Основная функция остеобластов заключается в синтезе и секреции органического матрикса кости вокруг своих отростков.

В клетках высока активность щелочной фосфатазы, необходимая для минерализации матрикса. Остеобласты выделяют так называемые матричные пузырьки, содержащие липиды, кальций, щелочную фосфатазу. Остеобласты обладают способностью к продукции белка, образуют преимущественно коллаген 1 типа, а также гликопротеины матрикса (остеонектин, остеокальцин) и протеогликаны. Принимают участие в процессе минерализации костной ткани (1). Остеобласты, выделяя фермент щелочную фосфатазу способствуют дефосфорилированию межклеточного  субстрата, повышению концентрации фосфатных ионов. Этот процесс связан с выведением из цитоплазмы остеобластов мелких матричных пузырьков с высоким содержанием фосфата кальция и щелочной фосфатазы. Остеобласты, как правило, окружает остеоид – неминерализованный костный матрикс. До превращения в остеоциты остеобласты окружают себя со всех сторон матриксом.

К какой ткани относится клетка на схеме? Назовите тип клетки и структуры, обозначенные цифрами.

Рис. 18. Остеокласт, разрушающий костную ткань.

Гофрированный край. 2.Зона резорбции. 3.Матрикс костной ткани. 4.Лизосомы. 5.Светлые зоны. 6.Комплекс Гольджи. 7.Ядра. 8.Гранулярная ЭПС. 9.Митохондрии.

Остеокласты – многоядерные гигантские клетки (симпласты), образующиеся вследствие слияния моноцитов. Родоначальником последних является стволовая клетка крови из которой образуются моноциты (6 класс). Они через стенку капилляра попадают в костную ткань, где и преобразуются в остеокласты. Остеокласты в костной ткани находятся в местах ее регенерации, в периваскулярных пространствах остеонов.Они располагаются на поверхности костных перекладин. Остеокласты подвижны и осуществляют разрушение (резорбцию) костной ткани, обызвествленного хряща. Так как резорбция кости сопровождается высвобождением кальция, эти клетки играют важнейшую роль в поддержании кальциевого гомеостаза. Остеокласты располагаются в образованных ими углублениях на поверхности костной ткани (резорбционных лакунах), достигают размеров 20-100 мкм, содержат до 20-50 ядер (7). Цитоплазма ацидофильная, с высоким содержанием лизосом (4), митохондрий (9), диктиосом комплекса Гольджи (6). В активном остеокласте край, прилежащий к кости, образует многочисленные складки плазмолеммы (гофрированный край) (1). Здесь осуществляется синтез и секреция гидролитических ферментов. Над гофрированным краем многочисленные пузырьки и вакуоли. По сторонам гофрированного края имеются светлые зоны – участки плотного прикрепления клетки к кости. Остеокласт плотно прилегает к костному веществу и в области гофрированной зоны создается герметическое пространство. В зоне плотного прилегания светлая цитоплазма, мало органелл. Ядра и органоиды сосредоточены в удаленной от кости части остеокласта (базальной зоне).

    Разрушение костной ткани остеокластом включает несколько этапов:

Прикрепление остеокласта к поверхности кости обеспечивается взаимодействием рецепторов плазмолеммы остеокласта с белками костного матрикса (остеопонтином, витронектином) и перестройкой цитоскелета в области светлых зон (5), которые герметизируют участок резорбции (2) (лакуну).

2) Закисление содержимого лакун осуществляется благодаря действию протонных насосов, накачивающих ионы Н⁺ в лакуну, и экзоцитозу пузырьков с кислым содержимым.

Растворение минеральных компонентов матрикса кислым содержимым лакун.

Разрушение органических компонентов матрикса протеолитическими ферментами лизосом, секретируемых в лакуну.

Удаление продуктов разрушения костной ткани осуществляется путем везикулярного транспорта через цитоплазму остеокласта или разгерметизации лакуны.

Гормон щитовидной железы кальцитонин и женские половые гормоны угнетают деятельность остеокластов, гормон околощитовидных желез паратгормон активирует их.

Костная ткань на протяжении всей жизни под влиянием внешних и внутренних факторов подвергается перестройке. В ней участвуют как клетки созидатели -остеобласты, так и клетки разрушители - остеокласты. Остеокласты, разрушая костную ткань, образуют в ней полости. Остеобласты вокруг сосудов в этих полостях образуют костное вещество имеющее вид пластинок цилиндрической формы (остеоны). При усилении нагрузки на костную ткань активность остеобластов повышается. При этом будет увеличиваться количество остеонов. При уменьшении нагрузки на костную ткань - повышается активность остеокластов, которые разрушая костную ткань, уменьшают ее прочность. По литературным данным активность остеокластов особенно высока в условиях невесомости.