Эндохондральная оссификация | |
---|---|
Световая микрофотография некальцифицированной эпифизарной пластинки, демонстрирующая эндохондральное окостенение: здоровые хондроциты (вверху) становятся дегенерирующими (внизу), что характерно для кальцинированного внеклеточного матрикса. | |
Анатомическая терминология [редактирование Викиданных ] |
Эндохондральная оссификация - один из двух основных процессов эмбрионального развития скелетной системы млекопитающих посредством которого создается костная ткань. В отличие от внутримембранозной оссификации, которая представляет собой другой процесс образования костной ткани, хрящ присутствует во время эндохондральной оссификации. Эндохондральная оссификация также является важным процессом во время рудиментарного формирования длинных костей, роста длины длинных костей и естественного заживления переломов костей.
Модель хряща будет увеличиваться в длину за счет непрерывного деления клеток хондроцитов, которое сопровождается дальнейшей секрецией внеклеточного матрикса. Это называется межклеточным ростом. Процесс аппозиционного роста происходит, когда модель хряща также увеличивается в толщине из-за добавления большего количества внеклеточного матрикса на периферическую поверхность хряща, что сопровождается новыми хондробластами, которые развиваются из надхрящницы.
Первый участок окостенения находится в первичном центре окостенения, который находится в середине диафиза (стержня). Затем:
Примерно во время рождения у млекопитающих вторичный центр окостенения появляется на каждом конце (эпифизе) длинных костей. Надкостничные зачатки несут мезенхиму и кровеносные сосуды, и этот процесс аналогичен процессу, происходящему в первичном центре окостенения. Хрящ между первичным и вторичным центрами окостенения называется эпифизарной пластинкой, и он продолжает формировать новый хрящ, который заменяется костью, процесс, который приводит к увеличению длины кости. Рост продолжается до тех пор, пока человеку не исполнится около 20 лет или пока хрящ в пластине не будет заменен костью. Точка слияния первичного и вторичного центров окостенения называется эпифизарной линией.
Увеличение диаметра костей вокруг диафиза происходит за счет отложения кости под надкостницей. Остеокласты во внутренней полости продолжают резорбировать кость до тех пор, пока не будет достигнута ее конечная толщина, при которой скорость образования снаружи и деградации изнутри остается постоянной.
Во время эндохондрального окостенения на уровне светового микроскопа можно увидеть пять различных зон.
Название | Определение |
---|---|
Зона покоящегося хряща | Эта зона содержит нормальный покоящийся гиалиновый хрящ. |
Зона пролиферации / колонки клеток | В этой зоне хондроциты подвергаются быстрому митозу, образуя характерные стеки. |
Зона созревания / гипертрофии | В этой зоне хондроциты подвергаются гипертрофии (увеличиваются в размерах). Хондроциты содержат большое количество гликогена и начинают секретировать щелочную фосфатазу. |
Зона кальцификации | В этой зоне хондроциты умирают или мертвы, оставляя полости, которые позже будут заполнены костеобразующими клетками. Хондроциты здесь умирают, когда они больше не могут получать питательные вещества или выводить отходы путем диффузии. Это связано с тем, что кальцифицированный матрикс намного менее гидратирован, чем гиалиновый хрящ. |
Зона окостенения | Остеопрогениторные клетки проникают в эту область и дифференцируются в остеобласты, которые образуют матрикс, который кальцинируется на поверхности кальцинированного хряща. За этим следует резорбция комплекса кальцифицированный хрящ / кальцифицированная кость. |
Во время заживления перелома часто образуется хрящ, который называется костной мозолью. Этот хрящ в конечном итоге превращается в новую костную ткань в процессе эндохондральной оссификации. Недавно было показано, что биомиметическая кость, такая как апатит, ингибирует образование кости через путь эндохондрального окостенения за счет гиперстимуляции рецептора внеклеточного кальция (CaSR).
Трихромное окрашивание по Массону Голднеру пластина роста большеберцовой кости кролика.
Срез плодной кости кошки. ir. Разрыв поднадкостничной ткани. п. Фиброзный слой надкостницы. о. Слой остеобластов. я. Поднадкостничный костный налет. (Из «Анатомии» Куэйна, Э.А. Шефер.)