Mikroskopická stavba kostní tkáně

Kost je jedna z nejtvrdších tkání v lidském těle. Skládá se z buněk a mezibuněčné hmoty (tvořena těmito buňkami, objemem převažuje). Mezibuněčná hmota obsahuje složku vláknitou a amorfní. Kost je mineralizována solemi kalcia → obtížné zpracování kosti pro histologické vyšetření:

• výbrus kostní tkáně (zalití do kanadského balzámu) – nejsou zachovány buňky, lze studovat kostní matrix;
• běžné histologické metody pro dekalcifikaci (Bouinova tekutina, zalití do celodalu nebo celoidinu) – buňky zůstávají zachovány.

Povrch kostní tkáně

Na povrchu lemována vrstvami kolagenního vaziva → endost na vnitřním povrchu a periost na vnějším. Endost i periost mají zevní vazivovou vrstvu a vnitřní vrstvu – zde uloženy prekurzory osteoblastů (buňky osteoprogenitorové, preosteoblasty). Endost je tenčí než periost, tvořen tenkou vnitřní vrstvou oploštělých preosteoblastů a malým množstvím vazivové tkáně (zde četné drobné cévy). Zevní vrstva periostu tvořena hustým kolagenním vazivem. Nacházíme zde také fibroblasty, kolagenní vlákna, cévy i vlákna nervová.

• Sharpeyova vlákna – svazky kolagenních vláken penetrující ze zevní vrstvy periostu do kostní matrix, připojují periost pevně ke kosti.

Vnitřní vrstva periostu (kambiová) obsahuje preosteoblasty. Jedná se o přímé prekurzory osteoblastů (osteoprogenitorové buňky). Jsou ploché, bez schopnosti dělení. Mají charakter nediferenciovaných buněk. Vně preosteoblastů se nachází malý Golgiho aparát a málo vyvinuté drsné endoplazmatické retikulum. V klidové fázi tyto buňky nejeví vysokou biosyntetickou aktivitu, mohou se však aktivovat a diferencovat v osteoblasty. Hrají významnou úlohu při procesu růstu a hojení kosti (v průběhu hojení se mohou diferencovat nejen v osteoblasty, ale i v chondroblasty nebo fibroblasty). Jejich hlavní funkce je především výživa kostní tkáně, zdroj nových osteoblastů pro růst, přestavbu a náhradu kostní tkáně (méně než periost).

Buňky kostní tkáně

Mezi buňky kostní tkáně patří osteoblasty, osteocyty (prekurzory – preosteoblasty) a osteoklasty.

Osteoblasty

Osteoblast (aktivní)

Leží vedle sebe na povrchu trámců kostní tkáně. Uspořádání je obdobné jako uspořádání buněk v jednovrstevném epitelu. Osteoblasty vysílají výběžky, které se vzájemně dotýkají a prodlužují se, když začnou buňky obklopovat nově syntetizovanou matrix. Mají charakter buněk syntetizujících proteiny pro export. Pokud aktivně syntetizují matrix, jsou kubické (nízce cylindrické), mají bazofilní cytoplazmu a vykazují vysokou aktivitu alkalické fosfatázy. Se snížením syntetické aktivity se oplošťují a klesá produkce alkalické fosfatázy. Mají velké světlé jádro, mohutné GER, velký GK (pod jádrem), v bazální oblasti buněk četné sekreční vezikuly. Syntetizované látky se z buňky vylučují na povrchu, který je v kontaktu s kostním matrix. Osteoblasty produkují organické komponenty kostní matrix – kolagen I, glykosaminoglykany, proteoglykany, glykoproteiny. Osteoid je nově syntetizovaná matrix v blízkosti osteoblastů, která ještě nebyla mineralizovaná. Také ukládání anorganických látek do kostní matrix je také závislé na přítomnosti osteoblastů. Osteoblasty se nedělí, jakmile se obklopí mezibuněčnou hmotou, stávají se z nich osteocyty (za určitých podmínek mohou osteocyty dediferencovat zpět v osteoblasty nebo preosteoblasty).

Osteocyty

Osteocyty

Osteocyty jsou uloženy jednotlivě v lakunách. Vysílají tenké, dlouhé výběžky cytoplazmy, které jsou uloženy v úzkých kanálcích v kostní matrix (canaliculi ossium). Výběžky sousedních osteocytů jsou v kontaktu s četnými nexy. Pomocí nexů osteocyty komunikují vzájemně, ale i s vnitřním a vnějším povrchem kosti (zásobení živinami). Někdy může tento řetězec tvořit až 15 buněk. Ve srovnání s osteoblasty mají osteocyty menší jádro s větším množstvím heterochromatinu. Mají také méně vyvinuté GER, menší GK a malý počet lysozomů. Po resorpci kostní tkáně degenerují, nebo se opět přemění v osteoblasty. Jsou nezbytné pro existenci mezibuněčné matrix, mají v malé míře schopnost syntetizovat matrix a účastní se také na jeho resorpci.

Osteoklasty

Osteoklast

Jedná se o volné buňky kostní tkáně. Osteoklasty jsou velké pohyblivé buňky s četnými výběžky. Nachází se na povrchu kostní tkáně v drobných prohlubních → Howshipovy lakuny. Obsahují 2–50 jader, velké množství acidofilní cytoplazmy s četnými volnými polyzomy. Mají nepříliš vyvinuté GER, GK, četné mitochondrie a hodně lysozomů. Osteoklasty mají složitou strukturu povrchu osteoklastu – vytvářejí tzv. invaginace, které výrazně zvětšují resorpční povrch buňky → zvlněný lem. Od ostatní cytoplazmy odděleny světlou zónou bez buněčných organel (pouze četné elementy cytoskeletu). Do oblasti pod zvlněným lemem se vyprazdňují lysozomy a vytvářejí prostředí s nízkým pH (přítomnost organických kyselin, které osteoklasty v malé míře produkují). V záhybech zvlněného lemu jsou četné krystalky solí kalcia a drobné vezikuly.

Osteoklasty patří do monocytomakrofágového systému. Vyvíjejí se z hemocytoblastu (hemopoetická kmenová buňka v kostní dřeni). Bezprostředními prekurzory osteoklastů jsou monocyty (osteoklasty vznikají jejich splýváním).

Mezibuněčná hmota

Mezibuněčná hmota má dvě složky - vláknitou a amorfní.

• Vláknitá složka – kolagenní vlákna (kolagen I) – 95 % organické hmoty kosti.
• Amorfní složka – proteoglykany obsahující chondroitinsulfát a keratansulfát, strukturální glykoproteiny (izolován osteonektin, sialoprotein, osteokalcin).

Anorganické látky tvoří 50 % suché váhy kostní matrix.

• Ionty kalcia, fosfátové ionty, ionty magnezia, kalia, natria, ionty citrátové a uhličitanové.
• Ionty kalciové a fosfátové převážně ve formě krystalků hydroxyapatitu (rozměry 40 × 25 × 3 nm).
• Na povrchu krystalků se molekuly hydroxyapatitu vyskytují v hydratované formě – vrstvička nasyceného roztoku usnadňuje uvolňování iontů kalcia z kostí.
• Spojení kolagenních vláken a hydroxyapatitu je příčinou pevnosti kostní tkáně.

Odkazy

Virtuální mikroskop

Lamelová kost kompaktní - HE (výbrus)

Lamelová kost spongiosní - HE

Související články

• Kost
• Osifikace
• Osifikace chondrogenní
• Osifikace desmogenní
• Růst a hojení kosti
• Struktura a přestavba kosti

Použitá literatura

• JUNQUEIRA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O. KELLEY. Základy histologie. 7. vydání. Jinočany : H & H, 1997. 502 s. a LANGE medical book; ISBN 80-85787-37-7.