Внутримембранозная оссификация - Intramembranous ossification

Внутримембранозная оссификация один из двух основных процессов во время плод развитие гнатом (без учета хондрихтианы Такие как акулы ) система скелета каким элементарным костная ткань Внутрирамембранозное окостенение также является важным процессом при естественном заживлении переломы костей[1] и рудиментарное формирование кости из голова.[2]

Передача инфекции электронная микрофотография из мезенхимальные стволовые клетки это показывает типичный ультраструктурный характеристики.

В отличие от эндохондральная оссификация, который представляет собой другой процесс образования костной ткани во время внутриутробного развития плода, хрящ отсутствует при внутримембранозной оссификации.

Формирование тканой кости

Мезенхимальные стволовые клетки в мезенхима или мозговая полость перелома кости инициируют процесс внутримембранозной оссификации. Мезенхимальные стволовые клетки или МСК - это неспециализированные клетки, которые могут развиваться в остеобласт. Прежде чем он начнет развиваться, морфологический Характеристики MSC: Небольшой Тело клетки с несколькими клеточными отростками, длинными и тонкими; большой, круглый ядро с выдающимся ядрышко который окружен мелкодисперсными хроматин частицы, придающие ядру четкий вид; и небольшое количество аппарат Гольджи, шероховатой эндоплазматической сети, митохондрии, и полирибосомы. Кроме того, мезенхимальные стволовые клетки широко рассредоточены в пределах внеклеточный матрикс это лишено всех типов коллаген, за исключением нескольких ретикулярный фибриллы.[1]

Световая микрофотография очага, состоящего из остеопрогенитор ячейки, которые отображают заметные аппарат Гольджи.

Процесс внутримембранозной оссификации начинается, когда небольшая группа соседних МСК начинает копировать и образуют небольшой плотный кластер ячеек, который называется очаг.[а] Как только очаг сформирован, МСК в нем перестают реплицироваться. На этом этапе начинают происходить морфологические изменения МСК: тело клетки теперь больше и округлее; длинных тонких клеточных отростков больше нет; увеличивается количество аппарата Гольджи и грубого эндоплазматического ретикулума. В конце концов, все клетки в очаге развиваются и приобретают морфологические характеристики остеопрогениторная клетка.[1]

Световая микрофотография очага, состоящего из остеобласты, многие демонстрируют заметные аппарат Гольджи, которые создали остеоид в его центре.

На этом этапе развития происходят изменения в морфологии клеток-остеопрогениторов: их форма становится более столбчатой, увеличивается количество аппарата Гольджи и шероховатой эндоплазматической сети. В конце концов, все клетки в очаге развиваются и приобретают морфологические характеристики остеобласт Затем остеобласты создают внеклеточный матрикс, содержащий Коллаген I типа фибриллы, которые остеоид. Остеобласты, выстилающие периферию очага, продолжают образовывать остеоид в центре очага. Некоторые из остеобластов включаются в остеоид и становятся остеоциты.[1]

Световая микрофотография некальцинированного очага, состоящего из рудиментарных костная ткань что выложено многочисленными остеобласты.

В этот момент остеоид становится минерализованным, в результате образуется очаг, состоящий из минерализованного остеоида, который содержит остеоциты и выстлан активными остеобластами. Очаг, который начинался как диффузное скопление МСК, превратился в тканую кость, самую рудиментарную костная ткань.[1]

Формирование кости

Первый шаг в этом процессе - формирование кости. спикулы которые в конечном итоге сливаются друг с другом и становятся трабекулы. В надкостница формируется, и рост кости продолжается на поверхности трабекул. Подобно спикулам, увеличивающийся рост трабекулы приводит к взаимосвязи, и эта сеть называется тканая кость. В конце концов, тканая кость заменяется на пластинчатая кость.

Формирование костных спикул

Эмбриологический мезенхимальные клетки (МСК) конденсируются в слои васкуляризированной примитивной соединительная ткань. Определенные мезенхимальные клетки группируются вместе, обычно около или вокруг кровеносных сосудов, и дифференцируются в остеогенные клетки, откладывающие кость. матрица конститутивно. Эти агрегаты костлявых матрица называются костными спикулами. Отдельные мезенхимальные клетки дифференцируются в остеобласты, которые выстраиваются вдоль поверхности спикулы и выделяют больше остеоид, увеличивающий размер спикулы.

Формирование губчатой ​​кости

По мере того, как спикулы продолжают расти, они сливаются с соседними спикулами, и это приводит к образованию трабекулы. Когда остеобласты попадают в ловушку секретируемой ими матрицы, они дифференцируются в остеоциты. Остеобласты продолжают выстраиваться на поверхности, увеличивая размер. По мере продолжения роста трабекулы соединяются между собой и губчатая кость сформирован. Период, термин первичная спонгиоза также используется для обозначения начальной трабекулярной сети.

Первичный центр окостенения

В надкостница образуется вокруг трабекул путем дифференциации мезенхимальных клеток. Первичный центр окостенения - это область, где происходит рост кости между надкостница и кость. Остеогенные клетки, происходящие из надкостницы, увеличивают аппозиционный рост и костяной воротник сформирован. Костный воротник со временем минерализуется и пластинчатая кость сформирован.

Формирование остеона

Остеоны являются компонентами или основными структурами компактной кости. Во время образования костных спикул, цитоплазматический отростки из остеобластов соединяются между собой. Это становится Canaliculi остеонов. Поскольку костные спикулы имеют тенденцию образовываться вокруг кровеносный сосуд периваскулярное пространство значительно уменьшается по мере того, как кость продолжает расти. Когда происходит замещение компактной кости, этот кровеносный сосуд становится центральным каналом остеона.

Примеры в человеческом теле

Следующие кости развиваются у человека через: Внутримембранозная оссификация:[3]

Смотрите также

Сноски

  1. ^ Нидус на латыни означает «гнездо». В ткани очаг напоминает гнездо морфологически, как по внешнему виду, так и функционально, потому что это место, где происходит развитие клеток.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Брайтон, Карл Т .; Роберт М. Хант (1991). «Ранние гистологические и ультраструктурные изменения костной мозоли при переломе костного мозга». Журнал костной и суставной хирургии. 73-А (6): 832–847.
  2. ^ Неттер, Фрэнк Х. (1987). Костно-мышечная система: анатомия, физиология и нарушения обмена веществ. Саммит, Нью-Джерси: Ciba-Geigy Corporation. п. 129. ISBN  0-914168-88-6.
  3. ^ «6.4 Формирование и развитие костей - анатомия и физиология». opentextbc.ca. Получено 5 мая 2018.
  • Martin, R.B .; Burr, D.B .; Шарки, Н.А. (1998). Механика скелетных тканей. Springer-Verlag. Глава 2.