Скелетные соединительные ткани Костная и хрящевая ткани

Скелетные соединительные ткани Костная и хрящевая ткани

План лекции I. Хрящевая ткань 1) функции хрящевой ткани 2) общие принципы хрящей 3) гистогенез 4) типы хрящевой ткани 5) строение хрящевой ткани 6) состав хрящевой ткани 7) питание хряща 8) рост хряща 9) разрушение хряща Список литературы II. Костная ткань 1) функции костной ткани 2) состав костной ткани 3) пьезоэлектрический эффект 4) клетки костной ткани 5) виды костной ткани 6) гистологическое строение трубчатой кости 7) гистогенез костной ткани 8) факторы влияющие на рост и состояние костной ткани

Функции хрящевой ткани • Основная функция - опорная. Связана с упругостью межклеточного вещества хрящевой ткани • механическая • защитная • участие в водно-солевом обмене веществ

Общая характеристика хрящевых тканей • мезенхимное происхождение • в составе хрящевой ткани клетки разных групп • межклеточное вещество с высокой механической прочностью • низкий уровень метаболизма • не содержит кровеносных сосудов • способна к непрерывному росту: интерстициальный и аппозиционный • характерна высокая прочность и эластичность

Состав хрящевой ткани Клетки и межклеточное вещество - состав хрящевой ткани: 70 -80% воды 10 -15% органических веществ 4 -5% минеральных солей - хрящевая ткань не имеет кровеносных сосудов - синовиальная жидкость содержит 95% воды, белки, липиды, лимфоциты, моноциты, синовиальные покровные клетки Питание хряща - 75% жидкости в межклеточном веществе - питание диффузией из сосудов надхрящницы - выведение продуктов метаболизма к сосудам надхрящницы

Строение хрящевой ткани НАДХРЯЩНИЦА Имеет 2 слоя: поверхностный - соединительнотканный - образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью и прехондробластами (стволовые клетки хряща) внутренний - клеточный (хондрогенный) - образован рыхлой соединительной тканью, в которой имеется много хондробластов, много сосудов. функции надхрящницы: трофика, аппозиционный рост хряща, регенерация хряща Периферическая часть хряща- хондробласты – молодые уплощенные клетки, в цитоплазме хорошо развит гранулярный эндоплазматический ретикулум, цитоплазма окрашивается базофильно. Клетки располагаются во внутреннем слое надхрящницы и в толще межклеточного вещества. Хондробласты затем превращаются в хондроциты. функция хондробластов- синтез межклеточного вещества хряща; при определенных обстоятельствах способны вырабатывать ферменты, разрушающие межклеточное вещество - коллагеназу, элластазу, гиалуронидазу.

Собственно хрящ • • Центральная часть - хондроциты - основной вид клеток, имеют овальную, округлую и полигональную форму в зависимости от дифференцировки. Расположены в особых полостях в межклеточном веществе в одиночку или группами. Группы клеток, лежащие в общей полости, называются изогенными (производные 1 клетки, полученные в результате митоза). Различают три типа хондроцитов в изогенных группах: 1 тип – характеризуется высоким ядерно – цитоплазматическим отношением, развитием вакуолярных элементов пластинчатого комплекса, наличием митохондрий, свободных рибосом. 2 тип – снижение ядерно – цитоплазматического отношения, ослаблением синтеза ДНК, высокий уровень синтеза РНК, интенсивное развитие ЭПС, обнаруживаются включения и гидролитические ферменты лизосом. 3 тип – самое низкое ядерно – цитоплазматическое отношение, упорядоченное расположение ЭПС гранулярного типа. Клетки специализированы на синтез и секрецию белка.

Типы хрящевой ткани тип хряща волокна гиалиновый хрящ коллагеновые волокна (коллаген II, VI, IX, X, XI типов). Нет надхрящницы Эластический хрящ эластические и коллагеновые волокна – высокая эластичность волокнистый хрящ параллельные пучки коллагеновых волокон; содержание волокон больше, чем в других видах хряща. Высокая сопротивляемость на давление, пластичность, механическая прочность Аморфный компонент Органические вещества – белки, липиды, гликозаминогликаны и протеогликаны, фибриллярные белки (коллаген, эластин) локализация трахея и бронхи, суставные поверхности, гортань, соединения ребер с грудиной ушная раковина, рожковидные и клиновидные хрящи гортани, хрящи носа места перехода сухожилий и связок в гиалиновый хрящ, в межпозвоночных дисках, полуподвижные сочленения, симфиз

Гиалиновая хрящевая ткань 3 1 2 Внешние признаки: прозрачность, голубоватый оттенок. Свойства: большая механическая прочность, но хрупкость на излом, упругость на линейные нагрузки 1 - хондробласты 2 – хондроциты 3 - надхрящница

Эластический (сетчатый) хрящ ушной раковины Внешние признаки: малопрозрачные хрящи, желтоватый оттенок. Свойства: малая механическая прочность, высокая упругость. Состав: преобладают эластические волокна, мало коллагеновых волокон 2 -го типа. Никогда не обызвествляется.

Волокнистая хрящевая ткань 1 – сухожильные клетки 1 2 – хондроциты

Рост хряща 2 механизма: • Аппозиционный рост - в хондрогенном слое надхрящницы клетки делятся и наслаиваются на уже имеющийся хрящ по его периферии. Происходит рост хряща способом наложения. • Интерстициальный рост – за счет хондроцитов, лежащих в толще хряща. Интерстициальный рост наблюдается в период активного формирования организма, а так же при регенерации.

Костная ткань

Функции костной ткани • Опорная (локомоторная) - кости как опорные образования (рычаги) принимают участие в выполнении всех движений, совершаемых человеком • Защитная - кости формируют полости (черепная, спинномозговая, тазовая и грудная) для защиты внутренних органов • Кроветворная (красный костный мозг) • депо для минеральных веществ (в основном кальция, фосфора) и микроэлементов. Свойства: высокая прочность, устойчивость, способна к перестройке под воздействием внешних сил, свойство кристалла.

Пьезоэлектрический эффект Заключается в появлении электропотенциала в минерализованном матриксе кости. В костной пластинке при изгибах появляется определенная разность потенциалов между вогнутой и выпуклой стороной. Первая заряжается отрицательно, а вторая – положительно. В живой кости на отрицательно заряженной поверхности всегда отмечается процесс аппозиционного новообразования костной ткани, а на положительно заряженнойее резорбция с помощью остеокластов. Электропотенциалы влияют на регенерацию костной ткани и трофику.

Состав костной ткани Клетки, симпласты и межклеточное вещество • 33% - органические вещества • 67% - неорганические вещества Органические вещества: - коллагеновые (оссеиновые) волокна (1 и 5 типа), неколлагеновые белки- остеонектин (регулирует отложение ионов кальция и фосфатионов), остеокальцин (маркер для оценки активности костной ткани), морфогенетические белки (индуцируют эндохондральный остеогенез) Минеральные соединения - кристаллы гидроксиапатита, располагаются между и внутри фибрилл.

Клетки костной ткани - остеогенные клетки – предшественники (преостеобласты) - остеобласты - клетки, создающие костную ткань, различной формы: кубической, пирамидальной, угловатой. Диаметр около 15 – 20 мкм. В цитоплазме хорошо развиты ЭПС, митохондрии и пластинчатый комплекс. Функция: образование межклеточного вещества кости - остеоциты - образуются из остеобластов, зрелые клетки костной ткани, имеют отростчатую форму, располагаются внутри кости в костных лакунах. Длина полостей колеблется от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм. Канальцы костных полостей анастомозируют между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, заполнены тканевой жидкостью. Низкий уровень обменных процессов. Функция тканевого гомеостаза

• остеокласты (симпласты) - макрофаги костной ткани, способны разрушать обызвествленный хрящ и кость. Остеокласты имеют много ядер и большой объем цитоплазмы (слабо базофильна). Диаметр достигает 90 мкм. В остеокласте различают три зоны: • 1 зона – богатая цитоплазматическими выростами, является областью абсорбции и секреции гидролитических ферментов. • 2 зона – зона плотного прилегания клетки к костной поверхности, герметизирует область действия ферментов. • 3 зона – место образования энергии, богата органеллами. Функция – выделяют СО 2 в окружающую среду, из которой образуется Н 2 СО 3. Она подкисляет среду и способствует разрушению органической матрицы кости и растворению кальциевых солей. Под влиянием ферментов растворяется коллаген.

Механизмы регуляции деятельности остеокластов • Тиреокальцитонин (гормон щитовидной железы) – подавляет деятельность остеокластов; • Паратгормон (гормон паращитовидных желез) – повышает активность остеокластов; • Лимфокины (вырабатываются Т-лимфоцитами) – влияют на дифференцировку остеокластоцитов.

Виды костной ткани грубоволокнистая (незрелая) кость - не имеют упорядоченного расположения оссеиновых волокон - появляется при заживлении костных переломов - располагается в 1) области сращения швов черепа 2) области прикрепления сухожилий к костям 3) у зародыша

• пластинчатая (зрелая) кость - наиболее распространена во взрослом организме - состоит из костных пластинок (структурнофункциональные единицы), образованных костными клетками и минерализованным аморфным веществом с оссеиновыми волокнами - волокна лежат параллельно другу и ориентированы в определенном направлении - в соседних пластинках волокна имеют разное направление - из этой ткани построено компактное и губчатое вещество в большинстве плоских и трубчатых костей скелета.

Строение кости как органа В кости выделяют три части: 1. • • 2. • • Надкостница: Наружный слой – плотная пластинка, мало кровеносных сосудов, много нервных болевых рецепторов. Внутренний слой – рыхлая соединительная ткань, много кровеносных сосудов, остеогенных клеток. Собственно костная ткань: Наружные генеральные костные пластинки; Слой остеонов (формируют каналы вокруг сосудов). Между остеонами вставочные пластинки (остатки прежних остеонов); • Слой внутренних общих пластинок (переходят в губчатую ткань); 3. Эндост (аналогичен надкостнице).

Пластинчатая костная ткань (поперечный срез диафиза трубчатой кости) 1 – надкостница; 1. 1 – прободающий (фолькмановский) канал; 1. 1. 1 – кровеносный сосуд; 2 – компактное вещество кости; 2. 1 – наружные общие пластинки; 2. 2 – остеоны; 2. 3 – вставочные пластинки; 2. 4 – внутренние общие пластинки; 3 – губчатое вещество кости; 3. 1 – костные трабекулы; 3. 2 – эндост; 3. 3 – межтрабекулярные пространства

• Остеоны – являются структурной единицей компактного вещества трубчатой кости. В каждой костной пластинке оссеиновые волокна имеют свое направление. Между остеонами располагаются вставочные или промежуточные костные пластинки. В центральном канале остеона (Гаверсов канал)проходят кровеносные сосуды микроциркуляторного русла и соединительная ткань. • В диафизе длинной кости остеоны расположены преимущественно параллельно длинной оси. Каналы остеонов анастомозируют друг с другом. В тех местах, где соединяющий сосуд идет в радиальном направлении, пластинки не образуются совсем – • прободающие (питательные каналы).

Развитие кости А) Прямой остеогенез (из мезенхимы) Б) Непрямой остеогенез (на месте хряща)

А) Прямой остеогенез (этапы) I) Образование остеогенного островка; II) Остеоидная стадия: дифференцировка мезенхимных клеток в остеобласты - синтез межклеточного вещества; - появление мукопроиеидов; - появление остеоцитов; - образование новых остеобластов из окружающей мезенхимы (аппозиционный рост); III) Минерализация (импрегнация солями межклеточного вещества): - выделение остеобластами щелочной фосфатазы; - отложения гидрооксиапатита; - образование костных балок. IV) Трансформация грубоволокнистой костной ткани в пластинчатую

Б) Непрямой остеогенез - На 2 -ом месяце эмбрионального развития – закладка хрящевой модели будущей кости - Начинается с диафизов - Обусловлен врастанием сосудов • Образование костной манжетки, которая нарушает питание хряща (перихондральное окостенение); • Эндохондральное окостенение; • Зоны окостенения в диафизах; • На границе эпифизов и диафиза остаются колонки хондроцитов, которые обеспечивают рост кости в длину • Проникновение остеокластов из крови приводит к образованию полостей резорбции Вокруг сосудов на месте разрушающейся ретикулофиброзной ткани образуются концентрические пластинки, которые образуют первичные остеоны.

1 1 – гиалиновый хрящ 3 эпифиза 2 2 – столбчатый хрящ 3 – надхрящница 4 – костная манжетка 5 – эндохондриальная кость 6 – костный мозг 7 - надкостница 7 4 5 6

Факторы, влияющие на состояние кости Витамин С (созревание коллагеновых волокон); Витамин D (отложение солей кальция в костях); Витамин А (усиление функции остеокластов); Паратгормон (способствует вымыванию кальция из кости); Кальцитонин (стимуляция остеобластов и снижение активности остеокластов); • Половые гормоны (стимулируют окостенение метаэпифизарной пластинки); • Глюкокортикоиды (в малых количествах стимуляция синтеза коллагена, в больших дозах – тормозят синтез коллагена и рост костей); • • •

Список литературы. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Гистология, цитология и эмбриология: Учебник/ С. Л. Кузнецов, Н. Н. Мушкамбаров. -М. : Медицинское информационное агенство, 2007. Кузнецов С. Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии / С. Л. Кузнецов, Н. Н. Мушкамбаров, В. Л. Горячкина – М. : Медицинское информационное агентство, 2002 Быков В. Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология клеток и тканей человека). – СПб. : СОТИС, 2002 Данилов Р. К. Гистология. Цитология. Эмбриология: Учебник для студентов мед. вузов/ Р. К. Данилов. -М. : Мед. информ. Агенство, 2006. -454 с. Руководство по гистологии. В 2 т. – СПб. : Спец. Лит, 2001 http: //users. rcn. com/jkimball. ma. ultranet/Biology. Pages/H/Hormones. html http: //vetfak. nsau. edu. ru http: //www. histol. chuvashia. com/atlas/ http: //amina. com/kamina/25904. html http: //www. handly. ru/articles/view: peo. uhod-za-kojex/