Костный матрикс

Сочлененные твердые опорные элементы, к которым приложено воздействие скелетных мышц, состоят из костной ткаии. Однако кость при всей ее твердости подвержена изменениям Весь ее плотный межклеточный матрикс пронизан каналами и полостями, которые заняты живыми клетками. Эти клеткн участвуют в непрекращающемся процессе перестройки. Клетки одного типа разрушают старый костный матрикс, а клетки другого типа образуют новый. Этот механизм обеспечивает обновление матрикса внутри кости. [c.175]

Своеобразной особенностью костного матрикса является высокая концентрация цитрата около 90% его общего количества в организме приходится на долю костной ткани. Принято считать, что цитрат необходим для минерализации костной ткани. Вероятно, цитрат образует комплексные соединения с солями кальция и фосфора, обеспечивая возможность повышения концентрации их в ткани до такого уровня, при котором могут начаться кристаллизация и минерализация. [c.675]

Остеобласты секретируют костный матрикс, а остеокласты разрушают его [35, 37] [c.176]

Сотрудничество кости и хряща основано на их контрастных свойствах. Обе ткани образуются из мезенхимных клеток, секретирующих большие количества внеклеточного матрикса, который содержит коллаген. Но костный матрикс тверд, а хрящевой может деформироваться, так как [c.197]

Хрящ и кость состоят из клеток, погруженных в плотный матрикс. Хрящ с его податливым матриксом способен к интерстициальному росту, тогда как твердая кость может расти только в результате отложения нового материала на ее поверхности. Тем не менее кость подвергается непрерывной перестройке благодаря совместной деятельности остеокластов, разрушающих матрикс, и остеобластов, которые его создают. Некоторые остеобласты замуровываются в матрикс, становятся остеоцитами и участвуют в регуляции обновления костного матрикса. Большинство длинных костей развивается из миниатюрных хрящевых моделей , которые по мере роста служат матрицами для отложения костного вещества в результате совместной активности остеобластов и остеокластов. Сходным образом происходит заживление костных переломов у взрослого организма сначала разрыв заполняется хрящом, который позже замещается костью. Хотя костная ткань, как и большинство других тканей, непрерывно обновляется, этот динамический процесс регулируется так, что глобальная структура остается прежней. Таким образом, благодаря этому и другим механизмом (таким, например, как избирательная межклеточная адгезия) организация тела стойко сохраняется, несмотря на постоянное замещение почти всех его компонентов. [c.203]

Клеточные стенки Коллаген, эластин Фибрины Костный матрикс Смазочные и защитные агенты Муцины [c.300]

В КОСТНЫЙ матрикс и обр уют там концентрические кольца остеоцитов. В то время как одни туннели заполняются костью, другие заново прокладываются остеокластами в более старых концентрических системах. Результаты этой непрерывной перестройки хорошо видны на гистологических препаратах компактной кости (рис. 17-48). [c.200]

Рис. 17-48. Микрофотография поперечного среза компактного вещества длинной кости. Видны контуры тоннелей, проделанных остеокластами, а затем заполненных с помощью остеобластов. Срез приготовлен методом шлифования. Плотный матрикс сохранился, но клетки разрушены однако отчетливо видны лакуны и канальцы, которые были заполнены остеоцитами и их отростками. Чередующиеся светлые и темные концентрические кольца соответствуют изменяющейся ориентации волокон коллагена в последовательных слоях костного матрикса, отложенного остеобластами, выстилавшими стенки в разные периоды жизни особи. (Такая картина получается при наблюдении образца между двумя частично скрещенными поляроидными фильтрами.) Обратите внимание на то, что часть более старой системы концентрических костных слоев (внизу справа, с узким центральным каналом) частично резорбирована и заменена более новой системой, в которой центральный канал все еще остается широким - по-

Как полагают, замена хряща костью в процессе развития организма тоже зависит от активности остеокластов. По мере созревания хряща клетки в некоторых участках значительно увеличиваются в размерах за счет окружающего матрикса, а сам матрикс минерализуется, подобно кости, в результате отложения кристаллов фосфата кальция. В то же время хондроциты в таких участках набухают и гибнут, оставляя большие пустоты. В эти пустоты внедряются остеокласты и кровеносные сосуды, разрушающие остатки хрящевого матрикса, а следующие за ними по пятам остеобласты начинают откладывать костный матрикс. Единственное, что остается от хряща в длинных костях взрослого животного, - это тонкий слой, образующий гладкое покрытие в области суставов, где одна кость сочленяется с другой (рис. 17-49). [c.201]

В сухом деминерализованном костном матриксе содержится около 17% неколлагеновых белков, среди которых находятся и белковые компоненты протеогликанов. В целом количество протеогликанов в сформировавшейся плотной кости невелико. [c.674]

Рис. 17-49. Схема развития длинной кости (такой, как бедренная или плечевая) из миниатюрной хрящевой модели. Необызвествленный хрящ показан светло-серым цветом, обызвествленный - темно-серым, кость - черным, кровеносные сосуды - красным цветом. Хрящ не превращается в кость, а постепеппо заменяется ею в результате деятельности остеокластов и остеобластов, которые внедряются в хрящ вместе с кровеносными сосудами. Остеокласты разрушают хрящевой и костный матрикс, в то время как остеобласты секретируют костный матрикс. Процесс окостенения начинается у эмбриона и заканчивается только к концу периода полового созревания. Образующаяся кость состоит из толстостенного полого цилиндра компактной кости, окружающей центральную полость, заполнепиую костным мозгом. Обратите внимание на то, что не все кости развиваются таким путем. Например, плоские кости черепа формируются сразу как костные пластинки, без предварительной стадии хрящевой

Принято считать, что гликозаминогликаны имеют непосредственное отношение к оссификации . Показано, что окостенение сопровождается изменением гликозаминогликанов сульфатированные соединения уступают место несульфатированным. Костный матрикс содержит липиды, которые представляют собой непосредственный компонент костной ткани, а не являются примесью в результате недостаточно полного удаления богатого липидами костного мозга. Липиды принимают участие в процессе минерализации. Есть основания полагать, что липиды могут играть существенную роль в образовании ядер кристаллизации при минерализации кости. [c.674]

Сотрудничество кости и хряща основывается на их контрастных свойствах. Обе тканн образуются из мезенхимных клеток, секретируюших большие количества внеклеточного матрикса, который содержит коллаген (см. разд. 12.3). Но костный матрикс тверд, а хрящевой податлив поэтому хрящ в отличие от кости способен к интерстициальному росту он может расти за счет того, что клетки, уже окруженные матриксом, продолжают секретиро-вать его. [c.175]

Кость-ткань более сложная, чем хрящ. Костный матрикс секретируют остеобласты, которые лежат на поверхности существующего матрикса и наслаивают на него новый костный материал (рис. 16-47). Некоторые остеобласты остаются свободными на поверхности, в то время как другие постепенно погружаются в продукт своей собственной секреции. Этот свежеизготовленный материал (состоящий главным образом из коллагена) называется остеоидом. Он быстро превращается в плотный костный матрикс в результате отложения кристаллов фосфата кальция (точнее, гидроксиапатита). Специфический костный белок остеотютн, который прочно связывается с коллагеном и с гидроксиапатитом, по-видимому, определяет места роста кристаллов и прикрепления их к органическому матриксу. Оказавшись заключенной в твердый матрикс, исходная костеобразующая клетка, называемая теперь остеоцитом, уже не может больше делиться или секретировать в заметных количествах матрикс. Подобно хондроциту, остеоцит занимает небольшую полость, или лакуну, в матриксе, но в отличие от хондроцитов он не отделен от своих собратьев от кавдой лакуны отходят очень узкие канальцы, которые содержат отростки лежащего в лакуне остеоцита, позволяющие ему устанавливать связи типа щелевого контакта с соседними остеоцитами. Хотя сети остеоцитов [c.176]

В то время как остеобласты откладывают костный матрикс, остеокласты разрушают его (рис. 16-48). Остеокласты-это круш)ые многоядерные клетки типа макрофагов. Подобно другим макрофагам, они развиваются из моноцитов, образующихся в кроветворной ткани костного мозга. Эти предшественники остеокластов выходят в кровяное русло и скапливаются в местах резорбции кости там они сливаются друг с другом, образуя многоядерные остеокласты, которые внедряются в поверхностные слои костного матрикса и постепенно растворяют его. [c.177]

В этом процессе много непонятного. Не известно, в частности, что определяет судьбу матрикса на данной костной поверхности-будет он достраиваться остеобластами или разрушаться остеокластами Кости обладают поразительной способностью перестраивать свою структуру таким образом, чтобы приспособиться к испьггываемым нагрузкам. Из этого следует, что локальные механические напряжения каким-то образом управляют образованием и разрушением матрикса. Согласно одной теории, эти напряжения влияют на клетки, создавая локальные электрические поля, к которым клегки чувствительны. В создании такого эффекта в матриксе могли бы участвовать коллагеновые волокна, поскольку они являются пьезоэлектриками, т.е. приобретают электрический заряд при механических воздействиях. Каков бы ни был этот механизм, весьма вероятно, что каким-то образом в нем участвуют и остеоциты там, где они погибли (например, в результате прекращения кровоснабженияХ костный матрикс быстро разрушается. [c.177]

Остеокласты способны проделывать глубокие ходы в материале компактной кости (рис. 16-49), образуя полости, в которые затем проникают другие клетки. По оси такого туннеля прорастают кровеносные капилляры, а стеушл его покрываются слоем остеобластов. Остеобласты откладывают концентрическими слоями новую кость, которая постепеиио заполняет полость, оставляя лишь узкий канал вокруг нового кровеносного сосуда. Многие остеобласты оказываются замурованными в костный матрикс и образуют там концентрические кольца остеоцитов. В то время как одни туннели заполняются костью, другие заново прокладываются остеокластами в более старых концентрических системах. Результаты этой непрерывной перестройки хорошо видны на гистологических препаратах компактной кости (рис. 16-50). [c.177]

Р зс. 16-51. Схема развития кости нз миниатюрной хрящевой модели. Необызвествленнын хрящ показан светло-серым цветом, обызвествленный - темио-серым, кость-черным, кровеносные сосуды-красным цветом. Хрящ не превращается в кость, а постепеи-но заменяется ею в результате деятельности остеокластов и остеобластов, которые внедряются в хрящ вместе с кровеносными сосудами. Остеокласты разрушают хрящевой и костный матрикс, в то время как остеобласты секретируют костный матрикс. Процесс окостенения начинается у эмбриона и заканчивается к концу периода полового созревания. Обратите внимание на то, что не все кости развиваются таким путем. Например, плоские кости черепа формируются сразу как костные пластинки, без предварительной стадии хрящевой модели. [c.179]

И хрящ, и кость состоят из клеток, погруженных в плотный матрикс. Хрящ с его податливым матриксом способен к интерстициальному росту, тогда как твердая кость может расти только в результате отложения нового материала на поверхности. Тем не менее кость подвергается непрерывной перестройке благодаря совместной деятельности остеокластов (специализированных макрофагов), разрушающих матрикс, и остеобластов, которые его создают. Некоторые остеобласты замуровываются в матрикс, становятся остеоцитами и участвуют в регуляции обновления костного матрикса. Большинство длинных костей развивается из миниатюрных хрящевых моделей , которые по мере роста служат матрицами для отложения костного вещества в результате совместной активности остеобластов и остеокластов. Сходным образом происходит заживление перелома кости у взрослого организма сначала разрыв заполняется хрящом, который позже замещаежя костью. [c.180]

Кость - это очень плотная специализированная соединительная ткань. Подобно железобетону, костный матрикс состоит из двух компонентов - прочных волокон (фибриллы коллагена тина II), противодействующих растяжепию, и твердых частиц (фосфат кальция в виде кристалликов гидоксиапатита), устойчивых к сжатию. Объем пространства, занятого коллагеном, почти равен объему, занимаемому фосфатом кальция. В костях взрослого организма фибриллы расположены упорялочеппыми слоями, напоминая структуру фанеры в каждом слое они лежат параллельно друг другу, но под прямым углом к фибриллам обоих смежных слоев. [c.197]

У других позвоночных тоже обнаружены разнообразные участки, содержащие окисное железо, причем некоторые из них аналогичны найденным у лесной мыши. Например, у голубей помимо трех участков поблизости от обонятельной области диффузное голубое окрашивание выявлено в костях дорсальной части черепа, особенно у поверхности и в местах прикрепления мышц. У пещерной саламандры диффузное голубое окрашивание обнаружено в костном матриксе у основания зубов (Wal ott, Wal ott, 1982). [c.331]

Если магниторецепторный механизм у позвоночных связан с магнетитом и требует фиксации частиц магнетита, то нахождение железосодержащего материала внутри костного матрикса кажется вполне оправданным. Поскольку кость пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, место отложения магнетита доступно для транспортных жидкостей, так что может происходить непрерывный обмен различных форм железа-от предшественника магнетита (ферритина ) [c.332]

Несмотря на эти неясности, однако, исследования ш vivo и ш vitro чежо показали, что свойства соединительнотканных клеток могут радикально изменяться. Например, если препарат костного матрикса, полученный размалыванием кости в тонкий порощок и элюированием твердого минерального вещества, имплантировать в дермальный слой кожи, то там некоторые клеточные элементы - возможно, кожные фибробласты -превращаются в хрящевые клетки, а несколько позже другие клетки трансформируются в костные. При этом образуется небольшой кусочек кости, имеющий даже костномозговую полость Эти результаты позволяют думать, что компоненты внеклеточного матрикса могут сильнейшим образом влиять на дифференцировку соединительно- [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология