Вопрос 10. Клетки костной ткани: остеоциты, остеобласты, остеокласты. Их морфофункциональная характеристика.

Клетки костной ткани они развиваются из мезенхимы, как и клетки хрящевой ткани. Точнее – из мезенхимных клеток склеротома мезодермы. При высокой концентрации кислорода дифференцируются в остеобласты, при низком содержании – в хондрогенные клетки.

Остеобласты — это молодые клетки, создающие костную ткань, содержатся только в развивающейся костной ткани. В сформированной костной ткани (кости) они отсутствуют, но содержатся обычно в неактивной форме в надкостнице. Не способны к митозу. Форма остеобластов бывает различной: кубической, пирамидальной или угловатой. Ядро овальной формы, содержит одно или несколько ядрышек. В цитоплазме хорошо развиты гр.ЭПС, митохондрии и аппарат Гольджи. В ней выявляются высокая активность щелочной фосфатазы. При помощи коротких отростков осуществляется контакт с соседними остеобластами и остеоцитами.

Функции: 1) секреторная (вырабатывают склеивающее вещество - остеонектин, коллаген 1 типа, хондриатинсульфаты, лимонную кислоту);

2) участвуют в минерализации костной ткани за счет выделения щелочной фосфатазы.

Остеобласты на начальном этапе деятельности сходны с фибробластами, поскольку образуют органический матрикс – остеоид из коллагеновых волокон и аморфного вещества. Второй этап – минерализация. Происходит при участии ферментов остеобластов. В результате минерализации образуется костный апатит (гидрооксиапатит) в межклеточном веществе, в том числе и в волокнах. После разрушения костной ткани за счет деятельности остеобластов, выселяющихся из соединительной ткани сосудов, происходит построение новой костной ткани. За счет вырабатываемых секретов формируется органический матрикс костной ткани. Затем эти же клетки обеспечивают минерализацию межклеточного вещества посредством выделения солей кальция. Постепенно, образуя межклеточное вещество, они как бы замуровываются и превращаются в остеоциты. При этом внутриклеточные органеллы в значительной степени редуцируются, синтетическая и секреторная активность снижается и сохраняется функциональная активность, свойственная остеоцитам. 

Остеоциты — это основной тип клеток костной ткани, ядро без ядрышек, слабо развиты органеллы общего значения. Отростчатые зрелые неделящиеся клетки, расположенные в костных полостях (лакунах). Тонкие отростки остеоцитов находятся в канальцах, отходящих в разные стороны от костных полостей (лакунарно-канальцевая система). Канальцы костных лакун заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, заходящих внутрь кости. Обмен веществ между остеоцитами и кровью осуществляется через тканевую жидкость этих канальцев.

Функция: поддержание гомеостаза костной ткани (структурной целостности минерализованного матрикса, участвуют в регуляции обмена Ca2+ в организме).  Эта функция находится под контролем со стороны Ca2+ плазмы крови и различных гормонов.

Остеокласты - это крупные многоядерные клетки разрушители, гематогенной природы, т.к. образуются при слиянии моноцитов (4-8) крови. Относятся к макрофагальной системе организма. Располагаются обычно на поверхности костных перекладин и в местах регенерации костной ткани.

Различают: гофрированную каемку, светлую зону, базальную зону.

Та сторона остеокласта, которая прилежит к разрушаемой поверхности, богата цитоплазматическими выростами (гофрированная каемка); она является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. Через мембрану выростов из остеокласта выделяется большое количество H+ и Cl^-, что создаёт и поддерживает в замкнутом пространстве лакуны кислую среду (pH около 4), оптимальную для растворения солей кальция костного матрикса.

По периферии остеокласта находится зона плотного прилегания (светлая зона) клетки к костной поверхности, здесь мало органелл, цитоскелет образован актиновыми микрофиламентами, содержатся многочисленные лизосомы, ферменты которых (кислые гидролазы, карбоангидразы, коллагеназы) разрушают органическую часть костного матрикса. Значение этой зоны заключается в том, что остеокласт плотно прилегает к костному веществу и создает герметическое пространство в области гофрированной зоны.

Базальная зона содержит ядра, митохондрии, элементы гран.ЭПС, ком.Гольджи.

Функция: разрушение межклеточного вещества костной ткани при помощи протеолитических ферментов лизосом. Для активации ферментов, остеокласты выделяют СО₂ в окружающую среду, который под действием карбоангидраза взаимодействует с водой и превращается в угольную кислоту, создается кислая среда, в которой хорошо растворяются компоненты костной ткани.