Nyttige notater om mikroskopisk anatomi av ben

Les denne artikkelen for å lære om den mikroskopiske anatomien til bein!

Bone er et spesialisert bindevev. Den består av celler og intercellulær substans eller matrise.

Image Courtesy: bonesdontlie.files.wordpress.com/2011/12/ii-b-6.jpg

Matrix består av to deler-organisk og uorganisk.

Benceller:

Fire typer celler er gjenkjent i beinvev-osteoprogenitorceller, osteoblaster, osteocytter og osteoklaster.

Osteoprogenitorceller:

Disse er pluripotent stamceller og er avledet fra mesenchyme. Noen av stamceller er forpliktet til å danne benvevet og ligge under periosteum og endosteum. Andre stamceller er inducerbare og finnes i forskjellige bindevev; disse gir opphav til heterotopisk bendannelse avhengig av kjemisk induksjonsstoff.

Forbundne osteoprogenitorceller prolifererer ved mitose og skiller seg inn i osteoblaster i mer vaskulært område med tilstrekkelig oksygenspenning, eller inn i kondroblaster når oksygenspenningen er lav.

osteoblaster:

Osteoblastene er forløpercellene til osteocyttene, og er utviklet fra osteoprogenitorcellene.

Morfologi (figur 6-11):

Hver osteoblastcelle presenterer en rikelig cytoplasma med eksentrisk kjernen og mange cytoplasmatiske prosesser. Cytoplasma er sterkt basofil på grunn av ribosomgranuler festet til endoplasmatisk retikulum; disse hjelper i syntesen av den benete matrisen. Osteoblaster er sekretoriske celler, og deres cytoplasmer inneholder, i tillegg til rER, Golgi-apparater, mitokondrier og andre organeller.

Membranbundne matriksvesikler kommer ut fra osteoblaster, og vesiklene inneholder lipider, kalsiumioner og høy konsentrasjon av alkalisk fosfatase. Disse vesiklene når forkalkingsfronten, hvor alkalisk fosfatase hydrolyserer det lokalt tilgjengelige heksosfosfat og frigjør frie fosfationer og hjelper utfelling av kalsiumfosfatkrystaller.

I tillegg gir matriksvesiklene enzymet pyrofosfatase som ødelegger uorganisk pyrofosfat, noe som ellers ville virke som en forkalkingshemmere (figur 6-12)

Mens kalsifisering i den benete matrisen er et normalt fenomen, forkalkes kalsifiseringen i det intercellulære stoffet i det vanlige bindevevet av noen kalsiumhemmere, så som pyrofosfater, fosfonater og difosfonater.

funksjoner:

1. Osteoprogenitorcellene under periosteumet prolifererer ved mitose og skiller seg inn i osteoblaster som øker overflaten av beinet ved hjelp av tilhørende metode (figur 6-13).

2. De eldre (dypere) cellene utskiller organisk intercellulær substans, inkludert type I kollagenfibre rundt dem. De celler som er omgitt av matriksen, omdannes til osteocyttene.

3. Osteoblastene utskiller et enzym fosforylase, som omdanner cytoplasmatisk glykogen til sukkerfosfat.

4. De separerer også alkalisk fosfatase, som hydrolyserer sukkerfosfat og frigjør i de ekstracellulære romfrie fosfationer som utfeller kalsiumfosfat i den organiske matriksen.

5. Prosesser i tilstøtende osteoblaster møtes med hverandre. Senere blir de cytoplasmatiske prosessene trukket tilbake, og de forkalkede bony canaliculiene dannes (figur 6-14).

Skjebne av osteoblaster:

1. Noen av cellene blir omdannet til osteocytene. Både osteoblaster og osteocytter deles ikke ved mitose.

2. Noen omdannes under periosteum som utifferentierte osteo-progenitorceller.

Osteocytter (figur 6-15):

Disse er flatete celler med sentralt anbragte kjerner og mange cytoplasmatiske prosesser. Osteocyttene er avledet fra osteoblastene og okkuperer mellomrom kjent som lacunae i matrisen. Canaliculi utstråler fra hver lacuna og tillater diffusjon av næringsmiddel. Protoplasmiske prosesser av cellene okkuperer canaliculi.

Cellene forblir levende i kalsifisert matriks og utskiller alkalisk fosfatase for å opprettholde kalkning. Når beincellene dør, blir matriksen avkalket. Gjennomsnittlig levetid for en osteocyt er ca. 25 år. Osteocyttene, som osteoblaster, fordeler seg ikke ved mitose. Under hensiktsmessige forhold kan de de-diferentieres til osteoprogenitorceller gjennom osteoblaster.

osteoklaster:

Disse cellene hjelper resorpsjon av beinene. Osteoklastene finnes i naken kontakt med bein, eroderer dem og okkuperer i Howship's lacunae. Cellene er utstyrt med penselgrenser for absorpsjon og sistnevnte er rettet mot beinene.

Morfologi (figur 6-16):

Hver osteoklast er en stor celle med flere kjerner (12-20), har eosinofil cytoplasma, og er uten prosesser. Kytoplasma inneholder Golgi-apparatur og mange lysosomer som er fylt med sure fosfataser og andre hydrolyse enzymer.

Penselgrensene er produsert av mange mikrovilli som ligger på benflaten. Elektronmikrografi viser at hver osteoklast i Howship's lacuna besitter fra utad ruflet grense med mikrovilli som projiserer inn i lacunaen, klar sone som omgir den ruffede grensen og tetninger fra bein-cellegrensesnittet i periferien ved vedleggene av aktinfilamenter, inneholder cytoplasmiske vesikler, og basal sone som inneholder kjerner, mitokondrier og Golgi apparater. (Se figur 6-16)

Histogenese av osteoklaster:

Osteoklastene er avledet fra fusjonen av det mononukleære fagocytsystemet (MPS) av benmargen, som ligner dannelsen av gigantiske celler ved makrofager. I nærvær av høyt nivå av parathyroidhormon (PTH), blir osteoklaster differensiert, mens høyt nivå av kalsitonin fra skjoldbruskkjertelen Para follikulære celler stimulerer aktivitetene til osteoblastceller.

Osteoklaster har reseptorer for kalsitonin, men ikke for parathyroidhormon. Imidlertid har osteoblaster reseptorer for parathyroidhormon, og når det aktiveres av dette hormonet, produserer et cytokin kalt osteoklaststimulerende faktor.

funksjoner:

1. Osteoklastene fjerner både de mineralske og organiske komponentene i den benete matriksen. Det ser ut som at primærfunksjonen til osteoklastene er på mineralet, siden disse cellene ikke er funnet i uskalksisert bein.

2. Osteoklastene utskiller kollagenase og andre enzymer og pumper protoner for å gi et lokalt syremiljø i den subcellulære forseglede lommen mellom den ruffede grensen og bencellegrensesnittet. Dette fremmer lokalisert fordøyelse av kollagen og oppløser kalsiumsaltkrystaller.

Skjebne av osteoklaster:

Etter omforming av beinet ved resorpsjon dissocierer syncytialcellene til osteoklaster i mononukleære celler i benmargen.

Intercellulært stoff:

Den intercellulære substansen av bein består av organiske og uorganiske komponenter. De organiske komponentene inkluderer beinceller og proteiner i matrisen. Beincellene utgjør kun 2% av beinvekten, mens den organiske matrisen danner 35% og uorganiske elementer 65%.

Organisk matrise:

Organisk matrise eller osteoid vev består av:

(a) Kollagenfibrene av type I som er arrangert i bunter og står for det meste av det organiske innholdet; og

(b) Sementsubstansen (amorf) omfatter:

Proteoglycaner, viktigste er kondroitinsulfat og strukturelle glykoproteiner som hjelper vedheft av beinceller med kollagenfibrene.

Uorganisk matrise:

De viktigste bestanddelene i bein salte er kalsium, magnesium, fosfat, karbonat, klorid, fluor og citrat. Hydroksyapatittkrystallene av kalsiumfosfat Ca10 [Po4] ₆ [OH] ₂ blir avsatt langs kollagenfibrene eller innlemmet i fibrene i gapområdet mellom endene av tropokollagmolekyler. Bone er butikkhuset for 99% kalsium, 80% av p-hosphorus og 65% av natrium og magnesium i kroppen.

Dannelsen av hydroksyapatittkrystall i bein er en fasetransformasjon fra væske til fast stoff, ligner omdannelse av vann til is. Men kalsifiseringsprosessen av den organiske matrisen er fortsatt ukjent. Normalt foregår mineraliseringen mellom 12 og 15 dager etter dannelsen av matrisen.

Noen elementer som bly, plutonium og strontium kan tas opp av bein og lagres. Strontium kan føre til ondartede svulster i bein. Studier av strontiuminnhold i bein, gi informasjon om den radioaktive nedfallet.