У якому віці закінчується окостеніння кістяка у чоловіків

0 Comments

Adblocker detected! Please consider reading this notice.

We’ve detected that you are using AdBlock Plus or some other adblocking software which is preventing the page from fully loading.

We don’t have any banner, Flash, animation, obnoxious sound, or popup ad. We do not implement these annoying types of ads!

We need money to operate the site, and almost all of it comes from our online advertising.

Please add Microbiologynote.com to your ad blocking whitelist or disable your adblocking software.

6.4: Формування та розвиток кісток

На ранніх стадіях ембріонального розвитку скелет ембріона складається з фіброзних оболонок і гіалінового хряща. До шостої або сьомої тижня ембріонального життя починається власне процес розвитку кісток – окостеніння (остеогенез). Існує два остеогенні шляхи – внутрішньомембранозна окостеніння та ендохондральна окостеніння – але кістка однакова незалежно від шляху, який її виробляє.

Шаблони хрящів

Кістка – це заміщаюча тканина; тобто вона використовує модельну тканину, на яку можна закласти свій мінеральний матрикс. Для розвитку скелета найбільш поширеним шаблоном є хрящ. Під час внутрішньоутробного розвитку закладається каркас, який визначає, де будуть утворюватися кістки. Цей каркас являє собою гнучкий, напівтвердий матрикс, що виробляється хондробластами і складається з гіалуронової кислоти, хондроїтину сульфату, колагенових волокон і води. Оскільки матрикс оточує і виділяє хондробласти, їх називають хондроцитами. На відміну від більшості сполучних тканин, хрящ є аваскулярним, тобто він не має кровоносних судин, що постачають поживні речовини та видаляють метаболічні відходи. Всі ці функції здійснюються шляхом дифузії через матрицю. Ось чому пошкоджений хрящ не відновлюється так легко, як більшість тканин.

Протягом усього внутрішньоутробного розвитку і в дитинстві зростання і розвитку кістки утворюються на хрящовому матриксі. До моменту народження плоду велика частина хряща була замінена кістковою. Деякі додаткові хрящі будуть замінені протягом усього дитинства, а деякі хрящі залишаються в скелеті дорослого.

Внутрішньомембранозна окостеніння

Під час внутрішньомембранозного окостеніння компактна і губчаста кістка розвивається безпосередньо з листків мезенхімальної (недиференційованої) сполучної тканини. Плоскі кістки обличчя, більшість кісток черепа і ключиці (ключиці) утворюються шляхом внутрішньомембранозного окостеніння.

Процес починається тоді, коли мезенхімальні клітини в ембріональному скелеті збираються разом і починають диференціюватися на спеціалізовані клітини (рис. \(\PageIndex\) ). Деякі з цих клітин будуть диференціюватися на капіляри, а інші стануть остеогенними клітинами, а потім остеобластами. Хоча вони в кінцевому підсумку будуть поширені утворенням кісткової тканини, ранні остеобласти з’являються в кластері, який називається центром окостеніння .

Остеобласти виділяють остеоїдний, некальцифікований матрикс, який кальцинується (твердне) протягом декількох днів, коли на ньому відкладаються мінеральні солі, тим самим захоплюючи остеобласти всередині. Після захоплення остеобласти стають остеоцитами (рис. \(\PageIndex\) ). Оскільки остеобласти трансформуються в остеоцити, остеогенні клітини в навколишній сполучній тканині диференціюються в нові остеобласти.

Остеоїд (немінералізований кістковий матрикс), що виділяється навколо капілярів, призводить до утворення трабекулярного матриксу, в той час як остеобласти на поверхні губчастої кістки стають окістя (рис. \(\PageIndex\) ). Потім окістя створює захисний шар компактної кістки, поверхневий до трабекулярної кістки. Трабекулярна кістка скупчується поруч кровоносні судини, які з часом конденсуються в червоний мозок (рис. \(\PageIndex\) ).

Малюнок \(\PageIndex\) : Внутрішньомембранозна окостеніння. Внутрішньомембранозна окостеніння відбувається в чотири етапи. (а) Мезенхімальні клітини групуються в скупчення, і утворюються центри окостеніння. (б) Виділені остеоїдні пастки остеобласти, які потім стають остеоцитами. (в) Трабекулярний матрикс і окістя форма. (г) Компактна кістка розвивається поверхнево до трабекулярної кістки, а переповнені кровоносні судини конденсуються в червоний мозок.

Внутрішньомембранозна окостеніння починається внутрішньоутробно під час внутрішньоутробного розвитку і триває в підлітковому віці. При народженні череп і ключиці не повністю окостенілі, а також шви черепа не закриті. Це дозволяє черепу і плечам деформуватися при проходженні по родових шляхах. Останні кістки, які костеніють через внутрішньомембранозне окостеніння, – це плоскі кістки обличчя, які досягають свого дорослого розміру в кінці стрибка росту підлітків.

Ендохондральна окостеніння

При ендохондральної окостеніння кістка розвивається шляхом заміни гіалінового хряща. Хрящ не стає кістковим. Замість цього хрящ служить шаблоном, який повністю замінюється новою кісткою. Ендохондральна окостеніння займає набагато більше часу, ніж внутрішньомембранозна окостеніння. Кістки біля основи черепа і довгі кістки утворюються за допомогою ендохондральної окостеніння.

У довгій кістці, наприклад, приблизно через 6-8 тижнів після зачаття частина мезенхімальних клітин диференціюється в хондроцити (клітини хряща), які утворюють хрящовий скелетний попередник кісток (рис. \(\PageIndex\) ). Незабаром після цього з’являється периребер’я, перетинка, яка покриває хрящ \(\PageIndex\) (рис.).

Малюнок \(\PageIndex\) : Ендохондральне окостеніння. Ендохондральна окостеніння відбувається за п’ятьма етапами. (а) Мезенхімальні клітини диференціюються в хондроцити. (б) Хрящова модель майбутнього кісткового скелета та форма периребер’я. (в) Капіляри проникають в хрящ. Периребер’ї трансформується в окістя. Розвивається навколосуглобовий комір. Розвивається центр первинної окостеніння. (г) Хрящі та хондроцити продовжують рости на кінцях кістки. (е) Розвиваються центри вторинної окостеніння. (f) Хрящ залишається на епіфізарної (ростової) пластини і на поверхні суглоба як суглобовий хрящ.

У міру вироблення більшої кількості матриксу хондроцити в центрі хрящової моделі збільшуються в розмірах. Оскільки матрикс кальцинується, поживні речовини більше не можуть досягати хондроцитів. Це призводить до їх загибелі і розпаду оточуючих хрящів. Кровоносні судини вторгаються в отримані простори, не тільки збільшуючи порожнини, але і несучи з собою остеогенні клітини, багато з яких стануть остеобластами. Ці збільшуються простори зрештою об’єднуються, щоб стати мозковою порожниною.

У міру зростання хряща в нього проникають капіляри. Це проникнення ініціює перетворення периребер’я в кістково-продукує окістя. Тут остеобласти утворюють навколосуглобовий комір з компактної кістки навколо хряща діафіза. До другого або третього місяця життя плода розвиток і окостеніння кісткових клітин наростає і створює первинний центр окостеніння, область глибоко в навколосуглобовому комірці, де починається окостеніння (рис. \(\PageIndex\) ).

Поки відбуваються ці глибокі зміни, хондроцити і хрящі продовжують рости на кінцях кістки (майбутні епіфізи), що збільшує довжину кістки, в той же час кістка заміщає хрящ в діафізах. До моменту повного формування скелета плода хрящ залишається лише на поверхні суглоба як суглобовий хрящ, а між діафізом і епіфізом як епіфізарна пластинка, остання з яких відповідає за поздовжнє зростання кісток. Після народження така ж послідовність подій (мінералізація матриксу, загибель хондроцитів, інвазія судин з окістя, посів остеогенними клітинами, які стають остеобластами) відбувається в епіфізарних областях, причому кожен з цих центрів активності відносять до вторинних Центр окостеніння (рис. \(\PageIndex\) ).

Як кістки ростуть в довжину

Епіфізарна пластинка – область зростання в довгій кістці. Це шар гіалінового хряща, де окостеніння відбувається в незрілих кістках. На епіфізарній стороні епіфізарної пластинки утворюється хрящ. На діафізарної стороні хрящ окостеніє, а діафіз зростає в довжину. Епіфізарна пластинка складається з чотирьох зон клітин і активності (рис. \(\PageIndex\) ). Резервна зона – область, найближча до епіфізарного кінця пластини і містить дрібні хондроцити всередині матриксу. Ці хондроцити не беруть участі в зростанні кісток, але закріплюють епіфізарну пластину до кісткової тканини епіфізу.

Малюнок \(\PageIndex\) : Поздовжній ріст кісток. Епіфізарна пластина відповідає за поздовжній ріст кісток.

Проліферативна зона є наступним шаром до діафізу і містить стопки трохи більших хондроцитів. Це робить нові хондроцити (через мітоз) замінювати ті, які гинуть на діафізарному кінці пластини. Хондроцити в наступному шарі, зоні дозрівання і гіпертрофії, старше і більше, ніж ті, що знаходяться в проліферативній зоні. Більш зрілі клітини розташовуються ближче до діафізарного кінця пластини. Поздовжній ріст кістки є результатом клітинного поділу в проліферативної зоні і дозрівання клітин в зоні дозрівання і гіпертрофії.

Більшість хондроцитів в зоні кальцинованого матриксу, зоні, найближчій до діафізу, мертві через те, що матрикс навколо них кальцинувався. Капіляри і остеобласти з діафізу проникають в цю зону, а остеобласти виділяють кісткову тканину на залишився кальцинованому хрящі. Таким чином, зона кальцинованого матриксу з’єднує епіфізарну пластинку з діафізом. Кістка росте в довжину, коли до діафізу додається кісткова тканина.

Кістки продовжують рости в довжину до раннього дорослого віку. Швидкість росту контролюється гормонами, про які і піде мова далі. Коли хондроцити в епіфізарної пластинці припиняють своє розростання і кістка замінює хрящ, поздовжнє зростання припиняється. Все, що залишається від епіфізарної пластинки – епіфізарна лінія (рис. \(\PageIndex\) ).

Малюнок \(\PageIndex\) : Прогресування від епіфізарної пластини до епіфізарної лінії. Коли кістка дозріває, епіфізарна пластина прогресує до епіфізарної лінії. (а) Епіфізарні пластини видно в зростаючій кістці. (б) Епіфізарні лінії – це залишки епіфізарних пластинок в зрілій кістці.

Як кістки ростуть в діаметрі

Поки кістки збільшуються в довжину, вони також збільшуються в діаметрі; зростання в діаметрі може тривати навіть після припинення поздовжнього зростання. Це називається апозиційним зростанням. Остеокласти розсмоктують стару кістку, яка вирівнює мозкову порожнину, тоді як остеобласти шляхом внутрішньомембранозного окостеніння виробляють нову кісткову тканину під окістя. Ерозія старої кістки уздовж мозкової порожнини і відкладення нової кістки під окістя не тільки збільшують діаметр діафізу, але і збільшують діаметр мозкової порожнини. Цей процес називається моделюванням.

Ремоделювання кісток

Процес, при якому матриця резорбується на одній поверхні кістки і відкладається на іншій, відомий як кісткове моделювання. Моделювання в першу чергу відбувається під час росту кістки. Однак у дорослому житті кістка піддається ремоделюванню, при якому відбувається резорбція старої або пошкодженої кістки на тій же поверхні, де остеобласти закладають нову кістку, щоб замінити ту, яка резорбується. Травми, фізичні вправи та інші види діяльності призводять до ремоделювання. Ці впливи обговорюються пізніше в розділі, але навіть без травм або фізичних вправ приблизно від 5 до 10 відсотків скелета щорічно переробляється, просто руйнуючи стару кістку та оновлюючи її свіжою кісткою.

ХВОРОБИ. Скелетна система

Недосконалий остеогенез (ОІ) – генетичне захворювання, при якому кістки не формуються належним чином, а тому крихкі і легко ламаються. Його ще називають хворобою крихких кісток. Захворювання присутній з народження і вражає людину протягом усього життя.

Генетична мутація, яка викликає ОІ, впливає на вироблення організмом колагену, одного з найважливіших компонентів кісткового матриксу. Тяжкість захворювання може варіюватися від легкої до важкої. Ті, у кого найважчі форми захворювання, переносять набагато більше переломів, ніж у тих, хто має легку форму. Часті і множинні переломи зазвичай призводять до деформацій кісток і низького зросту. Похилення довгих кісток і викривлення хребта також поширені у людей, які страждають на ОІ. Викривлення хребта ускладнює дихання, оскільки легені стискаються.

Оскільки колаген є таким важливим структурним білком у багатьох частинок тіла, люди з ОІ можуть також відчувати тендітну шкіру, слабкі м’язи, пухкі суглоби, легкі синці, часті кровотечі з носа, крихкі зуби, сині склери та втрату слуху. Не існує відомого ліки від ОІ. Лікування зосереджено на тому, щоб допомогти людині зберегти якомога більше самостійності, мінімізуючи переломи та максимізуючи рухливість. З цією метою рекомендуються безпечні вправи, такі як плавання, при яких організм рідше відчуває зіткнення або стискаючі сили. Брекети для підтримки ніг, щиколоток, колін і зап’ястя використовуються в міру необхідності. Тростини, ходунки або інвалідні коляски також можуть допомогти компенсувати слабкі місця.

Коли кістки ламаються, використовуються зліпки, шини або обгортання. У деяких випадках металеві стрижні можуть бути хірургічно імплантовані в довгі кістки рук і ніг. В даний час проводяться дослідження щодо використання бісфосфонатів для лікування ОІ. Куріння і надмірна вага особливо ризиковані у людей з ОІ, оскільки куріння, як відомо, послаблює кістки, а зайва маса тіла ставить додаткове навантаження на кістки.

Перегляньте це відео, щоб побачити, як росте кістка

Огляд глави

Все формування кісток – це процес заміни. У ембріонів розвивається хрящовий скелет і різні оболонки. Під час розвитку вони замінюються кістковими в процесі окостеніння. При внутрішньомембранозної окостеніння кістка розвивається безпосередньо з листків мезенхімальної сполучної тканини. При ендохондральної окостеніння кістка розвивається шляхом заміни гіалінового хряща. Активність в епіфізарній платівці дає можливість кісткам рости в довжину. Моделювання дозволяє кісткам рости в діаметрі. Ремоделювання відбувається, коли кістка резорбується і замінюється новою кісткою. Недосконалий остеогенез – генетичне захворювання, при якому вироблення колагену змінюється, що призводить до крихких, крихких кісток.

Переглянути питання

Питання: Чому хрящ повільно заживає?

А. тому що вона з часом переростає в кістку

Б. тому що він напівтвердий і гнучкий

С. тому що він не має кровопостачання

Д. тому що ендохондральна окостеніння замінює весь хрящ кістковим

Питання: Чому остеоцити поширюються в кістковій тканині?

Вони розвиваються з мезенхімальних клітин.

Б. вони оточені остеоїдом.

Вони подорожують по капілярах.

Утворення остеоїдів поширюється по остеобластам, які утворили центри окостеніння.

Q. при ендохондральній окостеніння, що відбувається з хондроцитами?

А. вони розвиваються в остеоцити.

Б. вони гинуть в кальцинованому матриксі, який їх оточує, і утворюють мозкову порожнину.

Вони ростуть і утворюють окістя.

Вони групуються разом, утворюючи первинний центр окостеніння.

Питання: Яка з перерахованих кісток (є) утворена шляхом внутрішньомембранозного окостеніння?

А. плесні кістки

Б. стегнова кістка

D. плоскі кістки черепної коробки

Q. кістки ростуть в довжину за рахунок активності в ________.

А. епіфізарна пластина

D. мозкова порожнина

Q. кістки ростуть в діаметрі за рахунок формування кісток ________.

А. в мозковій порожнині

С. в епіфізарній пластині

D. в межах метафізу

Питання: Що з наступного представляє правильну послідовність зон в епіфізарної пластинці?

А. проліферація, стриманість, дозрівання, кальцифікація

B. дозрівання, проліферація, зарезервований, кальцифікація

С. кальцифікація, дозрівання, проліферація, зарезервований

Д. кальцифікація, зарезервована, проліферація, дозрівання

Питання критичного мислення

Питання: Чим відрізняються внутрішньомембранозна і ендохондральна окостеніння?

А. при внутрішньомембранозної окостеніння кістка розвивається безпосередньо з листків мезенхімальної сполучної тканини, але при ендохондральної окостеніння кістка розвивається шляхом заміни гіалінового хряща. Внутрішньомембранозна окостеніння завершується до кінця підлітка росту, тоді як ендохондральна окостеніння триває в молодому дорослому віці. Плоскі кістки обличчя, більшість кісток черепа та значна частина ключиць (ключиць) утворюються шляхом внутрішньомембранозного окостеніння, тоді як кістки біля основи черепа та довгих кісток утворюються за допомогою ендохондральної окостеніння.

Питання: Враховуючи, як розвивається довга кістка, які подібності та відмінності між первинним і вторинним центром окостеніння?

А. єдиний первинний центр окостеніння присутній, під час ендохондральної окостеніння, глибоко в навколосуглобової комірці. Як і первинний центр окостеніння, вторинні центри окостеніння присутні під час ендохондральної окостеніння, але вони утворюються пізніше, і їх два, по одному в кожному епіфізі.

Глосарій

ендохондральна окостеніння процес, при якому утворюється кістка шляхом заміни гіалінового хряща епіфізарна лінія повністю окостенілий залишок епіфізарної пластини внутрішньомембранозне окостеніння процес, за допомогою якого кістка формується безпосередньо з мезенхімальної тканини моделювання процес, під час росту кістки, за допомогою якого кістка резорбується на одній поверхні кістки і відкладається на іншій окостеніння (також, остеогенез) формування кісток центр окостеніння скупчення остеобластів, виявлених на ранніх стадіях внутрішньомембранозної окостеніння остеоїдний некальцифікований кістковий матрикс, що виділяється остеобластами периребер’ї мембрана, яка покриває хрящ центр первинної окостеніння область, глибоко в періостальному комірці, де починається розвиток кісток під час ендохондральної окостеніння проліферативна зона область епіфізарної пластинки, що робить нові хондроцити замінювати ті, які гинуть на діафізарному кінці пластини і сприяє поздовжньому зростанню епіфізарної пластинки ремоделювання процес, за допомогою якого остеокласти розсмоктують стару або пошкоджену кістку одночасно з і на тій же поверхні, де остеобласти утворюють нову кістку, щоб замінити ту, яка резорбується заповідна зона область епіфізарної пластини, яка закріплює пластину до кісткової тканини епіфіза центр вторинної окостеніння область розвитку кісток в епіфізах зона кальцинованого матриксу область епіфізарної пластинки, найближчої до діафізарного кінця; функції для з’єднання епіфізарної пластинки з діафізом зона дозрівання і гіпертрофії область епіфізарної пластинки, де ростуть і дозрівають хондроцити з проліферативної зони і сприяють поздовжньому зростанню епіфізарної пластинки

Recommended articles

  1. Article type Section or Page License CC BY License Version 4.0 Show Page TOC No on Page
  2. Tags
    1. authorname:openstax
    2. endochondral ossification
    3. epiphyseal line
    4. intramembranous ossification
    5. modeling
    6. ossification
    7. ossification center
    8. osteoid
    9. perichondrium
    10. primary ossification center
    11. program:openstax
    12. proliferative zone
    13. remodeling
    14. reserve zone
    15. secondary ossification center
    16. source@https://openstax.org/details/books/anatomy-and-physiology
    17. source[translate]-med-648
    18. zone of calcified matrix
    19. zone of maturation and hypertrophy