Какие функции имеет соединительная ткань

Соедини́тельная ткань — это ткань живого организма, не отвечающая непосредственно за работу какого-либо органа или системы органов, но играющая вспомогательную роль во всех органах, составляя 60—90 % от их массы. Выполняет опорную, защитную и трофическую функции. Соединительная ткань образует опорный каркас (строму) и наружные покровы (дерму) всех органов. Общими свойствами всех соединительных тканей является происхождение из мезенхимы, а также выполнение опорных функций и структурное сходство.

Большая часть твёрдой соединительной ткани является фиброзной (от лат. fibra — волокно): состоит из волокон коллагена и эластина. К соединительной ткани относят костную, хрящевую, жировую и другие. К соединительной ткани относят также кровь и лимфу. Поэтому соединительная ткань — единственная ткань, которая присутствует в организме в 4-х видах — волокнистом (связки), твёрдом (кости), гелеобразном (хрящи) и жидком (кровь, лимфа, а также межклеточная, спинномозговая и синовиальная и прочие жидкости).

Фасции, мышечные влагалища, связки, сухожилия, кости, хрящи, сустав, суставная сумка, сарколемма и перемизий мышечных волокон, синовиальная жидкость, кровь, лимфа, сосуды, капилляры, сало, межклеточная жидкость, внеклеточный матрикс, склера, радужка, микроглия и многое другое — это всё соединительная ткань.

Соединительная ткань состоит из внеклеточного матрикса и нескольких видов клеток. Клетки, относящиеся к соединительной ткани:

  • фибробласты — производят коллаген и другие вещества внеклеточного матрикса, способны делиться.
  • фиброкласты — клетки, способные поглощать и переваривать межклеточный матрикс; являются зрелыми фибробластами, к делению не способны.
  • меланоциты — сильно разветвлённые клетки, содержащие меланин, присутствуют в радужной оболочке глаз и коже (по происхождению — эктодермальные клетки, производные нервного гребня)
  • макрофаги — клетки, поглощающие болезнетворные организмы и отмершие клетки ткани (по происхождению моноцитыкрови)
  • эндотелиоциты — окружают кровеносные сосуды, производят внеклеточный матрикс и продуцируют гепарин. Эндотелий по большинству признаков относят к эпителию.
  • тучные клетки — продуцируют метахроматические гранулы, которые содержат гепарин и гистамин.
  • мезенхимные клетки — клетки эмбриональной соединительной ткани

Межклеточное вещество соединительных тканей (внеклеточный матрикс) содержит множество разных органических и неорганических соединений, от количества и состава которых зависит консистенция ткани. Кровь и лимфа, относимые к жидким соединительным тканям, содержат жидкое межклеточное вещество — плазму. Матрикс хрящевой ткани — гелеобразный, а матрикс кости, как и волокна сухожилий — нерастворимые твердые вещества.

Биохимия соединительной ткани

Соединительная ткань — это внеклеточный матрикс вместе с клетками различного типа (фибробласты, хондробласты, остеобласты, тучные клетки, макрофаги) и волокнистыми структурами. Межклеточный матрикс (ВКМ — внеклеточный матрикс) представлен белками — коллагеном и эластином, гликопротеидами и протеогликанами, гликозаминогликанами (ГАГ), а также неколлагеновыми структурными белками — фибронектином, ламинином и др. Соединительная ткань подразделяется на:

  • собственно соединительную ткань,
  • скелетную ткани — костную и хрящевую,
  • соединительную ткани со специфическими свойствами — жировую, слизистую, пигментную, ретикулярную.

Соединительная ткань определяет морфологическую и функциональную целостность организма. Для неё характерны:

  • универсальность,
  • тканевая специализация,
  • полифункциональность,
  • многокомпонентность и полиморфизм,
  • высокая способность к адаптации.

Основными клетками соединительной ткани являются фибробласты. В них осуществляется синтез коллагена и эластина, протеогликанов, ферментов.

Заболевания, связанные с соединительной тканью

В связи со слабостью связочного аппарата, недостаточной прочностью коллагеновых волокон могут развиваться такие заболевания, как

Нарушения иммунитета тоже можно отнести к заболеваниям соединительной ткани, так как за иммунитет отвечает тоже преимущественно она, в основном — лимфатическая и кровеносная системы, которые к ней относятся.

Функции соединительной ткани в организме человека и животных (физиология, анатомия, патофизиология, диагностика, патология соединительной ткани)

Введение

Соединительная ткань является наиболее распространенным и разнообразным типом тканей животных.

Читайте также: Что сделать из гофрированной ткани

Физиология: соединительная ткань

Мягкие ткани человека и животных делятся на четыре основные группы, которые включают:

  • эпителиальную ткань
  • мышечную ткань
  • нервную ткань
  • соединительную ткань

Подобно каркасу дома, соединительная ткань служит для обеспечения структуры, поддержки и защиты всего человеческого тела. [1]

Клеточные основы формирования соединительной ткани

Соединительная ткань — это каркас, который охватывает различные типы тканей, включая рыхлую и плотную соединительную ткань, жировую ткань, хрящ, кость и кровь. Хотя соединительная ткань разнообразна, вся соединительная ткань состоит из трех основных компонентов:

Вместе основное вещество и волокна составляют внеклеточный матрикс, который является структурной опорой окружающих клеток по всему телу. Состав внеклеточного матрикса соединительной ткани сильно варьируется от органа к органу, что позволяет выделить различные типы соединительной ткани. [2]

Мягкая субстанция (основное вещество) представляет собой аморфный желатиновый материал с высоким содержанием воды, который занимает пространство между клетками и волокнами. Он состоит из гликозаминогликанов, в частности гиалуроновой кислоты, протеогликанов и белков клеточной адгезии, таких как ламинин и фибронектин, которые действуют как клей для клеток во внеклеточном матриксе. Назначение основного вещества — обеспечить обмен клеточными питательными веществами между клетками и капиллярами. [3]

Волокна являются еще одним основным компонентом соединительной ткани во внеклеточном матриксе. Существует три основных типа волокон, которые присутствуют во всех соединительных тканях. Количество каждого типа обычно отражает функцию и классификацию конкретной ткани.

  • Коллагеновые волокна: крупные, прочные волокна, обычно коллаген типа I, которые обеспечивают высокую прочность на разрыв внеклеточного матрикса, обнаруженного в плотной и рыхлой соединительной ткани. [1]
  • Ретикулярные волокна: тонкие, тонкие волокна, состоящие из коллагена типа III, которые сшиваются, образуя опорную сетку в ретикулярной пластинке базальной мембраны, обнаруживаемой в мягких тканях, таких как печень, костный мозг, селезенка и лимфатические узлы. [4 ]
  • Эластичные волокна: тонкие ветвящиеся волокна, изготовленные из эластина, которые обеспечивают растяжение и отдачу внеклеточного матрикса, которые обнаруживаются в таких тканях, как аорта, легкие, кожа и голосовые связки. [5]

Для дальнейшего понимания физиологии соединительной ткани важно отметить различные типы коллагена, которые обычно состоят из волокон, найденных во внеклеточном матриксе. Коллаген является наиболее распространенным белком в организме человека и имеет 28 типов. [6]

Четыре наиболее распространенных типа коллагена:

  • Тип I: самый распространенный тип; гибкий, прочный, обеспечивает сопротивление силе, растяжению и растяжению; обнаруживается во всех соединительных тканях, особенно в рубцовой ткани, сухожилиях, связках, кости, роговице, коже и дентине.
  • Тип II: обеспечивает устойчивость к давлению, обнаруживается в суставном и гиалиновом хрящах суставов и межпозвоночных дисков.
  • Тип III: обеспечивает гибкую сетку для поддержки сотовой связи; основной компонент ретикулярных волокон, часто встречается в таких органах, как кожа и кровеносные сосуды. Также широко распространен на ранних стадиях заживления ран и играет роль в формировании грануляционной ткани. [7]
  • Тип IV: сетка, которая обеспечивает поддержку и прикрепление к нижележащему внеклеточному матриксу, образует базальную пластинку базальной мембраны; важный компонент почек, внутреннего уха и хрусталика глаза.

Общие клетки соединительной ткани, состоящие из фибробластов, макрофагов, адипоцитов, лейкоцитов и тучных клеток. [8]

Синтез и структура коллагена — основы функционирования соединительной ткани

Синтез коллагена начинается с трансляции ДНК полипептидной цепи в шероховатой эндоплазматической сети внутриклеточного пространства. Эта полипептидная цепь известна как препроколлаген, состоящий из альфа-цепей с повторяющимися аминокислотными последовательностями глицин-X-Y (X и Y — пролин или лизин). [9]

Остатки пролина и лизина альфа-цепи затем гидроксилируются с помощью витамин С-зависимых гидроксилаз; гидроксилирование помогает сформировать стабильную структуру. Дефицит витамина С приводит к нарушению гидроксилирования препроколлагена и нарушению синтеза коллагена, состояние, известное как цинга. [10]

Читайте также: Что такое ткань цветкового растения представляет собой

Затем гидроксилированный лизин альфа-цепи подвергается гликозилированию с добавлением углевода. После гликозилирования образование дисульфидных связей и водородных связей между тремя различными альфа-цепями образует тройную спираль. Полученная структура теперь проколлаген. Дефектное образование тройной спирали приводит к состоянию несовершенного остеогенеза и нарушению синтеза костного матрикса. [11]

Затем проколлаген перемещается во внеклеточное пространство через экзоцитоз. Оказавшись во внеклеточном пространстве, проколлаген расщепляется на С-конце и N-конце, образуя то, что сейчас называется тропоколлагеном. Тропоколлаген нерастворим в воде в результате расщепления.

Затем тропоколлаген усиливается многими соседними молекулами тропоколлагена путем ковалентного сшивания гидроксилированных остатков лизина, что приводит к образованию коллагеновых фибрилл. Сшивание гидроксилизиновых остатков стало возможным благодаря медьзависимому лизилоксидазному ферменту.

Наконец, некоторые из этих коллагеновых фибрилл накапливаются с образованием толстого пучка, который является конечным продуктом, называемым коллагеновыми волокнами. [12]

Развитие соединительной ткани

Соединительная ткань в основном происходит из мезенхимы, которая происходит из мезодермы. Тем не менее, некоторые кости лица и черепа также имеют вклад от клеток нервного гребня, которые происходят из эктодермы. [13]

Функция соединительной ткани

Соединительная ткань выполняет множество различных функций в зависимости от ее классификации. [14] Таким образом, соединительная ткань обеспечивает:

  • Устойчивость к растяжению
  • Структурная поддержка
  • Изоляция
  • Хранение тепла тела
  • Среда для межклеточного обмена

Клиническое значение соединительной ткани

Есть более 200 зарегистрированных заболеваний соединительной ткани. [15] Этиология может включать аутоиммунные заболевания, генетические нарушения или рак. Одним из наиболее распространенных аутоиммунных заболеваний соединительной ткани является ревматоидный артрит. Ревматоидный артрит представляет собой хроническое воспалительное заболевание, характеризующееся аутоиммунным разрушением и разрушением хряща и кости. Он классически проявляется у женщин среднего возраста с симметричной болью и отеком пястно-фаланговых суставов и проксимальных межфаланговых суставов с сохранением дистальных межфаланговых суставов. Он также может проявляться как субфебрильная температура, миалгия, недомогание, ночное потоотделение и может поражать различные органы во всем теле. [16]

Редким, но интересным наследственным заболеванием соединительной ткани является несовершенный остеогенез, также известный как болезнь хрупких костей. Это является результатом аутосомно-доминантной мутации, приводящей к дефектному синтезу коллагена I типа и нарушенному образованию костного матрикса. Это может быть рецидивирующий перелом (особенно длинные кости или ребра) с минимальной травмой у детей, который часто ошибочно принимают за жестокое обращение с детьми. Некоторые другие проявления включают синие склеры, прогрессирующую потерю слуха и ломкие опалесцирующие зубы. [17] Другим примером наследственной болезни соединительной ткани является синдром Альпорта. Синдром Альпорта обычно представляет собой Х-сцепленное доминантное расстройство, приводящее к генетическому дефекту в коллагене типа IV, который приводит к характерному расщеплению базальной мембраны клубочков, особенно в почках. Это состояние обычно встречается у мальчиков с гломерулонефритом, нейросенсорной глухотой и глазными аномалиями, такими как ретинопатия и вывих хрусталика. [18]

Одним из увлекательных направлений исследований, которые могут оказать существенное влияние в области ортопедии, является концепция тканевой инженерии. Биомедицинские инженеры и хирурги-ортопеды работают вместе, чтобы создать новые стратегии для восстановления и регенерации поврежденных тканей. Например, в Университете Пенсильвании проводятся исследования с использованием мениска животных в качестве модельной системы для изучения искусственной имплантируемой платформы, которая будет служить для заживления ран. Мениск, состоящий из плотной соединительной ткани, как правило, слишком плотный, чтобы позволить стволовым клеткам перемещаться к месту повреждения и начинать процесс восстановления. Исследователи из Пенна разработали микроскопический каркас, в который добавлен фермент для ослабления матрикса в дополнение к факторам роста, которые привлекают стволовые клетки. Когда исследователи поместили этот микроскопический каркас в поврежденную ткань мениска от коровы, матрица ослабла и позволила костным стволовым клеткам перемещаться к каркасу и начать процесс восстановления. Следующим этапом исследований является изучение моделей на крупных животных и, в конечном итоге, испытаний на людях. [19]

Читайте также: Как сделать коллекцию тканей в детском саду

Автор: Тревор А. Незвек; Мэтью Варакалло.

Литература по функиям и физиологии соединительной ткани

  1. Kannus P. Structure of the tendon connective tissue. Scand J Med Sci Sports. 2000 Dec;10(6):312-20.
  2. Halper J, Kjaer M. Basic components of connective tissues and extracellular matrix: elastin, fibrillin, fibulins, fibrinogen, fibronectin, laminin, tenascins and thrombospondins. Adv. Exp. Med. Biol. 2014;802:31-47. [PubMed]
  3. Young RA. The Ground Substance of Connective Tissue. J. Physiol. (Lond.). 1894 May 29;16(5-6):325-50. [PMC free article] [PubMed]
  4. Hayakawa M, Kobayashi M, Hoshino T. Microfibrils: a constitutive component of reticular fibers in the mouse lymph node. Cell Tissue Res. 1990 Oct;262(1):199-201. [PubMed]
  5. Uitto J. Biochemistry of the elastic fibers in normal connective tissues and its alterations in diseases. J. Invest. Dermatol. 1979 Jan;72(1):1-10. [PubMed]
  6. Ricard-Blum S. The collagen family. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011 Jan 01;3(1):a004978. [PMC free article] [PubMed]
  7. Ehrlich HP, Krummel TM. Regulation of wound healing from a connective tissue perspective. Wound Repair Regen. 1996 Apr-Jun;4(2):203-10. [PubMed]
  8. Mescher AL. Macrophages and fibroblasts during inflammation and tissue repair in models of organ regeneration. Regeneration (Oxf). 2017 Apr;4(2):39-53. [PMC free article] [PubMed]
  9. Pinnell SR. Regulation of collagen synthesis. J. Invest. Dermatol. 1982 Jul;79 Suppl 1:73s-76s. [PubMed]
  10. Lykkesfeldt J, Michels AJ, Frei B. Vitamin C. Adv Nutr. 2014 Jan 01;5(1):16-8. [PMC free article] [PubMed]
  11. Marini JC, Forlino A, Bächinger HP, Bishop NJ, Byers PH, Paepe A, Fassier F, Fratzl-Zelman N, Kozloff KM, Krakow D, Montpetit K, Semler O. Osteogenesis imperfecta. Nat Rev Dis Primers. 2017 Aug 18;3:17052. [PubMed]
  12. Last JA, Reiser KM. Collagen biosynthesis. Environ. Health Perspect. 1984 Apr;55:169-77. [PMC free article] [PubMed]
  13. Ogawa M, Larue AC, Watson PM, Watson DK. Hematopoietic stem cell origin of connective tissues. Exp. Hematol. 2010 Jul;38(7):540-7. [PubMed]
  14. Shekhter AB. Connective tissue as an integral system: role of cell-cell and cell-matrix interactions. Connect. Tissue Res. 1986;15(1-2):23-31. [PubMed]
  15. Gaubitz M. Epidemiology of connective tissue disorders. Rheumatology (Oxford). 2006 Oct;45 Suppl 3:iii3-4. [PubMed]
  16. Heidari B. Rheumatoid Arthritis: Early diagnosis and treatment outcomes. Caspian J Intern Med. 2011 Winter;2(1):161-70. [PMC free article] [PubMed]
  17. van Dijk FS, Cobben JM, Kariminejad A, Maugeri A, Nikkels PG, van Rijn RR, Pals G. Osteogenesis Imperfecta: A Review with Clinical Examples. Mol Syndromol. 2011 Dec;2(1):1-20. [PMC free article] [PubMed]
  18. Kashtan CE. Alport Syndrome. In: Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJH, Stephens K, Amemiya A, editors. GeneReviews® [Internet]. University of Washington, Seattle; Seattle (WA): Aug 28, 2001. [PubMed]
  19. Loebel C, Burdick JA. Engineering Stem and Stromal Cell Therapies for Musculoskeletal Tissue Repair. Cell Stem Cell. 2018 Mar 01;22(3):325-339. [PMC free article] [PubMed]

Полезно знать

© VetConsult+, 2016. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.

  • 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
    • Правообладателям
    • Политика конфиденциальности
Sunny Lady
© 2026 Sunny Lady