Användbara anteckningar om den mikroskopiska anatomin av ben

Läs den här artikeln för att lära dig om benets mikroskopiska anatomi!

Ben är en specialbunden bindväv. Den består av celler och intercellulär substans eller matris.

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

Matrix består av två delar, organiska och oorganiska.

Benceller:

Fyra typer av celler är kända i benvävnads-osteoprogenitorceller, osteoblaster, osteocyter och osteoklaster.

Osteoprogenitorceller:

Dessa är pluripotenta stamceller och härledda från mesenkym. Några av stamcellerna är engagerade i att bilda benvävnaden och ligga under periosteum och endosteum. Andra stamceller är inducerbara och finns i olika bindväv. Dessa ger upphov till heterotopisk benbildning beroende på den kemiska inducerande substansen.

Engagerade osteoprogenitorceller prolifererar genom mitos och differentieras i osteoblaster i ett mer vaskulärt område med tillräcklig syrspänning eller till kondroblaster när syrspänningen är låg.

osteoblaster:

Osteoblasterna är osteocyters föregångare celler och utvecklas från osteoprogenitorcellerna.

Morfologi (fig 6-11):

Varje osteoblastcell presenterar en riklig cytoplasma med excentrisk kärna och många cytoplasmatiska processer. Cytoplasman är starkt basofil på grund av ribosomgranuler fästa vid endoplasmatisk retikulum; Dessa hjälper till vid syntesen av den beniga matrisen. Osteoblasterna är sekretoriska celler och deras cytoplasmer innehåller, förutom rER, Golgi-apparatur, mitokondrier och andra organeller.

Membranbundna matrisblåsor sträcker sig från osteoblasterna och blåsorna innehåller lipider, kalciumjoner och hög koncentration av alkaliskt fosfatas. Dessa vesiklar når förkalkningsfronten, där alkaliskt fosfatas hydrolyserar det lokalt tillgängliga hexosfosfatet och frigör fria fosfatjoner och hjälper till utfällning av kalciumfosfatkristaller.

Dessutom tillhandahåller matrisvesiklarna enzymet pyrofosfatas som förstör oorganiskt pyrofosfat, vilket annars skulle fungera som en förkalkningshämmare (fig 6-12)

Medan förkalkning i den beniga matrisen är ett normalt fenomen, förkalkas förkalkningen i den intercellulära substansen av den vanliga bindväven av vissa kalciumhämmare, såsom pyrofosfater, fosfonater och difoshonater.

funktioner:

1. Osteoprogenitorcellerna under periostenet prolifererar genom mitos och differentierar till osteoblaster som ökar benets ytarea genom tillvägagångssätt (fig 6-13).

2. De äldre (djupare) cellerna utsöndrar organisk intercellulär substans innefattande typ I-kollagenfibrer runt dem. De celler som omges av matrisen omvandlas till osteocyterna.

3. Osteoblasterna utsöndrar ett enzymfosforylas, vilket omvandlar cytoplasmatisk glykogen till sockerfosfat.

4. De utsöndrar också alkaliskt fosfatas som hydrolyserar sockerfosfat och befriar i de extracellulära rymdfria fosfatjonerna som utfäller kalciumfosfat i den organiska matrisen.

5. Processerna hos intilliggande osteoblaster möts med varandra. Senare avlägsnas de cytoplasmatiska processerna, och de förkalkade beniga canaliculierna bildas (fig 6-14).

Ödeoblaster öde:

1. Vissa av cellerna omvandlas till osteocyterna. Både osteoblaster och osteocyter delas inte genom mitos.

2. Vissa omvandlas under periosteumet som odifferentierade osteo-progenitorceller.

Osteocyter (fig 6-15):

Dessa är platta celler med centralt placerade kärnor och många cytoplasmatiska processer. Osteocyterna härrör från osteoblasterna och upptar utrymmen som kallas luckor i matrisen. Canaliculi utstrålar från varje lacuna och tillåter diffusion av näringsmaterial. Protoplasmiska processer av cellerna upptar canaliculi.

Cellerna förblir levande i förkalkad matris och utsöndrar alkaliskt fosfatas för att upprätthålla förkalkning. När benceller dör, avkalcreras matrisen. Den genomsnittliga livslängden hos en osteocyt är cirka 25 år. Osteocyterna, som osteoblaster, delar inte upp med mitos. Under lämpliga förhållanden kan de de-differentieras till osteoprogenitorceller genom osteoblaster.

osteoklaster:

Dessa celler hjälper till att absorbera benen. Osteoklasterna finns i nakna kontakter med ben, eroderar dem och upptar i Howship s lacunae. Cellerna är försedda med penselgränser för absorption och de senare riktas mot benen.

Morfologi (fig 6-16):

Varje osteoklast är en stor cell med flera kärnor (12-20), har eosinofil cytoplasma och saknar några processer. Cytoplasmen innehåller Golgi-apparatur och många lysosomer som är fyllda med sura fosfataser och andra hydrolytiska enzymer.

Borstgränserna produceras av många mikrovilli som ligger an mot benytan. Elektronmikroskopi visar att varje osteoklast i Howships lacuna har inuti rufsad gräns med mikrovilli som sträcker sig in i lacuna, klar zon som omger den rufna gränsen och förseglar bencellsgränssnittet i periferin av bindorna av aktinfilament, innehåller cytoplasmatiska vesiklar, och basalzon innehållande kärnor, mitokondrier och Golgi-apparater. (Se fig 6-16)

Histogenes av osteoklaster:

Osteoklasterna härrör från fusionen av benmärgs mononukleära fagocytsystem (MPS), som liknar bildandet av jätte celler av makrofager. I närvaro av högt nivå av parathyroidhormon (PTH) differentieras osteoklasterna, medan hög nivå av kalcitonin från sköldkörtelparfollikelceller stimulerar osteoblastcellernas aktiviteter.

Osteoklaster har receptorer för kalcitonin, men inte för parathyroidhormon. Osteoblaster har dock receptorer för parathyroidhormon och när de aktiveras av detta hormon, producerar en cytokin som kallas osteoklaststimulerande faktor.

funktioner:

1. Osteoklasterna tar bort både mineral och organiska komponenter i den beniga matrisen. Det verkar som att osteoklasternas primära funktion ligger på mineralet, eftersom dessa celler inte finns i okalcifierat ben.

2. Osteoklasterna utsöndrar kollagenas och andra enzymer och pumpar protoner för att ge en lokal syramiljö i den subcellulära förseglade fickan mellan den ruffade gränsen och bencellsgränssnittet. Detta främjar lokaliserad digestion av kollagen och löser upp kalciumsaltkristallerna.

Ödeoklaster öde:

Efter omformning av benet genom resorption dissocierar syncytialcellerna hos osteoklaster i benmärgs mononukleära celler.

Intercellulärt ämne:

Den intercellulära substansen i benet består av organiska och oorganiska komponenter. De organiska komponenterna innefattar benceller och proteinerna i matrisen. Bencellerna utgör endast 2% av benvikten, medan den organiska matrisen bildar 35% och oorganiska element 65%.

Organisk matris:

Organisk matris eller osteoid vävnad består av:

(a) Kollagenfibrer av typ I som är anordnade i buntar och står för de flesta organiska innehållen; och

(b) Cementsubstansen (amorf) innefattar:

Proteoglykaner, viktigaste är kondroitinsulfat och strukturella glykoproteiner som hjälper till vidhäftning av benceller med kollagenfibrerna.

Oorganisk matris:

De viktigaste beståndsdelarna i bensalter är kalcium, magnesium, fosfat, karbonat, klorid, fluor och citrat. Hydroxipatitkristallerna av kalciumfosfat Ca10 [Po4] ₆ [OH] ₂ avsätts längs kollagenfibrerna eller införlivas i fibrerna i mellanrumsregionerna mellan ändarna av tropokolllagmolekylerna. Ben är lagerhuset för 99% av kalcium, 80% av p-hosphorus och 65% av natrium och magnesium i kroppen.

Bildningen av hydroxiapatitkristall i ben är en fastransformation från vätska till fast substans, liknande omvandling av vatten till is. Men förkalkningen av den organiska matrisen är fortfarande okänd. Normalt sker mineraliseringen mellan 12 och 15 dagar efter bildningen av matrisen.

Vissa element, t.ex. bly, plutonium och strontium kan tas upp av ben och lagras. Strontium kan leda till maligna tumörer av ben. Studier av strontiumhalt i ben, ge information om den radioaktiva nedfallet.