Источником развития хрящевой ткани в эмбриогенезе является

5. Хондрогистогенез . Регенерация и возрастные изменения хряща

Развитие хрящевой ткани осуществляется как у эмбриона, так и в постэмбриональном периоде при регенерации. Источником развития хрящевых тканей является мезенхима. В процессе развития хрящевой ткани из мезенхимы образуется хрящевой дифферон : стволовые клетки , полустволовые ( прехондробласты ), хондробласты ( хондробластоциты ), хондроциты .

Предполагают, что стволовые клетки характеризуются округлой формой, высоким значением ядерно-цитоплазматических отношений, диффузным расположением хроматина и небольшим ядрышком.

Органеллы цитоплазмы развиты слабо. В полустволовых клетках ( прехондробластах ) увеличивается количество свободных рибосом, появляются мембраны эндоплазматической сети гранулярного типа, удлиняется форма клеток, уменьшаются ядерно-цитоплазматические отношения. Как и стволовые клетки, прехондробласты проявляют невысокую пролиферативную активность. Морфологически идентифицируются только хондробласты .

В первой стадии в некоторых участках тела зародыша, где образуется хрящ, клетки мезенхимы теряют свои отростки, усиленно размножаются и, плотно прилегая друг к другу, создают определенное напряжение – тургор. Такие участки называют хондрогенными зачатками, или хондрогенными островками (рис. 36).

Находящиеся в их составе стволовые клетки дифференцируются в хондробласты ( хондробластоциты ) – клетки, подобные фибробластам. Эти клетки являются главным строительным материалом хрящевой ткани. В их цитоплазме сначала увеличивается количество свободных рибосом, затем появляются участки гранулярной эндоплазматической сети.

Рис. 36. Три типа хондроцитов (А, Б, В) схема по Ю.И.Афанасьеву ).
1 — митотически делящиеся клетки; 2 — эндоплазматическая сеть; 3 — митохондрии; 4 — гликоген; 5 — межклеточное вещество.

В следующей стадии – образования первичной хрящевой ткани , клетки центрального участка (первичные хондроциты ) округляются, увеличиваются в размере, в их цитоплазме развивается гранулярная эндоплазматическая сеть, с участием которой происходят синтез и секреция фибриллярных белков (коллагена). Образующееся таким образом межклеточное вещество отличается оксифилией . В дальнейшем – в стадии дифференцировки хрящевой ткани – хондроциты приобретают способность синтезировать гликозаминогликаны , кроме упомянутых ранее фибриллярных белков, главным образом сульфатированные ( хондроитинсульфаты ), связанные с неколлагеновыми белками ( протеогликаны ).

По периферии хрящевой закладки, на границе с мезенхимой формируется надхрящница — оболочка, покрывающая развивающийся хрящ снаружи (разновидность плотной неоформленной волокнистой собственно соединительной ткани). В хондрогенной зоне клетки интенсивно делятся, дифференцируются в хондробласты , которые сохраняют способность к синтезу ДНК, размножению, а также к синтезу компонентов межклеточного вещества (коллагена I и III типов). В процессе секреции продуктов синтеза и наслаивания на уже имеющийся хрящ по его периферии сами клетки «замуровываются» в продукты своей деятельности. Так происходит рост хряща способом наложения, или аппозиционный рост.

Хрящевые клетки, лежащие в центре молодого развивающегося хряща, сохраняют способность в течение некоторого времени делиться митотически , оставаясь в одной лакуне ( изогенные группы клеток), и вырабатывать коллаген II типа. За счет увеличения количества этих клеток происходит увеличение массы хряща изнутри, что называется интерстициальным ростом, который наблюдается в эмбриогенезе, а также при регенерации хрящевой ткани.

По мере роста и развития хряща его центральные участки все более отдаляются от близлежащих сосудов и начинают испытывать затруднения в питании, осуществляемом диффузно со стороны сосудов надхрящницы. Вследствие этого хондроциты теряют способность размножаться, некоторые из них подвергаются разрушению, а протеогликаны превращаются в более простой оксифильный белок – альбумоид .

Регенерация. Физиологическая регенерация хрящевой ткани осуществляется за счет малоспециализированных клеток надхрящницы и хряща путем размножения и дифференцировки прехондробластов и хондробластов . Однако этот процесс идет очень медленно. Посттравматическая регенерация хрящевой ткани внесуставной локализации осуществляется за счет надхрящницы. Репарация может происходить за счет клеток окружающей соединительной ткани, не потерявших способности к метаплазии.

В суставном хряще в зависимости от глубины травмы регенерация происходит как за счет размножения только клеток в изогенных группах (при неглубоком повреждении), так и за счет второго источника регенерации – камбиальных клеток субхондральной костной ткани (при глубоком повреждении хряща).

В любом случае непосредственно в области травмы хрящевой ткани отмечаются дистрофические (некротические) процессы, а далее располагаются пролиферирующие хондроциты .

В течение первых 1-2 мес с момента травмы сначала образуется грануляционная ткань, состоящая из молодых фибробластов, постепенно замещающихся хрящеподобной ( хондроидной ) тканью, активно синтезирующей протеогликаны и коллаген II типа. Через 3-6 мес регенерат обретает сходство с гиалиново-фиброзным молодым хрящом.

Читайте также: Ткань для закрытия фасада

Возрастные изменения . По мере старения организма в хрящевой ткани уменьшаются концентрация протеогликанов и связанная с ними гидрофильность. Ослабляются процессы размножения хондробластов и молодых хондроцитов . В цитоплазме этих клеток уменьшается объем аппарата Гольджи , гранулярной эндоплазматической сети, митохондрий и снижается активность ферментов.

В резорбции дистрофически измененных клеток и межклеточного вещества участвуют хондрокласты , морфологически идентичные остеокластам. Часть лакун после гибели хондроцитов заполняется аморфным веществом и коллагеновыми фибриллами. Местами в межклеточном веществе обнаруживаются отложения солей кальция (» омеление хряща»), вследствие чего хрящ становится мутным, непрозрачным, приобретает твердость и ломкость. В результате появляющееся нарушение трофики центральных участков хряща может привести к врастанию в них кровеносных сосудов с последующим костеобразованием.

Факторы регуляции метаболизма хрящевых тканей.

Регуляция метаболизма хрящевой ткани происходит под действием механической нагрузки, нервных и гормональных факторов. Периодическое давление на хрящевую ткань и ослабление нагрузки являются постоянно действующими факторами диффузии растворенных в воде питательных веществ, продуктов метаболизма и гормонально-гуморальных регуляторов из капилляров надхрящницы, имеющей рецепторы и эффекторы, или синовиальной жидкости суставов. Кроме того, хондроциты имеют циторецепторы к ряду гормонов, циркулирующих в крови – соматотропному гормону (СТГ), тироксину, инсулину, глюкокортикоидам , эстрогенам и др.

Гормоны гипофиза – соматотропин и пролактин – с тимулируют рост хрящевых тканей, но не влияют на их созревание.

Гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин – ускоряют цитодифференцировку хондроцитов , но ингибируют ростовые процессы в хрящах.

Гормоны щитовидной и околощитовидной желез – кальцитонин и паратгормон – оказывают сходное действие на метаболизм хрящей, способствуют стимуляции ростовых процессов, но в меньшей степени их созреванию.

Гормон эндокринных островков поджелудочной железы – инсулин – усиливает цитодифференцировку клеток скелетогенной мезенхимы, а на этапах постнатального онтогенеза оказывает ростовое и митогенное действие.

Гормоны коры надпочечников – глюкокортикоиды и женский половой гормон эстроген – ингибируют в хондроцитах биосинтез коллагена и гликозаминогликанов , а в раннем постнатальном периоде их высокие концентрации способствуют старению хрящевой ткани и деструктивным изменениям в ней. Мужской половой гормон – тестостерон – стимулирует биосинтез несульфатированных гликозаминогликанов , что приводит к снижению процессов созревания хрящевой ткани.

В целом необходимо отметить, что гормоны регулируют специфические метаболические процессы в хондроцитах , но реактивность хондроцитов к их действию зависит как от состояния эндокринного статуса организма (норма, дефицит или избыток гормонов), так и структурно-функционального состояния самих хондроцитов .

Гистогенез хрящевой ткани

ХРЯЩЕВЫЕ ТКАНИ

СКЕЛЕТНЫЕ ТКАНИ.

КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ

Критические периоды развития — это периоды наиболее высокой чувствительности развивающихся половых клеток (прогенез) и зародыша (эмбриогенез) к действию неблагоприятных факторов.

Отечественным эмбриологом Светловым П.Г. в 1960г. была сформулирована и экспериментально доказана теория критических периодов развития. Сущность этой теории заключается в том, что каждый этап развития зародыша в целом и его отдельных органов начинается с относительно короткого периода качественно новой перестройки, сопровождающейся детерминацией, пролиферацией и дифференциации клеток. В этот период эмбрион наиболее чувствителен к действию повреждающих агентов.

Такими периодами являются в: прогенезе— сперматогенез и овогенез; эмбриогенезе — оплодотворение, имплантация (6-8 сутки), плацентация и развитие осевых зачатков (3-я, 8-я неделя), период усиленного развития головного мозга (15-20 неделя), период формирования основных функциональных систем организма (20-24 неделя), процесс родов. поснатальном онтогенезе — период новорожденных (до 1 года), период полового созревания (11-16 лет).

Скелетные ткани (textus sceletales) — это хрящевые и костные ткани, принимающие участие в водно — солевом обмене и выполняющие опорную, защитную и механическую функции .

Хрящевые ткани(teхtus cartilaginei) представляют единственную разновидность тканей, в которой отсутствуют сосуды и входят в состав ряда органов дыхательной системы, суставов, межпозвоночных дисков. Они состоят из клеток (хондроцитов и хондробластов) и большого количества межклеточного вещества

Хрящевая ткань содержит около 75% воды , 10 — 15% органического вещества и 4 — 7% неорганических солей. Сухое вещество содержит от 50 до 70% коллагена .

Классификация хрящевых тканей

В зависимости от строения и структурно — функциональных особенностей межклеточного вещества различают 3 вида хрящевой ткани :

1. Гиалиновую хрящевую ткань.

2. Эластическую хрящевую ткань.

3. Волокнистую хрящевую ткань.

Читайте также: Какая ткань в листе выполняет механическую функцию

ЁФункции. Хрящевая ткань в организме выполняет опорную и формообразующие функции.

Развитие хрящевой ткани осуществляется в эмбриональном периоде и в постэмбриональном периоде при регенерации .

Эмбриональный гистогенез

Источником развития хрящевой ткани в онтогенезе является мезенхима — зародышевая соединительная ткань.

·Гистогенез хрящевой ткани происходит в 3 стадии :

ЁПервая стадия — образование хондрогенного зачатка или хондрогенного островка. В тех местах где образуется хрящ в начале наблюдается уплотнение мезенхимы, ее клетки теряют свои отростки, усиливается их размножение и они плотно прилегая друг к другу, образуют определенное напряжение — тургор. Такие участки называются хондрогенными зачатками или хондрогенными островками. Мезенхимные клетки, которые входят в состав хондрогенного островка, дифференцируются до хондробластов, клеток которые дают начало образованию хрящевой ткани. В цитоплазме таких клеток увеличивается количество свободных рибосом, появляются участки гранулярной эндоплазматической сети

ЁВторая стадия — образование первичной хрящевой ткани. Происходит округление клеток центрального участка, увеличение их размеров, в цитоплазме развивается гранулярная эндоплазматическая сеть, при помощи которой синтезируются и секретируются фибриллярные белки (коллаген III типа). В результате таких изменений хондробласты первращаются в первичные хондроциты. Межклеточное вещество образованное таким образом отличается своей оксифилией .

ЁТретья стадия — дифференциация хрящевой ткани . На этой стадии первичные хондроциты превращаются во вторичные хондроциты и приобретают способность синтезировать кроме перечисленных выше веществ сульфатированные гликозаминогликаны (хондроитинсульфаты), связанные с коллагеновыми белками (протеогликаны).

По периферии хрящевой закладки на границе с мезенхимой формируется надхрящница — оболочка, покрывающая снаружи развивающийся хрящ, состоящий из наружного волокнистого и внутреннего хондрогенного (камбиального) слоев.

·Рост хрящевой ткани может происходить двумя путями:

ЁПутем наложения (аппозиционный рост) при этом в хондрогенной зоне клетки интенсивно делятся, дифференцируются хондробласты в хондроциты ,которые продуцируют межклеточное вещество, происходит наслоение вновь образованных клеток на уже имеющийся по периферии хрящ. В процессе секреции межклеточного вещества эти клетки замуровывают себя в нем.

ЁПутем внутреннего (интерстициального) роста, хрящевые клетки, расположенные в центре молодого развивающегося хряща, сохраняют способность некоторое время делится митотически, оставаясь в одной лакуне (изогенные группы клеток). За счет увеличения количества этих клеток происходит увеличение массы хряща изнутри. Такой рост наблюдается в эмбриогенезе, а также при регенерации хрящевой ткани.

Физиологическая регенерация — происходит благодаря деятельности хондроцитов, продукция ими вещества хондромукоида, коллагена и эластин, что способствует новообразованию хондриновых волокон.

По мере роста и развития хряща центральные участки его все более отделяются от сосудов и испытывают затруднение в питании, осуществляемом диффузно со стороны надхрящницы. Поэтому хондроциты теряют способность к размножению, некоторые разрушаются, а протеогликаны превращаются в более простой белок — альбумоид.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

19. Хондрогистогинез. Эмбриональный хондрогистогенез

Источником развития хрящевых тканей является мезенхима. В первой стадии клетки мезенхимы теряют свои отростки, плотно прилегают друг к другу, формируют хондрогенные островки. Находящиеся в их составе стволовые клетки дифференцируются в хондробласты (хондробластоциты) — клетки, подобные фибробластам. Эти клетки являются главным строительным материалом хрящевой ткани. В их цитоплазме сначала увеличивается количество свободных рибосом, затем появляются участки гранулярной эндоплазматической сети.

В следующей стадии образуется первичная хрящевая ткань. Клетки центрального участка хондрогенного островка (первичные хондроциты) округляются, увеличиваются в размере, в них начинается синтез и секреция фибриллярных белков (коллагена). Образующееся таким образом межклеточное вещество отличается оксифилией.

В стадии дифференцировки хрящевой ткани хондроциты приобретают способность синтезировать гликозаминогликаны, связанные с неколлагеновыми белками (протеогликаны).

По периферии хрящевой закладки, на границе с мезенхимой, формируется надхрящница — оболочка, покрывающая развивающийся хрящ снаружи. Во внутренней зоне надхрящницы клетки интенсивно делятся, дифференцируются в хондробласты. В процессе секреции и наслаивания на уже имеющийся хрящ сами клетки «замуровываются» в продукты своей деятельности. Так происходит рост хряща способом наложения, или его аппозиционный (периферический) рост.

Хрящевые клетки, лежащие в центре молодого развивающегося хряща, сохраняют способность в течение некоторого времени делиться митотически, оставаясь в одной лакуне (изогенные группы клеток), и вырабатывать коллаген II типа. За счет увеличения количества этих клеток происходит увеличение массы хряща изнутри, что называется интерстициальным ростом. Интерстициальный рост наблюдается в эмбриогенезе, а также при регенерации хрящевой ткани.

Читайте также: За счет каких тканей стебель нарастает в длину

20Хрящ как орган. Гиалиновая хрящевая ткань

Гиалиновая хрящевая ткань (textus cartilaginous hyalinus), называемая еще стекловидной (от греч. hyalos — стекло) — в связи с ее прозрачностью и голубовато-белым цветом, является наиболее распространенной разновидностью хрящевой ткани. Во взрослом организме гиалиновая ткань встречается на суставных поверхностях костей, в местах соединения ребер с грудиной, в гортани и воздухоносных путях.

Большая часть встречающейся в организме у человека гиалиновой хрящевой ткани покрыта надхрящницей (perichondrium) и представляет собой вместе с пластинкой хрящевой ткани анатомические образования — хрящи.

В надхрящнице выделяют два слоя: наружный, состоящий из волокнистой соединительной ткани с кровеносными сосудами; и внутренний, преимущественно клеточный, содержащий хондробласты и их предшественники — прехондробласты. Под надхрящницей в поверхностном слое хряща располагаются молодые хондроциты веретенообразной уплощенной формы. В более глубоких слоях хрящевые клетки приобретают овальную или округлую форму. В связи с тем что синтетические и секреторные процессы у этих клеток ослабляются, они после деления далеко не расходятся, а лежат компактно, образуя изогенные группы от 2 до 4 (реже до 6) хондроцитов.

Более дифференцированные хрящевые клетки и изогенные группы, кроме оксифильного перицеллюлярного слоя, имеют базофильную зону межклеточного вещества. Эти свойства объясняются неравномерным распределением химических компонентов межклеточного вещества — белков и гликозаминогликанов.

(Распределение белков и гликозаминогликанов межклеточного вещества неравномерное. Из-за этого в нем выделяют территориальный матрикс – непосредственно окружающий лакуны, а также межтерриториальный матрикс – весь остальной объем межклеточного вещества.)

В гиалиновом хряще любой локализации принято различать территориальные участки межклеточного вещества, или матрикса. К территориальному участку относится матрикс, непосредственно окружающий хрящевые клетки или их группы. Здесь коллагеновые волокна II типа и фибриллы, извиваясь, окружают изогенные группы хрящевых клеток, предохраняя их от механического давления. В межтерриториальном матриксе коллагеновые волокна ориентированы в направлении вектора действия сил основных нагрузок. Пространство между коллагеновыми структурами заполнено протеогликанами.

В структурной организации межклеточного вещества хряща большую роль играет хондронектин. Этот гликопротеин соединяет клетки между собой и с различными субстратами (коллагеном, гликозаминогликанами).

Опорная биомеханическая функция хрящевых тканей при сжатии-растяжении обеспечивается не только строением ее волокнистого каркаса, но и наличием гидрофильных протеогликанов с высоким уровнем гидратации (65—85%). Высокая гидрофильность межклеточного вещества способствует диффузии питательных веществ, солей. Газы и многие метаболиты также свободно диффундируют через него. Однако крупные белковые молекулы, обладающие антигенными свойствами, не проходят. Этим объясняется успешная трансплантация участков хряща в клинике. Метаболизм хондроцитов преимущественно анаэробный, гликолитический.

Структурной особенностью гиалинового хряща суставной поверхности является отсутствие надхрящницы на поверхности, обращенной в полость сустава. Суставной хрящ состоит из трех нечетко очерченных зон: поверхностной, промежуточной и базальной.

В поверхностной зоне суставного хряща располагаются мелкие уплощенные малоспециализированные хондроциты, напоминающие по строению фиброциты.

В промежуточной зоне клетки более крупные, округлой формы, метаболически активные.

Глубокая (базальная) зона делится базофильной линией на некальцинирующийся и кальцинирующийся слои. В последний из подлежащей субхондральной кости проникают кровеносные сосуды и могут происходить процессы обызвествления хряща.

Особенностью межклеточного вещества глубокой зоны суставного хряща является содержание в нем матриксных везикул — мембранных структур диаметром от 30 нм до 1 мкм, которые являются локусами инициальной минерализации скелетных тканей (помимо хряща, они обнаруживаются в костной ткани и предентине). Мембранные структуры образуются путем выбухания участка плазмолеммы хондроцита (соответственно остеобласта в костной ткани и одонтобласта в предентине) с последующим отпочковыванием от поверхности клетки и локализованным распределением в зонах минерализации. Они также могут являться продуктом полной дезинтеграции клеток.

Питание суставного хряща лишь частично осуществляется из сосудов глубокой зоны, а в основном происходит за счет диффузии из синовиальной жидкости полости сустава.

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом