ЭНДОХОНДРАЛЬНАЯ ОССИФИКАЦИЯ: ГИСТОЛОГИЯ И ПРОЦЕСС - АНАТОМИЯ И ПСИХОЛОГИЯ - 2024

Эндохондральное окостенение и Intramembranous оссификация два механизма формирования кости во время эмбрионального развития. Оба механизма приводят к образованию гистологически идентичной костной ткани.

Эндохондральное окостенение требует наличия хрящевой формы и является механизмом окостенения для большинства длинных и коротких костей тела. Этот процесс формирования кости происходит в два этапа: 1) формируется миниатюрная модель гиалинового хряща; 2) хрящ продолжает расти и служит структурным скелетом для формирования кости. Хрящ реабсорбируется, поскольку замещается костью.

Графическое изображение структуры гиалинового хряща (Источник: Кэссиди Висо через Wikimedia Commons)

Это называется эндохондральным, потому что окостенение происходит изнутри наружу, чтобы отличить его от окостенения, которое происходит снаружи (от надхрящницы) внутрь.

Osificación Meaninga formación de hueso. Esta formación ósea se produktion por la acción de los osteoblastos que sintetizan y secretan la matriz ósea que luego se Mineraliza.

La osificación se inicia en un sitio en el cartílago que recibe el nombre de centro de osificación o núcleo óseo. Pueden existir varios de estos centros que rápidamente se van fusionando hasta formar un centro primario de osificación a partir del cual se desarrollará el hueso.

Гистология

En el feto, en la región donde se va a formar el hueso, se desarrolla un modelo de cartílago hialino. El cartílago hialino se forma por la diferenciación de células mesenquimatosas. Contiene colágeno tipo II y es el más изобилие в организме. A partir de este cartílago ocurre la osificación.

Formación del cartílago

В тех областях, где должен формироваться хрящ, мезенхимные клетки группируются и видоизменяются, теряя свои разрастания и становясь округлыми. Так образуются центры хондрификации. Эти клетки превращаются в хондробласты, секретируют матрикс и попадают в ловушку, образуя так называемые «промежутки».

Окруженные матриксом хондробласты, образующие промежутки, называются хондроцитами. Эти клетки делятся и, выделяя матрикс, разделяются, образуя новые промежутки и, как следствие, вызывая рост хряща.

Этот тип роста происходит изнутри и называется интерстициальным ростом. Мезенхимные клетки, окружающие хрящ, дифференцируются в фибробласты и продолжают формировать надхрящницу, которая окружает хрящевой скелет.

Формирование костей

Вначале хрящ растет, но затем хондроциты в центре гипертрофируются, накапливают гликоген и образуют вакуоли. Это явление уменьшает матричные перегородки, которые, в свою очередь, кальцинируются.

Таким образом, процесс формирования кости начинается с первичного центра окостенения, который в ходе последовательного процесса заменяет реабсорбируемый хрящ и формируется кость.

Вторичные центры окостенения образуются на концах костных эпифизов по механизму, аналогичному механизму окостенения диафизов, но они не образуют костный воротник.

В этом случае клетки-остеопрогениторы, которые проникают в хрящ эпифиза, превращаются в остеобласты и начинают секретировать матрикс, который в конечном итоге приводит к замене хряща эпифиза костью.

Процесс эндокринной оссификации

- Основные процессы

Эндохондральная оссификация осуществляется с помощью семи процессов, описанных ниже.

Формирование гиалинового хряща

Формируется модель гиалинового хряща, покрытого перихондрием. Это происходит у эмбриона, в том месте, где позже разовьется кость. Некоторые хондроциты гипертрофируются, а затем погибают, а хрящевой матрикс кальцифицируется.

Образуется первичный очаг окостенения.

Средняя мембрана диафиза васкуляризована в надхрящнице. В этом процессе надхрящница становится надкостницей, а хондрогенные клетки становятся остеопрогениторными клетками.

Формирование костного воротника

Новообразованные остеобласты синтезируют матрикс и образуют костный воротник чуть ниже надкостницы. Этот воротник предотвращает диффузию питательных веществ к хондроцитам.

Формирование медуллярных полостей

Хондроциты в центре диафиза, которые были гипертрофированы, не получая питательных веществ, умирают и дегенерируют. Это оставляет сливающиеся пустые вакуоли в центре диафизов, которые затем образуют костномозговые полости.

Остеогенная почка и начало кальцификации

Остеокласты начинают образовывать «дыры» в воротничке поднадкостничной кости, через которые проникает так называемый остеогенный зачаток. Последний состоит из клеток-остеопрогениторов, гемопоэтических клеток и кровеносных сосудов. Это запускает кальцификацию и образование костей.

Формирование комплекса, состоящего из хряща и кальцинированной кости.

Гистологически кальцинированный хрящ окрашивается в синий цвет (базофильный), а кальцинированные кости окрашиваются в красный цвет (ацидофильный). Остеопрогениторные клетки дают начало остеобластам.

Процесс роста костей (Источник: производная работа: Chaldor (обсуждение) Illu_bone_growth.jpg: Fuelbottle через Wikimedia Commons)

Эти остеобласты образуют костный матрикс, который откладывается в кальцинированном хряще, затем этот вновь сформированный матрикс кальцинируется, и в это время образуется комплекс кальцинированного хряща и кости.

Процесс рассасывания

Остеокласты начинают реабсорбировать кальцинированный хрящ и костный комплекс по мере утолщения поднадкостничной кости, растущей во всех направлениях в пределах диафиза. Этот процесс резорбции увеличивает размер костномозгового канала.

Утолщение воротничка поднадкостничной кости увеличивается по направлению к эпифизам, и постепенно хрящ диафизов полностью замещается костью, оставляя хрящи только в эпифизах.

- Центры вторичной оссификации

1- Здесь начинается окостенение эпифизов. Это происходит так же, как и в первичном центре окостенения, но без образования поднадкостничного костного кольца. Остеобласты откладывают матрикс на кальцинированном хряще.

2- Кость растет в эпифизарной пластинке. Суставная поверхность кости остается хрящевой. Кость растет на эпифизарном конце пластины, а кость добавляется на диафизарный конец пластины. Остается хрящевая эпифизарная пластинка.

3- Когда рост кости заканчивается, хрящ эпифизарной пластинки больше не разрастается. Рост продолжается до тех пор, пока эпифиз и стержень не встретятся с консолидированной костью, заменив хрящ эпифиза костью.

Этот процесс роста длится несколько лет, прежде чем он завершится, и при этом кость постоянно реконструируется.

Ссылки

1. Ерощенко, В.П., Ди Фиоре, М.С. (2013). Атлас гистологии Дифьоре с функциональными корреляциями. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
2. Gartner, LP, и Hiatt, JL (2010). Краткая электронная книга по гистологии. Elsevier Health Sciences.
3. Hiatt, JL (2006). Цветной атлас гистологии. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
4. Макки, Э., Ахмед, Ю.А., Татарчуч, Л., Чен, К.С., и Мирамс, М. (2008). Эндохондральная оссификация: как хрящ превращается в кость в развивающемся скелете. Международный журнал биохимии и клеточной биологии, 40 (1), 46-62.
5. Натали Ортега, Даниэль Дж. Бехоник и Зена Верб. (2004) Ремоделирование матрикса при эндохондральной оссификации. Trends Cell Biol.; 14 (2): 86–93.