Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

а) Кость:

1. Макроскопическая характеристика:

- Кости делятся на 3 большие группы: плоские, губчатые и трубчатые

- В трубчатой кости выделяют 3 участка: эпифиз, метафиз и диафиз:
• Эпифиз: участок от суставной поверхности до пластинки роста
• Метафиз: участок от пластинки роста до диафиза
• Диафиз: самая узкая часть кости

- На костях имеются уникальные апофизы (возвышения, бугорки), куда крепятся сухожилия/связки

Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Схематическое изображение трех анатомических отделов длинной кости: эпифиз, метафиз и диафиз. Также указан кортикальный слой (белая тонкая стрелка), костномозговая полость (белая крупная стрелка) и суставные поверхности (белая стрелка с углом).
(Справа) Схематическое изображение строения длинной кости в поперечном разрезе. Обозначен участок отслоенной надкостницы (черные стрелки) и гаверсова система (остеон) (белая стрелка) с гаверсовым каналом Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Надкостница (черная тонкая стрелка) представляет собой тонкий слой соединительной ткани на наружной поверхности компактного вещества кости. В надкостнице присутствует периостальный кровеносный сосуд (черная крупная стрелка), проникающий в наружную часть компактного вещества. Такие мелкие кровеносные сосуды обеспечивают питание наружной части компактного вещества.
(Справа) Компактное вещество кости очень плотное, костный мозг в нем отсутствует. Гаверсовы каналы (черные крупные стрелки) представляют собой циркулярнотубулярные структуры кости, в которых проходят кровеносные сосуды. Виден слой надкостницы (черная стрелка с углом) Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Гаверсовы каналы хорошо различимы в виде округлых и трубчатой формы пустот в плотном компактном веществе. В некоторых каналах присутствуют мелкие кровеносные сосуды (черная тонкая стрелка).
(Справа) Губчатое вещество кости находится в костномозговой полости длинных трубчатых костей, представляет собой взаимосоединяющиеся трабекулы (черные стрелки). В отличие от компактного вещества, в губчатом веществе находится костный мозг (синие стрелки) и жир Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) У лиц пожилого возраста, особенно с остеопорозом, костные трабекулы бывают истончены. Это явление называют остеопенией. С возрастом увеличивается содержание межтрабекулярной жировой ткани. Истончение трабекул приводит к тому, что некоторые из них как бы «плавают» в жировой ткани (черные стрелки).
(Справа) Пластинчатая (зрелая) костная ткань состоит из организованных в параллельном направлении волокон коллагена I типа, что придает ткани пластинчатый вид или создает картину «топографической карты». Встречается и в кортикальном и медуллярном веществе Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Параллельно расположенные коллагеновые волокна в пластинчатой костной ткани хорошо видны при стандартном окрашивании гематоксилином и эозином. Это интерстициальная пластинчатая костная ткань.
(Справа) На рисунке представлен один из трех вариантов строения пластинчатой костной ткани — концентрический. Вокруг гаверсова канала (белая стрелка) концентрически расположены волокна коллагена (черная стрелка). В других участках этого препарата присутствует интерстициальная пластинчатая костная ткань Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) В поляризованном свете прекрасно видны параллельно организованные коллагеновые волокна пластинчатой костной ткани. Концентрические пластины вокруг мелкого гаверсова канала (белая стрелка).
(Справа) Два продольно ориентированных тубулярных гаверсовых канала (черные стрелки) в каждом из которых присутствуют кровеносные сосуды. Эти два гаверсовых канала поперечно соединены каналом меньшего диаметра (белая стрелка). Это канал Фолькмана Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Нередко пластинчатая кость в обычных гистологических препаратах имеет пурпурный оттенок (белая стрелка). Это обусловлено минерализацией кости и неполной декальцификацией. Такое окрашивание может быть очаговым либо диффузным.
(Справа) В процессе энхондрального окостенения (одно из проявлений роста кости) костная ткань откладывается поверх хрящевого каркаса (черная стрелка) В результате хрящ может быть полностью окружен костью, что можно ошибочно принять за опухоль из ткани хряща Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) По сравнению с пластинчатой костной тканью грубоволокнистая костная ткань (незрелая кость) имеет менее упорядоченную структуру и содержит больше остеоцитов (черная тонкая стрелка) на единицу площади. Остеобласты (черная крупная стрелка) и остеокласты (черная тонкая стрелка с углом) встречаются на периферии.
(Справа) Грубоволокнистая костная ткань нередко характеризуется присутствием четко выраженных линейных структур из активированных остеобластов (черная тонкая стрелка), которые и продуцируют костное вещество. Костный матрикс постепенно окружает остеобласты (черная крупная стрелка), которые созревают в остеоциты Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) После перелома часто можно обнаружить неправильной формы «языки» (черные крупные стрелки) грубоволокнистой костной ткани, которая формируется между крупными трабекулами зрелой кости (черная тонкая стрелка с углом). Такая картина может вызывать подозрение на остеосаркому. В остеобластах нормальной грубоволокнистой костной ткани отсутствуют признаки атипии.
(Справа) Остеобласты (черная тонкая стрелка с углом) представляют собой мелкие вытянутые клетки с розовой цитоплазмой и одиночными ядрами. Эти клетки всегда присутствуют вокруг грубоволокнистой костной ткани; иногда их обнаруживают и вокруг пластинчатой костной ткани Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Для остеобластов характерно присутствие одного ядра, которое эксцентрически расположено на одном из полюсов (черная тонкая стрелка с углом) клетки. Вокруг ядра цитоплазма более бледная В этой зоне находится комплекс Гольджи. В ядрах активированных остеобластов обнаруживают по 1-2 четко выраженных ядрышка (черная крупная стрелка).
(Справа) Остеобласты (черная стрелка) иногда формируют линейные структуры вокруг участков пластинчатой костной ткани, хотя чаще они встречаются в грубоволокнистой костной ткани. Обычно этот слой тонкий, а остеобласты имеют меньший размер Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Остеоциты (черная тонкая стрелка) представляют собой зрелые остеобласты, окруженные костным матриксом. Каждый остеоцит находится в полости, называемой лакуной. При исследовании гистологических препаратов оказывается, что не все лакуны (черная крупная стрелка) содержат остеоциты. Это связано с особенностями исследования объемного объекта на плоском срезе.
(Справа) Из-за малого размера клетки часто бывает заметно лишь ядро (черная тонкая стрелка) остеоцита. Особенности строения ядра неразличимы. В препарате присутствует гаверсов канал (черная крупная стрелка) Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Пустые лакуны без остеоцитов (черная тонкая стрелка) встречаются в мертвой (нежизнеспособной) кости либо в виде артефакта в нормальной кости, возникающего в процессе приготовления препарата. В некоторых случаях чрезмерная декальцификация ткани обусловливает побледнение ядер остеоцитов, которые становятся трудноразличимыми.
(Справа) Остеокласты (черная тонкая стрелка) представляют собой крупные многоядерные клетки с эозинофильной цитоплазмой и вариабельно выраженными ядрышками. Нередко обнаруживают скопления этих клеток. Они отвечают за резорбцию кости. В препарате присутствует грубоволокнистая (незрелая) костная ткань (черная крупная стрелка) Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Иногда в препаратах видно, как остеокласты (черная стрелка) как бы «поедают» костные трабекулы или «проделывают ходы» в них. Такое туннелирование в конечном итоге заканчивается формированием гаверсовых каналов.
(Справа) В процессе резорбции остеокласты нередко образуют скопления во впадинах, называемых лакунами Гаушипа (черная стрелка с углом). Эти лакуны образуются в результате переваривания костного матрикса Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Некоторые остеокласты (черная крупная стрелка) становятся достаточно крупными и содержат множество ядер. Также в препарате присутствует более типичный остеокласт меньшего размера (синяя стрелка).
(Справа) Нередко костный материал получают путем кюретажа или выскабливания ткани. В этих случаях в препаратах присутствуют мелкие фрагменты кости (черные стрелки) неправильной формы

2. Микроскопическое строение:

- Надкостница: выстилает наружную поверхность компактного вещества кости

- Эндост: выстилает внутренние поверхности компактного вещества и губчатое вещество кости

- Выделяют два основных вида костной ткани, которые присутствуют в любой анатомической области:
• Грубоволокнистая костная ткань (незрелая кость): неупорядоченно расположенные волокна коллагена, гиперклеточность, крупные остеоциты, беспорядочно расположенные лакуны
• Пластинчатая костная ткань (зрелая кость): параллельно расположенные волокна коллагена, малое количество клеток, мелкие остеоциты и упорядоченно расположенные лакуны

- Кортикальный слой: состоит из компактного вещества:
• Может иметь три варианта организации компактного вещества: циркулярный (самый наружный слой компактного вещества), концентрический (вокруг остеонов) и интерстициальный (повсеместно)

- Гаверсова система (остеон): состоит из гаверсовых каналов, заполненных кровеносными сосудами, нервами и мезенхимальными клетками. Эти каналы окружены концентрической пластинчатой костной тканью:
• Канал Фолькмана: соединяет гаверсовы каналы между собой, а также с наружной поверхностью кости и костномозговой полостью

- Костномозговая полость: содержит губчатое вещество (трабекулярная кость) и костный мозг:
• Губчатое вещество: взаимосоединяющиеся костные трабекулы в костномозговой полости
• Костный мозг: содержит смесь элементов кроветворения и жировую ткань

- Остеобласты: одноядерные клетки вытянутой формы с эксцентрически расположенными ядрами с четко выраженными ядрышками и перинуклеарным гало; нередко образуют тонкую линию вокруг губчатого вещества

- Остеоциты: мелкие зрелые остеобласты с высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением; находятся в лакунах

- Остеокласты: крупные многоядерные клетки, которые часто обнаруживают в лакунах Гаушипа

б) Хрящ:

1. Макроскопическая характеристика:
- Выделяют 3 вида хряща: гиалиновый, эластический и волокнистый
- Гиалиновый хрящ наиболее распространен, он покрывает суставные поверхности всех длинных костей:
• Блестящий, прозрачный, голубого или серо-белого цвета
• Также встречается в пластинке роста (зоне роста, метаэпифизарной пластинке) в период активного роста

(Слева) Гиалиновый хрящ (черная стрелка) - наиболее распространенный вид хряща. Он присутствует на суставных поверхностях всех длинных трубчатых костей. Хрящ имеет гладкий блестящий вид. Цвет хряща в зависимости от метода окрашивания может быть от синего до розового.
(Справа) У основания суставного хряща обнаруживается хорошо заметная волнистая линия, которую называют базофильной, или пограничной (черные крупные стрелки). Такая линия отделяет неминерализованный суставной хрящ от расположенной под ним субхондральной пластинчатой костной ткани (черная тонкая стрелка). Это остатки ранее активной пластинки роста (зоны роста) Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Хондроциты (черная стрелка с углом) расположены в пространствах, называемых лакунами. Нередко они равномерно распределены по внеклеточному матриксу гиалинового хряща. Иногда встречаются лакуны, содержащие несколько хондроцитов (черная крупная стрелка).
(Справа) Хондроциты обычно имеют небольшой размер и обычные цитологические признаки. Эти клетки обычно намного меньше диаметра лакун, в которых они находятся. Хондроциты могут формировать скопления из изолированно расположенных клеток либо в виде линейных тяжей (черная крупная стрелка) Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Скопления хондроцитов. Иногда хондроциты выглядят более крупными, чем обычно, и звездчатыми (черные тонкие стрелки с углом). Это артефакт, связанный с приготовлением препарата. Даже при более широкой цитоплазме ядра (черная крупная стрелка) остаются мелкими, в них отсутствуют признаки атипии.
(Справа) Для гиалинового хряща характерно присутствие четко выраженного блестящего внеклеточного матрикса. Хрящ отличается вариабельностью цвета и интенсивности окрашивания. Например, на представленном изображении матрикс вокруг хондроцитов окрашен темнее Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Пустые лакуны (черные стрелки с углом) вследствие утраты хондроцитов встречаются редко и обусловлены нарушением целостности ткани.
(Справа) В нормальной пластинке роста (другое название — зона роста) происходит новообразование кости поверх хряща (энхондральное окостенение), что сопровождается удлинением кости. На границе между хрящом и новообразованной костью хондроциты классически формируют колонны (черные стрелки с углом) Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Костная мозоль формируется при сращении перелома, она развивается вдоль линии перелома. В мозоли присутствуют неправильной формы узлы из клеток хряща (черная крупная стрелка), грубоволокнистой (незрелой) костной ткани, а также из пролиферирующих фибробластов.
(Справа) Клеточность хряща в мозоли можно ошибочно принять за хондросаркому Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Эластический хрящ встречается намного реже гиалинового. Он присутствует в ушной раковине (представлен на рисунке), надгортаннике и в желтой связке. (Желтые связки представляют собой серию связок, которые соединяют вентральные части пластинок соседних позвонков).
(Справа) В матриксе эластического хряща присутствует большое количество эластиновых волокон, что придает ткани еще большую эластичность. Эти волокна (синяя стрелка) не всегда видны при окрашивании гематоксилином и эозином. Иногда для их выявления используют гистохимическое окрашивание на эластин Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) В препарате эластического хряща, окрашенном гематоксилином и эозином, эластические волокна имеют вид «расщелин» во внеклеточном матриксе.
(Справа) Волокнистый хрящ также встречается намного реже гиалинового. Он присутствует в межпозвонковых дисках (фиброзное кольцо), лобковом симфизе, менисках, а также местах прикрепления связок и сухожилий Кость и хрящ - нормальная гистология под микроскопом

(Слева) Для волокнистого хряща характерно присутствие редких хондроцитов (черная стрелка) в матриксе с обилием коллагеновых волокон, нередко ориентированных параллельно друг другу (синяя стрелка). Коллагеновый матрикс может быть рыхлым или плотным.
(Справа) В некоторых случаях волокна коллагена волокнистого хряща имеют волнистый вид, в определенной степени напоминая сухожилие. В препарате присутствуют редкие хондроциты (черные стрелки)

2. Микроскопическое строение:

- Гиалиновый хрящ: большое количество блестящего прозрачного внеклеточного матрикса с разным количеством хондроцитов

- Базофильная линия: четкая граница между хрящом и костью на месте существовавшей ранее пластинки роста

- Эластический хрящ: матрикс содержит не только коллагеновые, но и эластиновые волокна

- Волокнистый хрящ: матрикс содержит большое количество коллагеновых волокон

- Хондроциты: обычно мелкие клетки с эозинофильной цитоплазмой и темными округлыми ядрами; находятся в лакунах

в) Особенности и варианты:

1. Возрастные особенности:
- Костные трабекулы под влиянием возраста или гормон-индуцированной остеопении нередко истончаются (клинический остеопороз)
- Пластинка роста (зона роста) в длинных трубчатых костях после окончания роста исчезает

2. Ошибки и артефакты:
- Фрагменты волокнистой костной ткани неопределенной формы с четко выраженным ободком из остеобластов можно принять за остеосаркому
- Заметно высокую клеточность в пластинке роста (зоне роста) можно ошибочно принять за хондробластическую опухоль
- Энхондральное окостенение можно ошибочно принять за хрящевую опухоль

Видео №1: гистология кости (трубчатой кости)

Видео №2: гистология эластического хряща - препарат

- Читать "Синовиальная оболочка - нормальная гистология под микроскопом"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 13.9.2023

Оглавление темы "Нормальная гистология в патологии.":