Хрящевые ткни. Хрящи.
Функции хрящевых тканей:
- опорная,
- механическая.
Классификация хрящевых тканей:
В зависимости от строения, биохимического состава межклеточного вещества, а также степени содержания и соотношения коллагеновых и эластических волокон различают следующие виды хрящевых тканей и это:
гиалиновая хрящевая ткань (наиболее распространенная в организме);
эластическая хрящевая ткань;
волокнистая (коллагеноволокнистая) хрящевая ткань.
Эмбриональный источник и этапы хондрогенеза
Хрящевые ткани развиваются из мезенхимы (склеротомной мезенхимы); Клетки мезенхимы теряют отростки и образуют хондрогенный островок, клетки которого дифференцируются дифференцируются в хондробласты и строят хрящ, синтезируя коллагена II типа, придающий матриксу оксифилию, а также хондроитинсульфаты и других гликозаминогликаны, придающих матриксу базофилию. Рост хрящевой закладки происходит интерстициальным и аппозиционным способом (интерстициальный рост – рост хряща «изнутри», который происходит в эмбриональном периоде или при регенерации, и аппозиционный рост – рост хряща путем наложения «снаружи», выраженный в эмбриональном периоде и в детском возрасте).
Общие морфофункциональные свойства хрящевых тканей:
- обладают прочностью, эластичностью, способностью к обратимым деформациям, упругостью и тургором из-за большого количествагидрофильного матрикса, много воды 65-85%, которая практически не сжимается и удерживается протеогликанами, что обеспечивает упругость хрящу;
- внутри хряща нет кровеносных, лимфатических сосудов и нервов;
- обладают относительно низким уровнем метаболизма;
- способны к постоянному росту;
- под надхрящницей располагаются молодые хондроциты (поодиночке);
- в зоне зрелого хряща хондроциты находятся в изогенных группах, разделенных межклеточным веществом - матриксом.
- питание хряща осуществляется за счет сосудов надхрящницы путем диффузии питательных веществ через межклеточное вещество; метаболизм хондроцитов преимущественно анаэробный, гликолитический.
Принцип организации хрящевых тканей.
Хрящевые ткани, как любые соединительные ткани, состоят из:
1. клеток и
2. межклеточного вещества (матрикса).
Клетки.
Хрящевой дифферон: стволовые клетки, полустволовые клетки (прехондробласты), хондробласты, хондроциты.
Межклеточное вещество (матрикс) хрящевых тканей:
- основное аморфное вещество и
- волокна
Основное аморфное вещество.
- содержит около 65-85 % воды, 10-15 % органических веществ, 4-7 % солей, минеральных веществ, не образующих кристаллы;
- органический компонент представлен коллагенами, эластином и неколлагеновыми белками - протеогликанами и гликопротеинами.
Органические вещества.
Коллагены:
- преимущественно коллаген II типа (кодируется специальным геном),
- коллаген IX типа (сшивает коллагеновые волокна, при воспалении суставных хрящей нарушается сшивка волокон, что приводит к деградации хряща),
- коллаген Х типа – редкая форма коллагена (находится только в гиалиновом хряще, присоединяет гидроксиапатиты, обеспечивая минерализацию хрящу; хрящи, в которых нет этой формы коллагена не обызвествляются, например, хрящи трахеи, эластический хрящ).
- а также коллаген XI типа.
Обнаружено множество мутаций коллагенов, приводящих к развитию различных болезней (например, несовершенный остеогенез и др.)
Эластин (находится только в эластическом хряще, придавая ему эластичность).
Белки неколлагенового типа (хондронектин, анкорин и др. адгезивные белки). Хондронектин играет большую роль в структурной организации межклеточного вещества хряща, контролирует консистенцию матрикса, важен для развития хряща и поддержания его структуры, связывает хондроциты между собой и с коллагеном II типа (аналогичен фибронектину, который связывает клетки с коллагеном I типа, и ламинину, связывающему эпителиальные клетки с коллагеном IV типа).
ГАГ (гликозаминогликаны):
- хондроитинсульфат (преобладает),
- кератансульфат (небольшое количество),
- гиалуроновая кислота.
Протеогликаны. Основная функция – связывание воды в хрящевом матриксе, обеспечение диффузии питательных веществ и устойчивости хряща к перегрузкам. Протеогликаны взаимодействуют с коллагенами и регулируют толщину коллагеновых волокон. Если коллаген определяет прочность хряща, то протеогликан – его упругость. Чем длиннее молекула хондроитинсульфата в составе протеогликана, тем больше воды связывает протеогликан.