Caractéristiques, structure, formation et croissance du tissu osseux

Il os tissé est celui qui compose les os. L'os, ainsi que l'émail et la dentine, sont les substances les plus difficiles du corps des animaux. Les os constituent les structures qui protègent les organes vitaux: le cerveau est protégé par le crâne, la moelle épinière par la colonne vertébrale, et le cœur et les poumons sont à travers la cage thoracique.

Les os servent également de «leviers» pour les muscles qui y sont insérés, multipliant la force que ces muscles génèrent lors de l'exécution des mouvements. La rigidité fournie par l'os permet la locomotion et le soutien des charges contre la gravité.

Cellules de tissus osseux (Source: OpenStax College [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons)

L'os est un tissu vivant dynamique qui change constamment et ces changements sont stimulés par la pression et les tensions auxquelles ce tissu est soumis. Par exemple, la pression stimule la résorption (destruction) et la tension peut stimuler une nouvelle formation osseuse.

Les os constituent le principal dépôt de calcium et de phosphore de l'organisme: près de 99% du calcium total du corps humain est stocké dans le tissu osseux. La masse osseuse totale varie tout au long de la vie d'un animal. Pendant la phase de croissance, la formation osseuse dépasse la résorption (destruction) et le squelette se développe et se développe.

Initialement, sa longueur augmente puis son épaisseur, atteignant son maximum entre 20 et 30 ans chez l'homme. Chez l'adulte (jusqu'à environ 50 ans), il y a un équilibre entre la formation et la résorption osseuse.

Cet équilibre est donné par un processus de remplacement connu sous le nom de «remodelage osseux» et qui affecte, par an, de 10% à 12% de la masse osseuse totale. Par la suite, un processus dégénératif commence dans lequel la résorption dépasse la formation et la masse osseuse diminue lentement.

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Caractéristiques et structure

L'os a une cavité centrale appelée cavité centrale, qui abrite la moelle osseuse, un tissu hématopoïétique, c'est-à-dire un tissu formant des cellules sanguines. Ces structures sont couvertes par périoste, à l'exception des zones correspondant aux articulations synoviales.

Le périosteium a une couche externe de tissu conjonctif dense fibreux et une couche intérieure avec des cellules ostéogéniques, qui sont des cellules de formation osseuse ou des cellules d'ostéoprogènes.

La partie centrale de l'os est rembourrée par une monolay de cellules de tissu conjonctif mince et spécialisée. Endostio a des cellules d'ostéoprogène et d'ostéoblastes. L'os ainsi rembourré, a ses cellules intégrées dans une matrice [F1] [F2] extracellulaire calcifiée.

Les cellules des ostéoprogénitrices diffèrent dans les ostéoblastes et sont chargées de sécrétion de la matrice osseuse. Lorsqu'elles sont entourées de matrice, ces cellules sont inactivées et le nom des ostéocytes est inactivé.

Les espaces occupés par les ostéocytes dans la matrice sont appelés lagunes.

90% de la matrice organique est formée par des fibres de collagène de type I, une protéine structurelle également présente dans les tendons et la peau, et le reste est une substance de gelée homogène appelée substance fondamentale.

Os compact et os spongieux

Les fibres de collagène de la matrice sont disposées en grandes poutres et, dans l'os compact, ces fibres forment des couches concentriques autour des canaux à travers lesquels les vaisseaux sanguins et les fibres nerveuses (havers canaux) fonctionnent (havers). Ces couches forment des cylindres appelés "ostéones".

Chaque ostéone est délimitée par une ligne de cimentation formée par une substance fondamentale calcifiée avec peu de fibres de collagène et nourrit les vaisseaux qui sont dans les canaux de planage.

Dans l'os spongieux, de grandes plaques ou des spicules sont formées et les cellules sont nourries par diffusion du liquide extracellulaire de l'os aux trabeccules.

Les composants inorganiques de la matrice constituent environ 65% du poids sec de l'os et sont principalement formés par le calcium et le phosphore, en plus de certains éléments tels que le sodium, le potassium, le magnésium, le citrate et le bicarbonate, entre autres.

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Le calcium et le phosphore forment des cristaux d'hydroxyapatite [CA10 (PO4) 6 (OH) 2]. Le phosphate de calcium se trouve également sous forme amorphe.

Des cristaux d'hydroxyapatite sont disposés dans l'ordre.

Formation et croissance des os

Les os du crâne sont formés par un processus appelé "ossification intramembrane". Au lieu de cela, les os longs sont modélisés d'abord dans le cartilage puis transformés en os par ossification, qui commence dans la diaphyse de l'os et est appelé "ossification endochondrale".

La plupart des os plats se développent et se développent par formation osseuse intramembraneuse et ossification. Ce processus se produit dans le tissu mésenchymateux très vascularisé, dans lequel les cellules mésenchymateuses diffèrent dans les ostéoblastes qui commencent à produire une matrice osseuse.

C'est ainsi qu'un réseau de spicules et de trabatucues se forme, dont les surfaces sont peuplées d'ostéoblastes. Ces régions d'ostéogenèse initiales sont appelées centre d'ossification primaire. Cela forme l'os primaire avec des fibres de collagène orientées au hasard.

Ensuite, la calcification et les ostéoblastes piégés dans la matrice se produisent deviennent des ostéocytes, dont les extensions donnent naissance à des canaux. Alors que les réseaux trabéculaires se forment comme une éponge, le tissu conjonctif vasculaire donne naissance à la moelle osseuse.

L'ajout de trabécules périphériques augmente la taille de l'os. Dans l'os occipital (un os crânien dans la zone postérieure), il existe plusieurs centres d'ossification qui fusionnent pour former un seul os.

Chez les nouveau-nés, la plomberie entre les os avant et pariétale est des zones d'ossification qui n'ont pas encore été fusionnées.

Formation osseuse compacte

Les régions tissulaires mésenquimateuses qui restent sans calcifier en parties internes et externes formeront le périoste et l'endostio. Les zones d'os spongantes immédiatement jusqu'au périoste et à la duramade deviendront l'os compact et formeront la table interne et externe de l'os plat.

Pendant la croissance, dans les os longs, les zones spécialisées dans les épiphyses sont séparées de la diaphyse par une plaque de cartilage très active appelée plaque épiphysique.

La longueur osseuse augmente dans la mesure où cette plaque dépose un nouvel os à chaque extrémité de la diaphyse. La taille de la plaque épiphysaire est proportionnelle au taux de croissance et est affectée par plusieurs hormones.

Régulation

Parmi les hormones qui modulent cette plaque est l'hormone de croissance (GH) libérée par la croissance hypophysaire précédente similaire à l'insuline de type I (IGF-I) produite par le foie.

Alors que le taux d'activité mitotique dans la zone de prolifération est similaire au taux de résorption osseux de la zone, la taille de la plaque épiphysaire reste constante et l'os continue de croître.

Après 20 ans, l'activité mitotique diminue et la zone d'ossification atteint la zone du cartilage, rejoignant les cavités centrales de la diaphyse et des épiphyses.

La croissance longitudinale de l'os se termine lorsque la fermeture épiphysaire se produit, c'est-à-dire lorsque la diaphyse est jointe aux épiphyses. La fermeture épiphysaire suit une séquence temporaire ordonnée qui se termine par la dernière fermeture après la puberté.

La croissance de la largeur de l'os long est produite par croissance apostale, qui est le produit de la différenciation des cellules d'ostéoprogénitrices de la couche interne du périoste dans les ostéoblastes qui sécrètent la matrice osseuse aux zones sous-périostiques de la diaphyse.

Remodelage des os

Tout au long de la vie d'un être humain, l'os remplace constamment les processus de formation et de résorption, c'est-à-dire de la destruction de l'ancien os et de la nouvelle formation osseuse.

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Chez les nourrissons, le calcium souffre d'un remplacement annuel à 100%, tandis que chez les adultes, il n'est que de 18% par an. Ces processus de résorption et de formation ou de remplacement sont appelés remodelage osseux.

Le remodelage commence par l'action des ostéoclastes qui détruisent l'os et laissant des fentes qui sont ensuite envahies par les ostéoblastes. Ces ostéoblastes sécrètent la matrice qui sera ensuite ossifiée et donne naissance au nouvel os. Ce cycle nécessite, en moyenne, plus de 100 jours.

À un moment donné, plus ou moins 5% de la masse osseuse entière du squelette est en train de remodeler. Cela implique la participation d'environ deux millions d'unités de rénovation.

Différences dans le remodelage de l'os compact et spongieux

Le taux annuel de remodelage des os compacts est de 4% et l'os spongieux est de 20%.

La différence entre les taux de remodelage des deux types d'os est très probablement due à l'os spongieux est en contact avec la moelle osseuse et est directement influencé par les cellules avec l'activité paracrine de ladite médullotte.

Les cellules d'ostéoprogène des os compactes, au contraire, se trouvent dans les canaux dursiens et dans les couches internes du périoste, loin des cellules de la moelle osseuse et dépendent, pour le début du remodelage, des hormones qui arrivent par le sang.

Beaucoup sont les facteurs hormonaux et protéiques impliqués dans l'activité des ostéoblastes et des ostéoclastes dans le remodelage osseux, cependant, il n'a pas été possible d'élucider clairement la fonction de chaque.

Cellules osseuses

-Types de cellules osseuses et leurs caractéristiques

Les cellules osseuses sont des cellules ostéoprogénitrices, des ostéoblastes, des ostéocytes et des ostéoclastes. Chacune de ces cellules a des fonctions particulières en physiologie osseuse et a des caractéristiques histologiques très différenciées.

Les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes, ensemble, forment l'unité du modèle osseux.

Cellules ostéoprogènes ou ostéogéniques

Ces cellules se trouvent dans la couche intérieure du périoste et dans l'endostio. Ils dérivent du mésenchyme embryonnaire et peuvent donner naissance à la différenciation, aux ostéoblastes. Dans certaines conditions de stress, ils peuvent également se différencier dans les cellules chondrogéniques.

Ce sont des cellules en forme de broche avec un noyau ovale, un cytoplasme rare, avec un peu de réticulum endoplasmique rugueux (RER) et un dispositif Golgi peu développé. Ils ont des ribosomes abondants et sont très actifs pendant la période de croissance osseuse.

Les ostéoblastes

Les ostéoclastes sont des cellules dérivées de cellules ostéogéniques. Ils sont responsables de la synthèse de la matrice organique de l'os, c'est-à-dire du collagène, des protéoglycanes et des glycoprotéines. Ils sont disposés en couches superposées à la surface osseuse.

Son noyau est situé de l'autre côté de la partie sécrétoire riche en vésicules. Ils ont un RER abondant et un appareil Golgi bien développé. Ils ont de courtes projections ou extensions qui entrent en contact avec d'autres ostéoblastes voisins. D'autres extensions longues les connectent aux ostéocytes.

Comme les ostéoblastes sont sécrétant le parent.

Bien que la majeure partie de la matrice osseuse soit calcifiée, autour de chaque ostéoblaste et même de chaque ostéocyte, il existe une fine couche de matrice osseuse non calcifiée qui est appelée ostéoïde et qui sépare ces cellules de la matrice calcifiée.

Dans la membrane cellulaire des ostéoblastes, il existe différents types de récepteurs. De ces récepteurs, le plus important est le récepteur de l'hormone parathyroïdienne (PTH), qui stimule la sécrétion d'un facteur d'ostéoclaste stimulant qui favorise la résorption osseuse.

Les ostéoblastes peuvent également sécréter des enzymes capables d'éliminer l'ostéoïde et de mettre ainsi des ostéoclastes avec la surface osseuse calcifiée pour démarrer la résorption.

Ostéocytes

Ce sont des cellules dérivées d'ostéoblastes inactifs et sont appelés cellules osseuses matures. Ils sont logés dans les pattes susmentionnées de la matrice osseuse calcifiée. Il y en a entre 20.000 à 30.000 ostéocytes par millimètre cube d'os.

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Des lagunes, les ostéocytes rayonnent des extensions cytoplasmiques qui les s'unissent, formant des syndicats interstitiums pour lesquels des ions et de petites molécules peuvent être échangés entre les cellules entre les cellules.

Les ostéocytes sont des cellules aplaties, avec des noyaux d'organites plats et peu cytoplasmiques. Ils sont capables de sécréter des substances contre des stimuli mécaniques qui provoquent une tension osseuse (mécano de transduction).

L'espace qui entoure les ostéocytes dans les lagunes est appelé l'espace périostéocytaire et est plein de liquide extracellulaire dans la matrice non calcifiée. On estime que la surface des parois des périostéocytes est d'environ 5000 m2 et qu'elle abrite un volume d'environ 1,3 litre de liquide extracellulaire.

Ce liquide est exposé à environ 20 g de calcium interchangeable qui peut être réabsorbé dans le torrent circulatoire des parois de ces espaces, ce qui contribue au maintien des figures sanguines de calcium.

Ostéoclastes

Ces cellules dérivent des mêmes cellules progénitrices que les macrophages tissulaires et les monocytes circulants; Ceux-ci se trouvent dans la moelle osseuse et sont les cellules progénitrices des granulocytes et des macrophages (GM-CFU).

La myitose de ces cellules progénitrices est stimulée par les facteurs stimulants des colonies de macrophages et en présence d'os, ces précurseurs fusionnent et forment des cellules multinucléées.

Un ostéoclaste est une grande cellule multinucléée et mobile. Il mesure environ 150 μm de diamètre et peut avoir jusqu'à 50 noyaux. Il a une zone basale où se trouvent les noyaux et les organites, un bord de pinceau en contact avec l'os calcifié, des zones périphériques claires jusqu'au bord de la brosse et une zone vésiculaire.

La fonction principale de ces cellules est celle de la résorption osseuse. Une fois qu'ils ont exercé leur fonction, ils souffrent d'apoptose (mort cellulaire programmée) et meurent. Pour initier le processus de résorption osseuse, l'ostéoclaste adhère à l'os à travers des protéines comprises.

Ensuite, les bombes de protons qui sont des atasas dépendantes de H +, se déplacent des endosomes à l'intérieur de la membrane sur un bord de pinceau et acidifier le milieu jusqu'à ce que le pH laisse environ environ 4.

L'hydroxyapatite se dissout à ces pH et les fibres de collagène sont dégradées par les protéases acides également sécrétées par ces cellules. Les produits finaux de la digestion de l'hydroxyapatite et du collagène sont endocytés dans l'ostéoclaste et sont ensuite relâchés dans le liquide interstitiel pour être éliminé par la suite par l'urine.

Types de tissus osseux (types d'os)

Comme vous l'avez peut-être remarqué dans le texte, il existe deux types de tissu osseux, à savoir: l'os compact ou cortical et l'os trabéculaire ou spongieux.

Le premier représente 80% de la masse osseuse totale et se trouve dans la diaphyse des os longs, qui sont les parties tubulaires disposées entre les deux extrémités (épiphyses) de ces os.

Le deuxième type d'os est typique des os du squelette axial, comme les vertèbres, les os du crâne et le bassin et les côtes. Il est également situé au centre des os longs. Il forme 20% de la masse osseuse totale et est d'une importance vitale pour la régulation du métabolisme du calcium.

Les références

1. Berne, R., & Levy, m. (1990). Physiologie. Mosby; Édition internationale de l'ED.
2. Di fiore, m. (1976). Atlas d'histologie normale (2e éd.). Buenos Aires, Argentine: The Editorial Athenaeum.
3. Doubek, R. W. (1950). Histologie à haut rendement (2e éd.). Philadelphie, Pennsylvanie: Lippinott Williams & Wilkins.
4. Fox, S. Toi. (2006). Physiologie humaine (9e Ed.). New York, États-Unis: McGraw-Hill Press.
5. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Texte de l'atlas histologique (2e éd.). Mexique D.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
6. Guyton, un., & Hall, J. (2006). Manuel de physiologie médicale (11th ed.). Elsevier Inc.
7. Johnson, K. (1991). Histologie et biologie cellulaire (2e éd.). Baltimore, Maryland: The National Medical Series for Independent Study.
8. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histologie. Un texte et un atlas avec une biologie cellulaire et moléculaire corrélée (5e Ed.). Lippinott Williams et Wilkins.