Knoglevæv 2 1. Semester - Histologi Holdtime 11 Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 1

Oversigt Repetition fra sidst – knoglevæv 1 Oversigt over dagens tekst Knogledannelse – Intramembranøs ossifikation – Endochondral ossifikation Knoglevækst – Epifyseskive – Modellering Knogleudskiftning – Remodellering Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 2

Repetition - knoglevæv Knoglevæv er et specialiseret bindevæv, hvor den ekstracellulære matrix er mættet med calciumfosfat (mineralisering). Knoglevæv udgøres af: Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 3 Består af: Celler Ekstracellulær Matrix (knoglematrix) Osteoprogenitor- celler Osteoklaster  Funktion: –Støttevæv ~ støtteorgan. –Beskyttelse. –Calcium depot. Organisk: - Type-I kollagen (90%) - Grundsubstans med proteoglykaner Uorganisk: (75% af tørvægten) - Hydroxyapatit-krystaller (calciumfosfat) Osteoblaster differentiering Osteocytter Knogle-beklædende celler differentiering

Knoglevækst overordnet (TEGN!) Knogledannelse = histogenese (i fosteret): – Intramembranøs ossifikation (~kranieknogler) – Endochondral ossifikation (alle andre knogler) Knoglevækst (i barndom og teenagealder): – Epifyseskive (~længdevækst) – Modellering (~formændring/vækst ift. funktion) Knogleudskiftning (hele livet): – Remodellering Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 4

Knoglevækst overordnet (TEGN!) Knogledannelse (i fosteret): – Intramembranøs ossifikation (~kranieknogler) – Endochondral ossifikation (alle andre knogler) Knoglevækst (i barndom og teenagealder): – Epifyseskive (~længdevækst) – Modellering (~formændring/vækst ift. funktion) Knogleudskiftning (hele livet): – Remodellering Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 5

Knoglers histogenese Knogledannelse Ossifikation = dannelse af knoglevæv! Foregår altid ved, at osteoid (secerneret af osteoblaster) undergår mineralisering. Ossifikationscentrum (det sted forbeningen udgår fra): – Primære (hvorfra langt størstedelen af knoglen dannes fra). – Sekundære. Der findes 2 former for ossifikation: 1.Intramembranøs ossifikation direkte i fostrets primitive bindevæv (mesechym). 2.Endochondral ossifikation i anlagt hyalin bruskmodel. Selve dannelsen af knoglevævet (ossifikationen) foregår på samme måde i begge former! Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 6

Intramembranøs ossifikation Sker i: De flade kranieknogler og dele af clavicula og mandibula. Princip: Mesenchymale celler differentierer direkte til osteoblaster der secernerer osteoid (lidt a la appositionel vækst af brusk!) Stadier: 1.Fort æ tning af mesenchymceller → osteoblaster (=ossifikationscentrum) 2.Osteoblaster secernerer osteoid som calcificerer 3.Yderligere osteoiddannelse+calcifikation → sammensmeltning af nydannede knogleomr å der → primitiv spongiosa 4.I kanten af ossifikationscenteret vokser den primitive spongiosa sig tykkere end centralt → primitiv compacta 5.Mesenchymale celler udenom den primitive compacta fort æ ttes → periost Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 7

Intramembranøs ossifikation Primitiv spongiosa Fortættet membranagtig flade af mesenchymale celler i velvaskulariseret bindevæv Mesenchymceller → osteoblaster, der secernerer osteoid (=> primitivt ossificationscentrum dannes) Mineralisering (bliver mere basofil) Små knogleøer/trabekler = Primitiv spongiosa. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 8

Intramembranøs ossifikation Primitiv compacta Fortsat aflejring af knoglevæv Indsnævring af bindevævsfyldte hulrum og fortykkelse af trabeklerne – især perifert = Primitiv compacta, hvor karrene ligger i små bindevævskanaler. Både primitiv spongiosa og compacta er non-lamellær knogle (vævet knogle) Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 9

Mikroskopisk organisering af knoglevæv 1.Non-lamellær knogle (wowen bone): 1.Primitiv substantia spongiosa. 2.Primitiv substantia compacta. Begge knogletyper er primitivt knoglevæv, der ses i fosteret og kort efter fødsel indtil 1. remodellering, hvor de kollagene fibre løber tilfældigt vævede mellem hinanden. Ved senere remodellering opstår der maturt lamellært knoglevæv. 2.Lamellær knogle: 1.Trabekulær knogle = substantia spongiosa (lat. spongiosa svamp). 2.Cortikal knogle = substantia compacta (lat. kompacta kompakt). Begge knogletyper har nøje organiseret kollagene fibre i lameller. Ses efter første remodellering og resten af livet. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 10

Endochondral ossifikation Sker i: Alle andre end de ved intramembran ø s ossifik. n æ vnte knogler dannes ved endochondral ossifikation Princip: Hyalin bruskmodel (omgivet af perichondrium) af knoglerne udskiftes med knogle. Stadier: 1.Hypertrofi af chondrocytter med dannelse af det prim æ re ossifikationscentrum (ved r ø rknogler: sker n æ r midten af diafysen). 2.Reduktion af bruskmatrix → tynde septa. 3.Brusksepta calcificerer (udtalt basofilt) og chondrocytterne d ø r. 4.Perichondriet (mesenchymale celler) → periost (osteoprogenitorceller) → osteoblaster. 5.Dannelse af periostal manchet ud fra inderste lag af periost. 6.Indv æ ksttap med kar og mesenchymale celler. 7.Mesenchymale celler → osteoblaster / primitiv knoglemarv. 8.Knogledannelse udenp å de forkalkede brusktrabekler. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 11

Endochondral ossifikation Ad 1-4: 1.Hypertrofi af chondrocytter med dannelse af det prim æ re ossifikationscentrum (ved r ø rknogler sker n æ r midten af diafysen). 2.Reduktion af bruskmatrix → tynde septa. 3.Brusksepta calcificerer (udtalt basofilt) og chondrocytterne d ø r. 4.Perichondriet (mesenchymale celler) → periost (osteoprogenitorceller) → osteoblaster Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 12

Endochondral ossifikation Ad 5: 5.Dannelse af den periostale manchet, som er et tyndt lag knoglev æ v omkring diafysens midterdel dannet fra det inderste lag af periost (dannet som et ossifikationscentrum ved intramembran ø s ossifikation!). Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 13

Endochondral ossifikation Ad 6-7: 6.Indv æ ksttap (ved osteoklastaktivitet) med kar og mesenchymale celler. 7.Mesenchymale celler → osteoblaster eller primitiv knoglemarv. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 14

Endochondral ossifikation Sekundært ossifikationscentrum i de lange rørknogler dannes på principielt samme måde som det primære ossifikationscentrum – bruskcalcifikationen sker blot i alle retninger. I knogler andre end rørknogler sker forbeningen ligeledes på principielt samme måde Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 15

Endochondral ossifikation Ad 8: 8.Knogledannelse udenp å de forkalkede brusktrabekler. Trabeklerne f å r et meget karakteristisk udseende med en st æ rkt basofil centrum af forkalket brusk, omgivet af et lag eosinofilt knoglev æ v. Udenp å igen ligger et lag af osteoblaster. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 16

Repetition 2 og 2 Genfortæl kort hhv.: – Intramembranøs ossifikation – Endochondral ossifikation Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 17 Pkt. 1-2 Pkt. 3Pkt. 4-5 Pkt. 6 Pkt. 7-8 Endochondral ossifikation

Knoglevækst overordnet Knogledannelse (i fosteret): – Intramembranøs ossifikation (~kranieknogler) – Endochondral ossifikation (alle andre knogler) Knoglevækst (i barndom og teenagealder): – Epifyseskive (~længdevækst) – Modellering (~formændring/vækst ift. funktion) Knogleudskiftning (hele livet): – Remodellering Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 18

Længdevækst i rørknogler Sker fra epifyseskiven, og den heri fortsatte dannelse af brusk, som erstattes af knogle, er grundlaget for længdevæksten i den voksende knogle. Epifyseskiven kan opdeles i følgende zoner: 1.Reservebrusk. 2.Proliferation af bruskceller. 3.Hypertrofi af bruskceller. 4.Bruskforkalkning. 5.Bruskfjernelse, karinvasion og knogledeponering. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 19

Modellering ukoblet Knoglens form ændres ved knogledannelse et sted og knogleresorption et andet sted. Associeret med vækst. Pålejring/resorption af knoglevæv. Ukoblet, dvs. at osteoblast og osteoklastaktivitet er uafhængige, med en netto overvægt af knogledannelse. Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 20

Knoglevækst overordnet Knogledannelse (i fosteret): – Intramembranøs ossifikation (~kranieknogler) – Endochondral ossifikation (alle andre knogler) Knoglevækst (i barndom og teenagealder): – Epifyseskive (~længdevækst) – Modellering (~formændring/vækst ift. funktion) Knogleudskiftning (hele livet): – Remodellering Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 21

Remodellering koblet Der resorberes knoglev æ v et sted, hvorefter der nydannes knoglev æ v samme sted. Udskiftning af gammelt knoglev æ v med nyt: – Nye levedygtige osteocytter. – Reparation af mikrofrakturer. – Tilpasse arkitektur til belastning. – Calciumhomeostasen Koblet dvs. → osteoblaster og osteoklaster arbejder sammen i enheder (osteoblaster aktiverer osteoklaster) Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 22

Præparat 27 Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 23

Præparat 28 Morten Krogh Christiansen Histologi 1. semester 24