kemik doku histolojisi ders notları

KEMİK DOKU HİSTOLOJİSİ DERS NOTLARI - 1
KEMİK DOKUSU
Vücudun en sert dokusudur. Destek dokular arasında gerçek anlamda destekleme
görevi yapan doku budur. Vücut ve organları için; 1.Destek ve koruma, 2.Kalsiyum ve fosfat
iyonları için depo organı görevi yapar.
Merkezi sinir sistemi organları, akciğerler ve kalb, kemik iliği
gibi, hem yapısal hem
de fonksiyonel yönden hassas organlar, kemik dokusundan yapılmış bir kafes tarafından
desteklenir ve korunurlar. Ayrıca özellikle uzun kemikler oluşturdukları eklemlerle kaslarda
üretilen gücü bir kaldıraç gibi çoğaltarak vücut hareketine dönüştürürler. Kemikler ayrıca
vücudun kalsiyum ve fosfor depolarıdır.
Kemik dokusu sertliğine karşın, karşılaştığı değişik kuvvetlerin etkisi ile şekil ve yapısını
değiştirebilir (kemiğin şekillenebilme özelliği, plasticity). Örneğin; bozuk dişlerin uygun
tellerle düzeltilmesi, eğri oturuş kusurlarının giderilmesi.
Diğer bağ ve destek dokularında olduğu gibi hücreler azınlıktadır, yani fundamental
substanslı bir dokudur. Kemik dokuyu meydana getiren unsurları şöyle şematize edebiliriz:
1. Osteoprogenitor hücreler:
Bunlara osteojenik hücreler de denir. Bunlar kemik hücresi olma yönünde koşullanmış
mezenkim hücreleridir ve kök hücrelerin özelliklerine sahiptir.
Olgunlaşmış kemikte de,
kemiği saran zarlar ( periost, endost ) içerisinde ve kemik kanalcıklarının içindeki damarlar
etrafında inaktif olarak bulunurlar (perisit‘ler!!). Şekilce fibroblastlara benzerler. Yeni kemik
yapımı ve kemik kırıklarının onarımı sırasında mitozla çoğalarak osteoblastlara dönüşürler.
2. Osteoblast’lar:
Adlarından da anlaşılacağı gibi kemik yapan hücrelerdir. Osteoprogenitor hücrelerden
meydana gelirler. Kemik yapım yerlerinde tek sıra halinde , epitel hücreleri gibi dizilirler.
Aktivite durumlarına göre pirizmatik, kübik, basık şekilli olabilirler. Granüllü ER ve Golgi
aygıtından zengindirler, ökromatik çekirdekleri vardır. Kemik fundamental substansının amorf
kısmını ve fibrillerini ( tip I kolagen) sentezlerler. Henüz kireçleşmemiş olan bu tür temel
madde osteoid adını alır. Osteoblastlar daha sonra salgıladıkları alkali fosfataz enzimi
sayesinde kandan buraya geçen kalsiyum ve fosfor iyonlarının çökmesini sağlarlar, böylece
kireçleşen fundamental substans içinde hapsolur, aktivitelerini azaltır ve osteositlere
dönüşürler.
(Biyolojik mineralizasyon: vücutta kemikte ve dişlerin sement, mina , dentin
tabakalarında görülür. Şöyle olaylanır; Osteoblast’lardaki (veya odontoblast’lardaki) 100 nm
çapındaki alkalen fosfataz ve diğer enzimleri içeren veziküller eksositoz yoluyla hücrenin
çevresine verilir, çevreye verilen veziküller matriks içinde yırtılınca ortamda mineral çökmesi
için gereken enzim yoğunluğu sağlanmış olur ve mineral çökmesi başlatılır. Yine bu yerlerdeki
Tip I kollagen liflerde bulunan birlaç çeşit gama karboksiglutamik asit Ca iyonlarının kollagen
liflere sıkıca tutunmalarını sağlayarak mineralizasyona katkı yapar).
Osteoblastlar tarafından salgılanan alkalen fofosfatazın bir kısmı diffüzyonla kana
geçtiğinden kandaki alkalen fosfataz düzeyi kemik yapım hızını gösterir. Bundan dolayı
çocukluk ve büyüme çağında, kemik kırılmalarında, kemikte harabiyet yapan hastalıklarda kan
alkalen fosfataz düzeyi yükselir. Hipoparotiroidizmde ise düşer.
3. Osteosit’ler:
Ürettiği salgı içinde hapsolan osteoblastlar osteositlere dönüşürler. Osteositler olgun
kemik hücreleridir. Yassı oval şekillidirler, lacun adı verilen kovuklar içinde bulunurlar.
Sitoplazmik uzantıları vardır, bu uzantılar kanaliküli osseiler içinde birbirlerine doğru
uzanır.
Kemik matriksi sertleşmiş olduğundan
madde transportu osteositler
üzerinden gerçekleşir. Bu hücrelerin uzun uzantılarının bulunması ve bu uzantıların
birbirlerine bağlanmasının nedeni budur. Organeller yönünden oldukca fakir
olmalarına karşın yinede aktiftirler, kemik dokusunun beslenmesini temin ederler,
yaşlanıp ölürlerse o bölgedeki kemik de beslenemez ve osteoklastlar tarafından
resorbe edilir, yerine yeni kemik doku yapılır.
(internet’ten alınmıştır)
4. Osteoklast’lar: Kemik resorbsiyonunu sağlayan hücrelerdir. Bu nedenle kemik yıkımı
sırasında belirirler ve sonra kaybolurlar. Kandan gelen monositlerin birleşmesi ile şekillenen
dev hücrelerdir (Osteoblastlar tarafından sentezlenen makrofaj koloni-uyarıcı factor (M-CF)
monositlerin osteoklast yönünde farklanmaları ve hayatta kalmaları için gereklidir).
Sitoplazmalarında bol lizozom içerirler. Hücrelerin resorbe edilecek kemiğe dönük yüzleri
testere dişleri gibi uzunlu kısalı sitoplazmik uzantılar içerir (hücre inaktif formda iken bu
görünüm izlenmez), lizozomlar içerdikleri çeşitli enzimleri ( asit fosfatazlar, kollagenaz ve
diğer proteazlar ) bu yüz üzerinden
kemiklere vererek onları eritirler. Bu nedenle
osteoklastların kemik yüzeyine oturdukları yerler çukurlaşırlar, bu çukurluklara Howship
lakunleri denir. Eriyen maddeler osteoklastlar tarafından fagosite edilip zararsız hale
getirilirler.
Paratiroid hormone (parathormon) osteoklastların sayı ve etkinliklerini arttırır ve
kemik resorpsiyonunu sağlar. Buna karşılık tiroid bezinden salgılanan kalsitonin adlı hormon
ise osteoblastların sayı ve etkinliklerini arttırarak kemik yapımını sağlar.
Kemik matriksi ( Fundamental substans ):
Diğer destek dokuları gibi kemik dokusunda da hücreler arası madde boldur
(fundamental substans, temel madde), hücreler azınlıktadır. Temel maddenin diğer destek
dokulardan farkı ise inorganic maddeler de içermesidir.
Buna göre kemiğin fundamental substansını;
1. İnorganik kısım,
2. Organik kısım;
a-Amorf kısım,
b- Fibröz kısım olarak inceleyebiliriz.
Sağlam ve dayanıklı bir kemikte fundamental substansın bu kısımlarının birbirine
oranı dengeli olmalıdır. İnorganik kısımda eksiklik olursa kemik lastik gibi bükülebilir. Organik
kısım eksik olursa kemik kırılgan olur.
1. İnorganik kısım:
İnorganic kısım temel maddenin kuru ağırlığının yaklaşık %50 kadarını oluşturur.
Kemik dokusuna sertlik kazandırırlar. İnorganik maddelerin en önemlileri Ca (%85) ve P (%10)
dur. Ayrıca Mg ve Fl bileşiklikleride bulunur.
Ca vücuttaki birçok fonksiyon için temel minerallerdendir;
-enzimlerin aktifleşmesi, (örnek: mastosit degranülasyonu!!)
-hücrelerin bir arada tutulması (kohezyon),
-hücre membrane geçirgenliğinin sağlanması,
-kas kasılması,
-kan pıhtılaşması,
-sinir ucu-kas membranı ilişkisi (motor plaklar)
gibi görevler bunların en önemlileridir. Vücuttaki Ca’un %99 ‘u kemikte depo edilir. Her
dakikada bir, kandaki kalsiyumun %25’i kemikteki Ca ile yer değiştirir.
Kemik matriksindeki Ca ve P iyonları hidroksiapatit kristalleri halindedir. Kristallerin
etrafı su ve iyonlardan oluşmuş bir tabaka içerir ( hidratasyon kabuğu) , bu tabaka; vücut
sıvıları ile kristaller arasındaki iyon alışverişinin gerçekleşmesini sağlar.
2. Organik kısım;
Kemik dokusunun organic kısmı osteoblastlar tarafından sentezlenir ve salgılanır, diğer
destek dokularda olduğu gibi amorf ve fibröz unsurlardan oluşur.
a-Amorf kısım : Kıkırdak dokuya gore daha az miktardadır. Sülfatsız GAG’dan hyaluron
asiti,
Sülfatlı
GAG’dan
(proteoglikanlar);
kondriodin
4-6
sülfat,
keratan
sülfat,
glikoproteinlerden; osteonektin, osteokalsin, oeteopontin ve gama karboksiglutamik asit
kemik amorf maddesini oluştururlar. Daha öncede açıklandığı gibi, proteoglikanlar iplik
organizasyonunda, glikoproteinler kemik hücrelerinin ipliklere bağlanmasında ve ayrıca
mineralizasyon olaylarında işlev yaparlar.
Osteokalsin ve osteopontin aktif D vitamini metaboliti ile uyarılmayı takiben salınır,
osteoblastların fonksiyonlarını inhibe ederler.
Kemik matriksi (fundamental substans’ı) genellikle asidofilik özelliktedir. Kıkırdak
matriksi ise bazofilik ve metakromatiktir. Bunun nedeni; bazofiliyi sağlayan proteoglikanların
kıkırdakta bol (kondriodin 4,6 sülfat) kemikte ise az bulunmasıdır.
b- Fibröz kısım : Kemik doku temel maddesinde fibröz unsur olarak Tip I kolagen lifler
bulunur, tip I kollagen kemik matriksinin baskın proteinidir (organic kısmın yaklaşık %95’ini
yaparlar). Çok sert olmalarına karşın kemiklerin kolay kırılmamalarını sağlayan yapılar
bunlardır. (Tip I kollagen liflerin özellikleri bağ dokusunda anlatılmıştır).
KEMİK ZARLARI
: 1. Periosteum, 2. Endosteum
1. Periosteum:
Kemik dokusu dıştan bağ dokusu ile sarılıdır. Kemik dokusunu dıştan saran bağ
dokusuna periost (periosteum) adı verilir.
Periost da ,perikondriyum gibi, gelişme döneminde iki katmandır. Dış katman
iplikseldir. Daha hücresel yapıda olan iç katman ise osteojenik tabaka adını da alır. Buradaki
hücrelerin çoğunluğu osteoprogenitor hücredir. Kemik yapımı sırasında iç katman oldukca
aktıftir. Olgun kemiklerdede bir miktar osteoprogenitor hücre yedek olarak kalır.
Periost kan damarlarından zengindir, bazıları foramen nutrisyum denen deliklerden
girerek Wolkman kanalları içinde seyrederler, buradan doğal olarak Havers kanallarına
atlarlar. Periost Sharpey lifleri denen kalın kollagen ipliklerle dış dairesel lamellere sıkıca
bağlanmışlardır.
2. Endosteum:
Kemik dokusunu içten saran bağ dokusuna endost ( endosteum) adı verilir, periost’tan
daha incedir, kemik iliğinin devamı olan retiküler bağ dokusu özelliğindedir. Kemik dokuya
bitişik yüzü üzerinde osteoprogenitor hücreler bulunur, bunlar da osteoblastlara dönüşerek
kemik yapımına katılırlar.
KEMİK DOKU ÇEŞİTLERİ
Kemik dokusunun iki çeşiti vardır:
1. Primer kemik dokusu ( Olgunlaşmamış kemik )
2. Sekunder kemik dokusu (Olgun kemik )
1. Primer kemik dokusu: İntrauterin hayatta ilk şekillenen kemik dokusudur, buna
olgunlaşmamış kemik dokusu da denir. Primer kemik dokusunda kollagen iplikler gelişigüzel
seyrederler, temel madde yeterince sertleşmemiştir, osteositler sayıca boldurlar, doku içinde
düzensiz şekilde dağılmışlardır, osteositlerin içine yerleştiği lakunler yuvarlakcadır.
Yetişkinlerde primer kemik dokusu; kafatası yassı kemiklerinin eklem yerlerinde, diş
alveollerinde ve tendonların kemiklere giriş yerlerinde bulunur.
2. Sekonder kemik dokusu: Buna olgun kemik dokusu da denir. Lamelli bir yapı
gösterir, bunlara kemik lamelleri adı verilir. Kollagen iplikler kemik lamelleri içinde özel bir
biçimde yerleşmişlerdir. Bir lamelde bulunan kollagen iplikler ( bunlar birbirine paraleldir )
komşu lameldekilere çapraz yönde ve spiraller yaparak seyrederler. İşte ipliklerin bu seyir
durumu sekonder kemiklere büyük bir dayanaklılık sağlar. Matriks oldukca sertleşmiştir.
Osteositler kemik lamelleri üzerinde düzenli bir şekilde yerleşmişlerdir,
oturduğu lakunlar çok yassılmıştır,
osteositlerin
kanaliküli osseiler iyi gelişmiştir. Erişkinlerde sadece
sekonder kemik dokusu bulunur.
Sekonder kemiğin süngerimsi ve kompakt kemik olmak üzere iki tipi vardır:
a. Süngerimsi ( spongiöz ) kemik:
Kısa ve uzun kemiklerin metafiz ve epifizlerinin iç kısımları ile yassı kemiklerin iç
yüzleri süngerimsi kemikten yapılmıştır, bütün kemiklerin dış yüzleri ise kompakt kemikten
yapılmıştır.
Süngerimsi kemikte kemik lamelleri tek tiptir, birbirlerine paraleldir, yer yer
anastomozlaşırlar. Lameller arasında kemik iliği ile doldurulmuş büyük gözenekler vardır.
b. Kompakt kemik :
p: periost
e: endost
g: dış dairesel lameller
m: iç dairesel lameller
o: bir osteon ve spesial
lameller
i: interstisyel (ara) lameller
h: havers kanalı
v: volkman kanalı
(internet’ten alınmıştır)
Bu tür kemik dokuya çıplak gözle bakıldığında homojen ve kompakt görünür. Ancak
mikroskopla incelendiğinde küçük kanalcıklarla (Havers ve Wolkman kanalları) donandığı
görülür. Kompakt kemikte hücreler az yer kaplar, matriks yapıya hakimdir.
Kompakt kemik dokuda iki türlü kanal vardır. Kemiğin uzun eksenine paralel seyreden
kanallara Havers kanalları denir. Bunları birleştiren yan kanallar ise Wolkman kanalları
adını alır. Her ikisinin de içinde kan damarları ve sinirler seyreder. Matriksi sertleşmiş bulunan
kemik dokusu bu kanallardan çıkan besleyici maddelerin osteositler aracılığıyla diffüzyonu ile
beslenir.