Опорно-механические разновидности тканей внутренней среды

Хрящевая ткань состоит из клеток хондроцитов (от греч. chondros — хрящ) и межклеточного вещества (матрикса). Хондроциты — крупные, отростчатые клетки. Они активно синтезируют межклеточное вещество хрящевой ткани (матрикс), в состав которого входят коллаген, эластин, гликозамингликаны (среди них преобладает одна из их разновидностей — хондроитинсульфаты). От 65 до 85 % массы межклеточного матрикса занимает вода (рис. 11.4).

Хрящевая ткань

Рис. 11.4. Хрящевая ткань:

А — позвоночные животные; Б — головоногие моллюски: 1 — надхрящница (камбиальные клетки); 2 — хондробласты; 3 — молодые клетки хряща;

  • 4 — межклеточный матрикс (аморфное вещество хряща); 5 — хондроциты
  • (зрелые клетки хряща)1
  • 1 Заварзин, А. А. Сравнительная гистология : учебник / А. А. Заварзин; под ред. О. Г. Строевой.

Хрящевая ткань образует поверхности суставов, входит в состав лицевого черепа, гортани, образует хрящевые кольца в трахее и крупных бронхах. В раннем развитии большая часть скелета состоит из хряща, который в дальнейшем замещается костной тканью. Хрящевая ткань обладает несколькими интересными особенностями:

  • 1) в ней нет кровеносных сосудов. Питание клеток и удаление продуктов метаболизма происходит диффузным путем, через матрикс. В связи с этим, нарушение общего обмена веществ в организме человека (особенно минерального), может привести к отложению в матриксе неорганических солей. Ткань теряет свою проницаемость, эластичность и прочность, в результате этого развиваются остеохондрозы, увеличивается опасность раскалывания хряща;
  • 2) рост хряща и его регенерация идет за счет камбиальных клеток, хондробластов, находящихся в надхрящнице на поверхности хряща. Часть клеток, погруженных в матрикс, тоже сохраняют способность к делению, поэтому хрящ может частично расти изнутри;
  • 3) в зависимости от соотношения клеток, межклеточного вещества и количества волокон в матриксе выделяют несколько разновидностей хрящевой ткани: гиалиновый хрящ (суставной, скелетный), эластический (ушной, хрящи гортани), волокнистый (межпозвонковые хрящи).

Сравнительно-гистологические исследования показывают, что и у беспозвоночных животных в процессе эволюции возникли похожие ткани. Хрящ обнаружен у моллюсков (особенно много его у головоногих моллюсков), у некоторых членистоногих животных. Оказалось, что по своему клеточному и тканевому строению, составу межклеточного матрикса, способу регенерации и роста хрящ беспозвоночных, особенно головоногих моллюсков, практически идентичен хрящу позвоночных. Это является ярким примером эволюционных параллелизмов в развитии тканей у филогенетически различных групп животных: сходные функциональные задачи привели к возникновению сходных по структуре хрящевых тканей.

Костная ткань есть только у позвоночных животных. Основу этой ткани составляют клетки, которые синтезируют межклеточный матрикс и контролируют его состав.

Основные клетки костной ткани — остеоциты (от лат. os — кость). Матрикс кости включает коллагеновые белки, гликопротеины, глико- замингликаны и воду (до 25 %). Основным минеральным компонентом матрикса является комплексная кальциевая соль — гидроксиапатит Са10 (Р04)6 (ОН)2. Кроме кальция и фосфора, в костном матриксе находятся десятки элементов таблицы Менделеева. Кость — основное депо минеральных солей и ионов в организме.

Еще одна важная функция костной ткани — участие в кроветворении. Красный костный мозг, находящийся внутри костей, не может функционировать без контакта с костными клетками (непосредственного и гуморального).

Костная ткань прошла в эволюции позвоночных несколько стадий своего развития. У низших позвоночных (рыб, амфибий) она представлена нерегулярной костной тканью, ее называют грубоволокнистой. Остеоциты и волокна матрикса в ней располагаются хаотически, неупорядоченно. Такая ткань менее прочна.

У высших позвоночных (рептилий, птиц, млекопитающих) преобладает пластинчатая костная ткань. В ней клетки располагаются упорядоченно, формируя вокруг кровеносных сосудов кольцеобразные костные пластинки. Несколько таких пластинок формируют структурно-функциональную единицу костной ткани — остеон. В каждой пластинке остеона ориентация волокон матрикса отличается от ориентации в соседней пластинке. Создается очень прочная конструкция кости (рис. 11.5).

Костная ткань, в отличие от хрящевой, вся пронизана кровеносными сосудами, и питание остеоцитов осуществляется по узким канальцам, пронизывающих матрикс костной ткани.

Кость и костная ткань

Рис. 11.5. Кость и костная ткань:

А — строение трубчатой кости; Б — участок костной ткани (световой микроскоп): 1 — надкостница (камбиальные клетки); 2 — стенка трубчатой кости (компактное вещество кости); 3 — кровеносный сосуд, входящий в кость; 4 — каналы внутри кости с кровеносными сосудами; 5 — остеон;

6 — концентрические костные пластинки, образующие остеон

Рост и регенерация кости осуществляется за счет надкостницы, где сосредоточены камбиальные клетки костной ткани — остеобласты. По мере старения клеток кости они и компоненты матрикса отмирают и уничтожаются специальными макрофагами костной ткани — остеокластами (пожирателями кости).

Нарушение обмена веществ серьезно влияет на состояние костной ткани. При недостатке у детей витамина Д плохо идет минерализация скелета и развивается рахит. Существуют и более серьезные поражения костей — остеопорозы. Они приводят к хрупкости костей, нарушению минерального баланса в организме. Причины остеопорозов различны: наследственные заболевания, нарушением гормонального баланса в организме, длительная неподвижность, нарушение питания.

При переломах кости сначала формируется хрящевая «заплата», которая затем замещается костной тканью. Большой вклад в изучении и лечение костной ткани внес выдающийся российский хирург Г. А. Илизаров. Его методы лечения переломов кости (знаменитый аппарат Илизарова) применяются во всем мире, а основанный им научно-исследовательский и клинический институт в г. Кургане — ныне мировой центр лечения и хирургии костной ткани. Именно при лечении костной ткани впервые успешно применили стромальную терапию — выращивание новой костной ткани из стволовых клеток человека и имплантацию ее на место поврежденных суставов и костей.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >