04/13/23

Ţesutul osos şi osteogeneza

Ţesutul osos: ţesut conjunctiv specializat, matrice extracelulară

impregnată cu săruri minerale

04/13/23

Componente şi funcţii

Matricea extracelulară Celulele ţesutului osos

Osteoprogenitoare Osteoblastele Osteocitele Osteoclastele

Funcţii Rezistenţă mecanică Metabolică (rezervor pentru

săruri de calciu)

04/13/23

Structura ţesutului osos

Unitatea morfologică de bază: lamela osoasă

Conţine celule şi matrice Tipuri

Compact sau haversian Spongios sau trabecular

Variante Imatur sau primar: fibre

colagene aranjate dezordonat Matur sau secundar

(lamelar) fibre colagene dispuse ordonat

OI

OI

OM

OM

04/13/23 Os imatur

04/13/23

Os matur

04/13/23

Celulele ţesutului osos

Proprii Osteoprogenitoare Osteoblaste Osteocite

Origine medulară osteoclastele

Celulele osteoprogenitoare Suprafeţe osoase Se pot transforma în

osteoblaste Ovoidale, turtite, cu puţine

organite nespecifice

Celule osteoprogenitoare

04/13/23

Osteoblastele

Celule diferenţiate care secretă matrice osoasă Origine: celule osteoprogenitoare Morfologie

Poliedrice sau cuboidale, prelungiri scurteNucleu central, eucromatic, cu nucleolCitoplasmă bazofilă cu numeroase organite şi incluziuni

Funcţii Sintetizează oseină, colagen I şi proteine noncolageneReceptori pentru parathormon (secretă o substanţă care

activează osteoclastele)

04/13/23

P ObOc

04/13/23

Os compact

04/13/23 Osteoblast, detaliu

04/13/23

Matricemineralizată

Matricenemineralizată

ColagenOsteoblast

Golgi

04/13/23

Osteocitele

Celulele osoase mature Mai mici decît

osteoblastele Incluse în matrice Lacunele matricei, conţin

osteocite, interconectate prin canaliculi

Canaliculii conţin prelungirile osteocitelor, interconectate (gap)

04/13/23

Osteocite incluse în lacune

04/13/23

04/13/23

Osteocit (1), osteoblast (2), osteoprogenitoare (3)

1

2

3

04/13/23

Prelungirea osteocitului

Canalicul

Glicogen

Matricenemineralizată

Matricemineralizată

Joncţiuneîntre

osteocite

04/13/23

Forme funcţionale de osteocite

De repausCitoplasmă cromofobă sau slab bazofilăReticul endoplasmic rugos redusMatrice matură, calcificată, apoziţionată plasmalemei

FormatoareCitoplasmă bazofilăOsteoid în jurul celulei

Resorbtive Citoplasmă acidofilă În jurul celulei: matrice discontinuă (zone de resorbţie)

04/13/23

repaus formator resorbtiv

04/13/23

Osteosarcom

04/13/23

Osteoclastul

Gigantă multinucleată Resorbţia matricei Origine: monocite

sanguine Localizare: suprafeţe

osoase Nuclei: 10-60, la polul

opus suprafeţei de contact Citoplasmă acidofilă:

lizozomi (fosfatază acidă, colagenază)

04/13/23

Os

Oc

OsteoclasteLacune Howship

04/13/23

Oc

S

04/13/23

Organizare ultrastructurală Pol activ, de resorbţie: în contact cu suprafaţa

osoasă Numeroşi microvili: implicaţi în endocitoză Citoplasma de sub microvili: numeroase filamente

contractile: deplasările celulei (zona “clară”) Zona veziculară: lizozomi cu hidrolaze acide Incluziuni de colagen degenerat şi cristale de

hidroxiapatită Nucleii şi organitele nespecifice: la polul opus

suprafeţei de contact (polarizare funcţională)

04/13/23

nucleu

mitocondrii

Golgi

Os resorbit

microvili

04/13/23

Osteoclast, detaliu al suprafeţei de resorbţie

04/13/23

Funcţiile osteoclastului

Resorbţia şi remodelarea ţesutului ososMaximă în osteogeneză şi repararea fracturilorEnzimele lizozomale: realizează mediu acid

Secretorie Mobilitate la nivelul suprafeţelor osoase prin filamentele

contractile Stimulate de secreţia osteoblastelor Receptor membranar pentru calcitonină, care îi blochează

funcţia resorbtivă Durată lungă de viaţă şi activitate intermitentă Resorbţia incompletă aberantă de ţesut osos: osteopetroză

04/13/23

Matricea extracelulară (acidofilă)• sintetizată de osteoblaste şi osteocite formatoare• substanţe organice şi anorganice• substanţele organice

• colagen de tip I, glicozaminoglicani• proteine non-colagene• osteonectină, osteopontină, osteocalcină

• substanţe anorganice• săruri de calciu şi fosfor depuse de-a lungul fibrelor colagene (cristale de hidroxiapatită)• apă, electroliţi

• osteomalacie• conţinutul în săruri minerale se reduce la 35%

04/13/23

Matrice osoasă impregnată cusăruri de calciu

Reacţia von Kossa

04/13/23

Hipocalcemia: calciu seric <2.2 mmol/l

Cauze: malabsorbţie, deficit D3, hiporaratiroidism postoperator

Clinic: hiperexcitabilitate neuromusculară, spasme, tetanie, adinamie, oboseală musculară

Hipercalcemie: calciu seric >2.8 mmol/l

Cauze: metastaze osoase osteolitice, substanţe asemănătoare PTH secretate de tumoră, hiperparatiroidism primar

Clinic: hipercalciurie, alcaloză metabolică, tahicardie, scurtare interval QT pe EKG

04/13/23

Tipuri de ţesut osos: compact şi spongios

04/13/23

Ţesutul osos compact (haversian)

Localizare: diafiza oaselor lungi, corticala oaselor scurte şi late

Format din lamele osoase dispuse ordonatSistem haversian (osteonul) centrat de canal, structura

de maximă rezistenţăSistem interstiţial, lamele necentrate de canal,

solidarizează osteoaneleSistem cisrcumferenţial intern: lamele osoase lungi,

paralele cu suprafaţa internăSistem circumferenţial extern: lamele osoase paralele

cu suprafaţa externă

04/13/23

Sistemul Havers - osteonul

Unitatea morfofuncţională a osului compact

Paralel cu axul mare al osului Formă cilindrică (de coloană) Componente

Lamele osoase concentrice Canal osteonal, cu ţesut

conjunctiv şi vase sanguine Canalele osteoanelor vecine sunt

interconectate prin canale oblice (Volkmann)

04/13/23

Osteon, secţiune transversală

04/13/23

04/13/23

Dispoziţia concentrică a lamelelor osoase

04/13/23 Osteon, microscopie electronică

Oc

Oc

Ob

Ob

C

C

Op

Oc

04/13/23

Canal osteonal

Canal oblic

04/13/23

Canal osteonal

Canal oblic

04/13/23

Circumferenţial

Interstiţial

Osteon

04/13/23

Ţesutul osos spongios Format din trabeculi osoşi

ramificaţi Localizare: epifizele oaselor

lungi şi zona centrală a oaselor scurte şi late

Formează compartimente pentru măduva hematogenă

Trabeculii: formă, grosime şi orientare variabile

Excepţional conţin osteoane

04/13/23

Osul ca organ

Periost Suprafaţa externă Ţesut conjunctiv dens Conţine osteoprogenitoare

Endost Suprafaţa internă Un strat de celule osteoprogenitoare

Ţesut osos compact (periferic) Ţesut osos spongios (central) Cartilaj articular (epifize) Măduvă osoasă

04/13/23

Periost Endost

04/13/23

Periost

04/13/23

Endost

Osteoblast

Osteocit

04/13/23

Tipuri de măduvă osoasă Roşie osteogenă

Osteogeneză, ţesut reticular, osteoprogenitoare şi vase sanguine Roşie hematogenă

Oase late, scurte, vertebre: formează elemente figurate Ţesut reticular, mieloid şi vase sanguine

Galbenă În cavitatea diafizară a oaselor lungi Reversibilă hematogen (fracturi, anemii)

Cenuşie fibrilară La vîrstnici, fibre conjunctive, rare celule, ireversibilă hematogen

Gelatinoasă Numai în condiţii patologice Tuberculoză, tumori maligne

04/13/23

Nutriţie şi inervaţie

Nutriţia Ramuri arteriale din periost Capilare în canalele oblice

şi osteonale, apoi ajung la măduvă

Inervaţia Fibre nervoase amielinice Pătrund în canalele oblice şi

osteonale Rol vasomotor şi trofic Terminaţii încapsulate

(corpusculi senzitivi)

04/13/23

Osteogeneza

Procesul de formare a ţesutului osos

Intramembranoasă: pe model de ţesut conjunctiv (oase late)

Endocondrală: pe model de cartilaj hialin (schelet axial şi extremităţi)

Ambele: ţesut osos imatur (temporar), apoi secundar, lamelar (definitiv)

04/13/23

Condiţiile osteogenezei

Prezenţa celulelor osteoprogenitoare Vascularizaţie bogată: substanţe pentru sinteza

matricei extracelulare Diferenţierea celulelor osteoprogenitoare în

osteoblaste, care sintetizează matrice preosoasă (osteoid)

Mineralizarea matricei preosoase Prezenţa osteoclastelor: modelarea şi remodelarea

osului nou-format

04/13/23

Osteogeneza intramembranoasă

Modelul conjunctiv: ţesut mezenchimal Celulele mezenchimale se condensează şi se tranformă în

osteoblaste Osteoblastele sintetizează matrice şi o depun pericelular Continuarea sintezei şi depunerii de matrice: celulele se

depărtează unele de altele, dar rămîn conectate prin prelungiri

Osteoblastele se tranformă în osteocite Ţesutul osos nou-format: creşte prin apoziţie Ţesutul mezenchimal restant formează periostul

04/13/23

• primele trabecule osoase: de-a lungul fibrelor de colagen• între trabeculele osoase:ţesut mezenchimal şi vase, formează măduva osoasă• la periferie: os compact• oasele late: central os spongios,periferic os compact• oase care se formează prinosificare de membrană:

- oasele cutiei craniene- maxilarul superior

04/13/23

Os

Os

MM

Os

04/13/23

04/13/23

Osteogeneza endocondrală Model de cartilaj hialin Centrul primar de osificare: diafizar Centrele secundare: epifizare (tardive) Etape

Formarea modelului de cartilaj hialin Formarea osului periostal şi diferenţierea periostului Formarea centrului primar de osificare la mijlocul diafizei Formarea mugurelui conjunctivo-vascular periostal Celulele osteoprogenitoare periostale se diferenţiază în

osteoblaste, apar primele trabecule osoase Resorbţie: formarea cavităţii medulare Dezvoltarea longitudinală a diafizei: interstiţială Formarea centrilor secundari epifizari

04/13/23

1 – modelul de cartilaj2 – osul periostal3 – calcificarea matricei cartilajului diafizar4 – vasele şi ţesutul conjunctiv invadează cartilajul calcificat5 – proliferare vasculară în diafiză6 şi 7 – centrul epifizar proximal8 – centrul epifizar distal9 – dispare placa epifizară distală10 – încetarea creşterii

04/13/23

OP

C

A

C CH

MC

AOP

OP

OE

OE

C

OP

04/13/23

Centrul primar de osificare

04/13/23

Creşterea oaselor în lungime Continuă postnatal pînă la 18-20 ani Bazată pe prezenţa cartilajului de creştere (la limita diafiză

– epifiză) Discul de creştere: formează cartilaj spre epifiză şi ţesut

osos spre diafiză Zonele cartilajului de creştere:

Zona cartilajului de rezervăZona de proliferare (cartilajul hiperplazic, grupe axiale)Zona hipertroficăZona de calcificare a cartilajuluiZona de osificareZona de resorbţie

04/13/23

Os

Cartilaj calcificat

Cartilaj de rezervă

Proliferativă

Hipertrofică

Cartilaj calcificat

Resorbţie

Os

Osteoclast

Vas sanguin

Osteoblaste

04/13/23

04/13/23

04/13/23

04/13/23

Osificarea completă a cartilajului de creştere

04/13/23

Remodelarea Transformarea osului imatur în matur Orientarea osteoanelor în direcţia stimulului mecanic Condiţii de apariţie

În viaţa intrauterinăFormarea de noi osteoane şi trabecule osoase la adultRemodelarea continuă a osului spongios la adult

Etapele remodelării: con de resorbţie, canal de resorbţie, canal osteonal, depunerea de matrice

Tipuri de remodelare: internă şi externă Internă: formează noi osteoaneExternă: păstrează forma osului

Remodelare în exces:osteoporoză

Remodelare deficitară:microcefalie

04/13/23

Osteoporoză

04/13/23

Repararea fracturilor Prin osificare membranoasă Etape

HemoragicăHemostaticăGranulaţieHipertrofia periostului şi

endostuluiCalus temporarFormarea de cartilaj hialinCalusul definitivRemodelare

04/13/23 Calus – activarea celulelor osteoprogenitoare

04/13/23

Articulaţii

Capetele articulare osoase: ţesut osos spongios acoperit de os compact

Cartilajul articular. hialin Discul intraarticular: fibrocartilaj (meniscul) Capsula articulară, ligamentele articulare Sinoviala: vili sinoviali (ax conjunctiv acoperit de

epiteliu simplu cuboidal) Lichidul sinovial: similar plasmei, cu mult acid

hialuronic

04/13/23

?

04/13/23

?

?

04/13/23

04/13/23

04/13/23

04/13/23

04/13/23

04/13/23