Скелетные ткани. Типы, характеристика, строение скелетных тканей
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Скелетные ткани
Скелетные ткани – это разновидность соединительной ткани. К скелетным тканям относятся хрящевая и костная ткани. У взрослого человека масса хряща составляет около 2 % массы тела. Это суставные хрящи, межпозвоночные диски, хрящи носа и уха, гортани, трахеи, бронхов и ребер. Хрящи покрывают суставные поверхности костей и обусловливают их высокую устойчивость к износу, выполняют роль амортизаторов. Хрящи не имеют нервов, лимфатических и кровеносных сосудов, их питание осуществляется путем диффузии из окружающих тканей.
В хрящевой ткани присутствуют клетки двух типов: хондробласты (от греч. chondros – хрящ, blastos – зачаток) и хондроциты.
Хондробласты – это молодые, способные к митотическому делению клетки, продуцирующие компоненты матрикса: протеогликаны, коллаген, эластин и др. Хондробласты имеют небольшие размеры, они округлые или овальные. Цитолемма хондробластов образует микроворсинки. У этих клеток хорошо развиты эндоплазматическая сеть (зернистая и незернистая), комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы, гранулы гликогена. Ядро хондробласта, богатое активным эухроматином, имеет 1–2 ядрышка.
Хондроциты – это зрелые клетки хрящевой ткани, которые вырабатывают все компоненты хрящевого матрикса. Это крупные клетки округлой, овальной или полигональной формы с отростками, богатые элементами незернистой и зернистой эндоплазматической сети, имеют хорошо выраженный комплекс Гольджи, в котором содержится много гранул. Цитоплазма базофильная, богата включениями гликогена и липидов. Однако коллагеновые и эластические волокна непосредственно не соприкасаются с цитолеммой и находятся от нее на расстоянии 1–2 мкм. По мере старения человека уменьшаются размеры протеогликанов хряща и количество удерживаемой ими воды, в результате чего хрящ становится менее упругим. Хондроциты располагаются в полостях – лакунах, окруженные межклеточным веществом. Чаще всего это две клетки в одной лакуне. Это изогенные группы. Стенки лакуны состоят из двух слоев: наружный слой образован коллагеновыми волокнами, внутренний – агрегатами протеогликанов, которые входят в контакт с гликокаликсом клетки. Структурной и функциональной единицей хрящей является хондрон, образованный клеткой или изогенной группой клеток, околоклеточным матриксом и капсулой лакуны.
Различают три вида хрящевой ткани:
- гиалиновый,
- эластический
- волокнистый хрящ.
Гиалиновый хрящ (от греч. hyalos – стекло) гладкий, блестящий, голубоватого цвета, в его основном хрящевом веществе располагаются коллагеновые волокна. Хрящевые клетки имеют разнообразную форму и строение, в зависимости от степени дифференцировки и места расположения в хряще. По периферии расположены хондробласты, в центре – хондроциты в виде изогенных групп (рис. 17). Из гиалинового хряща построены суставные, реберные хрящи, хрящи носа, бронхов и большинство хрящей гортани. С возрастом гиалиновый хрящ кальцифицируется.
Эластический хрящ, имеющий желтоватый цвет, отличается упругостью. В матриксе эластического хряща, наряду с коллагеновыми, содержится большое количество сложно переплетающихся разветвленных эластических волокон. Округлые хондроциты расположены в лакунах, стенки которых образованы эластическими волокнами. Из эластического хряща построены надгортанник, клиновидные и рожковидные хрящи гортани, голосовой отросток черпаловидных хрящей, хрящ ушной раковины, хрящевая часть слуховой трубы.
Волокнистый хрящ содержит в основном веществе коллагеновые волокна, придающие ему повышенную прочность. Клетки, расположенные между коллагеновыми волокнами, имеют вытянутую форму, длинное палочковидное ядро и узкий ободок базофильной цитоплазмы. Коллагеновые волокна расположены упорядоченными параллельными рядами, которые хорошо видны на специально окрашенных микропрепаратах. Хондроцитов значительно меньше, чем в гиалиновом и эластическом хрящах. Хондроциты также расположены в лакунах, реже встречаются изогенные группы. В хондроцитах волокнистого хряща хорошо развита зернистая эндоплазматическая сеть. Из волокнистого хряща построены фиброзные кольца межпозвоночных дисков, суставные диски и мениски. Этим хрящом покрыты суставные поверхности височнонижнечелюстного и грудино-ключичного суставов. Этот хрящ имеется в зонах прикрепления связок и сухожилий к костям и хрящам.
Костная ткань состоит из костных клеток, замурованных в костное основное вещество, содержащее коллагеновые волокна и пропитанное неорганическими соединениями. Различают клетки двух типов: остеобласты и остеоциты (рис. 18). В костной ткани имеется еще одна категория клеток – остеокласты, которые не являются костными, а имеют моноцитарное происхождение и относятся к системе макрофагов.
Остеобласты – это молодые отростчатые костные клетки, залегающие во внутреннем слое надкостницы и эндоста и в местах регенерации (восстановления) костной ткани после ее повреждения. У остеобластов хорошо развиты зернистая эндоплазматическая сеть, рибосомы, сетчатый аппарат (Гольджи) и резко базофильная цитоплазма. Отростки этих клеток контактируют между собой и с отростками соседних клеток. Округлое или овальное ядро с большим количеством хроматина содержит одно крупное ядрышко, обычно расположенное на периферии. Остеобласты окружены тонкими коллагеновыми микрофибриллами, образующими микроокружение клеток. Вещества, синтезируемые остеобластами, выделяются из клеток в различных направлениях, что приводит к образованию стенок лакун, в которых эти клетки залегают. Колла геновые волокна, аморфное вещество, состоящее из протеогликанов, сульфатированных гликозаминогликанов, органических кислот, образуют остеоидную ткань, или предкость, которая кальцифицируется. Органический матрикс кости содержит кристаллы гидроксиапатита и аморфный фосфат кальция, которые поступают в костную ткань из крови.
Читайте также: Что значит морфологическое исследование тканей
Остеоциты – это зрелые многоотростчатые костные клетки веретенообразной формы с крупным округлым ядром, в котором четко видно ядрышко. Количество органелл невелико – это митохондрии, элементы зернистой эндоплазматической сети и комплекс Гольджи. Остеоциты располагаются в лакунах, однако тела клеток не соприкасаются непосредственно со стенками лакун. Между поверхностью клетки и стенками лакуны имеется тонкий слой тканевой жидкости. Очень длинные (до 50 мкм) отростки остеоцитов, богатые актиноподобными микрофиламентами, проходят в костных канальцах, причем они отделены от кальцифицированного матрикса пространством шириной около 0,1 мкм, где также находится тканевая (костная) жидкость, за счет которой осуществляется трофика остеоцитов. В то же время расстояние между каждым остеоцитом и ближайшим кровеносным капилляром не превышает 100–200 мкм.
Остеокласты – это крупные многоядерные (5–100 ядер) клетки моноцитарного происхождения размерами до 190 мкм. Эти клетки разрушают кость и хрящ, осуществляют резорбцию костной ткани в процессе ее физиологической и репаративной регенерации. Ядра остеокластов богаты хроматином и имеют хорошо видимые ядрышки. В цитоплазме содержатся митохондрии, элементы зернистой эндоплазматической сети и комплекс Гольджи, свободные рибосомы, различные функциональные формы лизосом. Остеокласты имеют цитоплазматические отростки, которых особенно много на поверхности, прилежащей к разрушаемой кости. Это гофрированная, или щеточная, каемка остеокласта, увеличивающая площадь его соприкосновения с костью.
Типы костной ткани. Различают два типа костной ткани:
- грубоволокнистую (ретикулофиброзную)
- пластинчатую.
Пластинчатая костная ткань образована костными пластинками толщиной от 4 до 20 мкм, которые состоят из остеоцитов и тонковолокнистого основного костного вещества. Волокна, участвующие в образовании пластинки, лежат параллельно друг другу и ориентированы в определенном направлении. Волокна соседних пластинок разнонаправлены и перекрещиваются почти под прямым углом, что обеспечивает большую прочность кости.
Грубоволокнистая костная ткань у взрослого человека располагается в зонах прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после их зарастания. Грубоволокнистая костная ткань содержит, наряду с остеоцитами, толстые неупорядоченные пучки коллагеновых волокон, между которыми находится аморфное вещество.
Скелетная ткань
Представлена хрящевыми и костными тканями, которые объединены в одну группу на основании трех признаков:
2. Общий источник развития в эмбриогенезе — мезенхима.
3. Сходство строения — образованы клетками и, преобладающим по объему, межклеточным веществом.
Клетки скелетных тканей представлены элементами трех типов:
1. Бласты — клетками с высокой синтетической активностью, образующие межклеточное вещество и обеспечивающие гистогенез скелетной ткани. В хрящевой — хондробласты. В костной — остеобласты.
Эти клетки обеспечивают развитие хрящевой и костной тканей в эмбриогенезе, и сохраняются во взрослом возрасте и являются
2. Циты — клетки, поддерживающие структурную организацию зрелой хрящевой и скелетной ткани и обладают небольшой синтетической активностю. В хрящевой — хондроциты. В костной — остеоциты. Образуют большую часть клеток в зрелой ткани.
3. Класты — клетки активно разрушающие скелетные ткани. В хрящевой ткани — хондрокласты; в костной — остеокласты. Остеокласты — нормальные клеточные компоненты костной ткани. Присутствуют в кости постоянно.
Хондрокласты в нормальной хрящевой ткани отсутствуют. Появляются только при повреждениях.
Межклеточное вещество костной ткани состоит из волокон и межклеточного (основного) вещества. Волокна белка коллогена. В хрящевых тканях коллогены образованы белками 1-ого и второго типов. А в костной в основном — первого типа.
Основное (оморфное) вещество содержит протогликаны и гликопротеины. В хрящевых тканях находится много молекул воды. Большая прочность костной ткани обусловленна минерализацией межклеточного вещества, то есть оно содержит кристаллы минеральных веществ. Преимущественно гидроксиопатит. В хрящевой ткани сосуды отсутствуют. Характер питания диффузный; из сосудов надхрящницы. В костной ткани питание происходит по средством кровеносных сосудов проходящих внутри них.
Хрящевые ткани входят в состав органов дыхательной системы (нос, гортань, трахея, бронхи), суставов, межпозвоночных дисков. На эти ткани приходится 2% массы. Хрящевые ткани состоят из хондроцитов и межклеточного вещества. В состав основного вещества входят протеогликаны и гликопротеины. Для всех видов хрящевой ткани характерно высокое содержание воды (65-85% массы).
Общие свойства хрящевой ткани.
1. Сравнительно низкий уровень метаболизма.
3. Способность к непрерывному росту.
4. Прочность и эластичность.
Читайте также: Текстура ткани как сделать блендер
Классификация основана на особенностях строения их межклеточного вещества.
Эмбриональное и постэмбриональное развитие.
Эмбриональный гистогенез делится на четыре стадии:
1. Образование хондрогенного островка. В местах тела, где образуется хрящ, мезенхима интенсивно размножается, плотно прилежат друг к другу. Формируют скопления — островки.
2. Дифференция мезенхимных клеток островка в хондробласты. На этой стадии мезенхимные клетки теряют отростки, увеличиваются в размере и объеме, в цитоплазме развивается синтетический аппарат. Хондробласты крупные клетки, округлой формы с большим светлым ядром. Хорошо развита гранулярная ЭПС, крупный комплекс Гольджи. Хондробласты — молодые, синтетически активные клетки, способные к делению и образованию межклеточного вещества.
3. Образование первичной хрящевой ткани. Хондробласты в центре зачатка хряща начинают синтезировать и выделять коллоген второго типа из которого образуется коллогеновые волокна.
4. Дифференцировка хрящевой ткани. Одновременно с продукцией коллогена они начинают создавать сульфатированные глюкозамины, связанные с неколлогеновыми белками и в результате этого взаимодействия получаются протеогликаны. Накапливающееся межклеточное вещество раздвигает хондробласты, которые располагаются в областях (лагунах) и превращаются в хондроциты. Мезенхима окружающая хрящ дает начало надхрящнице, которая состоит из 2х слоев. Внутренний слой — хондреальные клетки (прехондробласты); наружный слой — представлен коллогеновыми волокнами.
Рост хряща осуществляется двумя механизмами.
1. Интерстициальный рост. Рост хряща «изнутри». Обусловленн увеличением числа и размеров хрящевых клеток и накоплением межклеточного вещества. Клетки замуровываются в выработанном ими межклеточном веществе и в течении некоторого времени способны делиться. Хондроциты образуют группы в результате деления одной клетки, лежащие в одной лакуне, которые формируют изогенные группы. Этот рост характерен для эмбрионального периода и в процессе регенерации.
2. Аппазиционный рост. Рост хряща путем наложения «снаружи» хрящевой ткани. Осуществляется благодаря постоянному процессу дифференцировки прехондробластов из надхрящницы в хондробласты, которые вырабатывают межклеточное вещество, превращаясь в хондроциты. Поэтому на поверхности хряща образуются новые клетки окружающие хрящ. Способность к аппазиционному росту выражена в эмбриональном периоде и во время роста хряща в дестве. У взрослого такой тип роста наблюдается только при повреждении.
1. Геалиновая хрящевая ткань — наиболее распространенна в организме. Образует скелет у плода, у взрослого покрывает суставные поверхности, соединяет ребра с грудиной, входит в состав гортани, трахею, бронхи. В состав ткани входят хондроциты и межклеточное вещество. Хондроциты — высокоспециализированные клетки, вырабатывающие межклеточное вещество. Имеют овальную или округлую форму. Располагаются в лакунах или в виде изогенных групп. В глубоких отделах хряща изогенные группы могут иметь от 8 до 13 хондроцитов.
1. Характеризуется большим ядром и малым объемом цитоплазмы, с большим количеством свободных хромосом, умеренным развитием митохондрий и комплекса Гольджи. Способны к делению. Преобладают в молодом развивающимся хряще.
2. Размер ядра несколько уменьшается. Площадь цитопллазмы увеличивается. Хорошо представлена агранулярная ЭПС, митохондрии и комплекс Гольджи. В них выделяются в межклеточное вещество — состоящее из гликозамингликанов и протеогликанов.
3. Небольшое ядро. Общирная цитоплазма в которой много гранулярной ЭПС, митохондрий и комплекс Гольджи. В них происходит синтез фибрилярных белков — коллогена и эластина. Синтез гликозаминов и протеогликанов снижен.
Хондроциты выробатываю: 1. коллоген второго типа, который выделяется за клетку в виде моллекул тропокаллогенов.
2. Сульфатированные гликозамингликаны, которые за клеткой связываются с неколлогеновыми белками и образуют протеогликаны.
3. Гликопротеины. Межклеточное вещество хряща представленно: 1. Коллогенновые воллкна образующие волокнистый каркас. 20-25% весса хряща.
2. Протеогликаны — 5-10% массы хряща.
3. ¿Интервисциральная¿ вода 60% веса. У взрослых калогенновые волокна в этом хряще не обнавляются.
Протеогликаны — главный компонент основного компонента хряща. 10-20% общей массы состоит из белков. Остальное ГАГ. Среди них хондроэтинсульфат и керотансульфат. Протеогликаны связываю большое колличество воды в хряще. ¿Интервисцеральная¿ вода способна перемещаться в пределах межклеточного вещества. В ней есть ионы и низкомоллекулярные белки.
Эластическая хрящевая ткань образует хрящи, которые обладают гибкостью. Хрящи ушной раковины, наружный ствол прохода надгортаника, гортань, в средних бронхах. Состоит из хондроцитов, они содержиться в лакунах или в группах до 4 клеток. Помимо коллогенов первого типа и сульфатированного ГАГ они вырабатывают эластин и гликопротеины. Межклеточное вещество на 90% состоит из белка эластина, который образует волокна создающие густую сеть. Кроме эластических волокон в этом хряще много коллогенновых волокон. Основного веществава в ней мало.
Волокнистая хрящевая ткань значительно прочнее, находится в межпозвоночных дисках, в лобном соединении (на лобковой кости), а так же в участках прикрепления сухожилий к костям. Хондроциты имеют круглую и удлененую форму. Расположены по одному или в виде групп. Часто находятся вдоль пучков коллогенна. Они синтезируют много коллогенна первого типа, меньше — второго типа, а так же компоненты основного вещества. Оморфного вещества мало и состоит оно из тех же веществ, что и в других хрящах.
Читайте также: Создать свою ткань станок
На примере геалинового хряща ребра с грудинной.
Снаружи он покрыт надхрящнецой: разделяют наружный и внутренний слои.
Наружный — волокнистый слой толстый, образован плотной неоформленной соединительной тканью с малым количеством межклеточных элементов. Он обеспечивает механическую прочность надхрящницы. Внутренний — образован рыхлой соединительной тканью. В нем есть много сосудов питающих хрящ. А также комбиальные клетки прехондробласты, способные дифференциироваться в хондробласты.
1. Трофическая. Обеспечивает питание хряща из своих сосудов путем диффузии.
2. Регенераторная — за счет прехондробластов внутреннего слоя
3. Механическая — обеспечивает механическую связь хряща с другими структурами.
Под надхрящнецей идет хрящ с двумя зонами.
1. Зона молодого хряща. Тонкий слой под надхрящницей. Состоит из уплощенных молодых хондроцитов лежащих по одиночке, параллельно поверхности хряща и окружающие гоиогенным оксифильным межклеточным веществом.
2. Зона зрелого хряща — основная масса и лежит глубже молодой. Хондроциты в ней более округлые и располагаются в виде изогенных групп.
Коллогенновые волокна в межклеточном веществе расположены неупорядоченно и переплетаясь образуют густую сеть. Хондроциты и волокна окруженны оморфным веществом и ¿интервисцеральной¿ водой.
Регенерация осуществляется благодаря наличию хондробластов в надхрящнице. Однако полноценная регенерация наблюдается только при небольших повреждениях хряща в детском возрасте. У взрослых регенерацию опережает развитие волокнистой соединительной ткани, которая быстро заполняет поврежденный хрящ и превращается из рыхлой соединительной ткани в твердую.
Костная ткань — образует скелет защищающий внутренние органы от повреждений, а так же депо минеральных веществ в организме человека. Костная ткань содержит 1200гр кальция и 530гр фосфора. Она образованна клетками и минерализованным межклеточным веществом. 60% — минеральные компоненты дающие прочность. 33% — органические компоненты дающие эластичность.
Остебласты — образуют костную ткань. Они ситезируют и выделяют неминеральное межклеточное вещество. Участвуют в минерализации и регулируют транспорт фосфора и кальция в костную ткань и из нее. Различают активную и не активную формы.
Активные клетка — кубической формы соединяется с соседними с помощью отростков. Ядро круглое. Цитоплазма сильно базафильна. Хорошо развит синтетический аппарат, много комплекса Гольджи, митохондрий и гранулярной ЭПС. Синтезируют 90% коллогена первого типа, 5% третьего, остальное: коллогены четвертого, пятого, одиннадцатого и тринадцатого типа, так же гликопротеины и протеогликаны. А так же ферменты: щелочная фосфатаза и кологеназа.
Минерализация осуществляется остеобластами путем отложения кристаллов гидрооксиопатита из межклеточной жидкости вдоль коллогенновых волокон с участием щелочной фосфатазы. В результате минерализации 90 процентов солей кальция вступает в состав кологенновых волокон и 5% в оморфное вещество.
Неактивные (покоющеюся) клетки. Образуются из активных и покрывают 80 процентов внутреннего слоя надкостницы. Уплощенные клетки диаметром до 50мкм. Ядро веретеновидно, мало синтетического аппарата. Регулируют минеральный обмен ткани.
Остеоциты. Основной тип зрелой костной ткани. Образуются из остеобластов в окружении минерализованным межклеточным веществом. Утрачивают способность делиться. Синтетические процессы резко падают. Тела находятся в костных полостях — лакунах. А их отростки (до нескольких сотен) — в узких канальцах. Функция в поддержании нормального состояния межклеточного вещества и баланса кальция и фосфора.
Остеокласты. Многоядерные, гигантские клетки, обладающие подвижностью и осуществляющие разрушение костной ткани. Они находятся на поверхности костной ткани по одной или группами. Способны проделовать в костной ткани глубокие ходы. Их размер от 50-100мкм. Содержат от 20-50 ядер. Цитоплазма ацитофильна с большим количеством лизосом. Митохондрий. Ферменты: кислая фосфатаза, АТФ-аза, карбоангидраза.
Выделяет грубоволокнистую (ретикулофиброзную) и пластинчатую костную ткань.
Грубоволокнистая характеризуется неупорядочным расположением волокон в межклеточном веществе. Остеоцитов много, много основного вещества, мало минеральных компонентов. Эта костная ткань отличается слабой прочностью. У взрослого есть в швах черепа, в участках крепления сухожилий к костям. В лобковой кости. Ее структурной еденицей есть балка (перекладина) которая снаружи покрыта слоем покоющихся остеобластов.
Пластинчатая костная ткань. У взрослых образует весь костный скелет. Ее минерализованное межклеточное вещество состоит и костных пластин, каждая из них содержит паралельные тонкие коллогеновые волокна по ходу которых лежат в виде елочки кристаллы гидроксиопатита.
Тела остеоцитов находятся в лакунах, которые помещены между пластинками, а костные канальци с отростками остеоцитов распологаются под прямым углом.
- 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