Техническое обеспечение учебного процесса. 1) Тестовый контроль с использованием пакета компьютерных программ; 2) обеспечение иллюстративной части занятия наглядными пособиями (стенды
1) Тестовый контроль с использованием пакета компьютерных программ; 2) обеспечение иллюстративной части занятия наглядными пособиями (стенды, таблицы, электронограммы) с использованием мультимедиа (Multimedia Projector DV-thenter); 3) микроскопы; 4) наборы учебных и демонстрационных препаратов.
Домашнее задание См. учебно-методическую разработку лабораторного занятия для студентов по теме «Костная ткань».
Тема11. КОСТНАЯ ТКАНЬ
Краткое содержание темы
Костные ткани - специализированный вид соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (70% неорганических соединений, в основном фосфатов кальция и более 30 микроэлементов -медь, стронций, цинк, барий, магний и др.). Органическое вещество -матрикс костной ткани - белки коллагенового типа, липиды, немного воды, хондроитинсерной кислоты, лимонной и др. кислот, образующих комплексы с кальцием.
Классификация. Существует два типа костной ткани: ретикулофи-брозная (грубоволокнистая) и пластинчатая. К костной ткани относят дентин и цемент зуба.
Клетки костной ткани: остеобласты - молодые, способные к пролиферации, создающие костную ткань. Форма: кубическая, пирамидальная или угловая. Размер 15-20 мкм. Ядро округлой формы, эксцентрично расположено. В цитоплазме развита гранулярная ЭПС, митохондрии, аппарат Гольджи, много РНК и высокая активность щелочной фосфатазы. Остеоциты - преобладающие по количеству дефинитивные клетки, утратившие способность к делению. Они отросчатой формы, имеют компактное крупное ядро, слабобазофильную цитоплазму. Органеллы слабо развиты. Остеоциты лежат в костных полостях или лакунах, повторяющих контуры остеоцита. Длина полостей от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм. Канальцы заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и периваскулярным пространством, осуществляя обмен веществ. Остеокласты - клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость, диаметр 90 мкм и более, содержат до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильная. Располагаются на поверхности костных перекладин. На функционально-активной поверхности остеокласта различают две зоны: на периферии его находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности - герметизирует действие ферментов, выделяемых остеокластом. Эта зона светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из белка актина. Сторона клетки, прилежащая к разрушаемой поверхности, имеет гофрированную каемку и является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. Здесь много митохондрий, лизосом, мелких пузырьков, крупных вакуолей. Остеокласты выделяют С02 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н2С03) и растворению кальциевых соединений в кости.
Межклеточное вещество состоит из основного аморфного компонента и коллагеновых волокон, образующих небольшие пучки. Они содержат коллаген I и V типов. Волокна имеют беспорядочное расположение (ретикулрфиброзная ткань) или строго ориентированное (пластинчатое) расположение. В основном аморфном веществе имеется небольшое количество хондроитинсерной кислоты, лимонной, обнаруживаются неколлагеновые белки - остеокальцин, остеонектин и различные фос-фопротеины и протеолипиды, принимающие участие в минерализации
кости, а также гликозаминопротеогликаны. Основное вещество содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядочено расположенные по отношению к коллагеновым фибриллам, и аморфный фосфат кальция. Развитие костной ткани у эмбриона идет двумя способами:
1) непосредственно из мезенхимы (прямой остеогенез),
2) из мезенхимы на месте ранее развивающейся хрящевой модели кости (непрямой остеогенез).
В процессе развития образуется костный дифферон: стволовые, полустволовые клетки (преостеобласты), остеобласты, остеоциты. Из стволовой клетки крови развивается остеокласт,
Прямой остеогенез характерен для развития грубоволокнистой ткани при образовании плоских костей (1-й месяц внутриутробного развития). Идет в несколько стадий: I. Образование скелетогенного островка -в местах развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток и прорастание в него кровеносных сосудов; клетки островков дифференцируются, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами - органическая матрица костной ткани. II.Остеоидная стадия - в основном веществе появляется оссеому-коид, цементирующий волокна; некоторые клетки дифференцируются в остеоциты и заключаются в костную массу, оставаясь связанными отростками. Клетки на поверхности островков превращаются в остеобласты, постепенно теряющие способность к размножению, оказываются замурованными в межклеточном веществе. III. Кальцификация межклеточного вещества и образование грубоволокнистой кости; при этом остеобласты выделяют щелочную фосфатазу, расщепляющую глицерофосфаты крови до углеводов и фосфорной кислоты. Последняя вступает в реакцию с солями кальция, находящимися в основном веществе. В дальнейшем из фосфата кальция образуются кристаллы гидроксиапатита. Посредником кальцификации является остеонектин - гликопротеид, избирательно связывающий соли кальция и фосфора. В результате кальцификации образуются костные перекладины, или балки. Ветвясь и соединяясь между собой, они формируют широкую сеть. В пространства между перекладинами врастают кровеносные сосуды и волокнистая соединительная ткань. IV. Замещение грубоволокнистой костной ткани пластинчатой костью, развитие которой связано с разрушением участков кости остеокластами и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. Вокруг кровеносных сосудов образуются костные пластинки из прилегающей к ним мезенхимы. Над пластинками образуется слой новых остеобластов и снова возникают новые пластинки. Коллагеновые волокна в каждой пластинке ориентированны под углом к волокнам предыдущей пластины. Таким образом, вокруг сосуда формируются своеобразные костные цилиндры, вставленные один в другой - остеоны. С этого момента ретикулофиброзная кость превращается в пластинчатую.
Непрямой остеогенез: на 2-м месяце эмбрионального развития из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток - модель будущей кости. Зачаток состоит из гиалинового хряща, покрытого надхрящницей. Развитие кости начинается в области диафиза (перихондриальное окостенение) с разрастанием кровеносных сосудов и дифференцировкой остеобластов, образующих в виде манжетки ретикулофиброзную костную ткань (первичный центр окостенения), затем заменяющуюся на пластинчатую. Образование костной манжетки нарушает питание хряща. В центре диафиза возникают дистрофические изменения - хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотизируются, образуются пузырчатые клетки. Появление остеокластов способствует прорастанию кровеносных сосудов и остеобластов - образуются очаги эндохондрального окостенения (вторичные центры). Хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонку, в которой идут два противоположных процесса - размножение и рост клеток в дистальных отделах диафиза и дистрофические процессы в проксимальном отделе. Надхрящница превращается в надкостницу. За счет нее кость растет в ширину. Вокруг сосудов из прилегающей к ней мезенхимы на месте разрушающейся ретикулофиброзной кости (за счет остеокластов) образуются концентрические пластинки, цементируемые межклеточным веществом. Возникают остеоны - структурно-функциональные единицы пластинчатой костной ткани. В промежуточной области между диафизом и эпифизом сохраняется хрящевая ткань - метафи-зарная пластинка роста костей в длину.
Под физиологической регенерацией ткани понимается процесс перестройки костной ткани в течение жизни человека за счет ос геогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в канале остеона. Посттравматическая регенерация кости протекает лучше, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга; сначала образуется соединительнотканная мозоль, в толще которой формируются хрящевые отростки. Классификация идет по типу вторичного остеогенеза. В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости костная мозоль не образуется. Прежде чем начнет строиться кость остеобластами, остеокласты образуют небольшую щель между концами кости. На этой закономерности основано применение аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей. Факторы, влияющие на структуру кости: 1. Витамины - A, D, С. 2. Гормоны - паратирин, тирокальцитонин, сома-тотропин. 3. Половые гормоны - тестостерон, эстрогены.
Хронокарта
1. Организационная часть с мотивацией темы - 5 мин.
2. Программированный контроль - 10 мин.
3. Опрос-беседа - 35 мин.
4. Объяснение препаратов - 10 мин.
5. Перерыв - 15 мин.
6. Контроль за самостоятельной работой, студентов. Помощь в работе с препаратами - 65 мин.
7. Подведение итогов. Проверка альбомов - 10 мин. Время лабораторного занятия: 3 часа.