Jaringan tulang adalah jaringan terpenting dalam tubuh kita. Ia melakukan banyak fungsi. Jaringan tulang dalam histologi disebut sebagai jenis jaringan ikat kerangka, yang juga termasuk jaringan tulang rawan. Sel-sel jaringan ikat rangka, termasuk tulang, berkembang dari mesenkim.
Jaringan ikat rangka
Jaringan ikat rangka melakukan banyak fungsi:
- Tulang adalah tulang punggung seluruh organisme. Kerangka memungkinkan seseorang, yang seluruhnya terdiri dari jaringan lunak, merasa percaya diri di luar angkasa.
- Berkat kerangka kita bisa bergerak. Otot melekat pada tulang, yang pada gilirannya membentuk tuas gerakan yang memungkinkan Anda melakukan tindakan apa pun.
- Depot banyak mineral terletak di jaringan tulang. Jaringan tulang terlibat dalam metabolisme fosfat dan kalsium.
- Hematopoiesis terjadi di tulang, yaitu di sumsum tulang merah.
Fungsi jaringan tulang dalam histologi didefinisikan sesuai dengan fungsi semuajaringan ikat rangka, tetapi jaringan ini memiliki sejumlah sifat unik.
Fitur utama dan perbedaan antara jaringan tulang dan jaringan ikat lainnya adalah kandungan mineralnya yang tinggi, yaitu 70%. Ini menjelaskan kekuatan tulang, karena zat antar sel dari jaringan ikat tulang berada dalam keadaan padat.
Jaringan tulang. Komposisi kimia jaringan tulang
Jaringan tulang harus dimulai dengan mempelajari komposisi kimianya. Ini akan memungkinkan Anda untuk memahami sifat-sifat khususnya. Kandungan zat organik dalam jaringan adalah dari 10 hingga 20%. Air mengandung dari 6% hingga 20%, mineral, seperti yang disebutkan di atas, terutama - hingga 70%. Unsur utama zat mineral tulang adalah kalsium fosfat dan hidroksiapatit. Juga tinggi garam mineral.
Kombinasi zat organik dan anorganik jaringan tulang menjelaskan kekuatan, elastisitas tulang, kemampuannya menahan beban berat. Pada saat yang sama, kandungan mineral yang terlalu tinggi membuat tulang menjadi rapuh secara signifikan.
Substansi antar sel dibentuk oleh 95% kolagen tipe I. Bahan organik terakumulasi pada serat protein. Fosfoprotein berkontribusi pada akumulasi ion kalsium di tulang. Proteoglikan mempromosikan pengikatan kolagen ke senyawa mineral, pembentukannya, pada gilirannya, dibantu oleh alkaline phosphatase dan osteonektin, yang merangsang pertumbuhan lebih lanjut dari kristal anorganik.
Komponen sel
Sel tulang diHistologi dibagi menjadi tiga jenis: osteoblas, osteosit, dan osteoklas. Komponen seluler berinteraksi satu sama lain, membentuk sistem integral.
Osteoblas
Osteoblas adalah sel kubus berbentuk oval dengan nukleus yang terletak eksentrik. Ukuran sel tersebut sekitar 15-20 mikron. Organel berkembang dengan baik, EPS granular dan kompleks Golgi diekspresikan, yang dapat menjelaskan sintesis aktif protein yang diekspor. Secara histologi, pada preparasi jaringan tulang, sitoplasma sel terwarnai secara basofilik.
Osteoblas terlokalisasi pada permukaan balok tulang di tulang yang muncul, di mana mereka tetap berada di tulang matang dalam zat spons. Pada tulang yang terbentuk, osteoblas dapat ditemukan di periosteum, di endosteum yang menutupi kanal meduler, di ruang perivaskular osteon.
Osteoblas terlibat dalam osteogenesis. Karena sintesis aktif dan ekspor protein, matriks tulang terbentuk. Berkat alkaline phosphatase, yang aktif di dalam sel, terjadi akumulasi mineral. Jangan lupa bahwa osteoblas adalah prekursor osteosit. Osteoblas mensekresi vesikel matriks, yang isinya memicu pembentukan kristal dari mineral dalam matriks tulang.
Osteoblas dibagi menjadi aktif dan istirahat. Yang aktif berpartisipasi dalam osteogenesis dan menghasilkan komponen matriks. Osteoblas yang beristirahat dengan membran endosteal melindungi tulang dari osteoklas. Osteoblas yang sedang beristirahat dapat diaktifkan ketikapenyesuaian tulang.
Osteosit
Osteosit adalah sel jaringan tulang yang matang dan berdiferensiasi baik, terletak satu per satu di celah, juga disebut rongga tulang. Sel berbentuk oval dengan banyak proses. Ukuran osteosit kira-kira panjangnya 30 mikron dan lebarnya sampai 12. Inti memanjang, terletak di tengah. Kromatin memadat dan membentuk gumpalan besar. Organel kurang berkembang, yang mungkin menjelaskan rendahnya aktivitas sintetik osteosit. Sel terhubung satu sama lain melalui proses melalui kontak sel perhubungan, membentuk syncytium. Melalui proses tersebut terjadi pertukaran zat antara jaringan tulang dan pembuluh darah.
Osteoklas
Osteoklas, tidak seperti osteoblas dan osteosit, berasal dari sel darah. Osteosit dibentuk oleh peleburan beberapa promonosit, sehingga beberapa penulis tidak menganggapnya sebagai sel dan mengklasifikasikannya sebagai simplas.
Berdasarkan struktur, osteoklas adalah sel yang besar dan agak memanjang. Ukuran sel dapat bervariasi dari 60 hingga 100 m. Sitoplasma dapat diwarnai baik secara oksifilik maupun basofilik, semuanya tergantung pada umur sel.
Ada beberapa zona dalam sel:
- Basal, mengandung organel dan inti utama.
- Ruffled border mikrovili menembus tulang.
- Zona vesikular yang mengandung enzim penghancur tulang.
- Zona kepatuhan berwarna terang untuk mempromosikan fiksasi sel.
- Zonaresorpsi
Osteoklas menghancurkan jaringan tulang, terlibat dalam remodeling tulang. Penghancuran zat tulang, atau dengan kata lain, resorpsi, merupakan tahap penting dari restrukturisasi, diikuti oleh pembentukan zat baru dengan bantuan osteoblas. Lokalisasi osteoklas bertepatan dengan kehadiran osteoblas, dalam lekukan pada permukaan balok tulang, di endosteum dan periosteum.
Periosteum
Periosteum terdiri dari osteoblas, osteoklas, dan sel osteogenik yang terlibat dalam pertumbuhan dan perbaikan tulang. Periosteum kaya akan pembuluh darah, cabang-cabangnya membungkus tulang, menembus ke dalam substansinya.
Dalam histologi, klasifikasi jaringan tulang tidak terlalu luas. Kain dibagi menjadi serat kasar dan pipih.
Jaringan tulang berserat kasar
Jaringan tulang berserat kasar terjadi terutama pada anak sebelum lahir. Pada orang dewasa, ia tetap berada di jahitan tengkorak, di alveoli gigi, di telinga bagian dalam, di tempat tendon melekat pada tulang. Jaringan tulang berserat kasar dalam histologi ditentukan oleh pendahulu lamellar.
Jaringan terdiri dari kumpulan serat kolagen tebal yang tersusun secara kacau, yang terletak dalam matriks yang terdiri dari zat anorganik. Dalam zat antar sel ada juga pembuluh darah, yang agak kurang berkembang. Osteosit terletak di substansi antar sel dalam sistem lakuna dan kanal.
jaringan tulang pipih
Semua tulang tubuh orang dewasa, kecuali tempat perlekatan tendon dan daerah sutura kranial, terdiri dari tulang pipihjaringan ikat.
Tidak seperti jaringan tulang berserat kasar, semua komponen jaringan pipih terstruktur dan membentuk pelat tulang. Serat kolagen dalam satu lempeng memiliki satu arah.
Ada dua jenis jaringan tulang pipih dalam histologi - spons dan kompak.
Materi kenyal
Dalam zat sepon, pelat-pelat tersebut digabungkan menjadi trabekula, unit struktural zat tersebut. Pelat arkuata terletak sejajar satu sama lain, membentuk balok tulang avaskular. Pelat berorientasi sepanjang arah trabekula itu sendiri.
Trabekula terhubung satu sama lain pada sudut yang berbeda, membentuk struktur tiga dimensi. Sel tulang terletak di celah antara balok tulang, yang membuat zat ini berpori, menjelaskan nama jaringan. Sel-selnya mengandung sumsum tulang merah dan pembuluh darah yang memberi makan tulang.
Substansi spons terletak di bagian dalam tulang pipih dan tulang spons, di epifisis dan lapisan dalam diafisis tubulus.
Materi tulang kompak
Histologi jaringan tulang pipih harus dipelajari dengan baik, karena jenis jaringan tulang inilah yang paling kompleks dan mengandung banyak elemen yang berbeda.
Pelat tulang dalam zat padat disusun dalam lingkaran, mereka dimasukkan satu sama lain, membentuk tumpukan padat, di mana praktis tidak ada celah. Unit strukturalnya adalah osteon, terbentukpelat tulang. Catatan dapat dibagi menjadi beberapa jenis.
- Piring umum luar. Mereka terletak tepat di bawah periosteum, mengelilingi seluruh tulang. Pada tulang sepon dan tulang pipih, zat padat hanya dapat diekspresikan oleh pelat seperti itu.
- Piring Osteon. Jenis pelat ini membentuk osteon, pelat konsentris yang terletak di sekitar pembuluh darah. Osteon adalah elemen utama dari zat padat diafisis di tulang tubular.
- Pelat sisipan, yang merupakan sisa-sisa lempeng yang membusuk.
- Lamel umum internal mengelilingi kanal meduler dengan sumsum kuning.
Bahan padat terlokalisasi di lapisan permukaan tulang pipih dan spons, di diafisis dan lapisan superfisial epifisis tulang tubular.
Tulang ditutupi dengan periosteum, yang mengandung sel-sel kambium, yang membuat tulang bertambah tebal. Periosteum juga mengandung osteoblas dan osteoklas.
Di bawah periosteum terdapat lapisan pelat umum luar.
Di bagian paling tengah tulang tubular adalah rongga meduler, ditutupi dengan endosteum. Endost ditutupi dengan pelat umum internal, melampirkannya dalam sebuah cincin. Trabekula dari substansi spons dapat berdekatan dengan rongga meduler, sehingga di beberapa tempat lempeng menjadi kurang menonjol.
Antara lapisan luar dan dalam dari lempeng umum adalah lapisan osteon tulang. Di tengah setiap osteon adalah saluran Havers dengan pembuluh darah. Saluran Havers berkomunikasi satu sama lain melalui saluran Volkmann melintang. Ruang antara lempeng dan pembuluh darah disebut perivaskular, pembuluh ditutupi dengan jaringan ikat longgar, dan ruang perivaskular berisi sel-sel yang mirip dengan periosteum. Saluran ini dikelilingi oleh lapisan lempeng osteon. Pada gilirannya, osteon dipisahkan satu sama lain oleh garis resorpsi, yang sering disebut pembelahan. Di antara osteon juga terdapat lempeng interkalasi, yang merupakan bahan sisa dari osteon.
Kesenjangan tulang dengan osteosit tertutup di dalamnya terletak di antara lempeng osteon. Proses osteosit membentuk tubulus, di mana nutrisi diangkut ke tulang tegak lurus terhadap lempeng.
Serat kolagen memungkinkan untuk melihat saluran tulang dan rongga di bawah mikroskop, karena area yang dilapisi kolagen akan diwarnai coklat.
Dalam histologi pada preparasi, jaringan tulang pipih diwarnai menurut Schmorl.
Osteogenesis
Osteogenesis terjadi secara langsung atau tidak langsung. Pengembangan langsung dilakukan dari mesenkim, dari sel-sel jaringan ikat. Tidak langsung - dari sel tulang rawan. Dalam histologi, osteogenesis langsung jaringan tulang dipertimbangkan sebelum tidak langsung, karena merupakan mekanisme yang lebih sederhana dan lebih kuno.
Osteogenesis Langsung
Tulang tengkorak, tulang kecil tangan dan tulang pipih lainnya berkembang dari jaringan ikat. Dalam pembentukan tulang dengan cara ini, empat tahap dapat dibedakan
- Pembentukan primordium rangka. Pada bulan pertama, sel punca stroma memasuki mesenkim dari somit. Ada penggandaan sel, pengayaan jaringan dengan pembuluh darah. Di bawah pengaruh faktor pertumbuhan, sel membentuk kelompok hingga 50 buah. Sel mengeluarkan protein, berkembang biak dan tumbuh. Pada sel stroma induk, proses diferensiasi dimulai, mereka berubah menjadi sel progenitor osteogenik.
- Tahap osteoid. Dalam sel osteogenik, terjadi sintesis protein dan akumulasi glikogen, organel menjadi lebih besar, berfungsi lebih aktif. Sel osteogenik mensintesis kolagen dan protein lain, seperti protein morfogenetik tulang. Seiring waktu, sel-sel mulai berkembang biak lebih jarang dan berdiferensiasi menjadi osteoblas. Osteoblas terlibat dalam pembentukan zat antar sel, miskin mineral dan kaya bahan organik, osteoid. Pada tahap inilah osteosit dan osteoklas muncul.
- mineralisasi osteoid. Osteoblas juga terlibat dalam proses ini. Alkaline phosphatase mulai bekerja di dalamnya, yang aktivitasnya berkontribusi pada akumulasi mineral. Vesikel matriks yang diisi dengan protein osteocalcin dan kalsium fosfat muncul di sitoplasma. Mineral menempel pada kolagen karena osteokalsin. Trabekula meningkat dan, menghubungkan satu sama lain, membentuk jaringan di mana mesenkim dan pembuluh masih tersisa. Jaringan yang dihasilkan disebut jaringan membran primer. Jaringan tulang berserat kasar, membentuk tulang cancellous primer. Pada tahap ini, periosteum terbentuk dari mesenkim. Sel-sel muncul di dekat pembuluh darah periosteum, yang kemudian akan berpartisipasi dalam pertumbuhan dan regenerasi tulang.
- Pembentukan lempeng tulang. Pada tahap ini, adapenggantian jaringan tulang membran primer dengan pipih. Osteon mulai mengisi celah di antara trabekula. Osteoklas memasuki tulang dari pembuluh darah, yang membentuk rongga di dalamnya. Osteoklas yang membuat rongga untuk sumsum tulang, mempengaruhi bentuk tulang.
Osteogenesis Tidak Langsung
Osteogenesis tidak langsung terjadi selama perkembangan tulang tubular dan spons. Untuk memahami semua mekanisme osteogenesis, Anda harus memahami histologi tulang rawan dan jaringan ikat tulang.
Seluruh proses dapat dibagi menjadi tiga langkah:
- Pembentukan model tulang rawan. Di diafisis, kondrosit menjadi kekurangan nutrisi dan menjadi melepuh. Vesikel matriks yang dilepaskan menyebabkan kalsifikasi jaringan tulang rawan. Dalam histologi, tulang rawan dan jaringan tulang saling berhubungan. Mereka mulai saling menggantikan. Perikondrium menjadi periosteum. Sel kondrogenik menjadi osteogenik, yang selanjutnya menjadi osteoblas.
- Pembentukan tulang kanselus primer. Jaringan ikat fibrosa kasar muncul menggantikan model tulang rawan. Sebuah cincin tulang perikondral, manset tulang, juga terbentuk, di mana osteoblas membentuk trabekula tepat di lokasi diafisis. Karena munculnya manset tulang, nutrisi tulang rawan menjadi tidak mungkin, dan kondrosit mulai mati. Tulang rawan dan jaringan tulang dalam histologi sangat saling berhubungan. Setelah kematian kondrosit, osteoklas membentuk saluran dari pinggiran tulang ke kedalaman diafisis, di mana osteoblas, sel osteogenik, dan pembuluh darah bergerak. Osifikasi endokondral dimulai, akhirnya berubah menjadi epifisis.
- Membangun kembali kain. Jaringan fibrosa kasar primer berangsur-angsur berubah menjadi pipih.
Pertumbuhan dan perkembangan jaringan tulang
Pertumbuhan tulang pada manusia mencapai 20 tahun. Tulang tumbuh lebar karena periosteum, panjang karena lempeng pertumbuhan metaepifisis. Pada lempeng metaepifisis, dapat dibedakan zona kartilago istirahat, zona kartilago kolumnar, zona kartilago vesikular, dan zona kartilago kalsifikasi.
Banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tulang. Ini bisa berupa faktor lingkungan internal, faktor lingkungan, kekurangan atau kelebihan zat tertentu.
Pertumbuhan disertai dengan resorpsi jaringan tua dan penggantiannya dengan jaringan muda yang baru. Di masa kanak-kanak, tulang tumbuh sangat aktif.
Pertumbuhan tulang dipengaruhi oleh banyak hormon. Misalnya, somatotropin merangsang pertumbuhan tulang, tetapi dengan kelebihannya, akromegali dapat terjadi, dengan kekurangan - dwarfisme. Insulin sangat penting untuk perkembangan yang tepat dari sel-sel stroma osteogenik dan induk. Hormon seks juga mempengaruhi pertumbuhan tulang. Peningkatan kandungannya pada usia dini dapat menyebabkan pemendekan tulang karena osifikasi dini lempeng metaepifisis. Kandungannya yang berkurang di masa dewasa dapat menyebabkan osteoporosis, meningkatkan kerapuhan tulang. Hormon tiroid kalsitonin menyebabkan aktivasi osteoblas, parathyrin meningkatkan jumlah osteoklas. Tiroksin mempengaruhi pusat osifikasi, hormon kelenjar adrenal - proses regenerasi.
Pertumbuhan tulang telahmempengaruhi juga beberapa vitamin. Vitamin C meningkatkan sintesis kolagen. Dengan hipovitaminosis, perlambatan regenerasi jaringan tulang dapat diamati, histologi dalam proses tersebut dapat membantu untuk mengetahui penyebab penyakit. Vitamin A mempercepat osteogenesis, Anda harus berhati-hati, karena dengan hipervitaminosis ada penyempitan rongga tulang. Vitamin D membantu tubuh menyerap kalsium, dengan beri-beri, tulang bengkok. Pada saat yang sama, jaringan tulang plastik yang terbentuk secara histologis disertai dengan istilah osteomalacia, dan gejala seperti itu juga merupakan karakteristik rakhitis pada anak-anak.
Membentuk kembali tulang
Dalam proses restrukturisasi, jaringan ikat fibrosa kasar diganti dengan jaringan pipih, substansi tulang diperbarui, dan kandungan mineral diatur. Rata-rata, 8% dari zat tulang diperbarui per tahun, dan jaringan spons diperbarui 5 kali lebih intensif daripada yang pipih. Dalam histologi jaringan tulang, perhatian khusus diberikan pada mekanisme remodeling tulang.
Restrukturisasi meliputi resorpsi, destruksi jaringan dan osteogenesis. Dengan bertambahnya usia, resorpsi mungkin mendominasi. Ini menjelaskan osteoporosis pada orang tua.
Proses restrukturisasi terdiri dari empat tahap: aktivasi, resorpsi, reversi dan pembentukan.
Regenerasi jaringan tulang dalam histologi dianggap sebagai semacam remodeling tulang. Proses ini sangat penting, tetapi yang paling penting, mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi proses regenerasi, kita dapat mempercepatnya, yang sangat penting jika terjadi patah tulang.
Pengetahuan tentang histologi, jaringan tulang manusia berguna baik untuk dokter maupun orang biasa. Memahami beberapa mekanisme dapat membantu bahkan dalam hal sehari-hari, misalnya, dalam perawatan patah tulang, dalam pencegahan cedera. Struktur jaringan tulang dalam histologi dipelajari dengan baik. Tapi tetap saja, jaringan tulang masih jauh dari sepenuhnya dieksplorasi.
