Морфофункциональная характеристика клеток хрящевой ткани

Морфофункциональная характеристика клеток хрящевой ткани

Хрящ — это соединительная ткань, состоящая из клеток (хондробластов и хондроцитов), которые продуцируют внеклеточный матрикс, включающий в себя протеогликаны и волокна коллагена с большим содержанием воды. Прочность хрящей при растяжении обеспечивается именно коллагеном. Своей устойчивости к давлению хрящ обязан способности протеогликана притягивать и удерживать воду.

Выделяют несколько типов хрящей: суставной или гиалиновый; фиброзный или волокнистый, встречающийся в местах прикрепления к костям связок и сухожилий; эластичный, из него состоят мениски и межпозвоночные диски; и хрящ зоны роста, расположенный в местах формирования костной ткани (окостенения).

С возрастом содержание воды в хряще и количество связей между молекулами коллагена постепенно снижаются. В результате хрящевая ткань становится менее эластичной и хуже сопротивляется растяжению, скручиванию и компрессионным нагрузкам. Другими словами, с возрастом хрящ становится более уязвимым для повреждений.

Суставной хрящ образует синовиальную поверхность суставов. Он соединяется с нижележащей костью посредством встречно-гребенчатой конструкции, напоминающей детскую мозаику. Регенерация этого хряща происходит очень медленно и несопоставима со сроками восстановления других тканей сустава. После повреждения гиалиновый хрящ может замещаться волокнистым хрящом, механические свойствами которого хуже.

В суставном хряще отсутствуют кровеносные сосуды, поэтому его питание зависит исключительно от нагрузки сустава. При этом через пористый верхний слой в хрящевой матрикс поступают растворимые в воде питательные вещества и удаляются продукты обмена.

Эластичный хрящ межпозвоночных дисков допускает лишь минимальное движение между соседними позвонками, обеспечивая амортизацию. В связи с определенной ориентацией волокон, диски подвержены повреждениям при сгибании и скручивании. Эластичный хрящ также представлен в менисках коленного сустава. Здесь его функцией является не только амортизация при ударах, но и увеличение рабочей поверхности сустава, что обеспечивает дополнительную стабильность.

Благодаря эластину, входящему в состав эластичного хряща, последний способен восстанавливать свою первоначальную форму после деформации.

Видео гистология хряща (хрящевой ткани)

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 27.11.2021

Вопрос 12: Хрящевая ткань. Классификация хрящевых тканей. Дифферон хрящевой ткани. Строение и функции надхрящницы. Зональность строения хряща.

Хрящевые ткани входят в состав органов дыхательной системы (носа, гортани, трахеи, бронхов), ушной раковины, суставов, межпозвонковых дисков. На эти ткани у взрослого человека приходится около 2% массы тела, однако у плода ими образована значительная часть скелета. Поскольку большинство костей в эмбриогенезе развивается на месте так называемых хрящевых моделей, хрящевой скелет выполняет по отношению к костному провизорную (временную) функцию. Хрящевая ткань играет важную роль и в обеспечении роста костей. Классификация хрящевых тканей основана, главным образом, на особенностях строения и биохимического состава их межклеточного вещества. Выделяют три вида хрящевых тканей: (1) гиалиновую хрящевую ткань, (2) эластическую хрящевую ткань и (3) волокнистую (коллагеноволокнистую) хрящевую ткань.

Гистогенез хрящевых тканей (на примере гиалиновой хрящевой ткани) 1. Образование хондрогенного островка из клеток мезенхимы служит наиболее ранней стадией развития хрящевых тканей в эмбриональном периоде. Клетки мезенхимы в участках расположения будущего хряща усиленно размножаются, утрачивают отростки, округляются, увеличиваются в размерах и образуют плотные скопления — хондрогенные островки. 2. Дифференцировка хондробластов и начало секреции хрящевого матрикса. Дифференцировка клеток хондрогенного островка в хондробласты включает дальнейшее увеличение их объема и развитие синтетического аппарата в цитоплазме. Хондробласты — крупные округлые синтетически активные молодые клетки, сохраняющие способность к пролиферации, — характеризуются крупным большим светлым ядром и обширной цитоплазмой с многочисленными рибосомами, развитой грЭПС, крупным комплексом Гольджи. Секреция ходдробластами компонентов межклеточного вещества (матрикса) хряща начинается с выработки коллагена II типа, в дальнейшем присоединяется продукция сульфатированных гликозаминогликанов, связанных с неколлагеновыми белками. Накапливающееся межклеточное вещество раздвигает хондробласты, которые располагаются в мелких полостях и постепенно превращаются в зрелые клетки с более низкой синтетической активностью — хондроциты. Мезенхима, окружающая формирующийся хрящ дает начало его соединительнотканной оболочке — надхрящнице, внутренний слой которой содержит камбиальные элементы, способные превращаться в хондробласты.

3.Рост хрящевой закладки осуществляется двумя механизмами: путем интерстициального роста и аппозиционного роста. (1) Интерстициальный рост обусловлен увеличением числа и размеров молодых хрящевых клеток, а также накоплением межклеточного вещества. Клетки «замуровываются» в выработанном ими матриксе, но в течение некоторого времени еще сохраняют способность к делению. Интерстициальный рост хряща характерен для эмбрионального периода, а также для процессов его регенерации. (2) Аппозиционный рост осуществляется благодаря постоянному процессу дифференцировки находящихся в надхрящнице прехондробластов в хондробласты, которые вырабатывают матрикс и постепенно превращаются в хондроциты. Вследствие этого на поверхности хряща откладываются все новые массы хрящевых клеток и окружающего их матрикса. Способность к аппозиционному росту выражена в эмбриональном периоде и во время роста хряща в детстве; у взрослого она сохраняется в латентном состоянии, реализуясь лишь при повреждении хряща.

Читайте также: Турецкий лен ткань описание

Функции надхрящницы: 1) трофическая — надхрящница обеспечивает питание хряща, которое происходит диффузно из ее сосудов, прилежащих к поверхности хрящевой ткани. 2) регенераторная — надхрящница содержит камбиальные элементы (прехондробласты), которые при соответствующей активации способны превращаться в хондробласты — синтетически активные клетки, продуцирующие хрящевой матрикс и обеспечивающие регенерацию хряща; 3) механическая, опорная — надхрящница обеспечивает механическую связь хряща с другими структурами, прикрепляющихся к нему.

Строение надхрящницы. В состав надхрящницы входят два слоя: наружный волокнистый и внутренний клеточный (хондрогенный). (1) наружный волокнистый слой — толстый, образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью, содержащей небольшое количество клеточных элементов. Этот слой обеспечивает механическую прочность надхрящницы, ее связь с другими структурами; (2) внутренний клеточный (хондрогенный) слой — тонкий, состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани с высоким содержанием клеток. В нем располагается сосудистая сеть, питающая хрящ, а также камбиальные элементы — прехондробласты, которые морфологически имеют признаки покоящихся малодифференцированных клеток, способных активироваться, пролиферировать и дифференцироваться в хондробласты при соответствующей стимуляции.

Зональность строения хряща В хряще выявляются два нерезко разграниченные слоя: (1) зона молодого хряща располагается в виде сравнительно тонкого слоя непосредственно под надхрящницей. Она состоит из уплощенных молодых хондроцитов, лежащих поодиночке параллельно поверхности хряща, которые окружены гомогенным оксифильным матриксом.

(2) зона зрелого хряща образует его основную массу и располагается глубже предыдущей. В области плавного перехода из зоны молодого хряща хондроциты в ней становятся более округлыми, еще глубже они располагаются в виде изогенных групп, а матрикс приобретает базофилию и разделяется на территориальный и интертерриториальный.

70.Хрящевые ткани. Классификация, развитие, строение, гистохимическая характеристика и функция. Рост хрящей, регенерация и возрастные изменения.

Хрящеваяи костная тканиразвиваются из склеротомной мезенхимы, относятся к тканям внутренней среды и, как и все другие ткани внутренней среды, состоят из клеток и межклеточного вещества. Межклеточное вещество здесь плотное, поэтому эти ткани выполняют опорно-механиче­скую функцию.

Хрящевые ткани(textuscartilagineus). Классифициру­ются на гиалиновую, эластическую и волокнистую. В основу классификации положены особенности организации меж­клеточного вещества. В состав хрящевой ткани входит 80 % воды, 10-15 % органических веществ и 5-7 % неорганиче­ских веществ.

Развитие хрящевой ткани, или хондрогенез,складывает­ся из 3 стадий: 1) образование хондрогенных островков; 2) об­разование первичной хрящевой ткани: 3) дифференцировка хрящевой ткани.

Во время 1-й стадиимезенхимные клетки соединяются в хондрогенные островки, клетки которых размножаются, дифференцируются в хондробласты. В образовавшихся хондробластах имеются гранулярная ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии. Хондробласты затем дифференцируются в хондроциты.

Во время 2-й стадиив хондроцитах хорошо развиты гра­нулярная ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии. Хондроци­ты активно синтезируют фибриллярный белок (коллаген II типа), из которого формируется межклеточное вещество, окрашивающееся оксифильно.

При наступлении 3-й стадиив хондроцитах более интен­сивно развивается гранулярная ЭПС, на которой вырабатываются и фибриллярные белки, и хондроитинсульфаты (хондроитинсерная кислота), которые окрашиваются основными краси­телями. Поэтому основное межклеточное вещество хрящевой ткани вокруг этих хондроцитов окрашено базофильно.

Вокруг хрящевого зачатка из мезенхимных клеток фор­мируется надхрящница, состоящая из 2 слоев: 1) наружного, более плотного, или волокнистого, и 2) внутреннего, более рыхлого, или хондрогенного, в котором содержатся прехон- дробласты и хондробласты.

Аппозиционный рост хряща,или рост путем наложения, характеризуется тем, что из надхрящницы выделяются хон­дробласты, которые накладываются на основное вещество хряща, дифференцируются в хондроциты и начинают выра­батывать межклеточное вещество хрящевой ткани.

Интерстициальный ростхрящевой ткани осуществляет­ся за счет хондроцитов, расположенных внутри хряща, кото­рые, во-первых, делятся путем митоза и, во-вторых, выраба­тывают межклеточное вещество, за счет чего увеличивается объем хрящевой ткани.

Читайте также: Как можно отмыть зеленку с ткани

Клетки хрящевой ткани(chondrocytus). Составляют дифферон хондроцитов: стволовая клетка, полустволовая клетка (прехондробласт), хондробласт, хондроцит.

Хондробласты(chondroblastus) находятся во внутрен­нем слое надхрящницы, имеют органеллы общего значения: гранулярную ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии.Функ­ции хондробластов:

1) секретируют межклеточное вещество (фибриллярные белки);

2) в процессе дифференцировки пре­вращаются в хондроциты;

3) обладают способностью к митотическому делению.

Хондроцитырасполагаются в хрящевых лакунах. В ла­куне вначале находится 1 хондроцит, потом, в процессе его митотического деления, образуется 2, 4, 6 и т. д. клеток. Все они находятся в одной лакуне и образуют изогенную группу хондроцитов.

Хондроциты изогенной группы делятся на 3 типа: I, II, III.

Хондроциты I типаобладают способностью к митотическому делению, содержат комплекс Гольджи, митохондрии, гранулярную ЭПС и свободные рибосомы, имеют крупное ядро и небольшое количество цитоплазмы (большое ядерно-цитоплазматическое отношение). Эти хондроциты распола­гаются в молодом хряще.

Хондроциты II типарасполагаются в зрелом хряще, ядерно-цитоплазматическое отношение их несколько уменыпается, так как увеличивается объем цитоплазмы; они утрачи­вают способность к митозу. В их цитоплазме хорошо развита гранулярная ЭПС; они секретируют белки и гликозаминогликаны (хондроитинсульфаты), поэтому основное межклеточ­ное вещество вокруг них окрашивается базофильно.

Хондроциты III типанаходятся в старом хряще, утрачи­вают способность к синтезу гликозаминогликанов и выраба­тывают только белки, поэтому межклеточное вещество во­круг них окрашивается оксифильно. Следовательно, вокруг такой изогенной группы видно кольцо, окрашенное окси­фильно (белки выделены хондроцитами III типа), снаружи от этого кольца видно базофильно окрашенное кольцо (гликозаминогликаны секретированы хондроцитами II типа) и само наружное кольцо снова окрашено оксифильно (белки выделе­ны в то время, когда в хряще были только молодые хондроци­ты I типа). Таким образом, эти 3 разноокрашенных кольца во­круг изогенных групп характеризуют процесс образования и функции хондроцитов 3 типов.

Межклеточное вещество хрящевой ткани.Содержит органические вещества (преимущественно коллаген II типа), гликозаминогликаны, протеогликаны и белки неколлагено- вого типа. Чем больше протеогликанов, тем более гидрофиль­но межклеточное вещество, тем оно более упруго и более про­ницаемо. Через основное вещество со стороны надхрящницы диффузно проникают газы, молекулы воды, ионы солей и ми­кромолекулы. Однако макромолекулы не проникают. Макро­молекулы обладают антигенными свойствами, но, поскольку они не проникают в хрящ, пересаженный от одного человека другому хрящ хорошо приживается (не возникает иммунной реакции отторжения).

В основном веществе хряща имеются коллагеновые во­локна, состоящие из коллагена II типа. Ориентировка этих волокон зависит от силовых линий, а направление последних зависит от механического воздействия на хрящ. В межкле­точном веществе хрящевой ткани отсутствуют кровеносные и лимфатические сосуды, поэтому питание хрящевой ткани осуществляется путем диффузного поступления веществ со стороны сосудов надхрящницы.

Возрастные изменения хрящевой ткани.Наиболь­шие изменения наблюдаются в пожилом возрасте, когда уменьшается количество хондробластов в надхрящнице и число делящихся хрящевых клеток. В хондроцитах уме­ньшается количество гранулярной ЭПС, комплекса Гольджи и митохондрий, утрачивается способность хондроцитов к синтезу гликозаминогликанов и протеогликанов. Снижение количества протеогликанов приводит к умень­шению гидрофильности хрящевой ткани, ослаблению про­ницаемости хряща и поступлению питательных веществ. Это приводит к обызвествлению хряща, проникновению в него кровеносных сосудов и образованию костного веще­ства внутри хрящевого.

18. Хрящевые ткани: общая морфофункциональная характеристика, классификация, строение и функции клеток, хрящевой матрикс, волокна, лакуны, хондрон.

Характерная особенность хрящевой ткани — высокий (до 75%) содержание воды, которая, связываясь с гигантскими молекулами протеогликанов, обеспечивает упруго-эластичные свойства хряща. Около 15% хрящевой ткани составляют органические вещества, 8% — неорганические соли. Это единственный вид соединительной ткани, в котором отсутствуют сосуды. Питательные вещества внутрь хряща попадают путем диффузии из перихондрию — охрястя. Клеточными элементами являются хондробласты и хондроциты. В межклеточном веществе размещены хондринови волокна, построенные из коллагена II типа или эластина. В зависимости от строения межклеточного вещества различают 3 вида хрящевой ткани — гиалиновую, эластичную и

волокнистую. Основные функции всех видов хряща — опорная, формотвирна.

19. Хондрогистогенез. Рост, регенерация и возрастные особенности хряща.

Источником образования хрящевой ткани в онтогенезе является мезенхима — зачаточный соединительная ткань. В процессе хондрогистогенезу часть клеток мезенхимы теряет свои отростки, округляется и образует хрящевой зачаток — хондрогенний островок. Мезенхимных клеток в его составе дифференцируются в хондробласты. На следующей стадии образования первичной хрящевой ткани, с превращением хондробласты в хондроциты первого типа, усиливается синтез коллагена, возникают коллагеновые волокна, в результате чего межклеточное вещество приобретает признаки оксифилии. Созревание хондроцитов, их превращение из клеток первого типа в клетки второго типа приводит к усилению синтеза протеогликанов и, соответственно, к росту базофилия межклеточного вещества.

Читайте также: Общая характеристика мышечных тканей гладкая мышечная ткань

Существует два способа роста хряща — внутренний (интерстициальный) и путем наложения (аппозиционный). Внутренний рост хряща происходит в результате размножения молодых хондроцитов и новообразования изогенных групп клеток. Аппозиционный рост происходит за счет перихондрию — пролиферации хондробласты глубокого слоя, превращения хондробласты в хондроциты и продукции ими межклеточного вещества.

Физиологическая регенерация хрящевой ткани происходит благодаря деятельности хондроцитов и хондробласты — выработке ими хондромукоиду, коллагена и эластина, способствуют новообразованию хондринових волокон. С возрастом в хрящевой ткани уменьшается содержание клеточных элементов и увеличивается количество межклеточного матрикса. При этом по мере превращения хондроцитов первого и второго типов на хондроциты третьего типа в межклеточном веществе хряща снижается количество протеогликанов, хондромукоид замещается альбумоидом, увеличивается содержание коллагеновых волокон. Последние обладают способностью накапливать соли кальция и звапновуватися. Все эти изменения приводят к уменьшению степени гидратации, потери упругости и увеличения ломкости хрящевой ткани. Наблюдаются также врастание в звапнований хрящ кровеносных сосудов и замена хрящевой ткани костной.

20. Хрящ как орган на примере гиалинового хряща. Надхрящница. Особенности строения суставного, эластического и волокнистого хрящей.

Эластичный хрящ (textuscartilagineuselasticus) содержится в ушной раковине, слуховой трубе, наружном слуховом ходе, рижкоподибних и клиновидных хрящах гортани. Его характерной особенностью является желтый цвет, способность растягиваться. Эластичный хрящ не подлежит звапнуванню. В отличие от гиалинового хряща хондринови волокна в эластичном хряще построены не из коллагена, а с

эластина. Эластичные волокна формируют капсулы вокруг хондроцитов, а также вплетаются в перихондрий.

Волокнистый хрящ (textus cartilagineus collagenofibrosus) формирует межпозвонковые диски, симфиз лобковых костей, локализуется в местах перехода сухожилия в гиалиновую хрящевую ткань. Хондроциты в волокнистом хрящи расположены в виде своеобразных рядов — клеточных колонок, а коллагеновые волокна формируют толстые параллельные пучки. По строению волокнистый хрящ

напоминает сухожилия, но его клетки типично хрящевые.

Гиалиновый хрящ (textus cartilagineus hyalinus) локализован в стенках трахеи, бронхов, в местах соединения ребер с грудиной, на суставных поверхностях и в метаэпифизарных пластинках роста костей. В эмбриональный период гиалиновый хрящ зачатков составляет основу подавляющего большинства костей скелета. С возрастом происходит его замена костной тканью.

В нативном состоянии гиалиновый хрящ светло-голубого цвета, полупрозрачный. Гистологически в его составе различают перихондрий (охрястя) и собственно хрящ. Перихондрий состоит из поверхностного волокнистого слоя (преобладают коллагеновые волокна) и глубокого клеточного слоя (в нем содержатся хондробласты и прехондробласты). Поверхностный слой перихондрию имеет много сосудов, обеспечивающих трофику хряща. За счет глубокого клеточного слоя охрястя происходит физиологическая регенерация и аппозиционный (периферийный) рост хряща. Собственно хрящ состоит из изогенных групп хондроцитов, а также молодых одиночных хондроцитов, окруженных хондромукоидом и хондриновимы волокнами. Хондромукоид, размещенный вокруг молодых хондроцитов, окрашивается оксифильные, тот, что окружает более дифференцированные изогенных группы клеток, приобретает свойства базофилия. Хондринови волокна гиалинового хряща построены из коллагена II типа.

Морфологической особенностью гиалинового хряща суставов является отсутствие охрястя на суставной поверхности. Хондроциты в глубине суставного хряща имеют округлую форму и расположены рядами, ориентированные перпендикулярно к суставной поверхности. Поверхностные хондроциты уплощены и не образуют изогенных групп. Коллагеновые волокна в глубине хряща ориентированы перпендикулярно к суставной поверхности, ближе к поверхности они приобретают параллельного к ней направлении. Между суставными поверхностями находится синовиальная жидкость, выделяемая в суставную полость клетками сине-виального слоя суставной капсулы (подробная информация о строении суставов приводится в учебниках по анатомии). Синовиальный слой является разновидностью соединительной ткани, которая приспособлена к постоянному растяжению, смещения и давления во время движений в

суставах. Он состоит из глубокого и поверхностного коллагеновой-эластичных и покровного слоев.

• 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