4. Хрящевая ткань. Хрящевые клетки. Различные виды хрящевой ткани. Гистогенез хрящевой ткани. Регенерация. Возрастные изменения.

Хрящевая ткань – специализированный вид, выполняющий опорную функцию. В эмбриогенезе из мезенхимы образуется. Формирует весь скелет зародыша, который в дальнейшем заменяется костную тканью. Максимально развиты у позвоночных животных, из беспозвоночных у головоногих. Свойства – высокая прочность на сжатие и растяжение; низкая механическая прочность при динамических нагрузках; не содержит кровеносных сосудов; питание диффузно из надхрящницы; способен к быстрому росту в отсутствии кровеносных сосудов; незначительное участие в метаболизме. Надхрящница – слой соединительной ткани, покрывающее поверхность хряща. 2 слоя – 1. Наружный (фиброзный) из плотной сформированной соединительной ткани (СТ) коллагеновые волокна, содержит сосуды и нервы. 2. Внутренний (хондрогенный) молодые хрящевые клетки, сохраняют способность к делению. Покрывает все хрящевые ткани за исключением суставного хряща. Матрикс хрящевой ткани – органические вещества матрикса: Коллаген в геолиновом хряще (два типа коллагена), в полокнистом 1 типа. Есть коллагены – 4 типа, сливает коллагеновые волокна и гелуароновую кислоту. Ориентация волокон коллагена определяется механизмом воздействия на хрящ. В геолиновом хряще по периферии волокна ориентированы параллельно поверхности, в глубокой – хаотично. В волокнистом хряще – волокна параллельно расположены. Эластин в эластичном хряще волокна хаотично. Другие белки фибронектин, хондроитин, хондроциты и коллаген 2 типа. Протеогликаны основной агрекан, до 25%. Крупная молекула, где к одной полипептидной цепи присоединяется до 100 цепей хондроитинсульфатов и до 30 кератансульфатов. В хряще присоединяется к гелуароновой кислоте при помощи белка. К 1 молекуле гелуар ки-ты( ГК) присоединяется до 100 молекул агреканов. Сборка ГК и агрекана осуществляется хондроцитами. Основная функция – связывание воды, обеспечение диффузии веществ в матриксе. При сжатие хряща вода вытесняется противоположно заряженные участки протеогликанов не дают хрящу максимально сжаться. При снятии нагрузки участки отталкиваются и вода вновь заходит в хрящевой матрикс. Таким образом протеогликаны определяют упругость хряща и обеспечивают выполнение рессорных функций. Вход и выход воды во время нагрузки обеспечивает движение питательных веществ – диффузно-нагрузочный механизм питания. Зоны матрикса - 1 зона – вокруг клеток клеточный территориальный матрик идет сборка макромолекул. 2 зона – клеточный. 3 зона – интертерриториальный структуры в высокоупорядоченном виде. Клетки хрящевой ткани – клеточный диферон: стволовые – полустволовые – хондробласты – хондроциты. Хондробласты - незрелые хрящевые клетки, по переферии хряща, под надхрящницей. Имеют удлиненную, овальную форму, ориентированы параллельно поверхности. В цитоплазме много РНК, гЭПС, развивается Аппарат Гольджи. Клетки способны к делению и к синтезу матрикса. Хондроциты – основные клетки хрящевой ткани. Форма от вытянутой до круглой. Располагается в матриксе, в лакунах. Расположены по одиночке или группами. Группа клеток, лежащая рядом и возникающая из 1 клетки – изогенная группа. Межклеточное вещество, прилегающие к лакуне оксифильно – «капсула». Клетки 1 изогенной группы окружены базофильным веществом – в виде шара вокруг клеток – хондриновые шары – в более старых участках хряща. 4 типа хондроцитов по возрасту: 1 типа (секретирующие) имеют извитые контуры, большое количество цитоплазмы, АГ, ЭПС, рибосомы и митохондрии. Синтез коллагена, протеогликанов, гликопротеинов. В молодом хряще. 2 типа - прекращение деления, ослабление синтеза ДНК, возрастает синтез РНК и белков, уменьшается кол-во цитоплазмы. 3 типа – небольшое кол-во цитоплазмы, снижается секреция белка и протеогликанов. В зрелом хряще. 4 тип – «переживающие» в цитоплазме незначительное кол-во ЭПС и АГ. Хондрокласты – клетки макрофаги, из моноцитов крови. Разрушаются при помощи ферментов. Виды хрящевой ткани – Геолиновый - плотный, упругий, стекловидный из-за содержания в нём гомогенного основного вещества, богатого протеогликанами. Гиалиновый хрящ составляет суставные и рёберные хрящи, а также хрящи носа, гортани, эпифиза длинных трубчатых костей, хрящи трахеи и бронхи.Гиалиновым хрящом покрыта суставная поверхность эпифизов. Он обеспечивает подгонку соприкасающихся суставных поверхностей, амортизацию, уменьшает трение сочленяющихся суставных поверхностей. Толщина хряща зависит от функциональной нагрузки на него и в различных суставах колеблется от 1 до 7 мм.По своим физико-химическим свойствам гиалиновый хрящ представляет собой гель, содержащий 70-80% воды, 10-15% органических веществ и 4-7% минеральных солей. Эластичный – в органах, подвергающимся изгибам (ушные раковины) имеют желный цвет. Не подвергаются минерализации, высокая способность к растяжению. Хондроциты распределены равномерно по всей толще хряща, вытянуты в виде цепочек. Волокна преобладают эластичные, сплетены в виде волокон. Волокнистый – межпозвоночный диски, в местах перехода сухожилий и связок в геолиновый хрящ. По строению – коллаген 1 типа лежит в виде ГК и фибронектин Гистогенез хряща. Развитие из мезенхимы в 3 стадии. 1. Агрегация – мезенхима сгущается, уплотняется – скелетогенный зачаток. Клетки синтезируют коллаген 1 типа, становятся плотноупакованными. Надхрящница, ближе к хрящу, ткани малодифференцированы – хондрогенный слой. Синтез плотной СТ. 2. Формирование первичной ткани – потеря фибронектина. Синтез коллагена 2 типа и протеогликанов. Кол-во ГК уменьшается, матрикс твердеет. 3. Дифференциация хрящевой ткани – продолжается синтез матрикса, синтез белков матрикса. Клетки, клетки толстых волокон параллельно друг другу. Хондроциты поодиночке вдоль волокон, нет капсул. Регенерация. 2 вида – 1. физиологическая – за счет постоянного обновления клеток и матрикса. Скорость зависит от нагрузки и трофики. С возрастом скорость снижается, т.к. уменьшается кол-во клеток. Хондроциты 1,2 => 3,4 типы. 2. Репоративная – если хрящ покрыт надхрящницей, то за счет комбиального слоя – сначала формируется плотная волокнистая ткань, затем хрящевая. Возрастные изменения. По мере старения организма в хрящевой ткани уменьшаются концентрация протеогликанов и связанная с ними гидрофильность ткани. Ослабляются процессы размножения хондробластов и молодых хондроцитов.

5. поперечно-полосатая мышечная ткань. Мышечное волокно как структурно-функциональная единица. Основы сокращения миофибрилл. Гистогенез ППМ. Влияние факторов труда на опорно-двигательный аппарат человека.

Упругая, эластичная ткань, способная сокращаться под влиянием нервных импульсов: один из типов мышечной ткани. Образует скелетную мускулатуру человека и животных, предназначенную для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят на 70-75 % из воды. Ткань состоит из цилиндрических многоядерных мышечных клеток, в которых чередуются участки с различными свойствами. Ядра расположены переферически под мембраной.

Центр занят миофибриллами. Каждая миофибрилла состоит из многих протофибрилл (актина и миозина). В покое актиновые нити прикреплены одним концом к Z мембране, а другим между миозиновыми нитями, таким образом каждая нить миозина окружена 6 нитями актина. Кроме протофибрилл мышечное волокно имеет сложную мембранную структуру. Наружная мембрана – впячивание в области Z пластинки. В протоплазме между миофибриллами система саркоплазматического ретикулума из замкнутых цисцерн. Впячивание плазмолеммы и перпендикулярно расположенной цистерны - Т система. Боковые цистерны содержат много ионов Ca. Механизм мышечного сокращения – происходят структурные изменения в саркомере. Длина А диска не меняется, J диск уменьшается. Н полоска исчезает, потому что актиновые нити «вползают» между миозиновыми – скольжение нити за счет работы поперечных мостиков миозина. Головка миозина прикрепляется к нити миозина с помощью шейки под углом 120 градусов по спирали. Кроме актина и миозина 2 вспомогательных белка – тропомин и тропомиозин в продольных бороздках актина иона Ca и АТФ. В состоянии покоя к головке миозина прикрепляется АТФ. Прикрепляться к активной нити мешает тропомиозин. В присутствии ионов Са белок тропомин меняет конфигурацию, оттягивает от места расположения мостика. Комплекс актин+миозин – аторфазной активность. Отщепление фосфатного остатка от головки миозина и освобождение энергии тратится на ее вращение - > в мостике растет напряжение и нить актина смещается вперед на 1 % длины саркомера. За счет того, что на нити миозина много мостиков и они работают в разнобой, то движение нити равномерно. Если содержание Са в цитоплазме падает, то конфигурация тропомина восстанавливается и тропомиозин закрывает актиновые нити, препятствуя присоединению мостика миозина. Протофибриллы разобщаются и мышцы растягиваются под влиянием внешних сил – расслабление. Гистогенез. Источником развития скелетной мускулатуры являются участки мезодермы – по бока мот хорды – сомиты. Одна из частей миотом, из него выстилаются и мигрируют в виде мезенхимы по всему организму и закладываются в местах залегания мускулатуры. Из миотома в миобласты. Этапы: 1. Миобластическая – клетки промиобласты несколько раз делятся митозом - > инициальные миобласты. Часть клеток превращаются в сотелиты. 2. Миосимпластическая – инициальные миобласты + промиобласты => симпласты. 3. Миотуб в центральной части симпластов – миотубы. Саркомеры отсутствуют. 4. Мышечные волокна – образование саркомеров из миофибрилл. Ядра на периферии. Утомление – временное снижение работоспособности клеток оранизма в результате активности, исчезает после отдыха. Характеристика: снижение амплитуды сокращения; увеличение латентного периода; увеличение периода восстановления мышца; снижение возбудимости. Понижение работоспособности изолированной мышцы при прямом раздражении взвано накоплением метаболитов и истощением энергетических запасов клетки. В целостном организме метаболиты уносятся кровью и причины утомления - центральное( за счет снижения нервных центров нейронов) и перефирическое (снижение возбудимости сарколеммы, за счет снижения Na и К насосов стимул адреналин) утомление.