Kemik Doku Histolojisi

Dosyayı isterseniz görüntüleyebilir isterseniz indirebilirsiniz.

GoogleDocs üzerinden indirmek için : İndir [açılan sayfada klavyeden ctrl+S yapmanız yeterli]

Önizleme ;

 

 

KEMİK DOKU
 
Kemik dokusu özelleşmiş bir bağ dokusu çeşididir. Mineralize yapısından dolayı oldukça sert bir dokudur.
Kemik dokusunun inorganik ve organik matriksi bulunur. İnorganik matriks mineralize dokudur. Mineral olarak hidroksiapatit kristalleri şeklinde kalsiyum fosfat içerir. Organik kemik matriksinin majör yapısal komponenti Tip I kollajendir, daha az miktarda Tip V kollajen içerir. Bu kollajen tipleri organik matriksin %90’ını oluşturur. Organik matrikste aynı zamanda glikozaminoglikanlar (hyaluronik asit, kondroidin sulfat ve keratan sulfat), glikoproteinler (ostekalsin, osteonektin, osteopontin gibi) ve sialoproteinler bulunur. Glikoproteinler ve sialoproteinler mineralizasyon prosesinde kalsiyum bağlanmasında rol oynarlar. Kollajen ve temel madde komponentleri kemik dokusunu oluşturmak için mineralize olurlar.
Kemik matriksinde ‘lakün’ adı verilen aralıklar bulunur. Her bir lakün içinde kemik hücreleri olan ‘osteositler’ bulunur. Osteositlerin çok sayıda uzantıları bulunur ve uzantılarını ‘kanalikül’ olarak isimlendirilen küçük tünellere doğru yayarlar. Bu şekilde komşu osteositler uzantıları aracılığıyla birbirleriyle bağlantı kurarlar ve çeşitli madde ve metabolitlerin alışverişini gerçekleştirirler. Osteosit uzantıları arasında gap junctionlar bulunur.
Kemiklerin Dış Yüzeyi
Vücudumuzdaki kemikler dıştan ‘periosteum’ tabakası ile sınırlıdır. Periosteum osteoprogenitor hücreler içeren yoğun fibröz bağ dokusu kılıftır. Kemikler sadece başka kemiklerle eklem yaptıkları bölgelerde periosteum ile kaplı değildir. Bu bölgelerde kıkırdakla kaplıdır.
            Periosteum dışta  ——   Yoğun bağ dokusu yapısında fibröz tabakadan
                               İçte   ——   Osteoprogenitor hücreler içeren hücresel tabakadan oluşur.
Aktif kemik yapımı durumu yoksa fibröz tabaka periosteumun ana komponentidir ve iç tabaka iyi tanımlanamaz. Nispeten az olan hücreler olan periosteal hücreler (osteoprogenitor hücreler), bölünme yeteneğine ve uygun şartlar altında osteoblastlara dönüşebilme yeteneğine sahiptir.
            Genellikle periosteumun kollajen lifleri kemik yüzeyine paralel uzanır. Tendon ve ligamentlerin kemiğe tutunacakları bölgelerde periosteumdan çıkan kollajen lif demetleri kemiğe tutunur. Bu liflere ‘Sharpey lifleri’ adı verilir.
Kemik kaviteleri :
Kemik kaviteleri endosteumla sınırlıdır. Endosteum osteoprogenitor hücreler içeren bir bağ dokusu  tabakasıdır. Kemik iliği kavitesini sınırlayan kompakt kemik yüzeyi ve spongioz  kemik trabekülleri endosteumla sınırlıdır. Endosteum sıklıkla tek tabaka kalınlığındadır. Uygun uyaranlarla osteoblastlara dönüşebilen osteoprogenitor hücreler içerirler. Bu osteoprogenitor hücreler ‘endosteal hücreler’ olarak isimlendirilirler.
Kemik iliği:
Kırmızı kemik iliği; gelişimin çeşitli aşamalarında bulunan kırmızı kan hücreleri içerirler. Ayrıca kırmızı kemik iliğinde destekleyici olarak retiküler hücreler ve lifler bulunur.
Sarı kemik iliği: Büyümenin son evresinde ve yetişkinlerde kan hücresi oluşumunda yavaşlama görülür ve kemik iliği kavitesinin çoğunluğunu yağ hücreleri oluşturur. Bu aşamada kemik iliği artık sarı kemik iliği olarak isimlendirilir. Aşırı kan kaybı gibi durumlarda sarı kemik iliği kırmızı kemik iliğine dönüşebilir.
 
MATÜR KEMİK
Uzun bir kemiğin dış kısmını kompakt kemik iç kısmını ise spongios kemik oluşturur.
Matür Kompakt Kemik:
Matür kompakt kemik ‘osteon’ (Havers sistemleri) olarak isimlendirilen silindirik ünitlerden oluşur. Osteon sistemleri, merkezde bir ‘Havers kanalı’ (osteonal kanal) ve çevresinde konsantrik lamellalardan meydana gelir. Havers kanallarında osteon sistemini destekleyen damarlar ve sinirler bulunur. Lamellalar üzerinde içlerinde osteosit bulunan lakünler bulunur. Osteositlerin uzantıları kanaliküller içinde uzanır. Kanaliküller aracılığı ile hem osteositler arasında madde alışverişi gerçekleşir hem de kanaliküller Havers kanallarına açıldığı için osteositlerle kan damarları arasında madde alışverişi gerçekleşir. Osteonlar arasında daha önceki konsantrik lamellaların artıkları bulunur ve bunlar ‘interstisyel lamella’ olarak isimlendirilir. Bu organizasyonlardan dolayı matür kemik aynı zamanda ‘lamellar kemik’ olarak da isimlendirilir.
            Osteonların uzun ekseni genellikle kemiğin uzun eksenine paraleldir. Bir konsantrik lamella içinde kollajen lifler birbirlerine paralel uzanır. Uzun bir kemiğin endosteuma bitişik bölgesinde ‘iç dairesel lameller’ , periosteuma bitişik bölgesinde ise ‘dış dairesel lameller’ bulunur. ‘Volkman kanalları’ endosteal ve periosteal yüzeylerden kan damarlarını ve sinirleri Havers kanallarına taşırlar ve aynı zamanda bitişik Havers kanallarını birbirlerine bağlarlar. Volkman kanallarının çevresinde konsantrik lamellalar bulunmaz.
Matür Spongioz (süngerimsi) Kemik:
Yapı olarak matür kompakt kemiğe benzer fakat kemik doku trabeküller veya spiküllerden oluşur. Trabeküllerde düzensiz lameller bulunur. Eğer trabekül yeterince kalınsa osteon sistemleri içerebilir.
 
 
Kan Desteği:
Kemik dokusu yüzeyinde beslenme delikleri bulunur. Uzun kemiklerin epifiz ve diafiz bölümlerinde kemik yüzeyinde çok sayıda beslenme deliği bulunur. Bu deliklerden arterler kemik dokusuna girerler ve kemik iliği kavitesine ulaşırlar. Metafizial arterler de kemik dokusuna kan desteği sağlarlar. Kemik dokusunun drenajını sağlayan venler beslenme deliklerinden  periosteum aracılığı ile kemiği terk ederler.
            Kemik dokusunu besleyen kan kemik iliği kavitesinden kemik dokusuna doğru gider ve periosteal venler aracılığı ile kemik dokusunu terk eder. Kemik dokusunun bu şekilde kendi beslenmesi dışında Volkman kanalları kompakt kemiğe majör kan desteğini sağlar. Kemik dokusunda lenfatik damarlar bulunmaz. Sadece periosteumda lenfatik drenaj sistemi bulunur.
İMMATÜR KEMİK
Gelişen fetusun iskeletindeki yeni oluşmuş kemik immatür kemik adını alır.
  • İmmatür kemikte organize lameller sistemi bulunmaz. Kollajen liflerin düzenleniminden dolayı ‘nonlameller’ bir görünümdedir.
  • İmmatür kemikte matür kemiğe oranla yüksek oranda hücre bulunur.
  • İmmatür kemikte hücreler rastgele düzenlenmiştir.
  • İmmatür kemiğin matriksinde matür kemiğe oranla daha yüksek oranda temel madde bulunur. İmmatür kemik matriksi hematoksilenle daha yoğun boyanır (bazofilik). Halbuki matür kemik matriksi eozinle daha iyi boyanır (asidofilik).
  • Yeni oluşmuş immatür kemik henüz tam olarak mineralize değildir. Matür kemik ise sekonder mineralizasyona uğrar.
  • İmmatür kemik matür kemikten daha hızlı oluşur. Yetişkinlerde majör kemik tipi matür kemik olmasına rağmen, kemiğin yeniden şekillendiği bölgelerde immatür kemik alanları bulunur.
  • Yetişkinlerde her zaman immatür kemik içeren bölgeler de bulunur. Oral kavitedeki alveolar kemik ve tendonların kemiğe tutundukları bölgelerdeki kemik dokusu yetişkinlerde immatür kemik yapısındadır.
KEMİK HÜCRELERİ
  1. Osteoprogenitor hücreler :
Mezenşimal orjinli, dinlenme durumundaki hücrelerdir, osteoblastlara dönüşebilirler. Kemiğin iç ve dış yüzeylerinde bulunurlar. Periosteumun iç yüzeyinde bulunurlar, endosteumu oluşturan hücrelerdir, ayrıca Havers kanalını ve Volkman kanalını çevrelerler.
            Osteoprogenitor hücreler bölünebilirler ve prolifere olabilirler. Büyüyen kemiklerde soluk boyanan düzleşmiş hücreler olarak görülürler. Uzamış veya oval çekirdek içerirler. Sitoplazma belirgin olmayan asidofilik veya hafif bazofilik boyanabilir. GER ve serbest ribozomlar, küçük bir Golgi aparatusu ve diğer organelleri içerirler. Uyarılarak aktif salgı hücresi olan osteoblastlara dönüşürler. Osteoprogenitor hücrelerin ayrıca uygun uyaranlarla adipoz hücrelere, fibroblastlara ve kondroblastlara dönüşebilme özelliği de bulunmaktadır.
            Kemiğin yeniden modellendiği bölgelerde kemik yüzeyleri ‘kemik sınırlayıcı’ hücreler tarafından kapatılır. Kemik-sınırlayıcı hücreler osteoprogenitor hücrelere analog (benzer),  hücrelerdir.  Yassı hücrelerdir, perinuklear bölgede az miktarda organel içerirler. Hücre uzantıları gap junctionlar aracılığıyla birbirleriyle ve osteosit uzantılarıyla bağlantı kurarlar. Bu şekilde osteositlere besin desteğinde bulundukları düşünülmektedir.
 
  1. Osteoblastlar:
Osteoprogenitor hücrelerden gelişirler. Kübik veya poligonal şekilli, bölünme yetenekleri bulunan salgı hücreleridir. Hem kollajen lifleri sentez ederler, hem de başlangıçtaki unmineralize kemik matriksini oluşturan temel maddeyi sentezlerler. Bu unmineralize kemik matriksine ‘osteoid’ denir.
            Osteoblastlar aynı zamanda kemiğin kalsifikasyonundan da sorumludurlar. Osteoblastlar kemik matriksine, küçük membranla sınırlı ‘matriks vezikülleri’ ni salgılarlar. Bu veziküller alkalen fosfatazdan zengindir ve sadece hücre kemik matriksini ürettiği zaman aktif olarak salgılanır. Matür mineralize matriks eozinle yoğun boyanmasına rağmen yeni sentezlenmiş matriks çok hafif boyanır veya hiç boyanmaz. Yeni oluşmuş matriksin boyanma özelliğinden dolayı osteoblastların çevresinde açık renkte bir bant görülür. Bu bant osteoiddir, nonmineralize matriks özelliğindedir.
            Osteoblastların sitoplazması belirgin derecede bazofilik boyanır. Kollajen lifleri ve proteoglikanları sentezledikleri için tipik salgı hücresi özelliğindedirler. Çünkü çok miktarda GER ve serbest ribozomlar içerir. Golgi kompleksi boyutları büyük olduğu için çekirdeğe yakın bölgede açık renk bir alan olarak gözlenir. Sitoplazmada küçük PAS (+) granüller gözlenir. Hücre membranı güçlü bir alkalen fosfataz reaksiyonu verir.
            Sekresyon yapan osteoblastların aksine dinlenme durumundaki osteoblastlar kemik yüzeyini kaplayan düzleşmiş hücreler şeklindedir. Kemik büyümesi ve yeniden modellenmesi sırasında osteoblastlar uyaranlara yanıt olarak aktifleşirler. Bir osteoblast sentezlediği matriksle çevrelendikten sonra osteosit adını alır.
            Osteoblast uzantıları diğer osteoblastların ve osteositlerin uzantılarıyla gap junctionlar aracılığıyla bağlantı kurarlar.
 
  1. Osteositler:
Osteoblastlar sekrete ettikleri matriksle (osteoid) tam olarak çevrelendikten sonra osteosit adını alırlar. Osteositler en azından sınırlı bir düzeyde yeni matriks sentezleyebilirler ve rezorbe edebilirler. Bu aktiviteler kan kalsiyum dengesinin korunmasında önemlidir. Travmatik sebeplerle veya hücre yaşlanması nedeniyle osteositlerin ölümü bu bölgedeki kemik matriksin osteoklast aktivitesiyle rezorpsiyonuna yol açar.
            Osteositler lakün adı verilen kovuklarda bulunurlar. Osteositler diğer kemik hücrelerinden tipik olarak daha küçüktürler. Çünkü perinüklear sitoplazmaları azdır.
Fonksiyonel durumuna göre üç tip osteosit tanımlanmıştır.
Dinlenme durumundaki osteositler: Az miktarda GER ve küçük bir Golgi aparatusu içerirler.
Aktif osteositler: Osteoblastlara benzer şekilde yüksek oranda GER ve belirgin Golgi aparatusu içerirler. Ayrıca laküna içinde perisellüler alanda osteoid görülür. Bu sentez aktivitesini göstermektedir.
Rezorptif osteositler: Aktif osteositler gibi yüksek oranda GER ve belirgin Golgi aparatusu içerirler. Bunların dışında çok miktarda sekonder lizozomlar içerirler. Osteositlerin gerçekleştirdikleri kemik matriksi rezorpsiyonuna osteositik osteolizis denir.
 
  1. Osteoklastlar:
  Hematopoetik kök hücrelerden köken alırlar. Boyut olarak oldukça büyük, çok çekirdekli, hareketli hücrelerdir. Kemik yıkımından sorumlu hücrelerdir. Kemik rezorpsiyon (yıkım) bölgelerinde bulunurlar. Osteoklastlar rezorpsiyon bölgesinde öncelikle alttaki kemik dokusunda Howship lakünası adı verilen bir depresyon oluştururlar. Osteoklastlar belirgin derecede asidofilik boyanırlar. Sitoplazmalarında çok sayıda lizozom içerirler. Bundan dolayı güçlü asit fosfataz aktivitesi gösterirler.
            Aktif osteoklastın kemik yüzeyine karşılık gelen yüzünde yani tam olarak rezorpsiyon bölgesinde düzensiz bir sınır gözlenir. Osteoklastın bu bölgesi ‘tırtıklı sınır’ olarak isimlendirilir. Tırtıklı sınırın çevresindeki bölge organelden yoksun ve aktin filamentlerinden zengin bir bölgedir ve ‘clear zon’ olarak isimlendirilir. Sitoplazmada çok sayıda endositik  ve ekzositik vezikül bulunur.
            Kemik matriksin yıkımı öncelikle inorganik matriksin yıkımıyla başlar. Dekalsifikasyon organik asitlerin tırtıklı sınır membranlarından sekresyonu ile başlar. Tırtıklı sınır membranından H+ iyonlarının geçişi ile rezorbe olacak kemik dokusunda düşük bir pH sağlanır. Daha sonra osteoklastlar rezorpsiyon bölgesine lizozomal hidrolazları salgılarlar. Kollajenaz gibi hidrolitik enzimler kemik matriksinin organik komponentini sindirirler.
            Osteoklastlar fagositik hücrelerdir. Mononüklear fagositik sistemin üyesidirler. Yüksek PTH düzeyleri osteoklastların aktivitesini artırır. Dolayısıyla kemik rezorpsiyonu artar. Yüksek kalsitonin düzeyleri ise osteoklastların aktivitesini azaltır.
KEMİK YAPIMI
Kemik yapımı intramembranöz kemikleşme ve endokondral kemikleşme olmak üzere iki yolla gerçekleşir. Kafatası ve yüzün düz kemikleri, mandibula, klavikula intramembranöz kemikleşme ile oluşur. Ekstremiteler ve ağırlık taşıyan iskelet (vertebra gibi) endokondral kemikleşme ile oluşur.
  1. İntramembranöz Kemikleşme:
İntramembranöz kemikleşmenin ilk belirtileri gelişimin 8. haftasında görülür.
  • Bazı soluk boyanan, uzamış mezenşimal hücreler spesifik alanlara göç eder ve kümelenirler. Bu alanın damarlanması artar.
  • Mezenşimal hücreler daha büyük ve yuvarlak hale gelirler. Bu hücrelerin sitoplazması eozinofilikten bazofilik hale dönüşür. Golgi kompleksi bölgesi ‘clear area’ şeklinde görülür.
  • Bu hücreler osteoblastlara farklanarak kollajen ve temel madde sekrete ederler. Böylece osteoid (kemik matriksi) oluşur. .
  • Yeni oluşan kemik matriksi küçük ve düzensiz trabeküller ve spiküller şeklinde gözlenir.
  • Zamanla matriks kalsifiye olur ve matriksle sınırlı hücreler artık ‘osteosit’ adını alır.
  • Çevreleyen mezenşimal hücreler osteoprogenitor hücrelere dönüşürler. Bazı osteoprogenitor hücreler osteoblastlara dönüşerek daha fazla matriks üretilmesini sağlarlar. Bu olay ‘apozisyonel büyüme’ olarak isimlendirilir.
  • Spiküller büyürler ve trabeküler ağ oluştururlar.
  1. Endokondral Kemikleşme:
  • Kemik oluşum bölgesinde mezenşimal hücrelerin kümelenmesi ve proliferasyonu ile başlar.
  • Fakat mezenşimal hücreler kondroblastlara farklanırlar ve kıkırdak matriksi üretirler.
  • Başlangıçta kemiğin genel şekli bir hyalin kıkırdak modeli içinde oluşur. Kıkırdak modeli interstisyel ve apozisyonel büyüme ile gerçekleşir. İnterstisyel büyüme ile kıkırdak modelin boyunun büyümesi gerçekleşir. Eninin genişlemesi ise perikondriumun kondrojenik tabakasında bulunan kondrositler tarafından apozisyonel büyüme ile gerçekleşir.
  • Kemikleşmede kıkırdak modelin orta bölgesindeki perikondral hücreler artık kondrositlere dönüşmezler bunun yerine osteoblastlara dönüşürler.
  • Dolayısıyla fonksiyonu değişen perikondrium artık ‘periosteum’ olarak isimlendirilir.
  • Bu değişikliklerin sonucu olarak kıkırdak modelin çevresinde bir kemik tabakası oluşur. Bu kemik ‘periosteal kemik’ veya ‘intramembranöz kemik’ olarak isimlendirilir. Periosteal kemik uzun kemiklerde diafiz bölgesinde ‘kemik yaka’ şeklinde gözlenir. Periosteal kemik yakanın oluşmasıyla kıkırdak modelin orta bölgesindeki kondrositler hipertrofiye uğrarlar.
  • Kondrositler büyüdükçe bunları çevreleyen kıkırdak matriks bir bölümü rezorbe olur ve hipertrofik hücreler arasında ince, düzensiz kıkırdak plakları oluşur. Hipertrofik hücreler alkalen fosfataz sentezlemeye ve salgılamaya başlarlar ve kalan kıkırdak matriks kalsifiye olur.
  • Kalsifiye kıkırdak matriks besin maddelerinin difüzyonunu inhibe eder ve kıkırdak modeldeki kondrositlerin ölümüne yol açar.
  • Kondrositlerin ölümüyle matriksin çoğu yıkılır ve komşu lakünalar birleşerek büyük bir kavite oluştururlar. Bu olaylar gerçekleşirken bir veya birkaç kan damarı periosteal kemik yaka boyunca geçerek kaviteye ulaşır ve kavitenin kanlanmasını sağlar.
  • Periosteal hücreler kan damarları ile beraber kaviteye göç ederler.
  • Kavitede bazı periosteal hücreler osteoprogenitor’ hücrelere dönüşürler.
  • Kalsifiye kıkırdak yıkıldığı ve kısmen ortadan kaldırıldığı için bazıları düzensiz spiküller şeklinde kalır.
  • Kalsifiye kıkırdak spiküllerine yakın bulunan osteoprogenitor hücreler ‘osteoblastlara’ dönüşürler ve kemik matriksi sentezlemeye başlarlar. Bu şekilde oluşan kemik ‘endokondral kemik’ olarak isimlendirilir. Bu başlangıçta kalsifiye kıkırdak üzerinde ince bir kemik tabaka şeklindedir ve ‘karışık spikül’ olarak isimlendirilir. Kalsifiye kıkırdak bazofilik, kemik eozinofilik boyanır. Mallory boyası ile kemik koyu mavi, kıkırdak açık mavi boyanır.
  • Kalsifiye kıkırdak hücre içermez, fakat yeni oluşan kemik osteositleri içerir.
Bütün bu olaylar diafiz bölgesinde ‘primer kemikleşme’ merkezinde meydana gelir.
Endokondral kemiğin büyümesi:
Endokondral kemiğin büyümesi fetal hayatın ikinci trimesterinde (yaklaşık 12. hafta) başlar ve  erken erişkinliğe kadar devam eder. Uzun kemiklerin büyümesi büyüme peryodu süresince epifizyal kıkırdak ile sağlanır. Diafizyal kemik iliği kavitesi büyüdükçe kavitenin her iki ucunda ‘epifizyal kıkırdak’ bölgesi belirir. Bu bölge ‘sekonder kemikleşme’ merkezidir. Epifizyal plakta 5 ayrı zon bulunur.
  1. Dinlenme zonu : Hücre proliferasyonu veya matriks üretimi olmaz.
  2. Proliferasyon zonu: Kıkırdak hücreleri bölünerek para dizisi gibi sütunlar oluştururlar. Bu hücreler dinlenme zonuna göre daha büyüktürler ve matriks üretimi yaparlar.
  3. Hipertrofi zonu: Büyük oranda büyümüş kıkırdak hücreleri içerirler. Glikojen birikiminden dolayı bu hücrelerin sitoplazmaları açık renktir.
  4. Kalsifiye kıkırdak zonu: Büyümüş hücreler dejenere olmaya ve matriksleri kalsifiye olmaya başlar.
  5. Rezorpsiyon zonu: Diafize en yakın bölgedir. Ölen kondrositlerin olduğu bölgeye küçük kan damarları ve bağ dokusu yayılır. Kalsifiye spiküller üzerinde kemik yayıldıkça kıkırdak rezorbe olur ve sonuçta süngerimsi kemik meydana gelir. Süngerimsi kemik osteoklastik aktivite ve yeni kemik dokusunun oluşumu ile reorganize olur.
Doğumdan kısa süre sonra üst epifizde sekonder kemikleşme merkezi oluşur. Daha sonra benzer bir epifizyal kemikleşme merkezi alt epifizde oluşur.

 

Bir Cevap Yazın