Отложение солей кальция у эмбриона. Пластинки и трабекулы костей плода

Обновлено: 06.05.2024

Отложение солей кальция у эмбриона. Пластинки и трабекулы костей плода

Сразу же после образования оссеина начинается отложение солей кальция. Оно происходит сначала на наиболее рано образовавшейся части пучка уже в то время, когда его более молодая часть еще продолжает увеличиваться путем скопления мезенхимных клеток.

При сравнении клеток, окружающих пучок на ранее образовавшемся конце, с клетками, распределенными вдоль более молодого конца, видно, что первые являются более округлыми в результате втягиванияотростков, столь характерных для недифференцированных мезенхимных клеток.

Это изменение формы клеток сопровождается усилением окрашиваемости цитоплазмы. Оба эти изменения указывают на начало отложения кальциевых соединений, выделяемых этими клетками. Клетки, начавшие секретировать соединения кальция, приобретают название остеобластов. Не следует, однако, забывать, что они являются клетками той же мезенхимной группы, что и клетки, образующие волокнистый пучок.

При рассмотрении тяжа, содержащего активные остеобласты, можно легко обнаружить наличие двух этапов отложения основного вещества кости. Рядом с остеобластами находится зона очень слабо окрашивающегося оссеина. Это — недавно отложенная органическая часть основного вещества, еще не пропитанная солями кальция. Она содержит, как мы видели, сплетение мельчайших волокон, настолько нежных и густо переплетенных, что различить на препаратах отдельные волокна крайне трудно.

Несколько дальше от остеобластов основное вещество окрашивается гораздо сильнее. Эта часть основного вещества насыщена солями кальция, главным образом фосфатами и карбонатами, и в связи с этим является истинным основным веществом кости. Даже после удаления из оссеиновой основы большей части кальция путем обработки ткани кислотами (декальцинация) специфическое окрашивание сохраняется. Это показывает, что оссеин, в котором уже отложился кальций, более или менее прочно изменил свои химически? свойства.

Кальций, используемый остеобластами, доставляется с кровью, где он находится в растворенном виде, по-видимому, в форме органических соединений. Интересно отметить, что для осуществления этого процесса необходимо присутствие не только кальция и фосфатов. В крови должны также содержаться витамины, которые способствуют извлечению остеобластами из крови необходимого кальция и его отложению в нерастворимой форме в основном веществе кости. Отсутствие витаминов, в особенности витамина D, приводит к образованию основного вещества с недостаточным содержанием солей кальция, т. е. к рахиту.

Пластинки и трабекулы костей плода

В ходе окостенения образуются перекладины — трабекулы. Так как остеобласты продолжают секрецию и в связи с этим утолщают трабекулы, вновь образующееся основное вещество не распределяется равномерно. По некоторым признакам его отложение напоминает прибавление годичных колец у деревьев. Очевидно, остеобласты функционируют более или менее циклически, последовательно откладывая тонкие слои основного вещества.

Каждый из этих слоев основного вещества называется пластинкой (lamella). Так как слой остеобластов отодвигается с отложением каждой последующей пластинки, то не все клетки освобождаются от своего секрета. То здесь, то там клетка, оставшаяся сзади, продолжает продуцировать новое основное вещество, «замуровывая» себя в нем.

Такие остеобласты, замурованные в основном веществе, называются костными клетками, а полости в основном веществе, которые эти костные клетки занимают, называются лакунами. После зтого костные клетки перестают участвовать в формировании кости, но играют важную роль в ее питании.

Они имеют нежные цитоплазматические отростки, радиально распространяющиеся через крошечные канальцы в окружающее основное вещество. Отростки одной клетки анастомозируют с отростками соседней. Костные клетки, ближе расположенные к кровеносным сосудам, абсорбируют и передают извлеченные из крови вещества более отдаленными клетками, которые в свою очередь утилизируют эти вещества и поддерживают нормальное состояние органической части основного вещества кости. По всей вероятности, пониженная упругость костей у людей преклонного возраста обусловлена изнашиванием оссеинового компонента основного вещества кости, связанным с постепенным снижением активности костных клеток.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Образование губчатой кости у эмбриона. Возникновение эндохондральной кости плода

С ростом различных трабекул развивающейся кости они неизбежно вступают друг с другом в контакт и срастаются. Таким образом, трабекупы, вначале изолированные, вскоре образуют непрерывную систему. Из-за своего сходства с губкой кость в этом состоявши, когда трабекулы тонки, а полости между ними велики, названа первичной губчатой костью. Участки между трабекулами называются костномозговыми пространствами.

Как показывает название, эндохондральное образование кости происходит внутри хряща. Хрящ разрушается и кость образуется на месте хряща. Формирование кости здесь в сущности происходит так же, как и при перепончатом способе. Особенно интересен процесс деструкции хряща, протекающий до образования кости.

Перед замещением хряща костью в его структуре происходят резкие изменения. Клетки, до этого секретировавшие основное вещество хряща, начинают его разрушать. Лакуны увеличиваются и становится заметным необычное расположение хрящевых клеток. Процесс деструкции хряща продолжается до тех пор, пока хрящ не примет ячеистое строение. Между тем ткань надхрящницы, которая покрывает разрушающийся участок хряща, становится исключительно активной.
Здесь возникает интенсивная пролиферация и новые клетки вместе с кровеносными сосудами начинают проникать в хрящ.

Возникновение эндохондральной кости плода

Для хряща особенно характерно отсутствие кровеносных сосудов — ближайшие сосуды расположены в надхрящнице. Проникновение в хрящ кровеносных сосудов свидетельствует о начале его разрушения и в то же время является первым шагом в формировании кости. В связи с этим слой соединительной ткани, называвшийся до сих пор надхрящницей из-за своей связи с хрящом, теперь уже называется надкостницей (периостом).

Важно иметь в виду, что этот поверхностный слой соединительной ткани имеет мезенхимное происхождение и содержит клетки, способные развиться в соединительную ткань любого типа, в частности в кость и в хрящ. Таким образом, когда масса ткани надкостницы (периостальная почка) прорастает в хрящ, она приносит с собой клетки, потенциально способные к образованию кости. Эти клетки располагаются вдоль тяжевидных остатков хряща точно так же, как при формировании покровной кости остеобласты располагаются вдоль волокнистых тяжей.

Истинное формирование кости осуществляется при эндохондральном способе так же, как и при перепончатом, с той лишь разницей, что в одном случае осью трабекулы служат тяжевидные остатки хряща, а в другом — тяжи, состоящие из волокон. Рост и срастание трабекул вскоре приводят к появлению типичной губчатой кости, совершенно такой же, как кость, образовавшаяся перепончатым способом.

Различие между губчатой и компактной костями является скорее архитектурным, чем гистологическим. Состав основного вещества кости, его слоистость и отношение костных клеток к основному веществу одинаковы в обоих случаях. Оба эти типа различаются характером распределения основного вещества. Губчатая кость построена из сети тонких трабекул, ограничивающих большое число костномозговых ячеек. В компактной кости имеет место вторичное отложение пластинок в эти ячейки, вследствие чего значительно увеличивается плотность всей кости.

Причины и лечение кальцификации

Кальций – макроэлемент, участвующий в обменных процессах, является строительным материалом для крепких костей и зубов. Избыточное поступление минерала на фоне нарушения усвоения приводит к его отложению в мягких тканях, внутренних органах и кровеносных сосудах. Такой патологический процесс получил название кальциноз. Кальцификация продолжительное время может протекать бессимптомно и привести к необратимым последствиям в организме.

Классификация кальцификации

Кальцификация – патологический процесс, для которого характерно отложение кальция. В зависимости от локализации макроэлемент может накапливаться и поражать:

сосудистую систему;
сердечную мышцу;
головной мозг;
суставы и сухожилия;
мягкие ткани и диагностироваться в молочных железах, мышцах и связках, жировых отложениях;
печень и желчный пузырь;
органы мочевыделительной системы, чаще почки и мочевой резервуар.

В зависимости от этиологии кальцификация бывает 3 типов:

дистрофическая – наиболее распространенный вид патологического процесса, который развивается как ответная реакция на любые повреждения мягких тканей и внутренних органов, в том числе после имплантации различных медицинских устройств;
метастатический вид болезни развивается в результате нарушения баланса кальция, фосфора и магния в организме на фоне почечной недостаточности, дискальциемии и прочих тяжелых патологий;
опухолевый тип кальциноза связан с формированием шаровидных новообразований вокруг суставов, его этиология до конца не изучена.

Также кальциноз может быть системным, поражая все органы человека или местным, с локализацией в одном органе или системе.

Причины кальцификации

Отложение кальция в мягких тканях, внутренних органах происходит в результате нарушения метаболизма, что приводит к нарушению усвоения важного макроэлемента для человеческого организма. Чаще всего, сбои в обменных процессах вызваны эндокринными патологиями, болезнями почек инфекционного и аутоиммунного характера, нарушением выработки ферментов при печеночных патологиях и заболеваний поджелудочной железы.

К нарушению обмена кальция может привести недостаточное поступление магния и избыток витамина Д, которые принимают непосредственное участие в усвоении организмом макроэлемента.

Кальцификация отдельного органа может развиваться при образовании кист, опухолей доброкачественного и злокачественного характера, дистрофии тканей.

Процесс образования кальциевых конгломератов также затрагивает соединительную и хрящевую ткань, атеросклеротические бляшки, погибшие паразитирующие микроорганизмы, импланты.

Признаки кальцификации

На начальных этапах распознать патологию крайне сложно в связи с ее бессимптомным течением. Однако некоторые виды имеют достаточно выраженную клиническую картину.

При системном виде кальциноза или при поражении кожных покровов, суставов, эпидермис покрывается небольшими пузырьками, изменения структуры и окраса не наблюдается. По мере прогрессирования патологии кальциевые конгломераты разрастаются и становятся более плотными на ощупь, изменяют свой окрас. Возможно образование свищей.

Известковые отложения в ходе плановых осмотров специалистами или при инструментальном исследовании могут обнаруживаться на зубах, костях, сосудах, мышечных и нервных волокнах. Скопление макроэлемента на тканях органов приводит к нарушению их функционирования.

При поражении сердечной мышцы и сосудистой системы, у больного появляется болевой синдром в грудине, руке, шее, спине, который сохраняется продолжительное время. Также происходит нарушение кровотока, что приводит к скачкам артериального давления, появлению чувства холода в конечностях.

При поражении почек нарастают симптомы интоксикации, нарушается диурез, кожные покровы становятся сухими, вялыми. При кальцификации органов пищеварительного тракта, нарушается их работа, что приводит к возникновению тошноты, рвоты, чувства тяжести в абдоминальной области, запоров.

При поражении и скоплении большого количества кальция в головном мозге больной испытывает частые приступы головной боли и головокружения, скачки внутричерепного давления, нарушение координации движения, ухудшение памяти, проблемы со зрением и слухом. По мере прогрессирования болезни возможны обмороки.

Вместе с этим кальциноз приводит к снижению работоспособности, постоянной вялости и усталости, слабости, снижению массы тела.

Диагностика

Для подтверждения диагноза используется рентгенологическая диагностика. Данный метод позволяет определить характер и размер отложений, а также степень поражения органа, в котором локализуется кальциевый конгломерат. В качестве дополнительных методов исследования назначается:

УЗИ с допплерографией для изучения состояния сосудистой системы;
ЭКГ для исследования сердечной мышцы;
КТ с введением контрастирующего вещества;
МРТ.

Для выявления причины кальцификации тканей назначаются дополнительные исследования, в виде общеклинического и биохимического анализа крови. Последний способ позволяет определить уровень кальция, фосфора и магния в крови. При нарушении функций почек назначается общеклинический и бактериологический анализ мочи для оценки работоспособности почек.

Для исключения злокачественного характера новообразований в пораженном органе назначается биопсия тканей. Данный метод предполагает забор биологического материала и его исследования под микроскопом в лабораторных условиях. Биопсия помогает также дифференцировать доброкачественное и злокачественное новообразование.

Лечение

При нарушении усвоения кальция назначаются медикаменты, содержащие магний, который является антагонистом кальция. Достаточное поступление магния с продуктами питания и медикаментозными препаратами позволяет растворить конгломераты и вывести избыток кальция из организма. В ходе лечения важно принимать диуретики, которые помогут ускорить процесс выведения макроэлемента.

В процессе усвоения кальция принимает участие витамин Д, избыточное поступление которого также отрицательно сказывается на состоянии организма. Поэтому в ходе лечения необходимо соблюдать специальную диету, которая исключает употребление в большом количестве продуктов питания, богатых кальцием и витамином Д. К таким относят рыбу жирных сортов, листовую зелень, молочные продукты, яичный желток, орехи.

При неэффективности консервативных методов лечения, а также образовании конгломератов больших размеров назначается их оперативное удаление. Выбор метода хирургического вмешательства проводится в зависимости от размеров скоплений кальция, а также их локализации.

Кальциноз в период беременности

Отложение кальция во время вынашивания ребенка чаще всего диагностируется в конце третьего триместра гестационного периода. С медицинской точки зрения такой процесс допустим и связан с видоизменением плаценты.

Если кальцификация диагностируется на более ранних сроках, это может привести к преждевременному созреванию плаценты. Как правило, кальциноз у беременных связан с употреблением большого количества продуктов, богатых кальцием, инфекционными процессами и метаболическими нарушениями.

Избыток макроэлемента в организме беременной женщины также опасен, как и его недостаток. Может стать причиной травм ребенка и матери в период родоразрешения.

Профилактика

Чтобы предупредить кальцификацию мягких тканей и внутренних органов следует особое внимание уделить правильному питанию. Важно обеспечить достаточное поступление всех минералов и витаминов в организм, чтобы предупредить развитие патологий различной этиологии.

Также людям с врожденными и приобретенными заболеваниями сердечно-сосудистой системы, почек, эндокринными патологиями важно регулярно проходить плановые осмотры у специалистов, что поможет своевременно предупредить развитие осложнений.

Лечение различных заболеваний стоит проводить только под контролем специалиста и в соответствии с его рекомендациями. Некоторые группы лекарственных препаратов, в том числе для снижения уровня холестерина в крови, артериального давления, а также антибактериальные и гормональные средства могут привести к повышению уровня кальция в организме и нарушению его обмена.

Для предупреждения кальциноза следует вести активный образ жизни, который помогает восстановить нормальный метаболизм, отказаться от употребления алкогольных напитков и табакокурения.

Кальцификация тканей – патологический процесс, связанный с высокой концентрацией кальция в организме. Поражает сердечно-сосудистую, нервную, опорно-двигательную, пищеварительную и мочевыделительную системы. Для предупреждения болезни необходимо правильно питаться и вести здоровый образ жизни. В качестве терапии назначается курс медикаментозных препаратов для устранения причины патологического процесса и нормализации уровня кальция и магния в крови.

Эксперт статьи:

Татаринов Олег Петрович

Врач высшей категории, врач невролог, физиотерапевт, специалист УВТ, ведущий специалист сети «Здоровье Плюс»

Компактная кость у эмбриона. Развитие скелета плода

Основное различие между двумя типами кости и способ замещения губчатой кости компактной можно видеть на простой схеме, где пластинки изображены в виде линий, подчеркивая, таким образом, то, что называют пластинчатой архитектурой кости.

На рисунке показано расположение пластинок и костномозговых ячеек в губчатой кости. Остеобласты, образовавшие трабекулы, расположены еще вдоль них на поверхности, обращенной к костномозговой ячейке — у последней сформированной пластинки.

Если кость должна превратиться в компактную, эти остеобласты вновь активизируются и откладывают ряд концентрических пластинок, заполняющих костномозговые ячейки. Часто, если костномозговые ячейки имеют неправильную форму, они сначала округляются путем локальной резорбции уже сформировавшейся кости.

После этого продолжается отложение концентрически расположенных пластинок, иногда называемых гаверсовыми пластинками по имени исследователя, впервые детально их описавшего. Пластинки трабекул губчатой кости, когда она превращается в компактную, обычно называют интерстициальными пластинками.

Однако по сравнению с костномозговыми ячейками губчатой кости они очень малы, что и придает кости после отложения концентрических пластинок такой вид, который позволяет назвать ее «компактной».

Развитие скелета плода

Вопрос о развитии скелета очень сложен и поэтому изложить его здесь достаточно полно нельзя. Мы познакомимся лишь с основными чертами процесса формирования характерных типов костей, как, например, с образованием плоских костей, с ходом становления и роста длинных костей, с выделением центров окостенения в общей хрящевой массе при образовании таких костей, как позвонки, или сложные кости черепа, вроде затылочной.

Если к этому добавить изучение процесса формирования суставов, то мы будем иметь обстоятельное представление о факторах, способствующих образованию всего скелета. Этих знание будет достаточно для изучения деталей развития любой интересующей нас кости.

Плоские кости, как, например, кости черепа и лица, имеют большей частью перепончатое происхождение. Мы уже знакомы с ранними этапами их развития, рассмотрев гистогенез покровной кости. После того как закладка первичной губчатой кости приобретает форму, напоминающую кость взрослого человека, вокруг нее скопляется мезенхима.

В этом скоплении мезенхимы находятся клетки, обладающие потенциальной способностью к формированию кости. Остеобласты вскоре становятся активными и начинают откладывать вокруг губчатого центра растущей кости плотный слой параллельных пластинок). Анатомы называют этот плотный периферический слой наружной пластинкой кости. Внутренняя часть, которая у плоских костей обычно остается губчатой, называется diploe. Мезенхима, сохраняющаяся в костномозговых ячейках diploe, развивается в красный костный мозг, богатый кроветворными элементами.

Процесс роста нижней челюсти, который вначале протекает по типу развития плоских костей, позднее принимает сложный характер и завершается уже по типу развития компактной кости.

Гистогенез кости эмбриона. Перепончатые кости плода

Кость не образуется в растущем организме на пустом месте. Она всегда создается в участке, до этого занятом менее специализированной соединительной тканью. Это замещение одной ткани другой, происходящее при образовании кости, является прекрасным примером пластичности развития соединительных и опорных тканей, о которой говорилось в начале этой главы.

Образование некоторых костей начинается в местах, уже занятых соединительной тканью. О таких костях говорят, что они имеют перепончатое происхождение, или называют их «покровными костями». Другие кости формируются в местах, занятых хрящом. В этом случае говорят, что кости имеют эндохондральное происхождение, или называют их «хрящевыми костями».
Эти названия связаны исключительно со способом развития кости, а не с какими-либо различиями в гистологической структуре уже сформированных костей.

Следует также знать, что понимается гистологами под названием «губчатая» и «компактная» кость. Эти названия характеризуют не происхождение, а плотность уже сформированных костей. В процессе развития все кости проходят через губчатую стадию. Некоторые кости остаются губчатыми в течение всей жизни, другие кости благодаря дальнейшему отложению основного вещества становятся компактными. В некоторых местах большинство костей является компактными, а в других — губчатыми.
Когда кость в целом называется компактной или губчатой, то это лишь образное выражение, указывающее на преобладание того или иного состояния.

Процесс развития кости лучше всего излагать, начиная с перепончатого образования губчатой кости; затем мы перейдем к описанию формирования губчатой кости в хряще и, наконец, опишем изменения, благодаря которым образовавшаяся тем или иным способом губчатая кость превращается в компактную.

Перепончатые кости плода

В тех же местах, где должно начаться образование перепончатой кости, находится множество мезенхимных клеток и большое количество мелких кровеносных сосудов. Разбросанные по всему участку мезенхимные клетки стремятся соединиться в вытянутые группы, расположенные в различных направлениях. Расположение этих групп является первым признаком окончательного структурного плана кости. Ось удлиненной группы клеток составляет пучок нежных волокон, образованных в результате секреторной деятельности клеток.

После того как осевой пучок волокон становится более заметным, клетки начинают более или менее равномерно распределяться вдоль него таким образом, что на продольном разрезе пучок оказывается окруженным рядами клеток.

Если прослеживать аксиальный пучок волокон от его. менее плотного молодого конца к более толстому, раньше образовавшемуся концу, то различить отдельные волокна становится все более трудным. Возможно, что это изменение связано с пропитыванием и склеиванием коллагеновых волокон оссеомукоидом — веществом, химически близким к коллагену.

Образующаяся таким образом волокнистая субстанция создает первичный остов, где в дальнейшем откладываются соли кальция. Этот остов до начала обызвествления называется гистологами оссеином, или остеоидом. Название «основное вещество кости» при меняется только к оссеину, пропитанному солями кальция. Основное вещество кости можно сравнить с железобетоном. При постройке дотоги или стены в формы вначале помещаются стальные переплеты, а затем уже наливается бетон. Сталь придает получающейся структуре упругость и сопротивляемость к деформации.

Бетон придает ей прочность. Точно так же и в кости оссеиновый остов связывает воедино ее отдельные части и придает ей упругость, а соли кальция, которыми пропитан остов, придают основному веществу форму и прочность.

Читайте также: