcătuit nu numai din celule, ci și dintr-o matrice abundentă de natură proteică, produsă de celulele țesutului și în care celulele în sine sunt intercalate. Aceasta are o porțiune de natură organică, aproximativ similară cu cea a celorlalți conectori și o componentă minerală calcificată .

Fracțiunea organică a matricei osoase este formată, similar cu cea a țesutului cartilajului , de o componentă fibrilară, constând din mănunchiuri de fibre împletite și de o componentă amorfă de natură proteoglicană . Acesta din urmă este însă foarte mic în os, atât de mult încât componenta non-minerală dominantă a matricei în sine (aproximativ 20% din greutatea sa uscată) este colagenul de tip I, care formează fibrele numite colagen. La osul adult, aceste fibre sunt aranjate în conformitate cu o organizare precisă și ordonată, pentru a forma pachete care la rândul lor formează o structură elicoidală care crește compactitatea și rezistența țesăturii. Organizarea tridimensională a fasciculelor de fibre și celule formează structuri lamelare în osul matur (vezi mai jos).

Alte componente ale matricei, pe lângă proteoglicani și colagen, sunt glicoproteinele de diferite tipuri, care joacă în cea mai mare parte rolul proteinelor de adeziune. Printre acestea se pot menționa fibronectina , trombospondina , osteopontina , toate proteinele care au sarcina de a ancora celulele de matrice. O anumită proteină a matricei osoase este osteocalcina , probabil implicată în sinteza țesutului. Osteonectina este, de asemenea, o proteină foarte frecventă în matricea osoasă, iar rolul său este de a promova mineralizarea matricei în sine.

După cum sa menționat deja, una dintre caracteristicile distinctive ale țesutului osos, care îl diferențiază de alte tipuri de conectori, este aceea de a deține elemente minerale în matricea sa, care constituie o schelă dură și compactă esențială pentru funcțiile sale de susținere și locomoție. în sine. Procesul de mineralizare începe deja în timpul dezvoltării embrionare a vertebratelor, dar crește și ajunge la finalizare numai în timpul dezvoltării postnatale; la un individ adult, componenta minerală constituie aproximativ 65% din greutatea uscată a țesutului osos. Această componentă minerală este compusă în principal din calciu , combinat cu oxigen , fosfor și hidrogen pentru a forma o moleculă cristalină numită hidroxiapatită ( formula brută Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), un compus mineral care formează cristale subțiri în formă de prisme , cu o lungime de 20 nm și o grosime de aproximativ 2 nm. Este important de remarcat modul în care diferitele componente ale matricei, organice și minerale, conferă țesutului proprietăți diferite și interdependente: fracția calcificată este responsabilă de duritatea osului, în timp ce fracția fibrilară este responsabilă de flexibilitate și, prin urmare, pentru rezistența și rezistența la tracțiune a țesăturii.

Osificare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Osificare .

Înseamnă formarea țesutului osos, care este ultima care apare în embrion (a doua și a treia lună de sarcină). Osteogeneza urmează trei procese, care diferă doar în etapele inițiale (dintre care unul este atribuibil primului).

Osificare intramembranoasă

De asemenea, numit direct , începe în mezenchim sau din țesutul fibrilar dens. Este osificarea tipică a craniului și a unor zone faciale. Creșterea vasculară are loc în mezenchim, ceea ce duce la o creștere a fibrilogenezei (producerea fibrilelor matriciale) și a proliferării celulare: se formează Blastema mezenchimală. Aici diferă Preosteoblastele, distribuindu-se pentru a se diferenția în Osteoblaste și ordonându-se la rând pentru producerea unei matrice primitive. Se formează primele trabecule subțiri (colagen și glicoproteine); în ele, o parte din țesutul conjunctiv derivat din mezenchim rămâne blocată și diferă în medulă. Matricea este lipsită de minerale și se numește țesut preosos. Ulterior, osteoblastele încep să producă o nouă matrice, în care devin prinse și se diferențiază în osteocite, în timp ce alte osteoblaste produc matrice în „unde” succesive. Acest țesut spongios rudimentar este alamelar și are fibre de colagen împletite. Manșonul conectiv care se formează va fi Periostul. Când sosesc osteoclastele, țesutul începe să se rearanjeze singur: înlocuirea permite apariția noului țesut lamelar, care va fi spongios și definitiv sau compact, deoarece depunerea matricei are loc în unde concentrice care vor forma osteonii. Canalele reziduale formează canalele Havers. Vechii osteonează sistemul interstițial.

Osificarea mantelară este caracteristică mandibulei, iar stratificarea țesutului osos începe dintr-un contur cartilaginos (cartilajul Meckel). Odată acoperit cu o manta osoasă, acest cartilaj degenerează și devine un ligament sfeno-mandibular.

Osificarea endocondrală

Numit și indirect , este construit pe o schiță anterioară a cartilajului, reabsorbit și înlocuit cu țesut osos. La oasele lungi, prima osificare are loc în diafiză: după o fază de proliferare, condrocitele se hipertrofiază și se îmbogățesc cu glicogen. Sărurile de calciu, colagenul X și factorul angiogen VEGF (un factor care induce formarea vaselor de sânge) difuzează în matrice, precum și condroclastele care degradează matricea calcificată, creând cavități comunicante mari invadate de vase și celule osteoprogenitoare ale periostului care se va diferenția în osteoblaste. Acestea din urmă încep să depună matricea osoasă (numită țesut osteoid) în jurul trabeculelor matricei cartilajului calcificat. Aceste reziduuri de țesut cartilagiu sunt absorbite de activitatea condroclastelor și treptat acoperirea lor osoasă este, de asemenea, degradată de osteoclaste pentru a forma o cavitate medulară mare înconjurată de un strat subțire de țesut osos format de osteoblaste imediat sub cel care anterior constituia perichondrul, dar care acum devine efectiv periost datorită diferențierii osteoblastelor în cel mai adânc strat al acestuia. Acest strat după o serie de rearanjări succesive va constitui stratul osos compact care înconjoară cavitatea medulară. Prin urmare, cartilajul se micșorează și țesutul osos crește în direcția epifizelor, în care se dezvoltă noi centri de osificare care vor da naștere țesutului lamelar spongios. Zona intermediară a cartilajului hialin (numită Metafiză) este complet înlocuită de țesutul osos numai la sfârșitul dezvoltării. La oasele scurte se produce același proces: osificarea se desfășoară în toate direcțiile și se oprește la nivelul suprafețelor articulare unde rămâne cartilajul articular.

Repararea fracturilor

Oasele sunt structuri extrem de vascularizate, prin urmare, după ruperea osului, nu există doar distrugerea matricei osoase și moartea celulelor osoase în corespondență cu fractura în sine, ci există și leziunea vaselor de sânge locale, cu sângerarea consecventă . Ulterior, se formează cheaguri în zona deteriorată, necesare pentru a opri sângerarea . Aici sunt blocate celule precum celulele albe din sânge și macrofagele , care servesc la inițierea fazei inflamatorii și, prin urmare, a reparațiilor ulterioare. De fapt, celulele eliberează molecule care activează proliferarea și diferențierea unor tipuri de celule, cum ar fi celulele osteoprogenitoare, care apoi dau viață osteoblastelor . Mai mult, celulele mezenchimale sunt recrutate și transformate în condroblaste . Ambele, osteoblaste și condroblaste, produc substanță intercelulară și formează un cal fibrocartilaginos care servește la unirea celor două cioturi osoase. La nivelul substanței intercelulare produse, deci la nivelul calusului, apar evenimente de osificare și, în consecință, mineralizare. Prin urmare, în locul calului fibrocartilaginos există formarea unui cal. În cele din urmă există o fază de remodelare prin care calul este eliminat și se formează os nou.

Procesul de reparații poate fi cuprins în patru etape diferite:

  1. stadiul hematomului: fragmentele osoase sunt scufundate în hematom , care este ulterior invadat de fibroblaste și capilare sanguine din periost și endost .
  2. stadiul de proliferare osteoblastică: celulele osteoblastice și condroblastice provenite din periost învelesc cioapele osoase formând un cartilaj și țesut preosos.
  3. etapa de maturare a calusului: țesutul osos nou format învelește cele două cioturi osoase fracturate anterior și se transformă progresiv în os lamelar calcificat.
  4. etapa de remodelare a calusului de fractură: are loc recanalizarea parțială a canalului medular , anterior ocluită de creșterea calului.

Bibliografie

  • S. Adamo, P. Carinci, M. Molinaro, G. Siracusa, M. Stefanini, E. Ziparo (editat de), Histologia lui V. Monesi . Piccin Editore, ediția a 5-a, 2008. ISBN 9788829916399
  • Diversi autori, Human History, Naples, Idelson Gnocchi, 2021, ISBN 9788879477253 .

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității Tezaur BNCF 4526
Biologie Portalul de biologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Tessuto_osseo&oldid=122386265 ”