Расположение клеток хряща: ХРЯЩЕВАЯ, КОСТНАЯ И МЫШЕЧНАЯ ТКАНИ — TDMUV

Содержание

ХРЯЩ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 34. Москва, 2017, стр. 215-216

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: О. П. Кисурина

ХРЯЩ, эле­мент ске­ле­та жи­вот­ных, вы­пол­няю­щий опор­но-ме­ха­нич. функ­цию; спе­циа­ли­зи­ро­ван­ная (хря­ще­вая) со­еди­ни­тель­ная ткань у по­зво­ноч­ных, вклю­чая че­ло­ве­ка, и не­ко­то­рых бес­по­зво­ноч­ных (напр., го­ло­во­но­гих мол­лю­сков). Об­ра­зу­ет­ся из ме­зен­хи­мы. У хря­ще­вых рыб и круг­ло­ро­тых хря­ще­вой ске­лет функ­цио­ни­ру­ет на про­тя­же­нии всей жиз­ни, у ос­таль­ных по­зво­ноч­ных – толь­ко у за­ро­ды­шей. У мле­ко­пи­таю­щих и че­ло­ве­ка Х. со­хра­ня­ет­ся фраг­мен­тар­но, напр. на сус­тав­ных по­верх­но­стях кос­тей. Сна­ру­жи Х. (за ис­клю­че­ни­ем Х., об­ра­зую­ще­го сус­тав­ные по­верх­но­сти) по­кры­ва­ет обо­лоч­ка из со­еди­нит. тка­ни – над­хрящ­ни­ца (пе­ри­хондр).

Хря­ще­вая ткань пред­став­ле­на клет­ками (хон­д­роб­ла­ста­ми и хон­д­ро­ци­та­ми) и ок­ру­жаю­щим их меж­кле­точ­ным ве­ще­ст­вом.

Хон­д­роб­ла­сты рас­по­ла­га­ют­ся на по­верх­но­сти Х. (под над­хрящ­ни­цей). Пер­вич­ное уве­ли­че­ние мас­сы Х. про­ис­хо­дит за счёт спо­соб­но­стей хон­д­роб­ла­стов к ак­тив­но­му де­ле­нию и син­те­зу бел­ко­вых и уг­ле­вод­ных ком­по­нен­тов меж­кле­точ­но­го ве­ще­ст­ва. В хо­де на­ко­п­ле­ния по­след­не­го клет­ки всё бо­лее по­гру­жа­ют­ся в тол­щу хря­ще­вой тка­ни, изо­ли­ру­ют­ся в отд. по­лос­тях (ла­ку­нах) и пре­об­ра­зу­ют­ся в хон­д­ро­ци­ты – зре­лые клет­ки хря­ща. Они про­дол­жа­ют ак­тив­но син­те­зи­ро­вать ком­по­нен­ты меж­кле­точ­но­го ве­ще­ст­ва, но спо­соб­ность к де­ле­нию не­сколь­ко сни­жа­ет­ся; в ре­зуль­та­те об­ра­зу­ют­ся груп­пы из двух и бо­лее кле­ток, рас­по­ло­жен­ных в од­ной ла­ку­не. Хон­д­ро­ци­ты обес­пе­чи­ва­ют уве­ли­че­ние объ­ё­ма Х. из­нут­ри (ин­тер­сти­ци­аль­ный, или вста­воч­ный, рост), что, на­ря­ду с дей­ст­ви­ем хон­д­роб­ла­стов, по­зво­ля­ет ре­ге­не­ри­ро­вать по­вре­ж­дён­ный хрящ. Меж­кле­точ­ное ве­ще­ст­во со­сто­ит из во­ды (до 70–80%), кол­ла­ге­на, эла­сти­на и т. н. ос­нов­но­го, или аморф­но­го, ве­ще­ст­ва, вклю­чаю­ще­го га­лак­то­за­минг­ли­ка­ны и глю­ко­за­минг­ли­ка­ны (в т. ч. хон­д­рои­тин­суль­фа­ты, ке­ра­то­суль­фа­ты, гиа­лу­ро­но­вую ки­сло­ту и ге­па­рин, об­ра­зую­щие ком­плек­сы с бел­ка­ми).

Раз­ли­ча­ют 3 ви­да Х. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён гиа­ли­но­вый Х.; ха­рак­те­ри­зу­ет­ся вы­со­ким со­дер­жа­ни­ем кол­ла­ге­на (до 70% су­хой мас­сы меж­кле­точ­но­го ве­ще­ст­ва) и от­но­си­тель­но боль­шим ко­ли­че­ст­вом ос­нов­но­го ве­ще­ст­ва. Из не­го по­стро­ен ске­лет го­ло­во­но­гих мол­лю­сков, низ­ших по­зво­ноч­ных; у взрос­лых мле­ко­пи­таю­щих он со­хра­ня­ет­ся на сус­тав­ных по­верх­но­стях кос­тей, в рёб­рах, по хо­ду воз­ду­хо­нос­ных пу­тей (Х. но­са, тра­хеи и брон­хов, щи­то­вид­ный и пер­ст­не­вид­ный Х. гор­та­ни). Во­лок­ни­стый Х. име­ет­ся в меж­по­звон­ко­вых дис­ках, лон­ном со­чле­не­нии и в мес­тах пе­ре­хо­да во­лок­ни­стой со­еди­нит. тка­ни (напр., су­хо­жи­лий) в гиа­ли­но­вый Х.; кол­ла­ге­но­вые во­лок­на в его со­ста­ве со­б­ра­ны в пуч­ки и рас­по­ло­же­ны упо­ря­до­чен­но. Эла­сти­че­ский Х. со­дер­жит гл. обр. во­лок­на эла­сти­на; из не­го со­сто­ит хря­ще­вая часть уш­ной ра­ко­ви­ны, над­гор­тан­ник, уча­ст­ки стен­ки на­руж­но­го слу­хо­во­го про­хо­да, не­ко­то­рые Х. гор­та­ни.

В Х. от­сут­ст­ву­ют кро­ве­нос­ные со­су­ды; его пи­та­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пу­тём диф­фу­зии ве­ществ из над­хрящ­ни­цы, а где она от­сут­ст­ву­ет – из си­но­ви­аль­ной жид­ко­сти и со­су­дов под­ле­жа­щей кос­ти. По ме­ре ста­ре­ния ор­га­низ­ма в хря­ще­вой тка­ни про­ис­хо­дит ос­лаб­ле­ние раз­мно­же­ния кле­ток и за­тем их ги­бель; в ней мо­гут от­кла­ды­вать­ся со­ли каль­ция (кро­ме эла­сти­че­ско­го Х.), умень­ша­ет­ся со­дер­жа­ние во­ды. Пе­ри­фе­рич. рост и ре­ге­не­ра­цию Х. обес­пе­чи­ва­ют хон­д­роб­ла­сты, миг­ри­рую­щие из над­хрящ­ни­цы. Дис­тро­фия центр. уча­ст­ков Х. при­во­дит к врас­та­нию в них кро­ве­нос­ных со­су­дов и по­сле­дую­ще­му об­ра­зо­ва­нию ко­ст­ной тка­ни. По­ра­же­ния Х. на­блю­да­ют­ся при за­бо­ле­ва­ни­ях сус­та­вов (арт­ри­тах, арт­ро­зах). Вос­па­ле­ние Х. – хон­д­рит. Лит. см. при ст. Со­еди­ни­тель­ная ткань.

особенности строения соединительной костной ткани и какую она выполняет функцию в организме

Клеточный состав костной ткани представлен остеоцитами, остеокластами и остеобластами. Они располагаются в межклеточном матриксе, на 70% состоящем из неорганических соединений (преимущественно кристаллов фосфатов кальция — гидроксиапатита) и на 30% — из органических веществ (коллагеновых волокон, межклеточного матрикса). Костная ткань выполняет в организме 2 основных функции — скелетная (опорная) и защитная (грудная клетка, череп), а также участвует в процессах кроветворения.

Под влиянием возрастных изменений, системных заболеваний и неблагоприятных факторов, кости способны разрушаться, что может приводить к необратимым последствиям для организма.
 

Почему важна профилактика заболеваний опорно-двигательной системы

Костная и хрящевая ткани выполняют важную функцию в организме. Вместе с мышцами и связками они формируют опорно-двигательный аппарат, который испытывает огромную нагрузку в течение всей жизни человека. Чтобы предупредить заболевания опорно-двигательного аппарата, врачи рекомендуют проводить ежедневную профилактику и придерживаться принципов здорового образа жизни.

Человек должен давать организму адекватную физическую нагрузку, правильно питаться, отказаться от вредных привычек и исключить факторы, негативно влияющие на состояние костно-хрящевой системы (подъём тяжестей, перепады температур, недостаток витаминов и минералов и т.д.). Основой профилактики является лечебная физическая культура (ЛФК).

Существуют специальные комплексы упражнений, направленные на укрепление костной, хрящевой и мышечной ткани, разработку суставов и увеличение их мобильности, лечение определённых патологий (остеохондроз, артроз, плоскостопие и другие). Любой гимнастический комплекс содержит в себе разминку (7-10 минут) и основную часть. Тренировки проводятся 2-3 раза в неделю во второй половине дня. В одно занятие обычно включается 5-10 упражнений, которые повторяются по кругу. Каждый подход состоит из 20-30 повторений. Отдых между упражнениями составляет не более 2 минут. [2].

При наличии конкретного заболевания гимнастический комплекс подбирается индивидуально врачом ЛФК. Также назначаются медикаментозные средства, направленные на уменьшение симптомов болезни и восстановление хрящевой ткани. Одним из таких препаратов является Терафлекс. Он стимулирует регенерацию хрящевых структур, замедляет процессы разрушения хрящевой ткани. После приёма Терафлекса в течение 3-6 мес снижается интенсивность боли в суставах, улучшается функция сустава[3]. (раздел фармакологическое действие) 
 

Процесс трансплантации коленного хряща: изъятие клеток хряща, их размножение и имплантация хондроцитов

Первый шаг при трансплантации хряща: изъятие клеток хряща пациента


Из крошечной части хряща выращивается в лабораторных условиях масса новых хрящевых клеток. © joint-surgeon.com

Вначале пациент проходит тщательное клиническое обследование с помощью ультразвука, рентгена и МРТ, чтобы проверить еще раз показания к проведению трансплантации хряща. Затем, во время небольшой операции, которая выполняется минимально-инвазивных методом, из области сустава, не подверженного сильным нагрузкам, изымаются клетки хряща. При этом делаются два небольших разреза по 1 см каждый. В дополнение берется небольшое количество крови (около 150 мл) для выработки сыворотки, необходимой для размножения хряща. Пациент проводит две ночи в клинике. На второй день после операции разрешена полная нагрузка на ногу.

Культивирование клеток в лабораторных условиях

Следующий этап происходит в стерильных условиях в очень специализированной лаборатории. Клетки выделяются из хряща, а затем размножаются с использованием специальных технологий. Размножение хрящевых клеток вне тела происходит гораздо быстрее. Приблизительно 12 миллионов клеток хряща находятся в 0,4 мл вещества, которое в конечном счете имплантируется в дефектный сустава.
Выращенные хрящевые клетки хранятся в замороженном состоянии и транспортируется в операционную в день имплантации. Интервал между первой и второй операцией составляет, как правило, от шести до восьми недель.

Стоимость выращивания клеточной культуры в лаборатории составляет 4000 €.

Вторая операция- имплантация клеток хряща артроскопическим методом

Артроскопический метод трансплантации суставного хряща (Articular Cartilage Transplant) является весьма прогрессивным методом по сравнению с открытой операцией. Только два маленьких разреза по 1 см каждый нужны для проведения имплантации хряща. Опытный хирург выполняет эту процедуру за 30-40 минут. Благодаря малым разрезам и быстрому заживлению инфекции и побочные эффекты после операции сведены к минимуму. Пациенты остаются в клинике только три дня после операции.

Минимально-инвазивным методом, который был разработан и усовершенствован д-ром Петером Баумом, клетки хряща впрыскиваются прямо в место дефекта, где начинают связываться своими «соединительными молекулами» (Adhäsionsproteine) с поврежденным местом и примерно через 10 минут стабильно прикрепляются к кости. Затем хрящевые клетки разрастаются и полностью заполняют дефект. Живые хондроциты в состоянии полностью восстановить функционирующий слой хряща. Так как клетки хряща сферической формы (т. наз. Sphäroide) помещаются непосредственно в место повреждения хряща, они начинают тотчас размножаться непосредственно в том месте, где хрящ необходим. В результате наростает собственный здоровый хрящ, который начинает выполнять все защитные функции так необходимые травмированному суставу.

Лечение: регенерирация хряща в течение 3 месяцев


Артроскопическое фото сустава 45-летнего пациента. Отчетливо видны повреждения поверхности хряща коленного сустава, на которую впрыскиваются сфероиды хряща. После контакта с поверхностью сустава они начинают к ней прикрепляться и затем образуют ровную поверхность. Через три месяца они станут частью поверхности коленного сустава.© joint-surgeon.com

Трансплантированный хрящ разрастается в суставе, заполняет дефект, становится жестким и гладким, как соседние ткани хряща. Через 48 часов после имплантации пациент может уже покинуть больницу. Однако нагрузка на сустав разрешена только через шесть недель, чтобы дать трансплантированному хрящу возможность размножиться. Через три месяца после трансплантации разрешена полная нагрузка на сустав. Через один год после операции трансплантарованный хрящ не отличается от естественной хрящевой ткани.

 

 

HKF Zentrum | Knee Surgery | Arthroscopy

Специалист проф. Зибольд/ Prof. Siebold

Консервативное лечение

В случае небольших повреждений хряща или поверхностного повреждения хряща рекомендуется консервативное лечение без хирургического вмешательства. Физиотерапия, инъекции гиалуроновой кислоты могут помочь уменьшить симптомы. Оперативное лечениеПри травмах или глубоких дефектах хряща, у молодых пациентов целесообразно хирургическое лечение для предотвращения преждевременного артроза. Причинами травматических хрящевых отверстий являются травмы или несчастные случаи, например во время интенсивных видов спорта, таких как футбол, гандбол или хоккей, но также и в досуговых видах спорта (катание на лыжах или сноуборд). В то же время на сустав действует сильная сила, приводящая к повреждению хряща. Серьезные травматические дефекты хряща, к сожалению, часто возникают после вывиха коленной чашечки. Тем самым здоровый хрящ вырывается из суставной поверхности, и в результате образуются хондральные и остеохондральные хлопья (свободные суставные органы).Как влияет повреждение хряща?
Повреждения суставного хряща представляют собой серьезную проблему, поскольку регенеративная способность хряща довольно ограничена. В настоящее время известно, что поврежденный хрящ не перерастет в свою «нормальную» структуру. Вместо этого хрящ без лечения образует нижнюю рубцовую ткань, которая не обладает ни функциональными биомеханическими, ни микроскопическими свойствами здорового суставного хряща. Этот так называемый волокнистый хрящ относительно мягкий и поэтому вскоре снова изнашивается. В результате происходит преждевременный износ суставов (рис. 1), что приводит к боли, невозможности нагрузки и артрозу (рис. 2 и 3).
1) Артроскопическая картина: дегенеративный дефект хряща с голой костью Рисунок
2) Рентген с повышенным внутренним суставным промежутком при остеоартрозе (слева)
3) МРТ: серьезное повреждение внутреннего хряща и ушиб кости (слева)ОБЗОР НАШИХ ХИРУРГИЧЕСКИХ МЕР ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ КОЛЕНА
Прикрепление свежесрезанных хрящево-костных отломков
После серьезных повреждений коленного сустава хрящевые отломки часто отрываются от суставного хряща. С помощью рентгена, CТ и МРТ это можно определить. Если операция проводится вовременно, разорванные фрагменты кости и хряща могут быть повторно установлены и зафиксированы на месте (Рис. 6-8). Если восстановление суставной поверхности таким образом успешно, то в большинстве случаев это предпочтительнее других процедур.
6) Недавний дефект хряща и кости
7) Подготовка фрагмента
8) Присоединение и фиксация двумя резорбируемыми штифтамиМикроперелом
Артроскопическое микроразрушение является стимуляцией костного мозга. Маленькие отверстия вводятся в кость с помощью заостренных колючек под отсутствующим слоем хряща.
Результатом является исключение стволовых клеток, которые расположены внутри костного мозга (рис. 9 и 10). Из-за кровотечения стволовые клетки прилипают в зоне микроразрыва (рис. 11). С облегчением коленного сустава эти стволовые клетки дифференцируются в фиброкартигель через несколько месяцев и тем самым заполняют описанный дефект хряща. При нормальной нагрузке пациент снова может избавиться от боли.
9) Артроскопический микроразрыв
10) Открытие субхондральной кости при 4° повреждении хряща
11) Выделение стволовых клеток из костного мозга в дефект для регенерацииПреимущество метода заключается в том, что он может быть немедленно использован в артроскопии.
Недостатком является то, что, к сожалению, возникает волокнистый хрящ низкого качества.Абразивный пластик
Альтернативным вариантом является так называемый абразивный пластик. Нижележащая кость очищается с помощью небольшого фрезерного станка. Здесь также стволовые клетки вымываются и восстанавливают фиброхрящ в поврежденной области.MПластика мозаика (Трансплантация собственного хрящевого костного цилиндра)
В так называемом «мозаичном пластике» дефект хряща вместе с нижележащим округлый цилиндрom, округлен и заменен вторым эндогенным цилиндром с неповрежденной хрящевой поверхностью. СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: ТРАНСПЛАНТАЦИЯ АРТРОСКОПИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ (ACT= Аутологичная трансплантация хряща)Профессор Зибольд проводит приблизительно 90-100 минимально инвазивных трансплантаций коленного хряща АСТ в год, что делает его одним из самых опытных специалистов в области хряща в мире. Еще в 2006 году мы были одним из первых центров в Германии, принявших новый подход к трансплантации аутологичных хрящевых клеток.
Для этой цели сначала из небольшого нагруженного участка коленного сустава берется кусок хряща размером всего несколько миллиметров для культивирования клеток.
20) Удаление хряща для выращивания

Затем клетки хряща объединяются в лаборатории в трехмерные сферы (сфероиды). Каждый отдельный сфероид содержит приблизительно 200 000 хрящевых клеток и, в зависимости от степени зрелости, имеет диаметр всего 0,5-0,7 мм (рис. 22).

22) Сфероиды для имплантации22a, 22b) Применение при большом дефекте хряща в подшипнике скольжения коленной чашечки на бедре.23) Несмотря на артроскопическую промывочную жидкость, трансплантированные клетки хряща прилипают к субхондральной кости.
24a) Крупномасштабный дефект четвертой степени в медиальном мыщелке бедра в основной зоне нагрузки
24b) Трансплантация артроскопических хрящевых клеток со сфероидами
24c) Регенерация хряща через 4,5 месяца после имплантации
Рисунок 25a) Дефект в медиальном мыщелке бедра
Рисунок 25b) Результаты 9 месяцев после трансплантации артроскопических хрящевых клеток и остеотомии
26 a-d) Дефект в латеральном мыщелке бедренной кости (a), прикладные сфероиды (b), артроскопический результат через 18 месяцев после трансплантации артроскопических хрящевых клеток (c), МРТ через 18 месяцев после трансплантации хрящевых клеток на латеральном мыщелке бедра в основной зоне нагрузки. Видна полная восстановленная поверхность хряща (d)
27a) Глубокое повреждение хряща кости после бокового перелома большеберцовой кости
27b) Аспект трансплантации артроскопических хрящевых клеток на большеберцовом платоРезультатыЗа последние 12 лет мы успешно вылечили более 800 пациентов со сфероидами с помощью артроскопии. Все пациенты обследуются нами после операции — клинические результаты в большинстве случаев очень убедительны. В 91% было обнаружено полное покрытие дефектов трансплантацией хряща.РеабилитацияПод воздействием движения введенные хрящевые клетки формируют новую высококачественную клеточную ткань хряща. Он сочетается со здоровым хрящом и очень похож по своим биомеханическим свойствам. Частичная нагрузка 10 кг — 20 кг выполняется в течение первых 6-8 недель.
Мы убеждены в результатах трансплантации хрящевых клеток. Только в 2014-2018 годах мы успешно вылечили около 350 пациентов. В более чем 85% исследований мы смогли обнаружить полное закрытие повреждения хряща. Процедура часто используется нами у подходящих пациентов даже после 50 лет.

Клетки хрящевой ткани

Хондробласты — малодифференцированные молодые клетки, способные к пролиферации и синтезу межклеточного вещества.

Форма — неправильная, вытянутая, уплощенная.

Развитие — из полустволовых клеток (перехондробласт), которые происходят из стволовых клеток. Стволовые клетки, полустволовые, хондробласты и хондроциты образуют дифферон (гистогенетический ряд).

Цитоплазма — содержит хорошо развитую эндоплазматическую сеть (гранулярную и агранулярную) и элементы комплекса Гольджи, много РНК. Окрашивается базофильно.

В процессе развития хряща хондробласты превращаются в хондроцит. Хондробласты осуществляют периферический (аппозиционный) рост хряща.

Хондроциты— основные клетки хрящевой ткани.

Форма — овальная, округлая или полигональная.

Локализация — расположены в особых полостях межклеточного вещества (лакунах). Эти группы клеток называются (изогенными).

Происходят — вследствие деления одной клетки. В изогенной группе есть три типа хондроцитов:

I тип клеток преобладает в молодом развивающемся хряще, в этих клетках нередко наблюдается деление, что позволяет рассматривать их как источник репродукции изогенных групп.

Характерным для этих клеток является наличие высокого ядерно — цитоплазматического индекса.

Цитоплазма — имеет хорошо развитые вакуолярные элементы, пластинчатый комплекс, митохондрии и свободные рибосомы.

IIтип клеток — характеризуется снижением ядерно – цитоплазматического индекс , ослаблением синтеза ДНК, но синтез РНК повышен, интенсивно развита гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, обеспечивающий образование и секрецию гликозаминогликанов и протеогликанов в межклеточное вещество. Цитолемма и кариолемма обычно извилисты.

III тип хондроцитов. Эти клетки характеризуются низким ядерно — цитоплазматическим индексом, сильным развитием и упорядоченным расположением гранулярной эндоплазматической сети. Данный тип клеток сохраняет способность к образованию и секреции белка, на фоне снижения синтез гликозаминогликанов.

Межклеточное вещество хряща представлено органическим компонентом — белками, липидами, гликозаминогликанами и протеогликанами. Концентрация протеогликанов в этой ткани наибольшая. В большом количестве содержатся фибриллярные белки, главным образом коллаген II типа.

Ориентация волокон определяется направлением силовых линий.

Слой межклеточного вещества, прилегающий к клеточной полости и образующий ее стенку, отличается большим светопреломлением, содержит войлокообразующую сеть фибрилл. Его иногда называют капсулой хрящевой клетки.

Гиалиновая хрящевая ткань.

Локализация — в стенке трахеи, бронхов, в местах соединения ребер и грудины, суставных поверхностях и в метаэпифизарных пластинках.

Строение. Гиалиновая хрящевая ткань снаружи покрыта надхрящницей (perichondrium).

 

Надхрящница состоит из двух слоев: 1) наружного; 2) внутреннего;

 

*Наружный — образован волокнистой соединительной тканью с кровеносными сосудами.

*Внутренний — образован преимущественно клетками прехондробластами и хондробластами.

Под надхрящницей в поверхностном слое собственно хряща расположены молодые хондроциты веретенообразной формы, длинная ось которых направлена вдоль поверхности хряща.

В более глубоких слоях хондроциты приобретают овальную и округлую форму, располагаясь по несколько групп, образуют изогенные группы. Молодые хондроциты и изогенные группы окружены хондромукоидом и коллагеновыми волокнами (коллаген II типа).

· Однако не все гиалиновые хрящи имеют одинаковое строение.

Гиалиновый хрящ суставной поверхности не имеют надхрящницы на поверхности обращенной внутрь сустава. Суставной хрящ состоит из трех зон, которые нечетко очерчены: а) наружной; б) средней; в) глубокой;

В наружной зоне расположены мелкие уплощенные малоспециа- лизированные клетки.

В средней — клетки более крупные, овальные, округлые, располагаются в виде колонок перпендикулярно поверхности.

Глубокая зона состоит из кальцинированного хряща; только в этой зоне обнаружены кровеносные сосуды.

Эластическая хрящевая ткань

Эта ткань локализуется в тех структурах, которые подвержены изгибам — это: ушная раковина, рожковые и клиновидные хрящи гортани.

*Строение. — По общему плану строения эластический хрящ сходен с гиалиновым. Снаружи он покрыт надхрящницей. Хрящевые клетки располагаются в капсулах поодиночке или образуют изогенные группы .

В отличие от гиалинового хряща, межклеточное вещество содержит в своем составе наряду с коллагеновыми волокнами, эластические волокна, состоящие из белка эластина. Они пронизывают межклеточное вещество во всех направлениях. В слоях прилежащих к надхрящнице эластические волокна без перерыва переходят в эластические волокна надхрящницы.

Липидов, гликогена и хондроэтинсульфатов в эластическом хряще меньше, чем в гиалиновом. Кроме того, в эластическом хряще никогда не происходит обызвествления.

Узнать еще:

Тестовые задания по теме занятия — Мегаобучалка

 

1. Место локализации в организме гиалинового хряща:

а) ушная раковина, рожковидный хрящ гортани;

б) межпозвонковые диски и симфиз лобковых костей;

в) места соединения ребер с грудиной, в гортани, в воздухоносных путях, на суставных поверхностях костей;

г) в гортани.

Правильный ответ: в

 

2. Строение диафиза трубчатой кости:

а) наружные и внутренние генеральные пластинки;

б) наружные и внутренние генеральные костные пластинки, остеонный слой;

в) вставочные пластинки, внутренние генеральные пластинки;

г) наружные генеральные пластинки.

Правильный ответ: б

 

3. Источник развития хрящевой ткани:

а) миотом;

б) склеротом;

в) внезародышевая мезодерма;

г) дерматом.

Правильный ответ: б

 

4. Назовите состав костной пластинки:

а) клетки костной ткани и аморфное вещество;

б) остатки остеонов;

в) клетки костной ткани и межклеточное вещество;

г) межклеточное вещество.

Правильный ответ: в

 

5. Назовите разновидности костной ткани:

а) пластинчатая, компактная, губчатая;

б) грубоволокнистая, компактная;

в) пластинчатая, грубоволокнистая;

г) пластинчатая, компактная.

Правильный ответ: в

 

6. Источник развития костной ткани:

а) эктодерма;

б) мезенхима;

в) висцеральный листок спланхнотома;

г) энтодерма.

Правильный ответ: б

 

7. Место расположения в организме волокнистого хряща:

а) ушная раковина, рожковидный и клиновидный хрящ гортани;

б) межпозвонковые диски и симфиз лобковых костей;

в) места соединений ребер с грудиной, в гортани, в воздухоносных путях, на суставных поверхностях костей;

г) в гортани.

Правильный ответ: б

 

8. Регенерация костной ткани при переломах происходит за счет:

а) остеоцитов;

б) остеобластов — грубоволокнистой костной ткани, пластинчатой костной ткани;

в) ретикулярной соединительной ткани;

г) межклеточного вещества.

Правильный ответ: б

 

9. Клетки хрящевой ткани:

а) хондроциты, хондробласты, хондрокласты;

б) хондрогенные клетки;

в) изогенные группы хондроцитов;

г) только хондробласты.

Правильный ответ: а

 

10. Рост кости в длину происходит за счет:

а) периоста;

б) метаэпифизарной хрящевой пластинки;

в) эндоста;

г) остеонного слоя.

Правильный ответ: б

 

11. Гаверсова система – это:

а) остеоны;

б) сосуды надхрящницы;

в) эндост;

г) периост.

Правильный ответ: а

 

12. Место расположения в организме эластического хряща:

а) ушные раковины, рожковидные и клиновидные хрящи гортани;

б) межпозвонковые диски, симфизы лобковых костей;

в) в местах соединения ребер, хрящи трахеи и бронхов;

г) симфиз лобковых костей.

Правильный ответ: а

 

13. Назовите клетки хрящевой ткани, вырабатывающие межклеточное вещество хряща:

а) хондроциты;

б) хондробласты;

в) хондрогенные клетки;

г) хондрокласты.

Правильный ответ: б

 

14. Функции, выполняемые скелетными тканями:

а) опорная, дыхательная, обменная;

б) защитная, механическая, опорная, водносолевой обмен;

в) защитная, выделительная, механическая;

г) выделительная, водносолевой обмен.

Правильный ответ: б

 

15. В костной ткани встречаются клетки:

а) остеобласты, остеоциты;

б) остеобласты, остеоциты, остеокласты;

в) изогенные группы остеоцитов;

г) только остеогенные.

Правильный ответ: б

 

16. Перечислите волокна, которые встречаются в межклеточном веществе хряща:

а) эластические;

б) коллагеновые и эластические;

в) коллагеновые, эластические, ретикулиновые;

г) ретикулиновые.

Правильный ответ: б

 

17. Общий план строения хряща:

а) надкостница, зона изогенных групп;

б) надхрящница, зона молодого хряща, зона зрелого хряща;

в) надхрящница, хондрогеный слой, зона зрелого хряща;

г) надхрящница, зона зрелого хряща.

Правильный ответ: б

 

18. Рост трубчатой кости в ширину происходит за счет:

а) метафизарной хрящевой пластинки;

б) периоста

в) эндоста

г) остеонного слоя.

Правильный ответ: б

 

19. Функция хондробластов:

а) резорбция хряща;

б) образование изогенных групп;

в) участие в аппозиционном росте хряща;

г) участие в интерстициальном росте хряща.

Правильный ответ: в

 

20. Для хондроцитов характерно:

а) хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть и участие в интерстициальном росте;

б) содержат гофрированную каемку и участие в аппозиционном росте;

в) образование хондробластов;

г) хорошо развит комплекс Гольджи.

Правильный ответ: а

 

21. В волокнистом хряще:

а) коллагеновые волокна расположены беспорядочно и между ними в виде островков хрящевые клетки;

б) надхрящницы нет, коллагеновые волокна расположены параллельно друг другу, а между ними цепочка хрящевого скелета;

в) коллагеновые и эластические волокна образуют пучки и между ними цепочки хондробластов;

г) имеются надхрящница, коллагеновые и ретикулярные волокна.

Правильный ответ: б

 

22. Перечислите гормоны, стимулирующие гистогенез хряща:

а) тироксин, кортизол, гидрокортизон;

б) тестостерон, соматотропный, тироксин;

в) соматотропин и эстрадиол;

г) адренокортикотропный гормон.

Правильный ответ: б

 

23. Прочность хряща обуславливает:

а) коллаген;

б) протеогликаны;

в) гликозаминогликаны;

г) гликопротеиды.

Правильный ответ: а

 

24. Упругость хряща определяет:

а) коллаген;

б) протеогликаны;

в) гликозаминогликаны;

г) эластин.

Правильный ответ: б

 

25. Заросшие черепные швы образованы костной тканью:

а) пластинчатой;

б) компактной;

в) грубоволокнистой;

г) пластинчатой, компактной.

Правильный ответ: в

 

26. Диаметр остеона определяется:

а) диаметром канала остеона;

б) расстоянием, на котором эффективно работают костные канальцы;

в) активностью остеокластов;

г) содержанием остеоцитов.

Правильный ответ: б

 

27. Вставочные костные пластинки в диафизе трубчатой кости – это:

а) материал для образования наружных или внутренних общих пластинок;

б) оставшиеся части концентрических пластинок старых остеонов;

в) материал для образования остеонов;

г) материал для образования наружных общих пластинок.

Правильный ответ: б

 

28. Гормон паращитовидной железы участвует:

а) в понижении уровня ионов Са2+ в крови и увеличении численности остеокластов;

б) в повышении уровня Са2+ в крови и увеличении численности остеокластов;

в) в повышении уровня Са2+ в крови и снижении численности остеокластов;

г) не изменяет уровень ионов Са2+ в крови.

Правильный ответ: б

 

29. Каналы Фолькмана – это:

а) Гаверсов канал;

б) каналы, которые связывают каналы остеонов между собой;

в) каналы, связывающие остеоны между собой, а также с сосудами и нервами надкостницы;

г) остатки старых генераций остеонов.

Правильный ответ: в

 

30. В костной ткани обнаружены многоядерные клетки, содержащие многочисленные лизосомы. Клетки называются:

а) остеобласты;

б) остеокласты;

в) остеоциты;

г) остеон.

Правильный ответ: б

 

 

Приложение №3

Ситуационные задачи

 

Задача 1

Представлены два препарата: на одном — гиалиновый, на другом — эластический хрящи. По каким признакам их можно различить?

 

Задача 2

На гистологическом препарате хрящевой ткани видны многочисленные толстые пучки коллагеновых волокон. К какому виду относится данная хрящевая ткань?

 

Задача 3

В костной ткани обнаружены многоядерные клетки, содержащие многочисленные лизосомы. Как называются эти клетки? Какова их функция?

 

Задача 4

В трубчатой кости между остеонами расположены костные пластинки, не образующие остеонов. Каково происхождение этих пластинок?

 

Задача 5

У животного удален участок костной ткани. Как изменится интенсивность пролиферации надкостницы, прилегающей к удалённому участку кости?

 

Задача 6

Предложены электронные микрофотографии двух клеток костной ткани. Цитоплазма одной хорошо выражена. В ней присутствуют развитая эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи, а также многочисленные митохондрии. Объем цитоплазмы другой клетки невелик и органеллы в ней немногочисленны. Какая из этих клеток остеобласт, а какая остеоцит?

 

Задача 7

Предложены электронные микрофотографии двух остеоцитов. У одного очень мало цитоплазмы и почти нет органелл. У другого объём цитоплазмы больше и в ней довольно хорошо развиты аппараты синтеза и секреции. Какой из остеоцитов сформировался раньше?

 

 

Эталоны ответов:

№1. В гиалиновом хряще присутствуют коллагеновые волокна, в эластическом – коллагеновые и эластические.

 

№2. Волокнистый хрящ.

 

№3. Остеокласты: разрушение обызвестленного хряща и кости.

 

№4. Это вставочные пластинки – остатки разрушенных остеонов.

 

№5. Повысится.

 

№6. Первая – остеобласты, вторая – остеокласты.

 

№7. Первый.

 

 

Приложение 4

ООД по теме «Хрящевая ткань. Костная ткань».

 

Задание Объект изучения Программа действия Ориентировочные основы действия    
I. Изучить
строение гиалинового
хряща
Препарат №34
Гиалиновый хрящ
Окр.: Г.+Э.
Найти и зарисовать при малом и большом увеличении:
I. Надхрящницу и в ней:
1. коллагеновые волокна;
2. ядра соединительнот- канных клеток;
3. ядра хондробластов;
II. Зону молодого хряща:
4. ядра молодых хондро- цитов
5. межклеточное вещество
III. Зона зрелого хряща:
6. изогенные группы хондроцитов
7. межклеточное вещество
При малом увеличении найти на поверхности хряща надхрящницу и расположенные под ней зону молодого хряща и зону зрелого хряща. После чего перейти к изучению хряща на большом увеличении. Найти и зарисовать соединительно-тканную надхрящницу, без резкой границы переходящую в хрящ. Между оксифильными коллагеновыми волокнами надхрящницы располагаются ядра соединительнотканных клеток и хондробластов. В зоне молодого хряща межклеточное вещество окрашено слабо базофильно или слабо оксифильно, молодые хондроциты имеют овальную форму, базофильную цитоплазму и располагаются по одиночке параллельно надхрящнице. В зоне зрелого хряща хондроциты постепенно округляются, цитоплазма их становится менее базофильна, в ней появляются вакуоли. Расположены клетки изогенными группами. Межклеточное вещество зрелого хряща окрашено неоднозначно. Вокруг изогенных групп видны изогенные зоны темно-фиолетового цвета. Изогенные группы вместе с окружающими их изогенной зоной обозначаются как клеточные территории. Между ними находится слабо базофильное межклеточное вещество. Коллагеновые волокна межклеточного вещества не видны.  
 
 
 
II. Изучить
строение эласти-ческого
хряща
Препарат №35
Эластический хрящ.
Окр.: орсеином.
Комбинируя малое и боль-
шое увеличение, найти и
зарисовать:
I.3ону зрелого хряща
1. изогенные группы хондроцитов
2. эластические волокна
3. аморфное вещество
При малом увеличении выбрать участок, включающий надхрящницу, поверхностный и глубокий слой хряща. Рассмотреть и зарисовать на большом увеличении зону зрелого хряща. В межклеточном веществе видна сеть эластических волокон, избирательно окрашенных в темно-вишневый или темно-бурый цвет. Неокрашенный фон препарата является аморфным веществом. Обратите внимание на сходство в общем плане строения эластического хряща с гиалиновым.  
 
 
 
III. Изучить
строение пластин-чатой костной ткани.
Препарат №38.
Пластинчатая компактная костная ткань диафиза трубчатой кости(поперечный разрез).
Окр.: тионин-
пикриновая кислота.
Препарат декальциани-
рованный
Найти при малом и большом увеличении:
I. Надкостницу.
II. Слой наружных генеральных пластинок.
1. параллельные костные пластинки;
2. остеоцит.
III. Остеонный слой.
3. остеон (гаверсова система)
а) гаверсов канал;
б) концентрические костные пластинки;
в) остеоциты.
4. вставочные пластинки
IV. Слой внутренних генеральных пластинок.
Препарат представляет собой поперечный срез диафиза трубчатой кости. Надкостница на препарате не всегда сохраняется, поэтому наружную и внутреннюю поверхности определяют по кривизне поверхности. Наружную (выпуклую) и внутреннюю (вогнутую)
поверхности кости образуют системы наружных и внутренних генеральных пластинок, идущих параллельно поверхности кости. Местами напластывание костных пластинок может быть нарушено перестройкой кости. Между системами наружных и внутренних генеральных пластинок видны многочисленные поперечные и
косые разрезы гаверсовых каналов, иногда пустые, иногда заполненные краской. Стенки каналов, образованы системой костных пластинок остеона. Пространство между остеонами занято системами вставочных пластинок. При большом увеличении в остеоне можно видеть чередование темных и светлых костных пластинок, зависящее от разного направления коллагеновых волокон в каждой пластинке. На границе между ними хорошо заметны полости, содержащие тела остеоцитов. В радиально направленных костных канальцах проходят отростки остеоцитов.
 
                 

 

Хрящевая ткань расположение в организме. Хрящевая ткань. Состав

Основой опорно-двигательной системы являются хрящевые ткани. Она также входит в состав структур лица, становясь местом крепления мышц и связок. Гистология хряща представлена небольшим количеством клеточных структур, волокнистыми образованиями и питающим веществом. Благодаря этому обеспечивается достаточная амортизационная функция.

Что собой представляет?

Хрящ относится к разновидности соединительной ткани. Особенности строения заключаются в повышенной упругости и плотности, благодаря чему она способна выполнять опорную и механическую функцию. Суставной хрящ состоит из клеток, которые носят название «хондроциты» и основного вещества, где расположены волокна, обеспечивающие эластичность хряща. Клетки в толще этих структур образуют группы или размещены по отдельности. Местоположение обычно около костей.

Разновидности хрящей

В зависимости от особенностей структуры и локализации в организме человека, существует такая классификация хрящевых тканей:

  • Гиалиновый хрящ содержит в составе хондроциты, размещены в виде розеток. Межклеточное вещество значительнее по объему, чем волокнистое, а нити представлены только коллагеном.
  • Эластический хрящ содержит два вида волокон — коллагеновые и эластичные, а клетки расположены столбиками или колонами. Этот вид ткани обладает меньшей плотностью и прозрачностью, имея достаточную эластичность. Эта материя составляет хрящи лица, а также структуры средних образований в бронхах.
  • Волокнистый хрящ — это соединительная ткань, которая выполняет функции крепких амортизационных элементов и имеет в составе значительное количество волокон. Локализация волокнистого вещества находится по всему опорно-двигательному аппарату.

Свойства и особенности строения хрящевой ткани

На гистологическом препарате видно, что клетки такни располагаются рыхло, находясь в обилии межклеточного вещества.

Все виды хрящевой ткани способны принимать на себя и противодействовать силам сжатия, которые возникают во время движений и нагрузки. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение тяжести и уменьшение нагрузки на кость, что приостанавливает ее разрушение. Скелетные зоны, где постоянно происходят процессы трения, также покрыты хрящом, что позволяет уберечь их поверхности от чрезмерного износа. Гистология этого вида ткани отличается от других структур большим количеством межклеточного вещества, а клетки расположены в ней рыхло, образуют скопления или находятся по отдельности. Основное вещество хрящевой структуры задействовано в процессах углеводного обмена в организме.

Этот вид материала в теле человека, как и остальные, имеет в своем составе клетки и межклеточное вещество хряща. Особенность в небольшом количестве клеточных структур, благодаря чему обеспечиваются свойства ткани. Зрелый хрящ относится к рыхлой структуре. Эластичные и коллагеновые волокна выполняют в нем опорную функцию. Общий план строения включает только 20% клеток, а все остальное — волокна и аморфное вещество. Это связано с тем, что вследствие динамической нагрузки сосудистое русло ткани выражено слабо и поэтому она вынуждена питаться за счет основного вещества хрящевой ткани. Кроме этого, количество влаги, что находится в нем, выполняет амортизационные функции, плавно снимая напряжение костных тканей.

Из чего состоят?

Трахея и бронхи состоят их гиалинового хряща.

Каждая разновидность хряща обладает уникальными свойствами, что вызвано отличием в расположении. Строение гиалинового хряща отличается от остальных меньшим количеством волокон и большим наполнением аморфным веществом. В связи с этим он не способен выдерживать сильные нагрузки, так как его ткани разрушаются от трения костей, однако, имеет довольно плотную и твердую структуру. Поэтому характерно, что их этого вида хряща состоят бронхи, трахеи и гортань. Скелетная и опорно-двигательные структуры образованы преимущественно волокнистым веществом. К его разновидности относятся часть связок, соединенная с гиалиновым хрящом. Эластичная структура занимает промежуточное местонахождение относительно этих двух тканей.

Клеточный состав

Хондроциты не обладают четкой и упорядоченной структурой, а чаще располагаются полностью хаотично. Иногда их скопления напоминают островки с большими областями отсутствия клеточных элементов. При этом вместе расположены зрелый тип клеток и молодой, который называется хондробласты. Они образуются надхрящницей и имеют интерстициальный рост, а в процессе своего развития продуцируют различные вещества.

Хондроциты — это источник компонентов межклеточного пространства, именно благодаря им имеется такая химическая таблица элементов в составе аморфного вещества:

Гиалуроновая кислота содержится в аморфном веществе.

  • белки;
  • глюкозаминогликаны;
  • протеогликаны;
  • гиалуроновая кислота.

В эмбриональный период большинство костей представляет собой гиалиновые ткани.

Строение межклеточного вещества

Оно состоит из двух частей — это волокна и аморфное вещество. При этом фибриллярные структуры расположены в ткани хаотично. На гистологию хряща влияет выработка его клетками химических веществ, ответственных за плотность прозрачность и упругость. Особенности строения гиалинового хряща заключаются в наличии только коллагеновых волокон в его составе. Если выделяется недостаточное количество гиалуроновой кислоты, то это разрушает ткани вследствие дегенеративно-дистрофических процессов в них.

Кровоток и нервы

Структуры хрящевой ткани не имеют нервных окончаний. Болевые реакции в них представлены только с помощью костных элементов, при этом хрящ уже будет разрушен. Это обуславливает большое количество нелеченных заболеваний этой ткани. На поверхности надхрящницы представлено немного нервных волокон. Кровоснабжение представлено плохо и сосуды не проникают вглубь хряща. Поэтому питательные вещества поступают в клетки посредством основного вещества.

Функции структур

Из этой ткани формируется ушная раковина.

Хрящ является связующей частью опорно-двигательного аппарата человека, однако иногда встречается и в других частях тела. Гистогенез хрящевой ткани проходит несколько этапов развития, благодаря чему она способна обеспечивать опору, в то же время быть полностью эластичной. Они также входят в состав наружных образований тела таких как, хрящи носа и ушных раковин. К ним крепятся к кости связки и сухожилия.

Возрастные изменения и болезни

Строение хрящевой ткани с возрастом изменяется. Причины этого кроются в недостаточном поступлении к ней питательных веществ, вследствие нарушения трофики возникают заболевания, способные разрушить волокнистые структуры и вызвать перерождение клеток. У молодого организма намного больше запас жидкости, поэтому питание данных клеток достаточное. Однако возрастные изменения вызывают «высыхание» и окостенение. Воспаление из-за бактериальных или вирусных агентов способно вызвать дистрофию хряща. Такие изменения называются «хондроз». При этом он становится менее гладкий и не способен выполнять свои функции, так как его природа изменяется.

Признаки того, что ткань разрушена, видны во время анализа на гистологию.

Как ликвидировать воспалительные и возрастные изменения?

Чтобы вылечить хрящи, используются препараты, способные восстановить самостоятельное развитие хрящевой ткани. К ним относятся хондропротекторы, витамины и средства, которые содержат гиалуроновую кислоту. Важна правильная диета с достаточным количеством белка, ведь это стимулятор регенерации организма. Показано поддерживать организм в тонусе, ведь избыточная масса тела и недостаточная физическая нагрузка вызывают разрушение структур.

Хрящевая ткань является разновидностью твердой соединительной ткани. Из названия понятно, что состоит она из хрящевых клеток и межклеточного вещества. Основная функция хрящевой ткани – опорная.

Хрящевая ткань обладает высокой упругостью и эластичностью. Для суставов хрящевая ткань очень важна – она исключает трение за счет выделения жидкости и смазывания суставов. Благодаря этому нагрузка на суставы существенно снижается.

К сожалению, с возрастом хрящевая ткань утрачивает свои свойства. Нередко хрящевая ткань повреждается и в молодом возрасте. Все потому, что хрящевая ткань очень склонна к разрушению. Очень важно вовремя заняться своим здоровьем, поскольку поврежденная хрящевая ткань – одна из основных причин заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Виды хрящевой ткани

  1. Гиалиновый хрящ
  2. Эластический хрящ
  3. Волокнистый хрящ

Гиалиновая хрящевая ткань
встречается в составе хрящей гортани, бронхов, костных темафизов, в области присоединения ребер к грудине.

Из эластичной хрящевой ткани
состоят ушные раковины, бронхи, гортань.

Волокнистая хрящевая ткань
находится в области перехода связок и сухожилий в гиалиновую хрящевую ткань.

Однако все три вида хрящевой ткани схожи по своему составу – они состоят из клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества. Последнее обладает высокой обводностью, примерно 60-80 процентов воды. Кроме этого, межклеточное вещество занимает больше пространства, нежели клетки. Химический состав довольно сложный. Межклеточное вещество хрящевой ткани разделяют на аморфное вещество и фибриллярный компонент, в состав которого входит около сорока процентов сухого вещества — коллагена. Выработкой матрикса (межклеточного вещества) занимаются хондробласты и молодые хондроциты.

Хондробласты и хондроциты

Хондробласты

представляют собой клетки округлой или овоидной формы. Основная задача: продуцирование компонентов межклеточного вещества, такие как коллаген, эластин, гликопротеины, протеогликаны.

Хондроцитами

принять считать зрелые клетки хрящевой ткани крупного размера. Форма может быть округлая, овальная, полигональная. Где находятся хондроциты? В лакунах. Окружает хондроциты межклеточное вещество. Стенки лакун представляют собой два слоя – наружный (из коллагенновых волокон) и внутреннего (из агрегатов протеогликанов).

Сочетает в себе не только коллагеновые фибриллы, но и эластические волокна, которые состоят из белка эластина. Его выработка – также задача хрящевых клеток. Эластическая хрящевая ткань отличается повышенной гибкостью.

В состав волокнистой хрящевой ткани входят пучки коллагеновых волокон. Волокнистая хрящевая ткань очень прочная. Фиброзные кольца межпозвоночных дисков, внутрисуставные диски состоят из волокнистой хрящевой ткани. Кроме этого, волокнистая хрящевая ткань покрывает суставные поверхности височно-нижнечелюстного, а также грудино-ключичного суставов.

Состоящая из хрящевых клеток (хондроцитов) и большого количества плотного межклеточного вещества. Выполняет функцию опоры. Хондроциты имеют разнообразную форму и лежат одиночно или группами внутри хрящевых полостей. Межклеточное вещество содержит хондриновые волокна, близкие по составу к коллагеновым волокнам, и основное вещество, богатое хондромукоидом.

В зависимости от строения волокнистого компонента межклеточного вещества выделяют три вида хряща: гиалиновый (стекловидный), эластический (сетчатый) и волокнистый (соединительнотканный).

Хрящевая ткань (tela cartilaginea)- разновидность соединительной ткани, характеризующаяся наличием плотного межклеточного вещества. В последнем различают основное аморфное вещество, которое содержит соединения хондроитинсерной кислоты с протеинами (хондромукоиды) и волокна хондрина, близкие по составу коллагеновым волокнам. Фибриллы хрящевой ткани относятся к типу первичных волокон и имеют толщину 100-150 Å. При электронной микроскопии в волокнах хрящевой ткани, в отличие от собственно коллагеновых волокон, обнаруживается лишь неясное чередование светлых и темных участков без четкой периодичности. Хрящевые клетки (хондроциты) располагаются в полостях основного вещества поодиночке или небольшими группами (изогенные группы).

Свободную поверхность хряща покрывает плотная волокнистая соединительная ткань — надхрящница (perichondrium), во внутреннем слое которой расположены малодифференцированные клетки — хондробласты. Покрывающая суставные поверхности костей хрящевая ткань надхрящницы не имеет. Рост хрящевой ткани осуществляется за счет размножения хондробластов, вырабатывающих основное вещество и в дальнейшем превращающихся в хондроциты (аппозиционный рост) и за счет развития нового основного вещества вокруг хондроцитов (интерстициальный, интуссусцепционный рост). При регенерации может также произойти развитие хрящевой ткани путем гомогенизации основного вещества волокнистой соединительной ткани и превращения ее фибробластов в хрящевые клетки.

Питание хрящевой ткани идет путем диффузии веществ из кровеносных сосудов надхрящницы. В ткань суставных хрящей питательные вещества проникают из синовиальной жидкости или из сосудов прилегающей кости. Нервные волокна также локализуются в надхрящнице, откуда отдельные ответвления безмякотных нервных волокон могут проникать внутрь хрящевой ткани.

В эмбриогенезе хрящевая ткань развивается из мезенхимы (см.), между сблизившимися элементами которой появляются прослойки основного вещества (рис. 1). В таком скелетогенном зачатке вначале формируется гиалиновый хрящ, временно представляющий все главные части скелета человека. В дальнейшем этот хрящ может замещаться костной тканью или дифференцироваться в другие виды хрящевой ткани.

Известны следующие виды хрящевой ткани.

Гиалиновый хрящ
(рис. 2), из которого у человека образованы хрящи дыхательных путей, грудных концов ребер и суставных поверхностей костей. В световом микроскопе основное вещество его представляется гомогенным. Хрящевые клетки или изогенные группы их окружены оксифильной капсулой. В дифференцированных участках хряща различают прилегающую к капсуле базофильную зону и расположенную кнаружи от нее оксифильную зону; в совокупности эти зоны образуют клеточную территорию, или хондриновый шар. Комплекс хондроцитов с хондриновым шаром обычно принимают за функциональную единицу хрящевой ткани — хондрон. Основное вещество между хондронами называют интертерриториальными пространствами (рис. 3).

Эластический хрящ
(синоним: сетчатый, упругий) отличается от гиалинового наличием в основном веществе ветвящихся сетей эластических волокон (рис. 4). Из него построены хрящ ушной раковины, надгортанника, врисберговы и санториновы хрящи гортани.

Волокнистый хрящ
(синоним соединительнотканный) расположен в местах перехода плотной волокнистой соединительной ткани в гиалиновый хрящ и отличается от последнего наличием в основном веществе настоящих коллагеновых волокон (рис. 5).

Патология хрящевой ткани — см. Хондрит, Хондродистрофия, Хондрома.

Рис. 1-5. Строение хрящевой ткани.
Рис. 1. Гистогенез хряща:
1 — мезенхимный синцитий;
2 — молодые хрящевые клетки;
3 — прослойки основного вещества.
Рис. 2. Гиалиновый хрящ (малое увеличение):
1 — надхрящница;
2 — хрящевые клетки;
3 — основное вещество.
Рис. 3. Гиалиновый хрящ (большое увеличение):
1 — изогенная группа клеток;
2 — хрящевая капсула;
3 — базофильная зона хондринового шара;
4 — оксифильная зона хондринового шара;
5 — интертерриториальное пространство.
Рис. 4. Эластический хрящ:
1 — эластические волокна.
Рис. 5. Волокнистый хрящ.

ХРЯЩЕВЫЕ ТКАНИ

Общая характеристика: относительно низкий уровень метаболизма, отсутствие сосудов, гидрофильность, прочность и эластичность.

Строение: клетки хондроциты и межклеточное вещество (волокна, аморфное вещество, интерстициальная вода).

Лекция: ХРЯЩЕВЫЕ ТКАНИ

Клетки (хондроциты
) составляют не более 10% массы хряща. Основной объем в хрящевой ткани приходится на межклеточное вещество
. Аморфное вещество достаточно гидрофильно, что позволяет доставлять клеткам питательные вещества путем диффузии из капилляров надхрящницы.

Дифферон хондроцитов
: стволовые, полустволовые клетки, хондробласты, молодые хондроциты, зрелые хондроциты.

Хондроциты

являются производными хондробластов и единственной популяцией клеток в хрящевой ткани, расположены в лакунах. Хондроциты можно подразделить по степени зрелости на молодые и зрелые. Молодые сохраняют черты строения хондробластов. Они имеют продолговатую форму, развитую грЭПС, крупный аппарат Гольджи, способны образовывать белки для коллагеновых и эластических волокон и сульфатированные гликозаминогликаны, гликопротеины. Зрелые хондроциты имеют овальную или округлую форму. Синтетический аппарат развит в меньшей степени при сравнении с молодыми хондроцитами. В цитоплазме происходит накопление гликогена и липидов.

Хондроциты способны к делению и образуют изогенные группы клеток, окруженные одной капсулой. В гиалиновом хряще изогенные группы могут содержать до 12 клеток, в эластическом и волокнистом хрящах – меньшее число клеток.

Функции
хрящевых тканей: опорная, формирование и функционирование сочленений.

Классификация хрящевых тканей

Различают: 1) гиалиновую, 2) эластическую и 3) волокнистую хрящевую ткань.

Гистогенез

.
В эмбриогенезе хрящи образуются из мезенхимы.

1-я стадия. Образование хондрогенного островка.

2-я стадия. Дифференциация хондрробластов и начало образования волокон и хрящевого матрикса.

3-я стадия. Рост хрящевой закладки двумя путями:

1) Интерстициальный рост
– обусловлен увеличением ткани изнутри (образование изогенных групп, накопление межклеточного матрикса), происходит при регенерации и в эмбриональном периоде.

2) Аппозиционный рост
– обусловлен наслоением ткани за счёт деятельности хондробластов в надхрящнице.

Регенерация хряща

. При повреждении хряща регенерация происходит из камбиальных клеток в надхрящнице, при этом образуются новые слои хряща. Полноценная регенерация происходит только в детском возрасте. Для взрослых характерна неполная регенерация: на месте хряща образуется ПВНСТ.

Возрастные изменения

. Эластический и волокнистый хрящи устойчивы к повреждениям и мало меняются с возрастом. Гиалиновая хрящевая ткань может подвергаться обызвествлению, трансформируясь иногда в костную ткань.

Хрящ как орган

состоит из нескольких тканей: 1) хрящевая ткань, 2) надхрящница: 2а) наружный слой – ПВНСТ, 2б) внутренний слой – РВСТ, с кровеносными сосудами и нервами, а также содержит стволовые, полустволовые клетки и хондробласты.

1. ГИАЛИНОВАЯ ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ

Локализация: хрящи носа, гортани (щитовидный хрящ, перстневидный хрящ, черпаловидный, кроме голосовых отростков), трахеи и бронхов; суставные и рёберные хрящи, хрящевые пластинки роста в трубчатых костях.

Строение: клетки хряща хондроциты (описаны выше) и межклеточное вещество, состоящее из коллагеновых волокон, протеогликанов и интерстициальной воды. Коллагеновые волокна
(20-25%) состоят из коллагена II типа, расположены неупорядоченно. Протеогликаны,
составляющие 5-10% от массы хряща, представлены сульфатированными гликозоаминогликанами, гликопротеинами, которые связывают воду и волокна. Протеогликаны гиалинового хряща препятствуют его минерализации. Интерстициальная вода
(65-85%) обеспечивает несжимаемость хряща, является амортизатором. Вода способствует эффективному обмену веществ в хряще, переносит соли, питательные вещества, метаболиты.

Суставной хрящ
является разновидностью гиалинового хряща, не имеет надхрящницы, питание получает из синовиальной жидкости. В суставном хряще выделяют: 1) поверхностную зону, которую можно назвать бесклеточной, 2) среднюю (промежуточную) – содержащую колонки хрящевых клеток и 3) глубокую зону, в которой хрящ взаимодействует с костью.

Предлагаю посмотреть видеоролик с Ютуб «АРТРОЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА
»

2. ЭЛАСТИЧЕСКАЯ ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ

Локализация: ушная раковина, хрящи гортани (надгортанный, рожковидные, клиновидные, а также голосовой отросток у каждого черпаловидного хряща), евстахиевой трубы. Этот вид ткани необходим для тех участков органов, которые способны менять свой объем, форму и обладают обратимой деформацией.

Строение: клетки хряща хондроциты (описаны выше) и межклеточное вещество, состоящее из эластических волокон (до 95%) волокон и аморфного вещества. Для визуализации используются красители, выявляющие эластические волокна, например, орсеин.

3. ВОЛОКНИСТАЯ ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ

Локализация: фиброзные кольца межпозвоночных дисков, суставные диски и мениски, в симфизе (лонное сочленение), суставные поверхности в височно-нижнечелюстном и грудинно-ключичном суставах, в местах прикрепления сухожилий к костям или гиалиновому хрящу.

Строение: хондроциты (чаще поодиночке) удлинённой формы и межклеточное вещество, состоящее из небольшого количества аморфного вещества и большого количества коллагеновых волокон. Волокна располагаются упорядоченно параллельными пучками.

Хондробласты


— малодифференцированные молодые клетки,
способные к пролиферации и синтезу
межклеточного вещества.

Форма

— неправильная, вытянутая, уплощенная.

Развитие

— из полустволовых клеток (перехондробласт),
которые происходят из стволовых клеток.
Стволовые клетки, полустволовые,
хондробласты и хондроциты образуют
дифферон (гистогенетический ряд).

Цитоплазма

— содержит хорошо развитую эндоплазматическую
сеть (гранулярную и агранулярную) и
элементы комплекса Гольджи, много РНК.
Окрашивается базофильно.

В
процессе развития хряща хондробласты
превращаются в хондроцит. Хондробласты
осуществляют периферический (аппозиционный)
рост хряща.

Хондроциты



— основные клетки хрящевой ткани.

Форма

— овальная, округлая или полигональная.

Локализация

— расположены в особых полостях
межклеточного вещества (лакунах). Эти
группы клеток называются (изогенными).

Происходят

— вследствие деления одной клетки. В
изогенной группе есть три типа хондроцитов:

I

тип клеток преобладает в молодом
развивающемся хряще, в этих клетках
нередко наблюдается деление, что
позволяет рассматривать их как источник
репродукции изогенных групп.

Характерным

для этих клеток является наличие высокого
ядерно — цитоплазматического индекса.

Цитоплазма

— имеет хорошо развитые вакуолярные
элементы, пластинчатый комплекс,
митохондрии и свободные рибосомы.

II
тип
клеток — характеризуется снижением
ядерно – цитоплазматического индекс, ослаблением синтеза ДНК, но синтез РНК
повышен, интенсивно развита гранулярная
эндоплазматическая сеть, комплекс
Гольджи, обеспечивающий образование и
секрецию гликозаминогликанов и
протеогликанов в межклеточное вещество.
Цитолемма и кариолемма обычно извилисты.

III

тип хондроцитов. Эти клетки характеризуются
низким ядерно — цитоплазматическим
индексом, сильным развитием и упорядоченным
расположением гранулярной эндоплазматической
сети. Данный тип клеток сохраняет
способность к образованию и секреции
белка, на фоне снижения синтез
гликозаминогликанов.

Межклеточное
вещество хряща
представлено
органическим компонентом — белками,
липидами, гликозаминогликанами и
протеогликанами. Концентрация
протеогликанов в этой ткани наибольшая.
В большом количестве содержатся
фибриллярные белки, главным образом
коллаген II типа.

Ориентация
волокон

определяется направлением силовых
линий.

Слой
межклеточного вещества, прилегающий к
клеточной полости и образующий ее
стенку, отличается большим светопреломлением,
содержит войлокообразующую сеть фибрилл.
Его иногда называют капсулой хрящевой
клетки.


Гиалиновая хрящевая ткань.

Локализация

в стенке трахеи, бронхов, в местах
соединения ребер и грудины, суставных
поверхностях и в метаэпифизарных
пластинках.

Строение
.
Гиалиновая хрящевая ткань снаружи
покрыта надхрящницей

(perichondrium).

Надхрящница
состоит из двух слоев: 1) наружного; 2)
внутреннего;

*Наружный
— образован волокнистой соединительной
тканью с кровеносными сосудами.

*Внутренний
— образован преимущественно клетками
прехондробластами
и хондробластами.

Под
надхрящницей в поверхностном слое
собственно хряща расположены молодые
хондроциты

веретенообразной формы, длинная ось
которых направлена вдоль поверхности
хряща.

В
более глубоких слоях хондроциты
приобретают овальную и округлую форму,
располагаясь по несколько групп,
образуют изогенные группы. Молодые
хондроциты и изогенные группы окружены
хондромукоидом и коллагеновыми волокнами
(коллаген II типа).

·
Однако не все гиалиновые хрящи имеют
одинаковое строение.

Гиалиновый
хрящ суставной поверхности не имеют
надхрящницы на поверхности обращенной
внутрь сустава. Суставной хрящ состоит
из трех зон, которые нечетко очерчены:
а) наружной; б) средней; в) глубокой;

В
наружной зоне

расположены мелкие уплощенные малоспециа-
лизированные клетки.

В
средней

— клетки более крупные, овальные, округлые,
располагаются в виде колонок перпендикулярно
поверхности.

Глубокая
зона

состоит из кальцинированного хряща;
только в этой зоне обнаружены кровеносные
сосуды.

Что такое хрящ?

Хрящ — важный структурный компонент тела. Это твердая ткань, но она более мягкая и гибкая, чем кость.

Хрящ — это соединительная ткань, встречающаяся во многих частях тела, включая:

  • Суставы между костями напр. локти, колени и щиколотки
  • Концы ребер
  • Между позвонками в позвоночнике
  • Уши и нос
  • Бронхиальные трубки или дыхательные пути

Хрящ состоит из специализированных клеток, называемых хондроцитами.Эти хондроциты производят большое количество внеклеточного матрикса, состоящего из волокон коллагена, протеогликана и эластина. В хряще нет кровеносных сосудов, которые могли бы снабжать хондроциты питательными веществами.

Напротив, питательные вещества диффундируют через плотную соединительную ткань, окружающую хрящ (так называемую надхрящницу), в сердцевину хряща. Из-за отсутствия кровеносных сосудов хрящ растет и восстанавливается медленнее, чем другие ткани.

Поперечный разрез типичного синовиального сустава, показывающий кость, синовиальную оболочку, синовиальную жидкость, хрящ и связку — Изображение предоставлено: Blamb / Shutterstock

Тип хряща

Хрящ делится на три типа, включая:

Гиалиновый хрящ

Это износостойкая ткань с низким коэффициентом трения внутри суставов, предназначенная для того, чтобы выдерживать и распределять вес.Это прочная, эластичная, гибкая ткань, но с плохой регенеративной способностью.

Хрящ эластичный

Эластичный хрящ более гибкий, чем гиалиновый хрящ, и присутствует в ухе, гортани и надгортаннике.

Фиброхрящ

Фиброхрящ — это жесткая и негибкая форма хряща, находящаяся в колене и между позвонками.

Суставной хрящ

Суставной хрящ — это гиалиновый хрящ, лежащий на поверхности костей.Этот хрящ часто описывают как четыре зоны между суставной поверхностью и субхондральной костью, которые включают:

Поверхность или поверхностная тангенциальная зона

Этот хрящ покрывает суставную поверхность и имеет гладкий контур, который позволяет скольжению концов костей и сопротивляется сдвигу. Он составляет от 10% до 20% толщины суставного хряща и имеет самое высокое содержание коллагена из всех зон.

Коллагеновые фибриллы плотно упакованы и расположены высокоорганизованно параллельно суставной поверхности.Хондроциты в этой зоне имеют удлиненную форму.

Средняя (или переходная) зона

Средняя зона составляет от 40% до 60% объема суставного хряща. Фибриллы коллагена толще и располагаются неплотно, а не параллельно поверхности. Хондроциты в этом слое более округлые.

Глубокая зона

Это 30% хряща. Коллагеновые фибриллы имеют большой диаметр и расположены перпендикулярно суставной поверхности. В этом слое самая высокая доля протеогликана и самая низкая концентрация воды.Хондроциты расположены столбчато, параллельно коллагеновым волокнам.

Зона обызвествления

Он расположен непосредственно на субхондральной кости и содержит мелкие клетки в хондроидном матриксе, в котором разбросаны соли апатита.

Дополнительная литература

Хрящ — Физиопедия

Хрящ — это несосудистый тип поддерживающей соединительной ткани, которая находится по всему телу.

  • Хрящ — это гибкая соединительная ткань, которая по-разному отличается от кости; он бессосудистый, и его микроархитектура менее организована, чем кость.
  • Хрящ не иннервируется и поэтому для получения питательных веществ полагается на диффузию. Это приводит к очень медленному заживлению.
  • Основными типами клеток хряща являются хондроциты, основное вещество — хондроитинсульфат, а фиброзная оболочка называется надхрящницей.

Существует три типа хряща: гиалиновый, волокнистый и эластичный.

  1. Гиалиновый хрящ — самый распространенный вид, напоминающий стекло. У эмбриона кость начинается с гиалинового хряща, а затем окостеневает.
  2. Фиброзный хрящ состоит из множества коллагеновых волокон и находится в межпозвонковых дисках и лобковом симфизе.
  3. Эластичный хрящ, упругий, желтый и эластичный, находится во внутренней опоре наружного уха и в надгортаннике. [1]

[2]

Хрящ — это плотная структура, напоминающая плотный гель, состоящий из коллагеновых и эластичных волокон. Он содержит производные полисахридов, называемые хондроитинсульфатами, которые образуют комплекс с белком основного вещества, образуя протеогликан.Матрикс производится клетками, называемыми хрондробластами, которые образуют хрондоциты, и их можно найти в небольших камерах, называемых лакуной

Хрящ отделен от окружающих тканей надхрящницей, которая состоит из двух слоев:

  1. Внешний волокнистый слой: обеспечивает защиту, механическую поддержку и прикрепляет хрящ к другим структурам.
  2. Inner Cellular: важен для роста и поддержания хрящевой ткани. [3]

Типы хрящей [править | править источник]

Существует три типа хрящей, и все они имеют немного разные структуры и функции.

Гиалиновый хрящ [править | редактировать источник]

Гиалиновый хрящ имеет гладкую поверхность и является наиболее распространенным из трех типов хряща.Он имеет матрицу, которая содержит плотно упакованные волокна коллагена, что делает его жестким, но немного гибким. Он состоит из голубовато-белого, блестящего измельченного эластичного материала, матрица которого содержит хондтоитинсульфат, с множеством тонких коллагеновых фибрилл и хрондроцитов. Благодаря своей гладкой поверхности он позволяет тканям легче скользить / скользить, а также обеспечивает гибкость и поддержку.

Пример: соединение между ребрами и грудиной, носовым хрящом и суставным хрящом (который покрывает противоположные поверхности кости во многих суставах).

Fibrocartilage [править | редактировать источник]

Фиброхрящ — самый прочный из трех типов хрящей. Он не имеет надхрящницы и имеет матрицу, которая содержит плотные пучки коллагеновых волокон, встроенных в хрондроциты, что делает его прочным и прочным. Это делает его идеальным для обеспечения поддержки и жесткости

Пример: межпозвоночные диски (между позвонками), мениски (хрящевые подушечки коленного сустава), мозоли (образуются на концах костей в месте перелома), между Лобковый симфиз и место соединения сухожилий с костью.

Эластичный хрящ [редактировать | редактировать источник]

Эластичный хрящ обеспечивает поддержку. Он имеет желтоватый цвет и окружен перихнодрием. Хрондроциты расположены между сетью нитевидных эластичных волокон, обилие эластичных волокон делает ее гибкой и упругой.

  • Пример: ушная раковина наружного уха. [3]
  • Хрящ образуется из зародышевого слоя мезодермы в процессе, известном как хондрогенез.
  • Мезенхима дифференцируется в хондробласты, которые представляют собой клетки, секретирующие основные компоненты внеклеточного матрикса. Наиболее важными из этих компонентов для образования хряща являются аггрекан и коллаген типа II.
  • Как только происходит начальная хондрификация, незрелый хрящ растет в основном за счет развития в более зрелое состояние, поскольку он не может расти путем митоза.
  • В хряще минимальное деление клеток; следовательно, размер и масса хряща после первоначальной хондрификации существенно не изменяются.Рост хряща — медленный процесс, который происходит за счет деления клеток. [4]

Ремоделирование хряща [править | править источник]

  • Это происходит преимущественно за счет изменений и перестройки коллагенового матрикса в ответ на нагрузку.
  • Посмотрите минутное видео ниже.

[5]

Механическое поведение суставного хряща [править | править источник]

Механическое поведение зависит от взаимодействия его компонентов: протеогликана, коллагена и межклеточной жидкости.В водной среде протеогилканы являются полианионными, что означает, что молекула имеет отрицательно заряженные участки, которые возникают из сульфата и карбоксила. В растворе взаимное отталкивание этих отрицательных зарядов заставляет агрегированный протеогилкан растягиваться и занимать большой объем.

В хрящевом матриксе объем, занимаемый агрегатами протеогилкана, ограничен сетью коллагеновых волокон. когда хрящ сдавливается, отрицательно заряженные участки сдвигаются вместе, увеличивая силу взаимного отталкивания, увеличивая сжимающую жесткость хряща.Во время этого процесса неагрегированные протоэгилканы не подвергаются воздействию сжимающей нагрузки, так как они нелегко захватываются в хрящевой матрице. Повреждение коллагеновой основы снижает жесткость при сжатии.

Механическая реакция хряща сильно связана с приложением разницы давлений и потоком жидкости через ткань, поскольку при деформации жидкость течет через хрящ и суставную поверхность.

Двухфазная модель хряща [редактировать | править источник]

Все твердые компоненты хряща (липиды, протеогилканы, клетки и коллаген) сгруппированы вместе, чтобы сформировать твердый компонент матрикса, а интерстициальная жидкость, которая свободно перемещается, образует жидкий компонент.

[6]

Кровоснабжение и лимфатика [править | править источник]

Хрящ бессосудистый. Поскольку прямого кровоснабжения нет, хондроциты получают питание путем диффузии из окружающей среды. Сжимающие силы, которые регулярно действуют на хрящи, также увеличивают диффузию питательных веществ. Этот косвенный процесс получения питательных веществ является основным фактором медленного обновления внеклеточного матрикса и отсутствия восстановления, наблюдаемого в хрящах. [4]

Хрящ не содержит нервов; это аневральный. Боль, если таковая имеется, связанная с патологией, затрагивающей хрящ, чаще всего возникает из-за раздражения окружающих структур, например, воспаления сустава и кости при остеоартрите. [4]

Фиброхрящи — главный компонент энтезов, которые представляют собой соединительную ткань между мышцами, сухожилиями или связками и костью. Фиброзно-хрящевой энтез состоит из 4 переходных зон по мере продвижения от сухожилия к кости.

  1. Продольные фибробласты и параллельное расположение коллагеновых волокон находятся в области сухожилия
  2. Фиброзно-хрящевая область, в которой основной тип клеток представляет переходы от фибробластов к хондроцитам
  3. Область, называемая «синей линией» или «отметкой прилива» из-за резкого перехода от хрящевой ткани к кальцинированной хрящевой ткани.
  4. Кость [4]

Существует множество патологий, связанных с хрящом, например, остеоартрит, грыжа межпозвоночного диска, травматический разрыв / отслойка, ахондроплазия, реберный хондрит, новообразование и многие другие.Они возникают в результате множества дегенеративных, воспалительных и врожденных причин.

Упражнения и Здоровье хрящей :

  • Участие в некоторых видах спорта увеличивает риск остеоартрита в результате разрушения суставного хряща. Действия, которые включают торсионную нагрузку, быстрое ускорение и замедление, повторяющиеся сильные удары и высокий уровень участия, повышают риск остеоартрита. Повышенный риск остеоартрита связан с чрезмерными физическими упражнениями или ненормальной нагрузкой на суставы
  • Некоторые уровни нагрузки и физических упражнений полезны для здоровья суставов, поскольку упражнения увеличивают выработку матричных молекул, что может иметь положительное влияние на здоровье суставов. [6]

Современные взгляды на восстановление и восстановление суставов [править | править источник]

Биологический подход к повреждению хряща является сложной задачей из-за присущего ему ограниченного потенциала заживления. На протяжении многих лет предлагались различные варианты решения этих проблем. У новой техники есть достоинства и недостатки. Терапия стволовыми клетками является многообещающим средством лечения дефектов хряща и остеоартрита.

Стволовые клетки (SC), в частности мезенхимальные SC, как ожидается, в ближайшем будущем произведут революцию в лечении дефектов хряща и остеоартрита.Есть надежда, что можно восстановить весь хрящ, а не только очаговые дефекты. [7]

Видео ниже (4 минуты) раскрывает стремления к регенерации

[8]

Хрящ — Физиопедия

Хрящ — это несосудистый тип поддерживающей соединительной ткани, которая находится по всему телу.

  • Хрящ — это гибкая соединительная ткань, которая по-разному отличается от кости; он бессосудистый, и его микроархитектура менее организована, чем кость.
  • Хрящ не иннервируется и поэтому для получения питательных веществ полагается на диффузию. Это приводит к очень медленному заживлению.
  • Основными типами клеток хряща являются хондроциты, основное вещество — хондроитинсульфат, а фиброзная оболочка называется надхрящницей.

Существует три типа хряща: гиалиновый, волокнистый и эластичный.

  1. Гиалиновый хрящ — самый распространенный вид, напоминающий стекло. У эмбриона кость начинается с гиалинового хряща, а затем окостеневает.
  2. Фиброзный хрящ состоит из множества коллагеновых волокон и находится в межпозвонковых дисках и лобковом симфизе.
  3. Эластичный хрящ, упругий, желтый и эластичный, находится во внутренней опоре наружного уха и в надгортаннике. [1]

[2]

Хрящ — это плотная структура, напоминающая плотный гель, состоящий из коллагеновых и эластичных волокон. Он содержит производные полисахридов, называемые хондроитинсульфатами, которые образуют комплекс с белком основного вещества, образуя протеогликан.Матрикс производится клетками, называемыми хрондробластами, которые образуют хрондоциты, и их можно найти в небольших камерах, называемых лакуной

Хрящ отделен от окружающих тканей надхрящницей, которая состоит из двух слоев:

  1. Внешний волокнистый слой: обеспечивает защиту, механическую поддержку и прикрепляет хрящ к другим структурам.
  2. Inner Cellular: важен для роста и поддержания хрящевой ткани. [3]

Типы хрящей [править | править источник]

Существует три типа хрящей, и все они имеют немного разные структуры и функции.

Гиалиновый хрящ [править | редактировать источник]

Гиалиновый хрящ имеет гладкую поверхность и является наиболее распространенным из трех типов хряща.Он имеет матрицу, которая содержит плотно упакованные волокна коллагена, что делает его жестким, но немного гибким. Он состоит из голубовато-белого, блестящего измельченного эластичного материала, матрица которого содержит хондтоитинсульфат, с множеством тонких коллагеновых фибрилл и хрондроцитов. Благодаря своей гладкой поверхности он позволяет тканям легче скользить / скользить, а также обеспечивает гибкость и поддержку.

Пример: соединение между ребрами и грудиной, носовым хрящом и суставным хрящом (который покрывает противоположные поверхности кости во многих суставах).

Fibrocartilage [править | редактировать источник]

Фиброхрящ — самый прочный из трех типов хрящей. Он не имеет надхрящницы и имеет матрицу, которая содержит плотные пучки коллагеновых волокон, встроенных в хрондроциты, что делает его прочным и прочным. Это делает его идеальным для обеспечения поддержки и жесткости

Пример: межпозвоночные диски (между позвонками), мениски (хрящевые подушечки коленного сустава), мозоли (образуются на концах костей в месте перелома), между Лобковый симфиз и место соединения сухожилий с костью.

Эластичный хрящ [редактировать | редактировать источник]

Эластичный хрящ обеспечивает поддержку. Он имеет желтоватый цвет и окружен перихнодрием. Хрондроциты расположены между сетью нитевидных эластичных волокон, обилие эластичных волокон делает ее гибкой и упругой.

  • Пример: ушная раковина наружного уха. [3]
  • Хрящ образуется из зародышевого слоя мезодермы в процессе, известном как хондрогенез.
  • Мезенхима дифференцируется в хондробласты, которые представляют собой клетки, секретирующие основные компоненты внеклеточного матрикса. Наиболее важными из этих компонентов для образования хряща являются аггрекан и коллаген типа II.
  • Как только происходит начальная хондрификация, незрелый хрящ растет в основном за счет развития в более зрелое состояние, поскольку он не может расти путем митоза.
  • В хряще минимальное деление клеток; следовательно, размер и масса хряща после первоначальной хондрификации существенно не изменяются.Рост хряща — медленный процесс, который происходит за счет деления клеток. [4]

Ремоделирование хряща [править | править источник]

  • Это происходит преимущественно за счет изменений и перестройки коллагенового матрикса в ответ на нагрузку.
  • Посмотрите минутное видео ниже.

[5]

Механическое поведение суставного хряща [править | править источник]

Механическое поведение зависит от взаимодействия его компонентов: протеогликана, коллагена и межклеточной жидкости.В водной среде протеогилканы являются полианионными, что означает, что молекула имеет отрицательно заряженные участки, которые возникают из сульфата и карбоксила. В растворе взаимное отталкивание этих отрицательных зарядов заставляет агрегированный протеогилкан растягиваться и занимать большой объем.

В хрящевом матриксе объем, занимаемый агрегатами протеогилкана, ограничен сетью коллагеновых волокон. когда хрящ сдавливается, отрицательно заряженные участки сдвигаются вместе, увеличивая силу взаимного отталкивания, увеличивая сжимающую жесткость хряща.Во время этого процесса неагрегированные протоэгилканы не подвергаются воздействию сжимающей нагрузки, так как они нелегко захватываются в хрящевой матрице. Повреждение коллагеновой основы снижает жесткость при сжатии.

Механическая реакция хряща сильно связана с приложением разницы давлений и потоком жидкости через ткань, поскольку при деформации жидкость течет через хрящ и суставную поверхность.

Двухфазная модель хряща [редактировать | править источник]

Все твердые компоненты хряща (липиды, протеогилканы, клетки и коллаген) сгруппированы вместе, чтобы сформировать твердый компонент матрикса, а интерстициальная жидкость, которая свободно перемещается, образует жидкий компонент.

[6]

Кровоснабжение и лимфатика [править | править источник]

Хрящ бессосудистый. Поскольку прямого кровоснабжения нет, хондроциты получают питание путем диффузии из окружающей среды. Сжимающие силы, которые регулярно действуют на хрящи, также увеличивают диффузию питательных веществ. Этот косвенный процесс получения питательных веществ является основным фактором медленного обновления внеклеточного матрикса и отсутствия восстановления, наблюдаемого в хрящах. [4]

Хрящ не содержит нервов; это аневральный. Боль, если таковая имеется, связанная с патологией, затрагивающей хрящ, чаще всего возникает из-за раздражения окружающих структур, например, воспаления сустава и кости при остеоартрите. [4]

Фиброхрящи — главный компонент энтезов, которые представляют собой соединительную ткань между мышцами, сухожилиями или связками и костью. Фиброзно-хрящевой энтез состоит из 4 переходных зон по мере продвижения от сухожилия к кости.

  1. Продольные фибробласты и параллельное расположение коллагеновых волокон находятся в области сухожилия
  2. Фиброзно-хрящевая область, в которой основной тип клеток представляет переходы от фибробластов к хондроцитам
  3. Область, называемая «синей линией» или «отметкой прилива» из-за резкого перехода от хрящевой ткани к кальцинированной хрящевой ткани.
  4. Кость [4]

Существует множество патологий, связанных с хрящом, например, остеоартрит, грыжа межпозвоночного диска, травматический разрыв / отслойка, ахондроплазия, реберный хондрит, новообразование и многие другие.Они возникают в результате множества дегенеративных, воспалительных и врожденных причин.

Упражнения и Здоровье хрящей :

  • Участие в некоторых видах спорта увеличивает риск остеоартрита в результате разрушения суставного хряща. Действия, которые включают торсионную нагрузку, быстрое ускорение и замедление, повторяющиеся сильные удары и высокий уровень участия, повышают риск остеоартрита. Повышенный риск остеоартрита связан с чрезмерными физическими упражнениями или ненормальной нагрузкой на суставы
  • Некоторые уровни нагрузки и физических упражнений полезны для здоровья суставов, поскольку упражнения увеличивают выработку матричных молекул, что может иметь положительное влияние на здоровье суставов. [6]

Современные взгляды на восстановление и восстановление суставов [править | править источник]

Биологический подход к повреждению хряща является сложной задачей из-за присущего ему ограниченного потенциала заживления. На протяжении многих лет предлагались различные варианты решения этих проблем. У новой техники есть достоинства и недостатки. Терапия стволовыми клетками является многообещающим средством лечения дефектов хряща и остеоартрита.

Стволовые клетки (SC), в частности мезенхимальные SC, как ожидается, в ближайшем будущем произведут революцию в лечении дефектов хряща и остеоартрита.Есть надежда, что можно восстановить весь хрящ, а не только очаговые дефекты. [7]

Видео ниже (4 минуты) раскрывает стремления к регенерации

[8]

Хрящ — определение, функция и типы

Определение

Хрящ — это полужесткая, но гибкая бессосудистая соединительная ткань, обнаруженная в различных частях тела. Обладая гибкой структурой, состоящей в основном из воды, этот тип ткани также чрезвычайно прочен.Хрящ находится по всему телу человека в таких областях, как суставы, нос, дыхательные пути, межпозвонковые диски позвоночника и уши.

Функция хряща

Функция хряща — это больше, чем структурная функция, и она выполняет различные функции в жизненном цикле. У эмбриона он обеспечивает поддержку и является предшественником кости . Эмбриональный хрящ либо остается хрящом, либо обеспечивает субструктуру для эндохондрального окостенения, что означает , что он также функционирует как матрица для быстрого роста и развития опорно-двигательной системы .

Хрящ — это эластичная ткань, которая обеспечивает движения лица, а также обеспечивает легкую поддерживающую структуру в наружном ухе, а также на кончике и перегородке носа. В других регионах он действует как амортизатор, амортизируя области стыка кости и предотвращая истирание и повреждение. Сустав также не смог бы согнуться без гибкости хряща. Комбинация ролей наблюдается в дыхательных путях, где хрящевые кольца вокруг трахеи предотвращают коллапс и повреждение, а хрящ на концах ребер позволяет грудной клетке качаться вверх и наружу во время вдоха.Хрящ также играет роль в восстановлении кости , где, как и в эмбрионе, он обеспечивает основу для окостенения, на этот раз сломанных участков кости.

Типы хрящей

В человеческом теле есть три типа хрящей. Хотя их компоненты очень похожи, количества каждого компонента различаются, что обеспечивает разное качество каждого типа. Соответственно, у каждого типа есть определенное место.

Гиалиновый хрящ

Самая распространенная форма хряща — гиалиновый хрящ.Гиалос — это греческое слово, обозначающее стекло, которое описывает внешний вид соединительной ткани этого типа — полупрозрачную, голубовато-белую и блестящую. Гиалиновый хрящ обычно имеет толщину всего 2–4 мм (весь хрящ должен быть тонким, поскольку в тканях этого типа отсутствует васкуляризация, а питательные вещества и кислород должны поступать посредством диффузии). Это эмбриональная форма хряща, которая также находится в ребрах, суставах, носу, гортани и трахее.

Коллагеновые волокна гиалинового хряща в основном относятся к типу II, очень тонкие и невидимые для микроскопа из-за огнеупорных свойств, аналогичных свойствам самого матрикса.

Фиброхрящ

Фиброхрящ, находящийся там, где сухожилия и связки встречаются с костью, в лонном симфизе, в менисках, грудино-ключичном суставе и фиброзном кольце (центр межпозвонкового диска), представляет собой очень прочную и гибкую соединительную ткань. Он усилен пучками коллагеновых волокон, которые проходят параллельно друг другу, что обеспечивает низкий уровень растяжения. Из-за обилия коллагеновых волокон фиброзный хрящ имеет белый цвет. Он не имеет надхрящницы и состоит из коллагеновых волокон типа II и типа I.На изображении ниже показана гладкая белая подковообразная форма фиброзно-хрящевых менисков.

Мениск коленного сустава

Эластичный хрящ

Эластичный хрящ в основном находится в наружном ухе (ушной раковине или ушной раковине), евстахиевой трубе и надгортаннике. Эти части анатомии должны всегда возвращаться к исходной форме. Эластичный хрящ выполняет чисто структурную роль, обеспечивает гибкость и упругость за счет смеси эластичных волокон и коллагеновых волокон типа II.Он желтого цвета и без организованной структуры волокнистого хряща при просмотре на предметном стекле микроскопа.

Типы хряща

Основные ингредиенты хряща

Хрящ состоит из высокоспециализированных клеток, называемых хондроцитами и хондробластов (хондро относится к хрящам), и другого внеклеточного материала, который формирует хрящевой матрикс.

Все типы соединительной ткани в организме человека происходят из эмбриональной мезодермы. Кость, самая прочная из соединительных тканей, образуется последней и может оставаться в хрящевой форме даже после рождения.Увеличенное соотношение хряща и кости позволяет гибкому и податливому новорожденному выйти из родовых путей. У новорожденного 300 костей, в отличие от 206 у нормального взрослого человека, и все они происходят из хряща.

Начиная с седьмой недели эмбриональной жизни, в процессе окостенения или остеогенеза хрящ медленно заменяется костью. Этот процесс продолжается и в раннем детстве. Хрящ растет двумя способами. При интерстициальном росте хондроциты размножаются и делятся, производя больше матрикса внутри существующего хряща в детстве и подростковом возрасте. При аппозиционном росте свежие слои матрикса добавляются к существующей поверхности матрикса хондробластами в надхрящнице. Надхрящница — это плотный слой соединительной ткани, окружающий большинство участков хряща. Его внешний слой содержит фибробласты, производящие коллаген, а внутренний слой содержит большое количество дифференцированных фибробластов, называемых хондробластами.

Хондробласты

Пока они могут двигаться, хондробласты производят элементы внеклеточного матрикса (ЕСМ) .Этот тип клеток сначала формирует матрицу из гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфата, коллагеновых волокон и воды во время эмбрионального развития. Хондробласты в конечном итоге становятся неподвижными после того, как оказываются окруженными матриксом, и тогда их называют хондроцитами.

Хондроциты

Хондроциты — это неподвижная форма хондробластов. Они окружены матрицей и содержатся в отведенных местах, называемых лакунами . Одна лакуна может содержать один или несколько хондроцитов.Хондроциты играют разные роли в зависимости от типа хряща, в котором они находятся. В суставном хряще, находящемся в суставах, хондроциты увеличивают сочленение суставов. В пластинах роста хондроциты регулируют рост эпифизарной пластинки. В то время как хондробласты являются производителями ВКМ, хондроциты поддерживают существующий ВКМ и являются менее активной формой той же клетки.

Фибробласты

Фибробласты находятся во всех типах соединительной ткани . В хряще эти клетки производят коллаген I типа.В определенных ситуациях фибробласты превращаются в хондроциты.

В структуре хряща матрикса значительно больше, чем клеток, так как среда с низким содержанием кислорода и отсутствие сосудистой сети не позволяют иметь большее количество. Из-за этого наблюдается низкая метаболическая активность и практически отсутствует новый рост хрящевой ткани — одна из причин, по которой пожилые люди часто страдают от дегенеративных болей в суставах. Однако хрящ продолжает медленно расти. Это можно увидеть по более крупным ушам и носу у пожилых людей.

ECM хряща содержит три характерных элемента:

Коллаген

Коллагеновая матрица на основе белка придает форму и прочность хрящевой ткани через сетчатую структуру фибрилл. Хотя в организме человека существует множество различных форм коллагена, коллаген, обнаруженный в хряще, в первую очередь относится к типу II с присоединенным коллагеном FACIT (сокращенно от фибрилло-ассоциированного коллагена с прерывистой тройной спиралью) XIV, который определяет диаметр этих волокон.

Протеогликаны

Протеогликаны — это большие молекулы, которые связываются с водой, обеспечивая гибкость и амортизирующие свойства . Мономеры протеогликана связываются с гиалуроновой кислотой посредством связывающих белков, как в случае с большим протеогликаном Аггреканом (хондроитинсульфат протеогликан 1), как показано ниже.

Коллаген и аггрекан в гиалиновом хряще

Большое количество отрицательных зарядов, обеспечиваемых такими конструкциями, вместе с большой площадью поверхности, позволяют протеогликанам связываться с большим количеством воды.Это создает высокое осмотическое давление, увеличивает нагрузку и создает гелеобразную консистенцию ECM.

Неколлагеновые белки

Неколлагеновые элементы ECM малочисленны и, как предполагается, играют роль в поддержании и организации структуры хряща на макромолекулярном уровне.

Quiz

Хрящ — обзор | Темы ScienceDirect

Формирование

Хрящ происходит из эмбриональной мезодермы, как и другие соединительные ткани.Рост хряща происходит за счет двух разных процессов: интерстициального роста и аппозиционного роста. Внутри хряща происходит интерстициальный рост за счет митотического деления существующих хондроцитов. Это происходит на ранних этапах развития хряща для увеличения массы ткани, на эпифизарных пластинах длинных костей и на суставных поверхностях. При аппозиционном росте новый хрящ откладывается на поверхности надхрящницы. В этом процессе хондробласты надхрящницы, которые являются предшественниками хондроцитов, образуют внеклеточный матрикс и развиваются в зрелые хондроциты.Несуставной хрящ рано теряет способность к интерстициальному росту, а затем подвергается только аппозиционному росту.

При образовании суставного хряща коллагеновые волокна внеклеточного матрикса переплетаются вместе и образуют петлю, параллельную поверхности сустава. Эти коллагеновые волокна встроены в субхондральную кость или глубокую хрящевую ткань. Такое структурное расположение помогает хрящу удерживать воду и сохранять свою форму. 1, 4

С возрастом клетки суставной поверхности изнашиваются, хрящ истончается и, в конечном итоге, поверхность изменяется.Восстановление хряща зависит от интерстициального роста и способности хондроцитов синтезировать и поддерживать внеклеточный матрикс. Суставной хрящ обладает способностью восстанавливать себя, подвергаться ограниченному митозу, метаболизировать питательные вещества и поддерживать свой матрикс даже во время старения. Способность стареющего хряща к восстановлению более ограничена, чем у молодого хряща, из-за уменьшения количества хрящевых клеток с возрастом 6 и, возможно, из-за снижения способности синтезировать новый внеклеточный матрикс. 3, 5, 6 Например, молодой человек с хондромаляцией в состоянии покоя может восстановиться после повреждения суставного хряща. У пожилых людей подобная дегенерация хряща не может быть исправлена, и в результате возникает остеоартрит.

Факторами, ограничивающими заживление хряща, являются ограниченная способность зрелых хондроцитов делиться и отсутствие кровеносных сосудов в хрящах. Некоторое восстановление может происходить только в хрящах с надхрящницами, где образуется ограниченное количество новых хрящевых клеток. 2 Поврежденный суставной хрящ заменяется плотной соединительной тканью или волокнистым хрящом, механические свойства которых не оптимальны для обеспечения движения сустава с низким коэффициентом трения при высоких механических нагрузках. Эффекты старения и износа с течением времени приводят к изношенной, менее эффективной суставной поверхности.

Эластичный хрящ — обзор

2.17.4.3 Конструирование хрящевой ткани

Фибрин успешно используется в качестве основы и адгезива для улучшения заживления и регенерации волокнистого хряща, эластичного хряща, краниофациального хряща и суставного хряща. 190

Например, имплантация фибринового клея, содержащего МСК, в дефекты мениска крыс показала, что клетки могут выживать и пролиферировать, а также производить обильный внеклеточный матрикс, способствующий восстановлению мениска. 191 При имплантации фибрина, засеянного человеческими педиатрическими хондроцитами ушной раковины, мышам nude, Ruszymah et al . 192 показал, что сконструированный хрящ напоминал естественный эластичный хрящ. При исследовании использования фибрина для черепно-лицевых применений Silverman et al . 193 показали, что имплантация фибрина (80 мг / мл -1 фибриногена и 50 МЕ / мл -1 тромбина), смешанного с суставными хондроцитами свиньи, в подкожный карман на спине голых мышей приводила к образованию неохрящевой слой между двумя дисками нативного хряща через 6 недель. Неокрящевой хрящ также прикрепился к нормальному хрящевому матриксу. Что касается суставного хряща, в многочисленных исследованиях сообщалось об использовании фибрина с суставными хондроцитами. Например, Хендриксон и др. . 194 сообщил об улучшении поверхности хряща, значительно более высоком уровне аггрекана и значительно более высокой доле коллагена типа II при использовании фибрина для трансплантации суставных хондроцитов в блокаду дистального отдела бедренной кости лошади по сравнению с контролем (пустые дефекты). При имплантации конструкций из фибрина с сочлененными хондроцитами в дефекты колен свиней, Peretti et al . 195 — образование нового хряща и заполнение дефектов. Наконец, при оценке использования каркаса на основе фибрина в качестве средства доставки для C5.18 клеток для регенерации гиалинового хряща, Dare et al . 56 показали, что при культивировании в хондрогенной среде инкапсулированные в фибрин клетки C5.18 вырабатывают внеклеточный матрикс, содержащий коллаген типа II, а также аггрекан, два компонента гиалинового хряща. Эти результаты указывают на более подобную суставам хондрогенную дифференцировку клеток C5.18, инкапсулированных в фибрин, демонстрируя, что клеточная линия C5.18 может быть использована в качестве инструмента для оценки потенциальных каркасов для инженерии ткани суставного хряща.

Биоразлагаемые полимеры были одним из ключевых компонентов в инженерии хрящевой ткани, а синтетические и биоразлагаемые полимеры природного происхождения широко использовались для изготовления каркасов. Чтобы объединить преимущества множества биоматериалов, фибрин часто исследовали в сочетании с другими биоразлагаемыми полимерами для инженерии хрящевой ткани. Например, Ameer et al . 54 оценили использование биоразлагаемой композитной системы, состоящей из хондроцитов свиньи, захваченных в фазе фибринового геля и диспергированных по всему пустому объему нетканой сетки PGA.После 28 дней культивирования результаты показали увеличение содержания ГАГ до 88% по сравнению с нативным хрящом свиньи. Общее содержание коллагена на клетку составляло 40% от значения, определенного для нативного хряща. При подкожной имплантации композитного геля фибрин-гиалуронан с засеянными хондроцитами коленного сустава кролика в спину голых мышей, Park et al . 196 обнаружил образование хрящеподобной ткани раньше, чем при использовании одного фибрина. Позже та же группа сообщила о способности такого композита способствовать хондрогенной дифференцировке МСК кролика in vitro. 197 Sha’Ban et al . 198 также использовал фибрин для иммобилизации суставных хондроцитов кролика и обеспечения гомогенного распределения клеток в PLGA in vitro. Результаты показали, что конструкции фибрин-PLGA способствуют раннему хондрогенезу in vitro и поэтому потенциально могут быть использованы для тканеинженерного суставного хряща in vitro. Исследование Юнга и др. . 199 показали, что после имплантации в подкожную спину мышей конструкции, сделанные из поли (L-лактид-со-ε-капролактон) каркасов и гелей фибрина, способствовали секреции хрящевого внеклеточного матрикса и формированию зрелой хрящевой ткани кроликом. хондроциты, засеянные конструкциями.Наконец, Snyder et al. 60 показали снижение экспрессии коллагена 1 типа и увеличение экспрессии Sox9 в гидрогеле фибрин / гиалуроновая кислота-метакриловый ангидрид, засеянном MSC, полученным из костного мозга in vitro. Результаты также показали, что сшивающее армирование фибринового каркаса гиалуроновой кислотой и метакриловым ангидридом улучшает модуль сжатия композитного гидрогеля. В целом, это исследование показало хондрогенный потенциал композитного гидрогеля, который, следовательно, может быть многообещающим для восстановления суставного хряща.

Наконец, другие исследования также изучали комбинацию фибрина с клетками, другими биоматериалами и факторами роста, такими как TGF-β1, для индукции дифференцировки стволовых клеток в хондрогенный клон, чтобы улучшить стратегии восстановления поврежденного хряща. Например, Юнг и др. . 200 показали, что гибридизация фибрина и поли (лактид-ко-капролактон) каркасов для трехмерной пространственной организации клеток, а также эффективная доставка TGF-β1 с использованием наночастиц, функционализированных гепарином, может индуцировать дифференцировку ствола, полученного из жировой ткани человека. клетки.Дикхут и др. . 201 проанализировал, может ли комбинация носителя коллагена I / III типа с фибриновым клеем в двухфазную конструкцию поддерживать хондрогенез in vitro МСК и обеспечивать локальное высвобождение биоактивного TGF-β1. Авторы сообщили, что двухфазные конструкции-носители продемонстрировали высокую биофункциональность с улучшенным хондрогенезом и долгосрочным местным снабжением биоактивным TGF-β1. Park и др. . 202 показали усиление хондрогенеза в человеческих МСК, посеянных в фибриновые гидрогели, как in vitro, так и на моделях дефектов «голых» мышей и кроликов, когда гели содержали наночастицы, нагруженные TGF-β3.Аналогичным образом, при использовании TGF-β3 в микрочастицах хрящевого внеклеточного матрикса (ЕСМ), включенных в фибрин, засеянный стволовыми клетками, полученными из инфрапателлярных жировых подушечек, Almeida et al. 203 показали более высокие уровни накопления сульфатированных гликозаминогликанов и коллагена по сравнению с контрольными конструкциями, нагруженными желатиновыми микросферами in vitro. При подкожной имплантации бестимусным мышам конструкции фибрин-ЕСМ, нагруженные TGF-β3, также вызывали больший хондрогенез в стромальных клетках подколеночной жировой подушечки с большим количеством сульфатированного GAG, коллагена и отложений коллагена типа II по сравнению с группой без добавок.Другие исследования показали, что, помимо TGF-β, другие факторы могут альтернативно использоваться с фибрином для восстановления хряща. 190 Например, используя модель обширной потери хряща у лошадей, Fortier et al . 204 показали, что добавление IGF-1 к композитам, состоящим из хондроцитов и фибрина, усиливает хондрогенез в дефектах, а также включение трансплантата в окружающий хрящ.

Хрящ: анатомия, гистология, типы и функции

Хрящ: хотите узнать о нем больше?

Наши увлекательные видео, интерактивные викторины, подробные статьи и HD-атлас помогут вам быстрее достичь лучших результатов.

С чем вы предпочитаете учиться?

«Я бы честно сказал, что Kenhub сократил мое учебное время вдвое».

Подробнее.
Ким Бенгочеа, Университет Реджиса, Денвер

Автор:
Элис Фернг Б.С., доктор медицинских наук

Рецензент:
Джером Гоффин

Последний раз отзыв: 8 сентября 2021 г.

Время чтения: 8 минут

Хрящ — это гибкая соединительная ткань, обнаруженная во многих областях тела, включая суставы, ухо и нос, а также межпозвонковые диски.Гиалиновый хрящ, самый распространенный тип хряща, играет поддерживающую роль и помогает двигаться.

Образованные в процессе хондрогенеза образующиеся хондроциты способны продуцировать большие количества коллагенового внеклеточного матрикса и основного вещества, которые вместе образуют хрящ. Эта статья объяснит структуру, состав и формирование этой структуры.

Анатомия

Хрящ — это прочная и вязкоупругая соединительная ткань , которую можно найти в суставах между костями, грудной клеткой, межпозвоночными дисками, ухом и носом.Хотя хрящ более жесткий и менее гибкий, чем мышцы, он не такой жесткий, как кость. Эти свойства позволяют хрящу служить опорой и структурой для удерживания трубок в открытом состоянии или для правильного передвижения. Примеры трубок включают перстневидный хрящ и киль трахеи, трубчатый тор в отверстии слуховой трубы и ушную раковину / ушную раковину уха.

Хондрогенез — это процесс, при котором хрящ образуется из конденсированных мезенхимальных клеток, экспрессирующих коллаген I, III и V.Этот процесс также включает дифференцировку хондропрогениторных клеток, секретирующих молекул (аггрекан и коллаген типа II, IX и XI), которые образуют внеклеточный матрикс. Хондробласты , захваченные матриксом, называются хондроцитами и являются основным типом специализированных клеток, обнаруженных в хряще.

Хондробласты (гистологический слайд)

Хондроциты ответственны за производство большого количества коллагенового внеклеточного матрикса и основного вещества, богатого протеогликанами и эластиновыми волокнами.Для клинических целей важно отметить, что деление клеток в хряще — очень медленный процесс, а рост хряща состоит из незрелого хряща, переходящего в более зрелое состояние. Более того, хрящ имеет очень медленный оборот , и его трудно восстановить из-за того, что хрящевая ткань бессосудистая, (а также аневральная, ). Его рост обычно измеряется не увеличением размера или массы самого хряща, а его биомеханическими свойствами.

Хондроциты (гистологический препарат)

Суставной хрящ

Композиция

Хрящ делится на 3 типа:

Каждый тип содержит разное количество эластина и коллагена. Суставной хрящ — это гладкая белая ткань, покрывающая концы костей, где они соединяются, образуя сустав . Здоровый суставной хрящ позволяет суставам двигаться и скользить друг по другу с очень небольшим трением, но он подвержен повреждениям и травмам, а также нормальному износу.

Суставной хрящ локтя (сагиттальный вид)

Функция суставного хряща зависит от молекулярного состава внеклеточного матрикса (ВКМ), который состоит в основном из протеогликанов и коллагена. Как упоминалось ранее, основным протеогликаном в хряще является аггрекан , который образует большие агрегаты с гиалуронаном и заряжен отрицательно, удерживая воду в ткани. Коллаген (в основном тип II ), сдерживает протеогликаны и помогает им сохранять свою структуру.Следовательно, ECM функционирует, чтобы реагировать на силы растяжения, сдвига и сжатия, которые испытывает хрящ во время механического использования, такого как нормальная походка или движения с опорой на вес.

Суставной хрящ (гистологический слайд)

Кроме того, гликопротеин, известный как лубрицин , который присутствует в большом количестве в поверхностном слое хряща и синовиальной жидкости, играет важную роль в биосмазке и защите хряща от износа.

Слои

Слои суставного хряща определяются зонами.Начиная с субхондральной кости , имеется отметка прилива , которая находится глубоко в базальном слое и отделяет настоящий суставной хрящ от более глубокого хряща, который является остатком зачатка хряща от продольного роста в детстве.

Далее находится глубокий базальный слой , состоящий из коллагена типа II, который расположен перпендикулярно суставу и пересекает отметку прилива. Этот базальный слой также содержит самую высокую концентрацию протеогликанов, а круглые хондроциты в этом слое расположены столбцами.

Промежуточная зона прилегает к базальному слою с косой или случайной организацией коллагена типа II. Эта зона представляет собой самый толстый слой круглых хондроцитов с большим содержанием протеогликанов.

Наконец, существует поверхностный слой , также известный как тангенциальная зона . Этот слой содержит коллаген II типа, который ориентирован параллельно суставу. Вместо круглых хондроцитов поверхностный слой содержит уплощенные хондроциты, а также конденсированные коллагеновые волокна и запасные протеогликаны.Эта зона также является единственной зоной, где были идентифицированы клетки-предшественники суставного хряща.

Клинический обзор

Недостатки хрящевой ткани

Есть несколько заболеваний и процессов, которые могут поражать хрящи. Как упоминалось ранее, ЕСМ играет первостепенную роль в противодействии силам сдвига, растяжения и сжатия. Следовательно, воздействие на этот контроллер ЭСУД может привести к повреждению или травме. Это может происходить посредством физико-механических сил , когда чрезмерное трение и приложенные силы изнашивают хрящ (например.грамм. из-за чрезмерного использования или травмы во время занятий спортом). Повреждение или травма может также произойти через патологическое состояние , где окостенение или разрушение хряща происходит из-за дисфункции хрящевых или синовиальных клеток или дисбаланса в микросреде, окружающей хрящ.

Хрящ имеет ограниченную репарационную способность по ряду причин:

  • хондроцитов связаны в лакунах и не могут мигрировать в поврежденные участки
  • хрящ не имеет кровоснабжения, поэтому отложение новых внебольничных клеток происходит очень медленно
  • Поврежденный гиалиновый хрящ часто заменяется фиброхрящевой рубцовой тканью с различными биомеханическими свойствами

Таким образом, стандартные методы лечения часто включают полную замену суставов (артропластика , ) или хитроумные биоинженерные методы для регенерации суставного хряща с помощью каркаса и инженерии стволовых клеток.

Остеоартроз

Хотя остеоартрит — это заболевание, поражающее весь сустав, одной из наиболее пораженных тканей является суставной хрящ , который истончается или полностью изношен. Это приводит к трению «кость о кость» в суставе, что приводит к уменьшению диапазона движений, потере проприоцепции и боли. Поскольку остеоартрит поражает суставы, подвергающиеся наибольшей нагрузке (колени, локти и бедра), это состояние считается меньшим заболеванием и скорее рассматривается как результат « износ ».Лечение включает артропластику и добавление хондроитинсульфата или глюкозамина сульфата.

Ревматоидный артрит

Ревматоидный артрит (РА) — это болезненный процесс, при котором иммунная система организма атакует синовиальные клетки и, следовательно, слизистую оболочку суставных капсул, которая представляет собой жесткую мембрану, покрывающую суставы. РА часто поражает запястья, пальцы, бедра, колени, ступни и лодыжки с обеих сторон тела (в отличие от остеоартрита). Это прогрессирующее и хроническое аутоиммунное заболевание , которое вызывает воспаление и приводит к повреждению суставной ткани, близлежащих костей и других органов, таким образом косвенно влияя на хрящ.РА обычно прогрессирует от различных мелких суставов тела к более крупным, и повреждение рук и ног с большей вероятностью разовьется до повреждения более крупных суставов, таких как бедра или колени.

Лечение часто включает различные противовоспалительные препараты , такие как нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), такие как аспирин или ибупрофен, или другие ингибиторы ЦОГ для облегчения симптомов. Иногда используются более мощные агенты, подавляющие иммунную систему , такие как метотрексат и циклоспорин.Другие лекарства нацелены на специфическое подавление воспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли альфа, который помогает управлять воспалением при РА. Часто многие из этих лекарств используются в комбинации. Наконец, лечение может также включать операцию, или более прогрессивные препараты для генной терапии.

Ахондроплазия

Ахондроплазия — это аутосомно-доминантное заболевание , обычно связанное с мутацией в гене FGFR3 , которая вызывает аномальное эндохондральное окостенение с преобразованием хряща в кость и приводит к карликовости.

Костохондрит

Костохондрит — причина боли в груди в результате воспаления хряща, соединяющего ребра с грудиной.

Хондромы / Хондросаркомы

Опухоли , состоящие из хрящевой ткани, также могут возникать, но по своей природе они могут быть доброкачественными или злокачественными. Хотя эти опухоли обычно появляются в кости и редко в уже существующем хряще, они могут поражать хрящ. Доброкачественные опухоли называются хондромами, а злокачественные опухоли — хондросаркомами.

Хрящ: хотите узнать о нем больше?

Наши увлекательные видео, интерактивные викторины, подробные статьи и HD-атлас помогут вам быстрее достичь лучших результатов.

С чем вы предпочитаете учиться?

«Я бы честно сказал, что Kenhub сократил мое учебное время вдвое».

Подробнее.
Ким Бенгочеа, Университет Реджиса, Денвер

Показать ссылки

Артикул:

  • Сьюзан Стендринг, Анатомия Грея: анатомические основы клинической практики, 41-е издание, Elsevier.
  • Кеннет Саладин, Анатомия и физиология: единство формы и функции, 6-е издание, McGraw-Hill Science / Engineering / Math.
  • Энн М. Гилрой, Брайан Р. Макферсон, Лоуренс М. Росс и Майкл Шуенке, Атлас анатомии, 2-е издание, Thieme.

Иллюстраторы:

  • Суставной хрящ локтя (сагиттальный вид) — Пол Ким

© Если не указано иное, все содержимое, включая иллюстрации, является исключительной собственностью Kenhub GmbH и защищено немецкими и международными законами об авторских правах.Все права защищены.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *