Хрящова та кісткова тканини

До сполучних тканин також належать хрящова та кісткова тканини, які утворюють скелет людського тіла. Ці тканини називаються скелетними. Органи, побудовані з цих тканин, виконують функції опори, руху та захисту. Вони також беруть участь у мінеральному обміні.

Хрящова тканина (textus cartilaginus) утворює суглобові хрящі, міжхребцеві диски, хрящі гортані, трахеї, бронхів та зовнішнього носа. Хрящова тканина складається з хрящових клітин (хондробластів та хондроцитів) та щільної, еластичної міжклітинної речовини.

Хрящова тканина містить близько 70-80% води, 10-15% органічних речовин, 4-7% солей. Близько 50-70% сухої речовини хрящової тканини становить колаген. Міжклітинна речовина (матрикс), що виробляється хрящовими клітинами, складається зі складних сполук, до складу яких входять протеоглікани, гіалуронова кислота, молекули глікозаміногліканів. У хрящовій тканині є два типи клітин: хондробласти (від грецького chondros - хрящ) та хондроцити.

Хондробласти – це молоді, круглі або яйцеподібні клітини, здатні до мітотичного поділу. Вони виробляють компоненти міжклітинної речовини хряща: протеоглікани, глікопротеїни, колаген, еластин. Цитолема хондробластів утворює багато мікроворсинок. Цитоплазма багата на РНК, добре розвинений ендоплазматичний ретикулум (зернистий та незернистий), комплекс Гольджі, мітохондрії, лізосоми, гранули глікогену. Ядро хондробласта, багате на активний хроматин, має 1-2 ядерця.

Хондроцити – це зрілі великі клітини хрящової тканини. Вони круглої, овальної або багатокутної форми, з відростками, розвиненими органелами. Хондроцити розташовані в порожнинах – лакунах, оточених міжклітинною речовиною. Якщо в лакуні є одна клітина, то така лакуна називається первинною. Найчастіше клітини розташовані у вигляді ізогенних груп (2-3 клітини), що займають порожнину вторинної лакуни. Стінки лакуни складаються з двох шарів: зовнішнього, утвореного колагеновими волокнами, та внутрішнього, що складається з агрегатів протеогліканів, які контактують з глікокаліксом хрящових клітин.

Структурною та функціональною одиницею хряща є хондрон, утворений клітиною або ізогенною групою клітин, перицелюлярним матриксом та лакунною капсулою.

За структурними особливостями хрящової тканини розрізняють три типи хряща: гіаліновий, фіброзний та еластичний хрящ.

Гіаліновий хрящ (від грецького hyalos - скло) має блакитний колір. Його основна речовина містить тонкі колагенові волокна. Хрящові клітини мають різноманітну форму та структуру залежно від ступеня диференціації та їх розташування в хрящі. Хондроцити утворюють ізогенні групи. З гіалінового хряща побудовані суглобові, реберні хрящі та більшість хрящів гортані.

Фіброзний хрящ, основна речовина якого містить велику кількість товстих колагенових волокон, має підвищену міцність. Клітини, розташовані між колагеновими волокнами, видовжені, вони мають довге паличкоподібне ядро та вузький обідок базофільної цитоплазми. Фіброзні кільця міжхребцевих дисків, внутрішньосуглобових дисків та менісків побудовані з фіброзного хряща. Цей хрящ покриває суглобові поверхні скронево-нижньощелепного та грудино-ключичного суглобів.

Еластичний хрящ характеризується своєю еластичністю та гнучкістю. Матрикс еластичного хряща містить, поряд з колагеновими волокнами, велику кількість складно переплетених еластичних волокон. У лакунах розташовані округлі хондроцити. З еластичного хряща побудовані надгортанник, клиноподібний та роговий хрящі гортані, голосовий відросток черпакоподібних хрящів, хрящ вушної раковини та хрящова частина слухової труби.

Кісткова тканина (textus ossei) має особливі механічні властивості. Вона складається з кісткових клітин, вбудованих у кісткову матрицю, яка містить колагенові волокна та просочена неорганічними сполуками. Існує три типи кісткових клітин: остеобласти, остеоцити та остеокласти.

Остеобласти – це молоді кісткові клітини з полігональними, кубічними дендритними відростками. Остеобласти багаті на елементи гранулярного ендоплазматичного ретикулуму, рибосоми, добре розвинений комплекс Гольджі та різко базофільну цитоплазму. Вони розташовані в поверхневих шарах кістки. Їхнє кругле або овальне ядро багате на хроматин і містить одне велике ядерце, зазвичай розташоване на периферії. Остеобласти оточені тонкими колагеновими мікрофібрилами. Речовини, що синтезуються остеобластами, секретуються по всій їх поверхні в різних напрямках, що призводить до утворення стінок лакун, в яких знаходяться ці клітини. Остеобласти синтезують компоненти міжклітинної речовини (колаген є компонентом протеоглікану). У проміжках між волокнами знаходиться аморфна речовина – остеоїдна тканина, або кістка-попередник, яка потім кальцифікується. Органічний матрикс кістки містить кристали гідроксиапатиту та аморфний фосфат кальцію, елементи яких потрапляють у кісткову тканину з крові через тканинну рідину.

Остеоцити – це зрілі багаторозгалужені веретеноподібні кісткові клітини з великим круглим ядром, в якому чітко видно ядерце. Кількість органел невелика: мітохондрії, елементи гранулярного ендоплазматичного ретикулуму та комплексу Гольджі. Остеоцити розташовані в лакунах, але тіла клітин оточені тонким шаром так званої кісткової рідини (тканини) і безпосередньо не контактують з кальцифікованим матриксом (стінками лакун). Через кісткові канали проходять дуже довгі (до 50 мкм) відростки остеоцитів, багаті на актиноподібні мікрофіламенти. Відростки також відокремлені від кальцифікованого матриксу простором шириною близько 0,1 мкм, в якому циркулює тканинна (кісткова) рідина. Завдяки цій рідині здійснюється живлення (трофіка) остеоцитів. Відстань між кожним остеоцитом і найближчим кровоносним капіляром не перевищує 100-200 мкм.

Остеокласти – це великі багатоядерні (5-100 ядер) клітини моноцитарного походження, розміром до 190 мкм. Ці клітини руйнують кістку та хрящ, резорбують кісткову тканину під час її фізіологічної та репаративної регенерації. Ядра остеокластів багаті на хроматин і мають чітко помітні ядерця. Цитоплазма містить численні мітохондрії, елементи гранулярного ендоплазматичного ретикулуму та комплексу Гольджі, вільні рибосоми та різні функціональні форми лізосом. Остеокласти мають численні ворсинчасті цитоплазматичні відростки. Таких відростків особливо багато на поверхні, що прилягає до кістки, що руйнується. Це гофрована або щітчаста облямівка, яка збільшує площу контакту між остеокластом і кісткою. Відростки остеокластів також мають мікроворсинки, між якими знаходяться кристали гідроксиапатиту. Ці кристали знаходяться у фаголізосомах остеокластів, де вони руйнуються. Активність остеокластів залежить від рівня паратиреоїдного гормону, збільшення синтезу та секреції якого призводить до активації функції остеокластів та руйнування кістки.

Існує два типи кісткової тканини – ретикулофіброзна (грубоволокниста) та пластинчаста. Грубоволокниста кісткова тканина присутня у ембріона. У дорослої людини вона розташована в місцях прикріплення сухожиль до кісток, у швах черепа після їх загоєння. Грубоволокниста кісткова тканина містить товсті, невпорядковані пучки колагенових волокон, між якими знаходиться аморфна речовина.

Пластинчаста кісткова тканина утворена кістковими пластинками товщиною від 4 до 15 мікрон, які складаються з остеоцитів, основної речовини, та тонких колагенових волокон. Волокна (колаген I типу), що беруть участь в утворенні кісткових пластинок, лежать паралельно одне одному та орієнтовані в певному напрямку. При цьому волокна сусідніх пластинок різноспрямовані та перехрещуються майже під прямим кутом, що забезпечує більшу міцність кістки.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]