Скелетные соединительные ткани.

Скелетные соединительные ткани – это разновидность соединительных тканей с выраженной механической, опорной функцией, обусловленной наличием плотного межклеточного вещества. К ним относятся хрящевые, костные ткани, а также цемент и дентин зуба.

Общие признаки:

· Общая функция – опорная

· Общий источник развития в эмбриогенезе – мезенхима

· Сходство строения – хрящевые и костные ткани построены клетки и преобладающим по объему межклеточным веществом

Клетки скелетных тканей представлены:

1) «бластами» - клетками с высокой синтетической активностью, образующих межклеточное вещество и обеспечивающих гистогенез соединительных тканей.

2) «цитами» - клетками, поддерживающими структурную организацию зрелых скелетных тканей и обладающими сравнительной низкой синтетической активностью.

3) «кластами» - клетками, активно разрушающими скелетные соединительные ткани.

 

Межклеточное вещество скелетных соединительных тканей

Межклеточное вещество скелетных соединительных тканей состоит из волокон и основного вещества. Волокна преимущественно коллагеновые, образованы в хрящевых тканях коллагеном I и II типа, а в костных – коллагеном I типа.

Основное вещество содержит протеогликаны и гликопротеины, хрящевая ткань включает также большое количество молекул воды.

Особая прочность костной ткани обусловлена высокой степенью минерализации межклеточного вещества, связанной с содержание кристаллов гидроксиапатита.

В хрящевых тканях отсутствую кровеносные сосуды, и питание осуществляется диффузно, в костных тканях питание осуществляется за счет пронизывающих кровеносных сосудов.

Хрящевые ткани

Хрящевые ткани – это скелетные соединительные ткани, состоящие из хрящевых клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества – хрящевого матрикса. Входят в состав органов дыхательной системы, ушной раковины, суставов, межпозвоночных дисков.

Общие свойства хрящевых тканей:

· Низкий уровень метаболизма

· Отсутствие сосудов

· Способность к непрерывному росту

· Прочность и эластичность

Классификация хрящевых тканей основана на особенностях строения их межклеточного вещества:

a) Гиалиновая хрящевая ткань – встречается в местах соединения ребер с грудиной, в гортани, воздухоносных путях, на суставных поверхностях костей.

b) Эластическая хрящевая ткань – встречается в тех органах, где хрящевая основа подвергается изгибам (ушная раковина, рожковидные и клиновидные хрящи гортани).

c) Волокнистая хрящевая ткань – находится в межпозвоночных дисках, полуподвижных сочленениях, в местах перехода волокнистой соединительной ткани в гиалиновый хрящ, где ограниченные движения сопровождаются сильными натяжениями.

Хондрогистогенез

Хондрогистогенез – это процесс развития хрящевой ткани. Выделяют, как эмбриональный, так и постэмбриональный хондрогистогенез.

Стадии развития хрящевой ткани:

1. Образование хондрогенного островка – в месте образования хряща мезенхимальные интенсивно делятся, клетки плотно прилежат друг к другу и формируют скопления – островки.

2. Дифференцировка мезенхимальных клеток островка в хондробласты – характеризуется утратой островков, увеличением размера и объема клеток, формированием в них синтетического аппарата.

3. Образование первичной хрящевой ткани – центральные хондробласты начинают синтезировать и выделять коллаген II типа, который участвует в формировании коллагеновых волокон.

4. Дифференцировка хрящевой ткани – хондробласты начинают синтезировать компоненты межклеточного вещества – сульфатированные гликозоаминогликаны, несвязанные с коллагеновыми белками - протеогликаны, повышение объема межклеточного вещества приводит к тому, что клетки раздвигаются и заключаются в лакуны, где происходит их дифференцировка в хондроциты – клетки с меньшей синтетической активностью.

Мезенхима, окружающая формирующийся хрящ, дает начало надхрящнице, которая состоит из двух слоев: а) внутреннего, включающего камбиальные элементы – прехондробласты; б) наружного, представленного волокнами.

 

Типы хондроцитов

В изогенных группах выделяют три типа хондроцитов:

I. Первый тип характеризуется большим ядром, малым объемом цитоплазмы, большим количеством свободных рибосом, умеренным развитием митохондрий и комплекса Гольджи. Эти клетки характерны для молодого хряща и способны к делению.

II. Второй тип характеризуется меньшим ядром, большим объемом цитоплазмы, хорошо развитой эндоплазматической сетью, митохондриями, комплексом Гольджи. В этих клетках происходит синтез и выделение протеогликанов и гликозоаминогликанов.

III. В третьем типе наблюдается небольшое ядро, обширная цитоплазма, большое количество канала эндоплазматической сети, большое количество митохондрий, хорошо развитый комплекс Гольджи. В этих клетках происходит синтез фибриллярных белков – коллагена и эластина.

Рост хрящевой закладки

1. Интерстициальный рост хряща – рост хряща «изнутри», такой тип роста обусловлен увеличение количества клеток и количества межклеточного вещества. В результате клетки «замуровываются» в межклеточном веществе и некоторое время сохраняют способность к делению. Хондроциты, образовавшиеся из одной клетки и заключенные в одной лакуне, образуют изогенные группы. Такой рост хряща характерен для эмбрионального периода.

2. Аппозиционный рост хряща – рост хряща «снаружи», осуществляется благодаря дифференцировки прехондробластов, которые находятся в надкостнице, в хондробласты, которые превращаются в хондроциты. В результате на поверхности хряща откладываются новые хрящевые массы.

Характеристика клеток хрящевой ткани

· Хондробласты – это молодые уплощенные клетки, способные к синтезу и выделению компонентов межклеточного вещества хрящевой ткани. Они являются разновидностью фибробластов, развиваются из стволовых и полустволовых клеток. Цитоплазма имеет хорошо развитую эндоплазматическую сеть и комплекс Гольджи. При окрашивании цитоплазма клетки оказывается базофильной вследствие большого содержания РНК в ней.

· Хондроциты – основной вид клеток хрящевой ткани. Могут иметь круглую, овальную или полигональную форму в зависимости от степени дифференцировки. Располагаются хондроциты в межклеточном веществе поодиночке или в виде изогенных групп.

· Хондрокласты – разновидность полинуклеарных макрофагов, которые участвуют в разрушении хряща. Они встречаются только при разрушении хрящевой ткани, а в условиях ее нормальной жизнедеятельности не встречаются. По размерам эти клетки крупнее, чем хондроциты и хондробласты, в цитоплазме обнаруживается несколько ядер.

Гиалиновая хрящевая ткань

Гиалиновая хрящевая ткань (стекловидная) – является наиболее распространенным видом хрящевой ткани. Во взрослом организме встречается в месте сочленения ребер с грудиной, в гортани, воздухоносных путях, на поверхности суставов.

В состав ткани входят хондроциты и межклеточное вещество. Хондроциты являются высокоспециализированными клетками, вырабатывающими межклеточное вещество. Имеют овальную или сферическую форму, располагаются поодиночке или в виде изогенных групп, содержащих 8-12 клеток. Хондроциты гиалиновой ткани вырабатываются следующие продукты: коллаген II типа, сульфатированные гликозаминогликаны, гликопротеины.

Межклеточное вещество гиалиновой ткани представлено тремя компонентами: коллагеновыми волокнами (20-25%), протеогликанами (5-10%), интерстициальной водой (65-85%).

Эластическая хрящевая ткань

Эластическая хрящевая ткань образует хрящи, обладающие высокой гибкостью (например, хрящ ушной раковины, хрящи гортани).

Эластическая хрящевая ткань состоит из хондроцитов и межклеточного вещества. Хондроциты располагаются в межклеточном веществе поодиночке или в виде изогенных группы, содержащих до 4-х клеток. Помимо коллагена II типа и гликозоаминогликанов, хондроциты вырабатываю эластин и гликопротеины. Эластин участвует в формирование эластических волокон, образующих густую сеть. Обнаруживается небольшое количество коллагеновых волокон. Основного вещества в данной ткани мало.

Волокнистая хрящевая ткань

Волокнистая хрящевая ткань обладает значительной прочностью, располагается в межпозвоночных дисках, лобковом сочленении, в месте прикрепления сухожилий к костям. Хондроциты ткани имеют удлиненную или округлую форму, располагаются поодиночке или в виде мелких изогенных групп. Эти клетки синтезируют в большом количестве коллаген I типа, меньше коллагена II типа, а также компоненты аморфного вещества.

Костные ткани

Костные ткани – это специализированный тип соединительной ткани, отличающийся высокой степенью минерализации межклеточного вещества, за счет содержания неорганических компонентов, главным образом фосфатов кальция.

Характеристика клеток костных тканей

Клетками костной ткани являются остеобласты, остеоциты и остеокласты.

· Остеобласты – клетки, образующие костную ткань. Функции: выделение компонентов неминерализированного межклеточного вещества, участие в процессах обызвествления, регуляция потока кальция и фосфора в ткани.

a. Активные остеобласты – клетки кубической или призматической формы с тонкими отростками. Содержат крупное ядро, базофильную цитоплазму, хорошо развитый синтетический аппарат. Эти клетки синтезируют коллаген I типа (90%) и другие типы коллагенов (5%), а также протеогликаны, гликопротеины, цитокины, факторы роста и ферменты.

b. Неактивные (покоящиеся) остеобласты – клетки, образующиеся из активных остеобластов, расположенные во внутреннем слое надкостницы. Имеют вид уплощенных клеток с веретенообразным ядром и малым количеством органелл.

· Остеоциты – основной тип клеток зрелой костной ткани. Эти клетки образуются из остеобластов, когда последние полностью оказываются окруженными минерализованным межклеточным веществом. Тела этих клеток располагаются в лакунах, а их отростки выходят в узкие костные канальцы. Функция состоит в поддержании нормальной структуры межклеточного вещества.

· Остеокласты – это гигантские многоядерные клетки, обладающие подвижностью и разрушающие межклеточное вещество. В цитоплазме находится 20-25 ядер, большое количество лизосом, митохондрий и ферментов.