ТЕМА Ткани опорно-трофические 3 подгруппа Опорные ткани

ТЕМА: Ткани опорно-трофические (3) = подгруппа «Опорные ткани» План лекции: 1. Костная ткань ─ общие свойства, характеристика видов КТ; 2. Кость как орган и стадии развития кости. 3. Хрящевая ткань – общие свойства, характеристика видов ХТ;

Подгруппа: «Опорные ткани» Это совокупность ТОТ с межклеточным веществом плотной консистенции; Ø Их особенность – ярко выраженная жёсткость матрикса – т. е. способность противостоять сжатию, растяжению, изгибу и кручению. Ø В организме человека существует два вида ОТ, но жесткость их матрикса различна по природе: А) костные (коллагеновые белки + минеральные соли) Б) хрящевые (полисахариды + вода)

Подгруппа: «Опорные ткани» ØУ животных бывают два типа скелетных конструкций: А) внешние скелеты беспозвоночных животных, состоящие из минерализованного полисахарида ХИТИНА; Б) внутренние скелеты у хордовых и позвоночных животных – из ХРЯЩЕВОЙ и КОСТНОЙ тканей.

Подгруппа: «Опорные ткани» Звёздчатые мезенхимные клетки склеротома, формирующие скелетные ткани Ø Опорные (скелетные) ткани человека возникают из мезенхимы. Ø В организме взрослого человека преобладают костные ткани. Ø В организме новорожденного – хрящевые. Ø По мере взросления, хрящевые ткани в скелетных конструкциях постепенно замещаются на костные.

Классификация ТОТ в первую очередь учитывает свойства межклеточного матрикса Соотношение клеток и межклеточного вещества в ТОТ

Костная ткань: скелетная Прочностные свойства скелетных КТ определяются исключительно высокой степенью минерализации её матрикса. ШПоэтому КТ играют главную роль в минеральном обмене организма. Ш У взрослого человека КТ являются внутренним депо минеральных солей и содержат до 97 % всего кальция и около 81 % фосфатов организма.

Условием «остеобластической» дифференциации мезенхимы является повышенная оксигенация: Поэтому остеогенез всегда происходит вблизи от кровеносных сосудов.

Костная ткань: скелетная Органический матрикс КТ состоит: на 95 % из белка оссеина (это коллаген I типа); на 5 % из полисахаридов гликозаминогликанов. Матрикс КТ формируется поэтапно, путём наработки остеогенными клетками: (1) органического матрикса ( «остеогенных островков» ) с последующей (2) минерализацией = коллагеновых волокон.

Костная ткань: Скелетная (классификации) А) По гистологическому Б) С анатомической строению КТ подразделяется на две группы: Ш Ретикулофиброзную (грубоволокнистую, незрелую); точки зрения зрелая КТ (кость) может быть: Ø Компактной и Ø Губчатой. Ш Пластинчатую (тонковолокнистую, зрелую); Ретикулофиброзная КТ характерна для плодов и новорожденных. У взрослых – она замещается на пластинчатую КТ. q Морфо функциональная единица зрелой костной ткани = костная пластинка (или балка).

Костная ткань: клетки Остеокласт Ш Основные структурообразу ющие клетки костной ткани: Остеобласты 1) Остеобласты (механоциты); 2) Остеокласты (макрофаги). Костная балка = «оссеоид»

Костная ткань: клетки ШКТ постоянно обновляется и ремоделируется = это проявление физиологической регенерации ткани. ШРемоделирование кости осуществляет функциональная пара клеток: Механоцит остеобласт ↔ макрофаг остеокласт (их активность регулируется гормонами щитовидной и парщитовидной желёз)

Костная ткань: физиологическая регенерация Скорость обновления КТ: Ш в губчатой КТ полный цикл перестройки матрикса занимает 40 45 сут. , Ш в пластинчатой = более 100 сут. ●●● Впервые с проблемами деградации скелетных тканей врачи столкнулись во время многомесячных космических экспедиций: Ш У космонавтов появлялась аномальная неустойчивость к перегрузкам. Ш Неспособность самостоятельно ходить после приземления.

Костная ткань : клетки остеогенные Ø Наиболее активные остеогенные клетки = остеобласты Ø ОБ находятся на поверхности костных пластинок (или балок); Ø Как и другие механоциты ТОТ, остеобласты имеют мощный белоксинтезирующий аппарат (ЗЦС) и комплекс Гольджи.

Костная ткань : клетки остеогенные Лакуна Ø Нвообразованный костный матрикс откладывается вокруг клеток (недалеко от поверхности) и «замуровывает!» их; Ø Непосредственно вокруг тела клеток формируется «лакуна» , где остеобласты снижают свою активность, превращаясь в относительно весьма пассивные клетки ► остеоциты.

Костная ткань : клетки остеогенные Ø Остеоциты в лакунах – это живые клетки, контролирующие свойства матрикса; Ø Лакуны в слоях (пластинках) костной ткани соединяются друг с другом канальцами, формируя «лакунарную сеть» . Ø Благодаря перистальтической активности отростков остеоцитов, через канальцы лакунарной сети постоянно перекачивается жидкость интерстиция.

Костная ткань = минерализация Минерализация КТ происходит в результате кальцификации коллагеновых волокон в составе матрикса. Ø «Прямая» - происходит путём осаждения кристаллов гидроксиапатита прямо в волокнах = в промежутках между «хвостами» и «головками» тропоколлагена. Ø «Непрямая» - начинается внутри остеобластов, где начинается образование «нуклеарных матриксных пузырьков» с кристаллами гидроксиапатита.

Костная ткань минерализация Физиологическая концентрация ионов Са и Р в плазме крови избыточна. В модели «In vitro» (не в нативной плазме) соли Са и Р немедленно выпадают в осадок. Следовательно, в плазме крови содержатся вещества, препятствующие осаждению солей = ингибиторы кальцификации (пирофосфаты, фосфанаты, дифосфанаты).

Костная ткань минерализация Остеобласты и хондроциты могут секретировать ферменты, разрушающие эти ингибиторы (ферменты = в матриксных пузырьках = пирофосфатазы, щелочную фосфатазу) Если эти клетки начинают вырабатывать ферменты, разрушающие ингибиторы, то происходит запуск кальцификации. Но последствия кальцификации в костной и хрящевой ткани различны: Ø Костная ткань при этом СОЗРЕВАЕТ! Ø Хрящевая ткань – ДЕГРАДИРУЕТ!

Костная ткань : клетки остеолитические Остеокласты — разрушают органический костный матрикс. ОК = крупные многоядерные (от 5 до 100 ядер) клетки с оксифильной цитоплазмой. Располагаются ОК только на поверхности костных балок в углублениях, называемых “нишами резорбции” (или лакунами Хаушипа). Принадлежат к СМФ = это макрофаги. Формируются из моноцитов путём их слияния (объединения).

Костная ткань : клетки остеолитические Активный «лизирующий» полюс ОК обладают полярностью = имеют «лизирующий полюс» со стороны лакуны. На поверхности ОК образует “гофрированную каёмку”, видимую лишь в электронный микроскоп. Над каймой находится везикулярная зона пузырьков и лизосом Ближе к ядрам располагается базальная зона, где расположены — комплекс Гольджи, митохондрии и ЗЦС.

Костная ткань : клетки остеолитические Гофрированная кайма ОК (ультраструктура) Ø В области контакта тела ОК с краем лакуны образуется прикрепляющий поясок (светлая зона), благодаря которому полость ниши изолируется от окружающего вещества. Ø Внутри такого замкнутого пространства р. Н всегда понижается (место активного лизиса кости). Щёточная кайма лакуны (видна в световом микроскопе) Ø В полость лакуны ОК секретируют кислые лизосомальные ферменты ►матрикс кости разрушается.

Костная ткань - незрелая Ретикулофиброзная КТ “незрелая” (провизорная) Структурные единицы = только трабекулы; Формируется с большой скоростью; Механическая прочность невысокая.

Костная ткань незрелая Характеризуется: (А) небольшой минерализацией матрикса, (Б) наличием в нём грубых, неориентированных пучков коллагеновых волокон, (В) большим количеством остеоцитов, замурованных в вытянутые лакуны, которые не имеют закономерной ориентации.

Костная ткань зрелая Пластинчатая (компактная) часть кости = 1 1. Пластинчатая КТ 2. Губчатая часть кости (балки) = 2 (зрелая) состоит из морфофункциональны х единиц — костных пластинок толщиной 3— 10 мм. Или из костных балок.

Костная ткань - зрелая Пластинчатая (компактная) часть кости Поэтому в дефинитивных костных органах, наряду с (а) плотными, компактными (пластинчатыми) частями, могут присутствовать (б) лёгкие, трабекулярные (губчатые) части, содержащие в своих ячейках кроветворную ткань (миелоидную ткань). Губчатая часть кости (балки)

Костная ткань - зрелая Вокруг кровеносных сосудов костные пластинки могут образовываться многослойные трубки — остеоны. Вставочные пластинки (остатки старых остеонов)

Костная ткань - зрелая q Костные пластинки и балки растут только аппозиционно, то есть — снаружи и послойно.

Образование костного органа из хрящевой матрицы (начальные стадии) 2) «Костная манжетка» 1) «Хрящевая матрица» 3) «Периостальная почка» и окостенение диафиза

Образование костного органа из хрящевой матрицы (завершение) 4) «Эпифизарные центры окостенения» 5) «Эпифизарные хрящевые пластинки

Образование костного органа из хрящевой матрицы (завершение) Сначала замещение хрящевой ткани осуществляется незрелой, ретикулофиброзной костной тканью. По мере роста и формирования костного органа, незрелая ткань вытесняется и её сменяет зрелая, пластинчатая костная ткань.

Репаративная регенерация кости 1. Регенерация без образования «мозоли» при незначительном повреждении КТ. 2. а) активация ХТ; б) образование внутренних костных трабекул и формирование «хрящевой мозоли» ; в) замещение ХТ на КТ = «костная мозоль» .

Ткань хрящевая ХТ — характеризуются: Шпрочностью и Минеральные вещества в ХТ в норме практически отсутствуют. Различают три эластичностью матрикса, Ш отсутствием кровеносных сосудов, разновидности ХТ: Ш сравнительно низким 1. Гиалиновую, уровнем метаболизма, 2. Эластическую, Ш способностью к 3. Волокнистую. непрерывному росту.

Хрящевые ткани А) В составе скелета. У взрослого человека скелетный хрящ сосредоточен в составе суставных поверхностей, У плода и новорожденного, он формирует большую часть рычагов локомоторного аппарата: «хрящевые матрицы» будущих костей. Б) Внескелетный хрящ входит в состав некоторых трубчатых органов: гортани и трахеи, ушной раковины, части «евстахиевой трубы» .

Ткань хрящевая Механические свойства ХТ определяются иными причинами, чем костной ткани. Матрикс свежей (нативной) ХТ содержит огромное количество воды (от 65 до 85 %!!!). «Структурированная» вода матрикса, связанная ГАГ, по прочности подобна кристаллу. * * * Сухая органика матрикса ХТ: 1) 70 90 % = гликозаминогликаны = и 1) 10 30 % = матриксный белок: коллаген II го типа

Ткань хрящевая = Ø Активные «хондрогенные» хондрогенные клетки = хондроциты, располагаются как у поверхности хряща, так и в глубине; Ø «Глубокие» ХЦ способны не только нарабатывать органику матрикса, но и продолжают делиться; Ø Глубоко лежащие ХЦ сосредоточены в «лакунах» , где лежат группами (= сестринские клетки или «изогенные» группы» ).

Ткань хрящевая Хондрогенные клетки У зародыша = мезенхимные К. → клетки хондрогенного островка → хондробласты → хондроциты. В постнатальном периоде = хондрогенные К. надхрящницы → хондробласты → хондроциты. NB! В ХТ хондро циты более активны, чем хондро бласты! Разрушается только кальцинированный хрящ = остеокластами (здесь – хондрокластами)

Ткань хрящевая: гиалиновая ТХ гиалиновая (гр. hyalos — стекло) — в суставах, ребрах, стенке воздухоносных путей. Ø У плода формирует «провизорный» скелет. Ø В ГХ светооптически не обнаруживаются коллагеновые волокна; Ø Изогенные группы хондроцитов многочисленны (особенно в глубине); Ø С возрастом может (!!!) кальцинироваться и замещаться костной тканью.

Ткань хрящевая ТХ волокнистая (или коллагено волокнистый хрящ) — напоминает гиалиновый хрящ, проросший коллагеновыми пучками Хондроциты здесь располагаются цепочками, а не островками. ХТВ встречается: а) в межпозвоночных дисках и б) в местах прикрепления связок к гиалиновым хрящевым образованиям. В норме ВХТ не кальцифицируется. Пучки коллагеновых волокон

Ткань хрящевая ТХ эластическая, находтся в органах, где хрящевая основа часто подвергается изгибам (ушная раковина, хрящи гортани и др. ). *** Главная особенность ХТЭ = наличие в межклеточном веществе наряду с коллагеновыми волокнами и пучками, многочисленных и тонких эластических волокон, расположенных, нередко, без определённой закономерности. ЭХТ не кальцифицируется!

Ткань хрящевая Рост хрящевых образований происходит за счёт: (а) размножения клеток и (б) интенсивной продукции органических молекул матрикса: 1) На поверхности (аппозиционный рост). 2) И изнутри (интерстициальный рост).

IV. Ткани со специальными свойствами: жировая ЖТ — вид соединительной ткани со специальными свойствами. Различают две разновидности: 1) белую и 2) бурую.

IV. Ткани со специальными свойствами: жировая Функции ЖТ: 1) Трофическая (энергетическая) — источник резервных жиров, мобилизуемых и используемых при голодании; 2) Теплоизолирующая — в силу малой теплопроводности ТЖ используется в организме для формирования тепловых “барьеров”; 3) Опорная — часто заполняет пространства между органами, смягчая механические травмы;

IV. Ткани со специальными свойствами: жировая Функции ЖТ: 4) Теплопродуцирующая — характерна для бурой жировой ткани, где при окислении жиров происходит образование тепла; 5) Депонирующая — накапливает в жировых включениях избыточные липиды и жирорастворимые вещества.

IV. Ткани со специальными свойствами: белая жировая А) Зрелые клетки содержат одну крупную липидную каплю в центре – имеют «перстневидную» форму; Б) Покрыты базальной мембраной.

IV. Ткани со специальными свойствами: белая жировая Образуют скопления в виде долек возле кровеносных сосудов. Служат для накопления трофических триглицеридов.

IV. Ткани со специальными свойствами: бурая жировая

IV. Ткани со специальными свойствами: бурая жировая