2.3 Скелетные ткани

К скелетным тканям относятся хрящевые и костные. Хрящи и кости выполняют опорную функцию, образуя каркас и форму организма животного и человека. Обладая высокой механической прочностью, скелетные ткани несут защитную функцию, предотвращая механические повреждения внутренних органов. В лопостях костей содержится красный костный мозг - основной орган кроветворения у животных. Хрящевые и костные ткани образуются из склеротомов сомитов.

Хрящевые ткани. Как и другие соединительные ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. Клетки в сформированной хрящевой ткани представлены хондроцитами, прехондроцитами, хондробластами и хондрокластами. Хондроциты, прехондробласты и хондробласты, участвующие в образовании межклеточного вещества, схожи с фибробластами, при этом прехондробласты и хондробласты это молодые клетки, хондроциты зрелые. Хондроциты благодаря действию лизосомных ферментов разрушают хрящ и по своей функции относятся к элементам макрофагального ряда. Межклеточное вещество хряща состоит из большой массы аморфного вещества и включенных в него волокон, коллагеновых и эластических. Для аморфного вещества характерно содержание большого количества воды (75 %), а среди органических веществ наличие гликозаминогликанов, протеогликанов, липидов. Хрящевая ткань не содержит кровеносных сосудов, и ее питание осуществляется путем диффузии веществ из сосудов надхрящницы - волокнистой соединительной ткани, покрывающей поверхность хряща. В надхрящнице имеется два слоя: наружный - фиброзный, построенный из плотной неоформленной соединительной ткани, содержащий сосуды, и внутренний – хондрогенный, содержащий молодые клетки - прехондробласты и хондробласты. По строению межклеточного вещества различают три типа хрящевой ткани: гиалиновую, эластическую и волокнистую.

Гиалиновый хрящ.

Гиалиновый хрящ или стекловидный получил свое название в связи с прозрачностью и гомогенностью ее межклеточного вещества. Эта гомогенность обусловлена тем, что заключенные в нем тонкие коллагеновые волокна имеют одинаковый показатель преломления с аморфным веществом и не видны в световом микроскопе при обычных окрасках. Гиалиновый хрящ формирует скелет эмбриона, а во взрослом организме находится в хрящевой части ребер (в области соединения с грудиной), в воздухоносных путях (гортань, трахея, бронхи), на суставных поверхностях костей. С поверхности гиалиновый хрящ покрыт надхрящницей, содержащей кровеносные сосуды. Под надхрящницей находятся молодые хондроциты веретенообразной формы. В более глубоких слоях хондроциты приобретают округлую форму, при этом после деления они не расходятся, а образуют лежащие в полостях изогенные группы клеток, состоящие из 2-4 хондроцитов. Хондроциты секретируют гликозаминогликаны, имеющие кислую реакцию, слой межклеточного вещества, прилежащий к лакуне, в которой расположены изогенные группы хондроцитов образуют стенку и называется капсулой. Она состоит из аморфного вещества и переплетающихся тонких коллагеновых волокон.

Эластический хрящ.

У млекопитающих он входит в состав ушной раковины, наружного слухового прохода, евстахиевой трубы, надгортанника. Менее прочен, чем гиалиновый хрящ, но гораздо эластичен, непрозрачен. Хондроциты образуют изогенные группы, где клетки располагаются столбиками. Межклеточное вещество содержит эластические и незначительное количество коллагеновых волокон, которые формируют густую сеть. Аморфное вещество сходно с таковым в гиалиновом хряще. Как орган эластический хрящ снаружи покрыт надхрящницей.

Волокнистый хрящ.

Располагается в межпозвоночных дисках, в симфизе (лонное сочленение), на месте прикрепления сухожилий к костной ткани или к гиалиновому хрящу. Волокна располагаются строго упорядоченно и образуют мощные пучки. Пучки коллагеновых волокон и аморфный компонент межклеточного вещества постепенно переходят из сухожилия, а затем сливаются со структурами гиалинового хряща. Хондроциты располагаются цепочками между пучками волокон лежат поодиночке или в виде небольших изогенных групп. Хондроциты уплощенные либо округлые клетки, по строению близки к фибробластам, но способны синтезировать типичный для хряща коллаген. Особенностью волокнистого хряща как органа, является то, что он не имеет надхрящницы. Волокнистый хрящ способен к минерализации, это вид патологии имеет название остеохондроз.

В связи с частыми травмами суставов и других частей тела, где находится хрящевая ткань, возникает вопрос об источниках ее регенерации. Главным источником регенерации являются молодые клетки надхрящницы (хондробласты) и молодые хондроциты, расположенные одиночно или в изогенных группах. Поэтому при обработке ран и во время различных операций необходимо максимально сохранить надхрящницу.

Костные ткани.

Костная ткань является разновидностью соединительной ткани и состоит из клеток и межклеточного вещества, в котором содержится большое количество минеральных солей, главным образом фосфат кальция. Минеральные вещества составляют 70% костной ткани, органические 30%.

Функции костных тканей:

1. опорная;

2. механическая;

3. защитная (механическая защита);

4. участие в минеральном обмене организма (депо кальция и фосфора).

Клетки костной ткани- остеобласты, остеоциты, остеокласты. Основными клетками в сформированной костной ткани являются остиоциты. Это клетки отросчатой формы с крупным ядром и слабо выраженной цитоплазмой (клетки ядерного типа). Тело клеток располагается в костных полостях лакунах, а отростки в костных канальцах, которые анастомозируя между собой, пронизывают костную ткань, сообщаясь периваскулярным пространством, образуя дренажную систему костной ткани. В дренажной системе содержится тканевая жидкость, за счет которой обеспечивается обмен веществ. Остеоциты являются дефинитивными формами клеток и не делятся. Образуются они из остеобластов.

Остеобласты содержатся только в развивающейся костной ткани. В сформированной костной ткани они содержатся в надкостнице в неактивной форме. Форма этих клеток кубическая, призматическая или угловатая. В цитоплазме развиты аппарат Гольджи, цитоплазматическая сеть, много митохондрий, что говорит о высокой синтетической активности этих клеток. Остеобласты синтезируют коллаген и гликозаминогликаны, которые затем выделяются в межклеточное пространство. За счет этих компонентов формируется органический матрикс костной ткани. Эти клетки обеспечивают минерализацию межклеточного вещества посредством выделения солей кальция. Таким образом, за счет деятельности остеобластов надкостницы происходит регенерация костной ткани при их повреждении.

Остеокласты костеразрушающие клетки, в сформированной костной ткани отсутствуют, но содержатся в надкостнице и в местах разрушения и перестройки костной ткани . Остеокласты имеют характерную морфологию: эти клетки являются многоядерными 3 и более ядер, и довольно крупный размер и характерную форму – овальную, но часть клетки, прилегающая к костной ткани, имеет плоскую форму. В плоской части выделяют две зоны: центральную (гофрированную часть, содержит многочисленные складки и отростки, периферическая часть (прозрачную) тесно соприкасающийся к костной ткани. В цитоплазме остеокластов располагаются многочисленные лизосомы. Функция клеток проявляется в выделении центральной зоной цитоплазмы угольной кислоты и протеолитических ферментов.

Межклеточное вещество костной ткани состоит из основного аморфного вещества и волокон, в котором содержатся соли кальция. Волокна состоят из коллагена и складываются в пучки, которые могут располагаться параллельно или неупорядоченно. Основное вещество костной ткани, как и других разновидностей соединительных тканей состоит из гликозаминогликанов и протеогликанов. В костной ткани содержится меньше хондроитинсерных кислот, но больше лимонной и других, которые образуют комплексы с солями кальция. В процессе развития костной ткани вначале образуется органический матрикс- основное вещество и коллагеновые волокна, а затем уже в них откладываются соли кальция, обеспечивая прочность костей. Костная ткань представлена в сформированных костях в основном пластинчатой формой , однако в разных костях , в разных участках одной кости она имеет разное строение . В плоских костях и эпифизах трубчатых костей костные пластинки образуют перекладины , составляющие губчатое вещество кости. В диафизах трубчатых костей пластинки плотно прилегают друг к другу и образуют компактное вещество. Все разновидности костной ткани развиваются из мезенхимы.

Классификация костных тканей. Различают две разновидностикостных тканей :

1. ретикулофиброзную (грубоволокнистую);

2. пластинчатую;

В основе классификации лежит характер расположения коллагеновых волокон. В ретикулофиброзной ткани пучки коллагеновых волокон толстые , извилистые и располагаются неупорядоченно. В минерализованном межклеточном веществе в лакунах беспорядочно располагаются остеоциты. Пластинчатая костная ткань состоит из костных пластинок, в которых коллагеновые волокна или их пучки располагаются параллельно в каждой пластинке , но под прямым углом к ходу волокон соседних пластинок . Между пластинками в лакунах располагаются остеоциты, тогда как их отростки проходят в канальцах через пластинки.