Гистология костной ткани человека

Способы наращивания кости

Современные технологии восстановления кости позволяют производить установку имплантов на любом участке челюстной кости, независимо от ее состояния.

На сегодняшний момент применяются такие способы наращивания костной ткани, как:

• Пересадка костных блоков.
• Костная регенерация.
• Синус — лифтинг.
• Костная пластика.

Направленная костная регенерация

При ее проведении производят подсадку костной ткани в виде мембраны, которая обладает высокой степенью биосовместимости и обеспечивает образование костной ткани.

• Такие мембраны изготавливают из коллагенового волокна.
• Они бывают рассасывающимися и не рассасывающимися.
• После вживления мембраны раневая поверхность зашивается.

После того, как образуется костная ткань, проводят имплантацию.

Имплантация костных блоков

После удаления зуба остается большая лунка.

При установке импланта, чтобы он лучше закрепился в костной ткани, в некоторых случаях, применяют костные материалы.

Костная пластика

Используется реже, чем предыдущие способы.

Представляет собой наращивание кости с использованием трансплантата.

• Суть операции сводится к подсадке костной ткани, взятой с участка нижней челюсти (области подбородка) или верхней (за зубами мудрости).
• Вживленный фрагмент костной ткани фиксируется титановыми винтами.

Спустя 4 – 6 месяцев винты извлекаются и осуществляется имплантация.

Как проводится

• Производится разрез десны.
• С помощью специальных инструментов расщепляется и раздвигается костная ткань.
• В образовавшуюся полость погружается остеопластический материал.
• Фиксация трансплантата при помощи титановых винтов.
• Заполнение промежуточных дефектов костнопластической крошкой.
• Накладывание специальной мембраны и ушивание десны.

Импланты можно устанавливать приблизительно через полгода.

Особые свойства

В эластических хрящах очень мало сосудов. И это объяснимо, ведь сильная динамическая нагрузка способна их повредить. Как же питается хрящевая соединительная ткань? Функции эти берет на себя межклеточное вещество. В гиалиновом хряще вообще нет сосудов. Их трущиеся поверхности довольно жесткие и плотные. Питание их осуществляется за счет синовиальной жидкости сустава.

В матриксе вода перемещается свободно. Она содержит все необходимые вещества для обменных процессов. Протеогликановые компоненты в хрящах идеально связывают воду. Она как несжимаемая субстанция обеспечивает жесткость и дополнительную амортизацию. При нагрузках вода принимает на себя воздействие, растекается по всему межклеточному пространству и плавно снимает напряжение, препятствуя необратимым критическим деформациям.

В теле взрослого человека до 2 % массы приходится на хрящевую ткань. Где она сосредоточена и какие функции выполняет? Хрящевая и костная ткань в эмбриональном периоде не дифференцируется. У зародышей костей нет. Они развиваются из хрящевой ткани и образуются к моменту рождения. Но часть ее так и не окостеневает. Из нее образуются уши, нос, гортань, бронхи. Также она присутствует в суставах рук и ног, сочленениях лобковых костей, межпозвоночных дисках, менисках коленей.

Развитие хряща происходит в несколько этапов. Сначала клетки мезенхимы насыщаются водой, округляются, утрачивают отростки и начинают продуцировать вещества для матрикса. После этого происходит их дифференцировка на хондроциты и хондробласты. Первые оказываются плотно окруженными межклеточным веществом. В таком состоянии они могут делиться ограниченное количество раз. После таких процессов образуется изогенная группа. Клетки, оставшиеся на поверхности ткани, становятся хондробластами. В процессе продуцирования веществ матрикса происходит окончательная дифференцировка, формируется структура с отчетливым делением на тонкую кайму и основу ткани.

Организация скелета

В строение скелета входит несколько групп костей. Одна содержит в себе позвоночник, черепную коробку, грудную клетку и ребра – это основная группа, которая является несущей конструкцией и образует каркас.

Во вторую, добавочную группу, входят косточки формирующие руки, ноги и кости, обеспечивающие соединение с осевым скелетом. Более подробно каждая группа описана ниже.

Основной или осевой скелет

Череп – является костной основой головы. По форме он представляет собой половину эллипсоида. Внутри черепной коробки расположен головной мозг, здесь же нашли себе место органы чувств. Служит твердой опорой для элементов дыхательного и пищеварительного аппарата.

Грудная клетка – костная основа груди. Имеет сходство со сжатым усеченным конусом. Она является не только опорным, но и подвижным устройством, участвуя в работе легких. В грудной клетке помещены внутренние органы.

Позвоночник – важная часть скелета, он обеспечивает устойчивое вертикальное положение тела и вмещает в себе спиной мозг, защищая его от повреждений.

Добавочный скелет

Пояс верхних конечностей – предоставляет возможность верхним конечностям присоединяться к осевому скелету. В его состав входит пара лопаток и пара ключиц.

Верхние конечности – уникальный рабочий инструмент, без которого не обойтись. В состав входят три отдела: плечевой, предплечья и кисти.

Пояс нижних конечностей – присоединяет нижние конечности к осевому каркасу, а также является удобным вместилищем и опорой для пищеварительной, половой и мочевыделительной системы.

Нижние конечности – в основном выполняют опорную, двигательную и рессорную функции человеческого тела.

О скелете человека с названием костей, а также сколько их всего в теле и каждом отделе, изложено ниже.

Строение костной ткани

По химическому составу костная ткань состоит из 70% неорганических и из 30% органических веществ. Неорганические вещества  представлены в большей степени солями кальция. Такое соотношение веществ позволяет скелету человека быть одновременно крепким и пластичным. Ведь ежедневно человеческий организм подвергается различным воздействиям со стороны внешней среды.

При снижении процентного содержания органических веществ структура ткани становится хрупкой и ломкой, что может приводить к ее разрушению даже при незначительных воздействиях. Если снижается доля минеральных веществ, скелет может потерять свою прочность.

Образована костная ткань клеточными элементами и межклеточным веществом, так называемым костным матриксом.

Костный матрикс

Межклеточное вещество состоит из балластной субстанции  и органических волокон. Волокна строятся из нитей коллагена 1, 2 типов. Они образуют связки, которые в костях залегают параллельно длиннику кости или хаотично, в зависимости от конкретной функции данной структуры. Балластная субстанция содержит в своем составе гликозаминогликаны и протеогликаны.

В соединительной ткани содержится много органических и неорганических кислот, которые, образуя комплексы с кальцием, формируют соляные кристаллы. Они откладываются в балластной субстанции и в органических волокнах, что обеспечивает прочность ткани и защищает ее от механических травм.

Клетки костной ткани

К основным клеточным элементам ткани относят остеобласты, остеоциты, остеокласты.

Основными клетками костной ткани являются остеоциты. Они имеют отростчатую форму с ярко выраженным ядром и небольшим количеством цитоплазмы. Основная задача остеоцитов — осуществлять выход веществ из клеток в межклеточную жидкость. Остеоциты образуются из остеобластов, после чего деление этих клеток прекращается.

Остеобласты относятся к синтезирующим и белоксекретирующим клетками. Рибосомы этих клеток синтезируют коллаген и сложные белки, после чего эти компоненты выходят в межклеточное пространство. За счет этих соединений формируется органическая составляющая скелетной соединительной ткани.

Через клеточную мембрану остеобластов в межклеточный матрикс проникают соли кальция, благодаря чему происходит минерализация балластного вещества и связок органических волокон.

Остеобласты располагаются в ростковом слое надкостницы и пребывают в неактивном состоянии. В случае нарушения целостности ткани эти клетки активируются и начинают синтезировать ее новые компоненты. За счет работы остеобластов восстанавливается целостность костей в случае их повреждения.

Остеокласты — это костеразрушающие клетки. Они представляют собой крупные клеточные элементы с большим количеством ядер и специализированных органелл.  Основная задача этих клеток —  рассасывание ткани. Это происходит за счет наличия в цитоплазме многочисленных лизосом и ферментсодержащих вакуолей. Эти клетки препятствуют избыточному росту кости. При повреждении ткани остеобласты лизируют разрушенные участки, освобождая место новым клеткам.

Хрящевая ткань: строение и функции

Ее характерная черта – рыхлость в расположении клеток. Рассматривая их по отдельности, можно заметить, как четко отделены они друг от друга. Связкой между ними выступает межклеточное вещество – матрикс. Причем у разных видов хрящей оно образовано кроме основного аморфного вещества различными волокнами (эластичными и коллагеновыми). Хотя они имеют общее белковое происхождение, но различаются по свойствам и в зависимости от этого выполняют различные функции.

Все кости организма сформировались из хрящей. Но по мере роста их межклеточное вещество заполнилось кристаллами солей (в основном кальция). В результате кости приобрели прочность и стали частью скелета. Хрящи также выполняют опорные функции. В позвоночнике, находясь между сегментами, они воспринимают постоянные нагрузки (статические и динамические). Ушные раковины, нос, трахея, бронхи – в этих участках ткань играет больше формирующую роль.

Рост и питание хряща осуществляются через надхрящницу. Она в ткани является обязательной частью, кроме суставов. В них между трущимися поверхностями присутствует синовиальная жидкость. Она омывает, смазывает и питает их, отводит продукты обмена.

В хряще мало клеток, способных к делению, и много пространства вокруг них, заполненного различным по свойствам белковым веществом. Из-за такой особенности процессы регенерации часто в большей мере идут именно в матриксе.

Выделяют два вида клеток ткани: ходнроциты (зрелые) и хондробласты (молодые). Различаются они размерами, местом и способом расположения. Хондроциты имеют округлую форму, и они крупнее. Располагаются парами или в группах до 10 клеток. Хондробласты обычно мельче и находятся в ткани по периферии или же одиночно.

В цитоплазме клеток под оболочкой накапливается вода, имеются включения гликогена. Кислород и питательные вещества поступают в клетки диффузно. Там происходит синтез коллагена и эластина. Они необходимы для формирования межклеточного вещества. От его специфики зависит, какого типа это будет хрящевая ткань. Особенности строения и функции гортани отличаются от межпозвоночных дисков, в том числе и содержанием коллагена. В ушных раковинах, в хряще носа межклеточное вещество состоит на 30 % из эластина.

Как классифицируется хрящевая ткань? Функции ее зависят от преобладания в матриксе специфических волокон. Если в межклеточном веществе больше эластина, то хрящевая ткань будет более пластична. Она почти такая же прочная, но пучки волокон в ней тоньше. Они хорошо выдерживают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, способны к деформациям без критических последствий. Такие хрящи называют эластическими. Их ткани формируют гортань, ушные раковины, нос.

Если в матриксе вокруг клеток большое содержание коллагена со сложной структурой построения полипептидных цепей, такой хрящ называют гиалиновым. Он чаще всего покрывает внутренние поверхности суставов. Наибольшее количество коллагена сосредоточено в поверхностной зоне. Он играет роль каркаса. Пучки волокон в нем по структуре напоминают трехмерные переплетенные сети спиралевидной формы.

Есть еще одна группа: фиброзные, или волокнистые, хрящи. Они, как и гиалиновые, содержат в межклеточном веществе большое количество коллагена, но он имеет особую структуру. Пучки их волокон не имеют сложного переплетения и расположены вдоль оси наибольших нагрузок. Они более толстые, имеют особую прочность на сжатие, плохо восстанавливаются при деформации. Из такой ткани сформированы межпозвоночные диски, места стыка сухожилий с костями.

Благодаря особенным биомеханическим свойствам ткань хряща идеально подходит для связывания составляющих опорно-двигательного аппарата. Она способна принимать воздействие сил сжатия и растяжения при движениях, перераспределять их равномерно нагрузке, до некоторой степени поглощать или рассеивать.

Хрящи образуют устойчивые к истиранию поверхности. В совокупности с синовиальной жидкостью такие суставы при допустимых нагрузках способны продолжительное время нормально выполнять свои функции.

Сухожилия – это не хрящевая ткань. Функции их также заключаются в связывании в общую систему костно-мышечного аппарата. Они также состоят из пучков коллагеновых волокон, но их структура и происхождение другие. Хрящи носа, органов дыхания, ушных раковин кроме того что выполняют формирующую и опорную функции являются местом крепления мягких тканей. Но в отличие от сухожилий мышцы рядом с ними не имеют такой нагрузки.

Составные части кости

Кости человека состоят из следующих элементов: скелетная соединительная ткань, надкостница, красный и желтый костный мозг.

По строению и выполняемым функциям кости человека разделяются на трубчатые, губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные.

Трубчатые кости по форме имеют вид вытянутого цилиндра. Они состоят из диафиза (тело) и эпифизов (головки трубчатых костей). Во время движений человека, они часто выполняют роль рычага. Именно с этой функциональной особенностью связано высокое содержание компактного вещества. Кроме этого, они выполняют защитную функцию и функцию опоры.

Губчатые кости состоят из губчатого вещества и компактного вещества. К ним относят мозговой отдел черепа, а также кости грудной клетки и др.

Плоские кости, как и губчатые, не имеют костномозгового канала. Их основная функция — образование  стенок полостей, в которых располагаются внутренние органы, например, полости малого таза, полости черепа.

Смешанные кости имеют сложное строение. В их теле находится губчатое вещество, а остальные части представлены преимущественно компактным веществом. Они обладают особой прочностью. К этому виду костей относятся позвонки.

В течение всей жизни человека на различные отделы позвоночного столба постоянно воздействует осевая нагрузка, что в процессе онтогенеза и привело к появлению особо прочных костных структур. Именно поэтому смешанные кости обладают повышенной стойкостью к нагрузкам.

Воздухоносные кости имеют полость, наполненную воздухом. Это нужно для того, чтобы уменьшить вес кости, не теряя при этом ее прочности. Такое строение имеют кости свода черепа, где за счет полых пространств существенно снижается масса костной структуры.

Все кости снаружи покрыты слоем клеток и межклеточного вещества толщиной в десятую часть миллиметра. Этот слой называется надкостницей. В ней густой сетью проходят сосуды и нервы, залегают клеточные элементы.

Основная функция надкостницы — обеспечивать рост костей в ширину. Из-за повреждения этого слоя человек испытывает боль при переломах, так как именно здесь располагается  множество нервных сплетений.

В костномозговом канале и ячейках губчатого вещества находится костный мозг. Он выполняет защитную (иммунитет) функцию и обеспечивает процесс кроветворения. Костный мозг делится на красный и желтый. Во внутриутробном периоде и у новорожденных во всех костных структурах находится красный мозг. В полностью сформировавшемся организме он располагается только в губчатых костях и головках трубчатых костей.

По своему строению он состоит из соединительной ткани и специализированных клеточных элементов, способных к гемопоэзу. К клеточным элементам  относятся так называемые низкодифференцированные или стволовые клетки.

В самом костномозговом канале у сформированного организма залегает желтый мозг. По мере взросления человека красный костный мозг теряет специализированные клетки, они замещаются жировой тканью.

В каких случаях показано восстановление?

Показания к проведению восстановительных процедур:

1. После удаления зуба. Процесс атрофии запускается в любом случае, даже при отсутствии заболеваний пародонта. К тому же удаление бывает сложным (оперативное вмешательство), что может вызвать воспаление и нагноение. Подобные процессы только ускоряют разрушение. Чем дольше откладывается протезирование, тем больше развивается атрофия.
2. При пародонтите и пародонтозе. Пародонтит характеризуется разрушением альвеолярных отростков челюсти. Начинается боль, кровоточивость, оголение шейки зуба. При данных симптомах в большинстве случаев зуб подлежит удалению. Если структура альвеолярного отростка была нарушена атрофией, понадобится восстановление для дальнейшего протезирования.
3. При удалении старых имплантатов. Недобросовестные стоматологи могут установить неподходящий протез (слишком короткий, длинный или хрупкий). В подобных ситуациях они часто ломаются, травмируя костные и мягкие ткани. Доктор проводит операцию по извлечению остатков искусственного зуба и реконструкции кости.
4. После удаления кисты или опухоли (см. также: что такое зубная киста и каковы методы ее лечения?). При разрастании новообразований в процессе их удаления нередко затрагиваются твердые ткани. Для дальнейшей полноценной и комфортной жизни доктор должен восполнить их дефицит.
5. При переломах челюсти. В результате серьезных травм, которые сопровождались переломом костей и потерей зубов, доктору необходимо восстановить разрушенные участки для дальнейшего протезирования.

ЧИТАЕМ ТАКЖЕ: сколько заживает челюсть при переломе?

Нужно понимать, что главным показанием для регенерации кости является невозможность установки имплантатов. Слишком тонкая или короткая кость челюсти осложняет процедуру. К тому же это сказывается на качестве и долговечности работы.

Способы регенерации

В зависимости от степени деструктивных процессов применяют следующие методы терапии, которые помогают нарастить костную ткань:

1. медикаментозный (применим только на начальной стадии или в комплексном лечении),
2. оперативный (костная пластика, остеопластика, синус–лифтинг, аутотрансплантация, восстановление костными блоками),
3. фотодинамическая терапия,
4. электровибромассаж,
5. применение народной медицины (обычно применяется параллельно с медицинскими методами для повышения эффективности).

Медицинские методы

Самым эффективным методом лечения считается оперативное вмешательство. Современные технологии и материалы сводят к минимуму побочные эффекты, ускоряют процесс реабилитации и дают хорошие шансы на полную регенерацию.

Операции на верхней и нижней челюсти проводят по-разному. Это связано с анатомическими особенностями их строения.

Протезирование верхней челюсти при недостаточной площади кости опасно повреждением гайморового синуса. В результате развивается хронический гайморит или синусит. Для верхней челюсти стоматологи применяют синус-лифтинг (наращивание костной ткани). Операция бывает открытой и закрытой. Первый способ более сложный, проводится в несколько этапов, показан при высоте кости менее 7 мм. Закрытый синус-лифтинг является более щадящим, применим при наличии 8-10 мм кости.

ЧИТАЕМ ТАКЖЕ: протезирование при пародонтозе: можно ли ставить импланты?

Как же проводится костная пластика? Операция проходит под местной анестезией. С помощью небольшого надреза отслаивается десна, надкостница остается целой и живой. Распил кости по линии гребня делают с помощью ультразвука. Это наиболее безопасный метод с минимумом повреждений. В полость кости вводится регенерирующий материал или препарат. В конце накладываются швы. Процесс реабилитации быстрый и достаточно безболезненный. Формирование новых клеток происходит в течение 8 месяцев.

При незначительном убывании кости применяется остеопластика. В небольшой надрез в лунке удаленного зуба вводится специальный препарат, который способствует восстановлению тканей до момента протезирования.

ЧИТАЕМ ТАКЖЕ: как проводится восстановление зуба, сломанного под корень?На начальных стадиях или в профилактических целях стоматологами назначаются препараты на основе пептидных биорегуляторов. Они способствуют естественному росту костей челюсти, улучшают обменные процессы. Подобные медикаменты выпускаются в виде капсул, зубной пасты или бальзама.

Народные средства

Самое эффективное и действенное растительное средство для наращивания твердых тканей – окопник лекарственный. В лечении применяются корни растения. В них содержатся эфирные масла, алкалоиды, пектин, дубильные вещества и др. Окопник способствует росту новых клеток, отторгая при этом разрушенные и недееспособные. Растение обладает регенерирующим, противомикробным, противовоспалительным и тонизирующим действием.

Для приготовления лекарства понадобится 1 ст.л. измельченного корня на стакан кипятка. Настаивать отвар необходимо под крышкой в теплом помещении на протяжении 12 часов. Готовое средство используют в виде компрессов или полосканий.

Для улучшения действия окопника в него добавляют 25% раствор Димексида (то есть на 100 мл отвара понадобится 25 мл Димексида). Лекарство подходит для полосканий и аппликаций. Курс применения составляет не более 10 дней.