Какими свойствами обладает клетки скелетной ткани

Представлена хрящевыми и костными тканями, которые объединены в одну группу на основании трех признаков:

1. Общая функция – опорная.

2. Общий источник развития в эмбриогенезе – мезенхима.

3. Сходство строения – образованы клетками и, преобладающим по объему, межклеточным веществом.

Клетки скелетных тканей представлены элементами трех типов:

1. Бласты – клетками с высокой синтетической активностью, образующие межклеточное вещество и обеспечивающие гистогенез скелетной ткани. В хрящевой – хондробласты. В костной – остеобласты.

Эти клетки обеспечивают развитие хрящевой и костной тканей в эмбриогенезе, и сохраняются во взрослом возрасте и являются

2. Циты – клетки, поддерживающие структурную организацию зрелой хрящевой и скелетной ткани и обладают небольшой синтетической активностю. В хрящевой – хондроциты. В костной – остеоциты. Образуют большую часть клеток в зрелой ткани.

3. Класты – клетки активно разрушающие скелетные ткани. В хрящевой ткани – хондрокласты; в костной – остеокласты. Остеокласты – нормальные клеточные компоненты костной ткани. Присутствуют в кости постоянно.

Хондрокласты в нормальной хрящевой ткани отсутствуют. Появляются только при повреждениях.

Межклеточное вещество костной ткани состоит из волокон и межклеточного (основного) вещества. Волокна белка коллогена. В хрящевых тканях коллогены образованы белками 1-ого и второго типов. А в костной в основном – первого типа.

Основное (оморфное) вещество содержит протогликаны и гликопротеины. В хрящевых тканях находится много молекул воды. Большая прочность костной ткани обусловленна минерализацией межклеточного вещества, то есть оно содержит кристаллы минеральных веществ. Преимущественно гидроксиопатит. В хрящевой ткани сосуды отсутствуют. Характер питания диффузный; из сосудов надхрящницы. В костной ткани питание происходит по средством кровеносных сосудов проходящих внутри них.

Хрящевые ткани входят в состав органов дыхательной системы (нос, гортань, трахея, бронхи), суставов, межпозвоночных дисков. На эти ткани приходится 2% массы. Хрящевые ткани состоят из хондроцитов и межклеточного вещества. В состав основного вещества входят протеогликаны и гликопротеины. Для всех видов хрящевой ткани характерно высокое содержание воды (65-85% массы).

Общие свойства хрящевой ткани.

1. Сравнительно низкий уровень метаболизма.

2. Отсутствие сосудов.

3. Способность к непрерывному росту.

4. Прочность и эластичность.

Классификация основана на особенностях строения их межклеточного вещества.

Три вида тканей:

1. Гиалиновая.

2. Эластическая.

3. Волокнистая.

Хондрогистогенез:

Эмбриональное и постэмбриональное развитие.

Эмбриональный гистогенез делится на четыре стадии:

1. Образование хондрогенного островка. В местах тела, где образуется хрящ, мезенхима интенсивно размножается, плотно прилежат друг к другу. Формируют скопления – островки.

2. Дифференция мезенхимных клеток островка в хондробласты. На этой стадии мезенхимные клетки теряют отростки, увеличиваются в размере и объеме, в цитоплазме развивается синтетический аппарат. Хондробласты крупные клетки, округлой формы с большим светлым ядром. Хорошо развита гранулярная ЭПС, крупный комплекс Гольджи. Хондробласты – молодые, синтетически активные клетки, способные к делению и образованию межклеточного вещества.

3. Образование первичной хрящевой ткани. Хондробласты в центре зачатка хряща начинают синтезировать и выделять коллоген второго типа из которого образуется коллогеновые волокна.

4. Дифференцировка хрящевой ткани. Одновременно с продукцией коллогена они начинают создавать сульфатированные глюкозамины, связанные с неколлогеновыми белками и в результате этого взаимодействия получаются протеогликаны. Накапливающееся межклеточное вещество раздвигает хондробласты, которые располагаются в областях (лагунах) и превращаются в хондроциты. Мезенхима окружающая хрящ дает начало надхрящнице, которая состоит из 2х слоев. Внутренний слой – хондреальные клетки (прехондробласты); наружный слой – представлен коллогеновыми волокнами.

Рост хряща осуществляется двумя механизмами.

1. Интерстициальный рост. Рост хряща «изнутри». Обусловленн увеличением числа и размеров хрящевых клеток и накоплением межклеточного вещества. Клетки замуровываются в выработанном ими межклеточном веществе и в течении некоторого времени способны делиться. Хондроциты образуют группы в результате деления одной клетки, лежащие в одной лакуне, которые формируют изогенные группы. Этот рост характерен для эмбрионального периода и в процессе регенерации.

2. Аппазиционный рост. Рост хряща путем наложения «снаружи» хрящевой ткани. Осуществляется благодаря постоянному процессу дифференцировки прехондробластов из надхрящницы в хондробласты, которые вырабатывают межклеточное вещество, превращаясь в хондроциты. Поэтому на поверхности хряща образуются новые клетки окружающие хрящ. Способность к аппазиционному росту выражена в эмбриональном периоде и во время роста хряща в дестве. У взрослого такой тип роста наблюдается только при повреждении.

1. Геалиновая хрящевая ткань – наиболее распространенна в организме. Образует скелет у плода, у взрослого покрывает суставные поверхности, соединяет ребра с грудиной, входит в состав гортани, трахею, бронхи. В состав ткани входят хондроциты и межклеточное вещество. Хондроциты – высокоспециализированные клетки, вырабатывающие межклеточное вещество. Имеют овальную или округлую форму. Располагаются в лакунах или в виде изогенных групп. В глубоких отделах хряща изогенные группы могут иметь от 8 до 13 хондроцитов.

1. Характеризуется большим ядром и малым объемом цитоплазмы, с большим количеством свободных хромосом, умеренным развитием митохондрий и комплекса Гольджи. Способны к делению. Преобладают в молодом развивающимся хряще.

2. Размер ядра несколько уменьшается. Площадь цитопллазмы увеличивается. Хорошо представлена агранулярная ЭПС, митохондрии и комплекс Гольджи. В них выделяются в межклеточное вещество – состоящее из гликозамингликанов и протеогликанов.

3. Небольшое ядро. Общирная цитоплазма в которой много гранулярной ЭПС, митохондрий и комплекс Гольджи. В них происходит синтез фибрилярных белков – коллогена и эластина. Синтез гликозаминов и протеогликанов снижен.

Хондроциты выробатываю: 1. коллоген второго типа, который выделяется за клетку в виде моллекул тропокаллогенов.

2. Сульфатированные гликозамингликаны, которые за клеткой связываются с неколлогеновыми белками и образуют протеогликаны.

3. Гликопротеины. Межклеточное вещество хряща представленно: 1. Коллогенновые воллкна образующие волокнистый каркас. 20-25% весса хряща.

2. Протеогликаны – 5-10% массы хряща.

3. ¿Интервисциральная¿ вода 60% веса. У взрослых калогенновые волокна в этом хряще не обнавляются.

Протеогликаны – главный компонент основного компонента хряща. 10-20% общей массы состоит из белков. Остальное ГАГ. Среди них хондроэтинсульфат и керотансульфат. Протеогликаны связываю большое колличество воды в хряще. ¿Интервисцеральная¿ вода способна перемещаться в пределах межклеточного вещества. В ней есть ионы и низкомоллекулярные белки.

Эластическая хрящевая ткань образует хрящи, которые обладают гибкостью. Хрящи ушной раковины, наружный ствол прохода надгортаника, гортань, в средних бронхах. Состоит из хондроцитов, они содержиться в лакунах или в группах до 4 клеток. Помимо коллогенов первого типа и сульфатированного ГАГ они вырабатывают эластин и гликопротеины. Межклеточное вещество на 90% состоит из белка эластина, который образует волокна создающие густую сеть. Кроме эластических волокон в этом хряще много коллогенновых волокон. Основного веществава в ней мало.

Волокнистая хрящевая ткань значительно прочнее, находится в межпозвоночных дисках, в лобном соединении (на лобковой кости), а так же в участках прикрепления сухожилий к костям. Хондроциты имеют круглую и удлененую форму. Расположены по одному или в виде групп. Часто находятся вдоль пучков коллогенна. Они синтезируют много коллогенна первого типа, меньше – второго типа, а так же компоненты основного вещества. Оморфного вещества мало и состоит оно из тех же веществ, что и в других хрящах.

Хрящ как орган.

На примере геалинового хряща ребра с грудинной.

Снаружи он покрыт надхрящнецой: разделяют наружный и внутренний слои.

Наружный – волокнистый слой толстый, образован плотной неоформленной соединительной тканью с малым количеством межклеточных элементов. Он обеспечивает механическую прочность надхрящницы. Внутренний – образован рыхлой соединительной тканью. В нем есть много сосудов питающих хрящ. А также комбиальные клетки прехондробласты, способные дифференциироваться в хондробласты.

Функции:

1. Трофическая. Обеспечивает питание хряща из своих сосудов путем диффузии.

2. Регенераторная – за счет прехондробластов внутреннего слоя

3. Механическая – обеспечивает механическую связь хряща с другими структурами.

Под надхрящнецей идет хрящ с двумя зонами.

1. Зона молодого хряща. Тонкий слой под надхрящницей. Состоит из уплощенных молодых хондроцитов лежащих по одиночке, параллельно поверхности хряща и окружающие гоиогенным оксифильным межклеточным веществом.

2. Зона зрелого хряща – основная масса и лежит глубже молодой. Хондроциты в ней более округлые и располагаются в виде изогенных групп.

Коллогенновые волокна в межклеточном веществе расположены неупорядоченно и переплетаясь образуют густую сеть. Хондроциты и волокна окруженны оморфным веществом и ¿интервисцеральной¿ водой.

Регенерация осуществляется благодаря наличию хондробластов в надхрящнице. Однако полноценная регенерация наблюдается только при небольших повреждениях хряща в детском возрасте. У взрослых регенерацию опережает развитие волокнистой соединительной ткани, которая быстро заполняет поврежденный хрящ и превращается из рыхлой соединительной ткани в твердую.

Костная ткань – образует скелет защищающий внутренние органы от повреждений, а так же депо минеральных веществ в организме человека. Костная ткань содержит 1200гр кальция и 530гр фосфора. Она образованна клетками и минерализованным межклеточным веществом. 60% – минеральные компоненты дающие прочность. 33% – органические компоненты дающие эластичность.

Клетки костной ткани:

Остебласты – образуют костную ткань. Они ситезируют и выделяют неминеральное межклеточное вещество. Участвуют в минерализации и регулируют транспорт фосфора и кальция в костную ткань и из нее. Различают активную и не активную формы.

Активные клетка – кубической формы соединяется с соседними с помощью отростков. Ядро круглое. Цитоплазма сильно базафильна. Хорошо развит синтетический аппарат, много комплекса Гольджи, митохондрий и гранулярной ЭПС. Синтезируют 90% коллогена первого типа, 5% третьего, остальное: коллогены четвертого, пятого, одиннадцатого и тринадцатого типа, так же гликопротеины и протеогликаны. А так же ферменты: щелочная фосфатаза и кологеназа.

Минерализация осуществляется остеобластами путем отложения кристаллов гидрооксиопатита из межклеточной жидкости вдоль коллогенновых волокон с участием щелочной фосфатазы. В результате минерализации 90 процентов солей кальция вступает в состав кологенновых волокон и 5% в оморфное вещество.

Неактивные (покоющеюся) клетки. Образуются из активных и покрывают 80 процентов внутреннего слоя надкостницы. Уплощенные клетки диаметром до 50мкм. Ядро веретеновидно, мало синтетического аппарата. Регулируют минеральный обмен ткани.

Остеоциты. Основной тип зрелой костной ткани. Образуются из остеобластов в окружении минерализованным межклеточным веществом. Утрачивают способность делиться. Синтетические процессы резко падают. Тела находятся в костных полостях – лакунах. А их отростки (до нескольких сотен) – в узких канальцах. Функция в поддержании нормального состояния межклеточного вещества и баланса кальция и фосфора.

Остеокласты. Многоядерные, гигантские клетки, обладающие подвижностью и осуществляющие разрушение костной ткани. Они находятся на поверхности костной ткани по одной или группами. Способны проделовать в костной ткани глубокие ходы. Их размер от 50-100мкм. Содержат от 20-50 ядер. Цитоплазма ацитофильна с большим количеством лизосом. Митохондрий. Ферменты: кислая фосфатаза, АТФ-аза, карбоангидраза.

Выделяет грубоволокнистую (ретикулофиброзную) и пластинчатую костную ткань.

Грубоволокнистая характеризуется неупорядочным расположением волокон в межклеточном веществе. Остеоцитов много, много основного вещества, мало минеральных компонентов. Эта костная ткань отличается слабой прочностью. У взрослого есть в швах черепа, в участках крепления сухожилий к костям. В лобковой кости. Ее структурной еденицей есть балка (перекладина) которая снаружи покрыта слоем покоющихся остеобластов.

Пластинчатая костная ткань. У взрослых образует весь костный скелет. Ее минерализованное межклеточное вещество состоит и костных пластин, каждая из них содержит паралельные тонкие коллогеновые волокна по ходу которых лежат в виде елочки кристаллы гидроксиопатита.

Тела остеоцитов находятся в лакунах, которые помещены между пластинками, а костные канальци с отростками остеоцитов распологаются под прямым углом.