Botweefsel is het belangrijkste weefsel in ons lichaam. Het vervult vele functies. Botweefsel in de histologie wordt een type skeletachtig bindweefsel genoemd, dat ook kraakbeenweefsel omvat. Cellen van skelet bindweefsel, inclusief bot, ontwikkelen zich vanuit het mesenchym.
Skeletale bindweefsels
Skeletale bindweefsels vervullen vele functies:
- Boten zijn de ruggengraat van het hele organisme. Het skelet stelt een persoon, die volledig uit zachte weefsels bestaat, in staat zich zelfverzekerd te voelen in de ruimte.
- Dankzij het skelet kunnen we bewegen. Spieren zijn vastgemaakt aan botten, die op hun beurt bewegingshefbomen vormen waarmee je elke actie kunt uitvoeren.
- Het depot van veel mineralen bevindt zich in het botweefsel. Botweefsel is betrokken bij het metabolisme van fosfaat en calcium.
- Hematopoëse komt voor in de botten, namelijk in het rode beenmerg.
De functies van botweefsel in de histologie worden gedefinieerd als samenvallend met de functies van iedereenskelet bindweefsel, maar dit weefsel heeft een aantal unieke eigenschappen.
Het belangrijkste kenmerk en het verschil tussen botweefsel en ander bindweefsel is het hoge geh alte aan mineralen, namelijk 70%. Dit verklaart de sterkte van de botten, omdat de intercellulaire substantie van het botbindweefsel in vaste toestand is.
Botweefsels. De chemische samenstelling van botweefsel
Botweefsel moet beginnen met de studie van zijn chemische samenstelling. Dit zal u toelaten om de speciale eigenschappen ervan te begrijpen. Het geh alte aan organische stoffen in het weefsel is van 10 tot 20%. Water bevat van 6% tot 20%, mineralen, zoals hierboven vermeld, vooral - tot 70%. De belangrijkste elementen van de minerale substantie van het bot zijn calciumfosfaat en hydroxyapatieten. Ook rijk aan minerale zouten.
De combinatie van organische en anorganische stoffen van botweefsel verklaart de sterkte, elasticiteit van botten en hun vermogen om zware belastingen te weerstaan. Tegelijkertijd maakt een te hoog mineraalgeh alte de botten aanzienlijk broos.
De intercellulaire substantie wordt gevormd door 95% type I collageen. Organische stof hoopt zich op op eiwitvezels. Fosfoproteïnen dragen bij aan de ophoping van calciumionen in de botten. Proteoglycanen bevorderen de binding van collageen aan minerale verbindingen, waarvan de vorming op zijn beurt wordt ondersteund door alkalische fosfatase en osteonectine, wat de verdere groei van anorganische kristallen stimuleert.
Celcomponenten
Botcellen inHistologie is onderverdeeld in drie typen: osteoblasten, osteocyten en osteoclasten. Cellulaire componenten werken met elkaar samen en vormen een integraal systeem.
Osteoblasten
Osteoblasten zijn kubische, ovaalvormige cellen met een excentrisch geplaatste kern. De grootte van dergelijke cellen is ongeveer 15-20 micron. Organellen zijn goed ontwikkeld, korrelige EPS en het Golgi-complex komen tot expressie, wat de actieve synthese van geëxporteerde eiwitten kan verklaren. In de histologie kleurt het cytoplasma van cellen op een botweefselpreparaat basofiel.
Osteoblasten zijn gelokaliseerd op het oppervlak van de botbundels in het opkomende bot, waar ze in volwassen botten in de sponsachtige substantie achterblijven. In gevormde botten kunnen osteoblasten worden gevonden in het periosteum, in het endosteum dat het medullaire kanaal bedekt, in de perivasculaire ruimte van osteonen.
Osteoblasten zijn betrokken bij osteogenese. Door de actieve synthese en export van eiwitten wordt een botmatrix gevormd. Dankzij alkalische fosfatase, dat actief is in de cel, ontstaat er een ophoping van mineralen. Vergeet niet dat osteoblasten de voorlopers zijn van osteocyten. Osteoblasten scheiden matrixblaasjes af, waarvan de inhoud de vorming van kristallen uit mineralen in de botmatrix veroorzaakt.
Osteoblasten zijn onderverdeeld in actief en in rust. Actieve nemen deel aan osteogenese en produceren matrixcomponenten. Rustende osteoblasten met een endostale membraan beschermen bot tegen osteoclasten. Rustende osteoblasten kunnen worden geactiveerd wanneer:botaanpassing.
Osteocyten
Osteocyten zijn volwassen, goed gedifferentieerde cellen van botweefsel, die zich één voor één in gaten bevinden, ook wel botholten genoemd. Ovale cellen met talrijke uitsteeksels. De grootte van osteocyten is ongeveer 30 micron lang en tot 12 breed. De kern is langwerpig, gelegen in het midden. Chromatine wordt gecondenseerd en vormt grote klonten. Organellen zijn slecht ontwikkeld, wat de lage synthetische activiteit van osteocyten kan verklaren. Cellen zijn met elkaar verbonden door processen via celcontacten van nexuses, waarbij syncytium wordt gevormd. Door de processen is er een uitwisseling van stoffen tussen botweefsel en bloedvaten.
Osteoclasten
Osteoclasten zijn, in tegenstelling tot osteoblasten en osteocyten, afkomstig uit bloedcellen. Osteocyten worden gevormd door de fusie van verschillende promonocyten, dus sommige auteurs beschouwen ze niet als cellen en classificeren ze als symplasten.
Door structuur zijn osteoclasten grote, enigszins langwerpige cellen. De celgrootte kan variëren van 60 tot 100 µm. Het cytoplasma kan zowel oxyfiel als basofiel worden gekleurd, het hangt allemaal af van de leeftijd van de cellen.
Er zijn verschillende zones in een cel:
- Basaal, bevat de belangrijkste organellen en kernen.
- Gegolfde rand van microvilli die het bot binnendringt.
- Vesiculaire zone met botafbrekende enzymen.
- Lichtgekleurde hechtingszone om celfixatie te bevorderen.
- Zoneresorptie
Osteoclasten vernietigen botweefsel, zijn betrokken bij botremodellering. De vernietiging van de botsubstantie, of anders gezegd, resorptie, is een belangrijk stadium van herstructurering, gevolgd door de vorming van een nieuwe substantie met behulp van osteoblasten. Lokalisatie van osteoclasten v alt samen met de aanwezigheid van osteoblasten, in depressies op de oppervlakken van botbalken, in het endosteum en periosteum.
Periosteum
Het periosteum bestaat uit osteoblasten, osteoclasten en osteogene cellen die betrokken zijn bij botgroei en -herstel. Het periosteum is rijk aan bloedvaten, waarvan de takken zich om het bot wikkelen en in de substantie doordringen.
In de histologie is de classificatie van botweefsel niet erg uitgebreid. Stoffen zijn onderverdeeld in grove vezels en lamellaire.
Grof vezelig botweefsel
Grof fibreus botweefsel komt vooral voor bij een kind voor de geboorte. Bij een volwassene blijft het in de hechtingen van de schedel, in de tandheelkundige longblaasjes, in het binnenoor, op de plaatsen waar de pezen aan de botten vastzitten. Grof vezelig botweefsel in de histologie wordt bepaald door de voorloper van lamellair.
Weefsel bestaat uit chaotisch gerangschikte dikke bundels collageenvezels, die zich in een matrix van anorganische stoffen bevinden. In de intercellulaire substantie bevinden zich ook bloedvaten, die nogal slecht ontwikkeld zijn. Osteocyten bevinden zich in de intercellulaire substantie in de systemen van lacunes en kanalen.
Lamellair botweefsel
Alle botten van het volwassen lichaam, met uitzondering van de aanhechtingsplaatsen van pezen en schedelnaden, bestaan uit lamellair botbindweefsel.
In tegenstelling tot grof vezelig botweefsel, zijn alle componenten van lamellair weefsel gestructureerd en vormen ze botplaten. Collageenvezels binnen één plaat hebben één richting.
Er zijn twee soorten lamellair botweefsel in de histologie: sponsachtig en compact.
Sponsachtige materie
In de sponsachtige substantie worden de platen gecombineerd tot trabeculae, de structurele eenheden van de substantie. Gebogen platen liggen evenwijdig aan elkaar en vormen avasculaire botbundels. De platen zijn georiënteerd in de richting van de trabeculae zelf.
Trabeculae zijn onder verschillende hoeken met elkaar verbonden en vormen een driedimensionale structuur. Botcellen bevinden zich in de openingen tussen de botbalken, waardoor deze stof poreus wordt, wat de naam van het weefsel verklaart. De cellen bevatten rood beenmerg en bloedvaten die het bot voeden.
De sponsachtige substantie bevindt zich in het binnenste deel van de platte en sponsachtige botten, in de epifysen en binnenste lagen van de tubulaire diafyse.
Compact botmateriaal
De histologie van lamellair botweefsel moet goed worden bestudeerd, omdat dit type botweefsel het meest complex is en veel verschillende elementen bevat.
Botplaten in een compacte substantie zijn in een cirkel gerangschikt, ze worden in elkaar gestoken en vormen een dichte stapel, waar er praktisch geen openingen zijn. De structurele eenheid is het osteon, gevormdbotten platen. Records kunnen worden onderverdeeld in verschillende typen.
- Buitenste algemene platen. Ze bevinden zich direct onder het periosteum en omringen het hele bot. In sponsachtige en platte botten kan compacte substantie alleen door dergelijke platen worden uitgedrukt.
- Osteon platen. Dit type plaat vormt osteons, concentrische platen die rond de vaten liggen. Osteon is het belangrijkste element van de compacte substantie van de diafysen in buisvormige botten.
- Inzetplaten, dit zijn de overblijfselen van rottende platen.
- Interne algemene lamellen omringen het mergkanaal met geel merg.
De compacte substantie is gelokaliseerd in de oppervlaktelaag van platte en sponsachtige botten, in de diafyse en oppervlakkige lagen van de epifyse van buisvormige botten.
Het bot is bedekt met periosteum, dat cambiale cellen bevat, waardoor het bot dikker wordt. Het periosteum bevat ook osteoblasten en osteoclasten.
Onder het periosteum ligt een laag van buitenste algemene platen.
In het midden van het buisvormige bot bevindt zich de medullaire holte, bedekt met endosteum. Endost is bedekt met interne algemene platen, die het in een ring omsluiten. Trabeculae van sponsachtige substantie kunnen grenzen aan de medullaire holte, dus op sommige plaatsen kunnen de platen minder uitgesproken worden.
Tussen de buitenste en binnenste lagen van de algemene platen bevindt zich de osteonlaag van het bot. In het midden van elk osteon bevindt zich een Haversiaans kanaal met een bloedvat. Haversiaanse kanalen communiceren met elkaar via transversale Volkmann-kanalen. De ruimte tussen de platen en het vat wordt perivasculair genoemd, het vat is bedekt met los bindweefsel en de perivasculaire ruimte bevat cellen die lijken op die van het periosteum. Het kanaal is omgeven door lagen osteonplaten. Op hun beurt worden de osteonen van elkaar gescheiden door een resorptielijn, die vaak de splitsing wordt genoemd. Ook tussen de osteons zijn geïntercaleerde platen, die het restmateriaal van de osteons zijn.
Botgaten met daarin ingesloten osteocyten bevinden zich tussen de osteonplaten. De processen van osteocyten vormen buisjes, waardoor voedingsstoffen loodrecht op de platen naar de botten worden getransporteerd.
Collageenvezels maken het mogelijk om botkanalen en holtes onder een microscoop te zien, omdat gebieden die met collageen zijn bekleed bruin gekleurd zijn.
In de histologie van het preparaat wordt lamellair botweefsel gekleurd volgens Schmorl.
Osteogenese
Osteogenese is direct of indirect. Directe ontwikkeling vindt plaats vanuit het mesenchym, vanuit de cellen van het bindweefsel. Indirect - van kraakbeencellen. In de histologie wordt directe osteogenese van botweefsel eerder overwogen dan indirect, omdat het een eenvoudiger en ouder mechanisme is.
Directe osteogenese
De botten van de schedel, kleine botten van de hand en andere platte botten ontwikkelen zich vanuit het bindweefsel. Bij de vorming van botten op deze manier zijn vier stadia te onderscheiden
- Vorming van het skeletachtige primordium. In de eerste maand komen stromale stamcellen vanuit somieten het mesenchym binnen. Er is een vermenigvuldiging van cellen, verrijking van het weefsel met bloedvaten. Onder invloed van groeifactoren vormen cellen clusters van wel 50 stuks. Cellen scheiden eiwitten af, vermenigvuldigen zich en groeien. In stam-stromacellen begint het differentiatieproces, ze veranderen in osteogene voorlopercellen.
- Osteoïde stadium. In osteogene cellen vinden eiwitsynthese en glycogeenaccumulatie plaats, de organellen worden groter, ze functioneren actiever. Osteogene cellen synthetiseren collageen en andere eiwitten, zoals botmorfogenetisch eiwit. Na verloop van tijd beginnen cellen zich minder vaak te vermenigvuldigen en differentiëren ze tot osteoblasten. Osteoblasten zijn betrokken bij de vorming van de intercellulaire substantie, arm aan mineralen en rijk aan organisch materiaal, osteoïde. Het is in dit stadium dat osteocyten en osteoclasten verschijnen.
- Osteoïde mineralisatie. Osteoblasten zijn ook betrokken bij dit proces. Alkalische fosfatase begint erin te werken, waarvan de activiteit bijdraagt aan de ophoping van mineralen. In het cytoplasma verschijnen matrixblaasjes gevuld met het eiwit osteocalcine en calciumfosfaat. Mineralen hechten aan collageen door osteocalcine. Trabeculae nemen toe en vormen, met elkaar verbonden, een netwerk waar mesenchym en bloedvaten nog steeds aanwezig zijn. Het resulterende weefsel wordt primair vliezig weefsel genoemd. Het botweefsel is grofvezelig en vormt het primaire poreuze bot. In dit stadium wordt het periosteum gevormd uit het mesenchym. Cellen verschijnen in de buurt van de bloedvaten van het periosteum, die dan zullen deelnemen aan de groei en regeneratie van het bot.
- De vorming van botplaten. In dit stadium is ervervanging van primair vliezig botweefsel door lamellair. Osteons beginnen de openingen tussen de trabeculae te vullen. Osteoclasten komen het bot binnen vanuit de bloedvaten, die daarin holtes vormen. Het zijn osteoclasten die een holte voor het beenmerg creëren en de vorm van het bot beïnvloeden.
Indirecte osteogenese
Indirecte osteogenese treedt op tijdens de ontwikkeling van buisvormige en sponsachtige botten. Om alle mechanismen van osteogenese te begrijpen, moet u goed thuis zijn in de histologie van kraakbeen en botbindweefsels.
Het hele proces kan in drie stappen worden verdeeld:
- Vorming van kraakbeenmodel. In de diafyse krijgen chondrocyten een tekort aan voedingsstoffen en krijgen ze blaren. De vrijgekomen matrixblaasjes leiden tot verkalking van het kraakbeenweefsel. In de histologie zijn kraakbeen en botweefsel met elkaar verbonden. Ze beginnen elkaar te vervangen. Het perichondrium wordt het periosteum. Chondrogeencellen worden osteogeen, die op hun beurt osteoblasten worden.
- Vorming van primair poreus bot. Ruw vezelig bindweefsel verschijnt in plaats van het kraakbeenachtige model. Een perichondrale botring, een benige manchet, wordt ook gevormd, waar osteoblasten trabeculae vormen op de plaats van de diafyse. Door het verschijnen van een botmanchet wordt kraakbeenvoeding onmogelijk en beginnen chondrocyten te sterven. Kraakbeen en botweefsel zijn in de histologie sterk met elkaar verbonden. Na de dood van chondrocyten vormen osteoclasten kanalen van de periferie van het bot naar de diepte van de diafyse, waarlangs osteoblasten, osteogene cellen en bloedvaten bewegen. Endochondrale ossificatie begint en verandert uiteindelijk in epifysair.
- Wederopbouw van de stof. Primair grof vezelig weefsel verandert geleidelijk in lamellair.
Groei en ontwikkeling van botweefsel
Botgroei bij mensen gaat tot 20 jaar. Het bot groeit in de breedte door het periosteum, in de lengte door de metaepiphyseale groeischijf. In de metaepiphyseale plaat kan men de zone van rustkraakbeen, de zone van zuilvormig kraakbeen, de zone van vesiculair kraakbeen en de zone van verkalkt kraakbeen onderscheiden.
Veel factoren beïnvloeden de botgroei en -ontwikkeling. Dit kunnen factoren zijn van de interne omgeving, omgevingsfactoren, gebrek aan of overmaat aan bepaalde stoffen.
Groei gaat gepaard met de resorptie van oud weefsel en de vervanging ervan door een nieuw jong. In de kindertijd groeien botten erg actief.
Botgroei wordt beïnvloed door veel hormonen. Somatotropine stimuleert bijvoorbeeld de botgroei, maar met zijn overmaat kan acromegalie optreden, met een tekort - dwerggroei. Insuline is essentieel voor de goede ontwikkeling van osteogene en stam-stromacellen. Geslachtshormonen beïnvloeden ook de botgroei. Hun verhoogde inhoud op jonge leeftijd kan leiden tot verkorting van de botten als gevolg van vroege ossificatie van de metaepifysaire plaat. Hun verminderde inhoud op volwassen leeftijd kan leiden tot osteoporose, de kwetsbaarheid van de botten verhogen. Het schildklierhormoon calcitonine leidt tot de activering van osteoblasten, parathyrine verhoogt het aantal osteoclasten. Thyroxine beïnvloedt de centra van ossificatie, hormonen van de bijnieren - de regeneratieprocessen.
Botgroei heeftbeïnvloeden ook sommige vitamines. Vitamine C bevordert de collageensynthese. Bij hypovitaminose kan een vertraging van de regeneratie van botweefsel worden waargenomen, histologie in dergelijke processen kan helpen om de oorzaken van de ziekte te achterhalen. Vitamine A versnelt osteogenese, je moet voorzichtig zijn, want bij hypervitaminose is er een vernauwing van de botholten. Vitamine D helpt het lichaam calcium te absorberen, met beriberi zijn botten gebogen. Tegelijkertijd gaat het gevormde plastic botweefsel in de histologie gepaard met de term osteomalacie, en dergelijke symptomen zijn ook kenmerkend voor rachitis bij kinderen.
Het bot hervormen
Tijdens het herstructureringsproces wordt grof vezelig bindweefsel vervangen door lamellair weefsel, wordt de botsubstantie vernieuwd en wordt het mineraalgeh alte gereguleerd. Gemiddeld wordt 8% van de botsubstantie per jaar vernieuwd en het sponsachtige weefsel wordt 5 keer intensiever vernieuwd dan het lamellaire weefsel. In de histologie van botweefsel wordt speciale aandacht besteed aan de mechanismen van botremodellering.
Herstructurering omvat resorptie, weefselvernietiging en osteogenese. Met de leeftijd kan resorptie overheersen. Dit verklaart osteoporose bij ouderen.
Het herstructureringsproces bestaat uit vier fasen: activering, resorptie, reversie en vorming.
Regeneratie van botweefsel in de histologie wordt beschouwd als een soort botremodellering. Dit proces is erg belangrijk, maar het belangrijkste is dat we, als we de factoren kennen die het regeneratieproces beïnvloeden, het kunnen versnellen, wat erg belangrijk is in het geval van botbreuken.
Kennis van histologie, menselijk botweefsel is nuttig voor zowel artsen als gewone mensen. Het begrijpen van sommige mechanismen kan zelfs helpen bij alledaagse dingen, bijvoorbeeld bij de behandeling van fracturen, bij het voorkomen van verwondingen. De structuur van botweefsel in de histologie is goed bestudeerd. Maar toch is het botweefsel nog lang niet volledig onderzocht.
