Скелетные ткани

Скелетные ткани – это разновидность соединительных тканей с выраженной опорной и механической функцией, обусловленной наличием плотного межклеточного вещества.

Функции:

1. Защитная;

2. Опорная;

3. Водно-солевой обмен.

Классификация

1. Хрящевая ткань: гиалиновый, эластический и волокнистый хрящи;

2. Костная ткань: грубоволокнистая (ретикулофиброзная) и тонковолокнистая (пластинчатая) кость;

3. Дентин, цемент, эмаль зуба.

Хрящевые ткани

Хрящевая ткань – специализированный вид соединительной ткани, выполняющий опорную функцию. В эмбриогенезе развивается из мезенхимы и формирует скелет зародыша, который в последующем в большей части замещается костью. Хрящевая ткань, за исключением суставных поверхностей, покрыта надхрящницей. Получила свое максимальное развитие у позвоночных животных, однако у некоторых беспозвоночных (головоногих моллюсков) также имеются хрящи, содержащие микроскопически однородное плотное межклеточное вещество и отростчатые, похожие на фибробласты клетки.

Свойства хрящевой ткани

1. Высокая механическая прочность на сжатие и растяжение – т.е. при прямолинейных воздействиях;

2. Низкая механическая прочность при динамических, переменных нагрузках, легко ломается;

3. Не содержит кровеносных сосудов;

4. Питание клеток осуществляется диффузно из надхрящницы. Зависит от диффузионно-нагрузочного механизма трофики;

5. Способность к быстрому росту в отсутствии кровеносных сосудов;

6. Незначительное участие в метаболизме.

Надхрящница (перихондрий)

Слой соединительной ткани, покрывающий поверхность хряща. В ней выделяют два слоя:

• наружный – фиброзный – из плотной оформленной соединительной ткани (коллаген Iтипа). Содержит сосуды, нервы;

• внутренний – хондрогенный – содержит молодые хрящевые клетки, которые сохраняют способность к делению. Камбиальный слой хряща.

Суставной хрящ не имеет надхрящницы.

Матрикс хрящевой ткани

Составляет около 95% общего объема хряща. Представлен на 70-80% водой, 10-15% – органическими веществами и на 4-7% – минеральными солями.

Органические вещества матрикса:

1. Коллаген – в гиалиновом хряще II типа, в волокнистом – I типа. Коллагеновые фибриллы обычно тонкие. Коллаген IX типа сшивает коллагеновые волокна – присоединяется к фибриллам коллагена II типа и к гиалуроновой кислоте. Ориентация волокон межклеточного вещества определяется характерными для каждого хряща закономерностями механической напряженности. В периферической зоне гиалинового хряща волокна ориентированы параллельно поверхности, тогда как в глубокой зоне их положение меняется в зависимости от механических нагрузок. Межклеточное вещество волокнистого хряща содержит толстые пучки параллельно ориентированных коллагеновых волокон.

2. Эластин – входит в состав эластических волокон, встречается главным образом в эластическом хряще.

3. Протеогликаны и гликопротеины. Гликозаминогликаны, в том числе маркерные – кератосульфаты и некоторые хондроитинсульфаты.

Протеогликаны. Основной протеогликан хрящевого матрикса называется агрекан, он составляет до 25% сухого веса хрящевого матрикса. Это очень большая молекула, в которой к одной полипептидной цепи присоединены до 100 цепей хондроитинсульфатов и около 30 цепей кератансульфатов. По форме молекула агрекана напоминает бутылочный "ёршик". В хрящевой ткани молекулы агрекана собираются в агрегаты с гиалуроновой кислотой. Конечный агрегат состоит из одной молекулы гиалуроновой кислоты и 100 молекул агрекана. Координация сборки этих агрегатов является функцией хондроцитов.

Главная функция протеогликанов – связывание воды в хрящевом матриксе и обеспечение диффузии. При сжатии хряща вода вытесняется из матрикса и возвращается на прежнее место при снятии давления. Таким образом, если коллаген определяет прочность хряща, то протеогликан – его упругость. Чем длиннее молекулы хондроитинсульфата в составе протеогликана, тем больше воды структурирует протеогликан. Количество структурированной воды определяет упругость хрящевой ткани. По мере дифференцировки хондроцитов качественный состав синтезируемых гликозаминогликанов изменяется, поэтому протеогликан старых хондроцитов связывает меньше воды, вследствие чего хрящевой матрикс у пожилых людей становится менее упругим.

Хондронектин, контролирует консистенцию матрикса, важен для развития хряща и поддержания его структуры, специфичен в отношении хондроцитов и коллагена типа II.

Выделяют три зоны матрикса:

1. клеточный территориальный матрикс – в его пределах идет самосборка макромолекул;

2. клеточный со сформированными макромолекулами;

3. интертерриториальный матрикс – в нем наблюдается наиболее высокая степень организованности и упорядоченности макромолекул.