КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: Хрящевая ткань Выполнил: Студент 1-го курса группы ПО Алексеев Дмитрий Данилович Руководитель работы: Николаева Ирина Васильевна к.б.н., доцент кафедры гистологии и микробиологии Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Восточный Федеральный Университет им. М.К. Аммосова» Медицинский институт Кафедра гистологии и микробиологии

Содержание Что такое хрящевая ткань? Гистогенез Строение Классификация Трансплантация Возрастные изменения

Что такое хрящевая ткань? Хрящевая ткань (лат. cartilago) один из видов соединительной ткани, отличается плотным, упругим межклеточным веществом, образующим вокруг клеток-хондроцитов и групп их особые оболочки, капсулы. Важнейшее отличие хрящевой ткани от костной (и большинства других типов тканей) отсутствие внутри хряща нервов и кровеносных сосудов. Если межклеточное вещество однородно, то хрящ называется стекловидным, или гиалиновым, если пронизано волокнами волокнистым, если заключает сеть эластических волокон сетчатым. Снаружи хрящ одет особой соединительно-тканной оболочкой перихондрием, или надхрящницей. Хрящ играет роль твёрдой основы скелета тела животного или образует упругие части костного скелета (одевает концы костей, образуя суставные поверхности, или соединяет кости в виде прослоек например, такую роль играют межпозвоночные диски).

Гистогенез В процессе эмбрионального развития зародыша мезенхима, интенсивно развиваясь, образует островки плотно прилегающих друг к другу клеток протохондральной (пред хрящевой) ткани. Ее клетки характеризуются высокими значениями ядерно-цитоплазматических отношений, мелкими, плотными митохондриями, обилием свободных рибосом и слабым развитием гранулярной эндоплазматической сети. Комплекс Гольджи: в клетках протохондральной ткани рассредоточен в виде небольших цистерн и пузырьков. По мере дифференцировки хондробластов они включаются в процессы синтеза макромолекулярных соединений межклеточного вещества развивающегося хряща, соответственно изменяется их синтетический и секреторный аппарат. Увеличивается объем цитоплазмы и соответственно уменьшается показатель ядерно-цитоплазматических отношений. Возрастает количество цистерн гранулярной эндоплазматической сети. Комплекс Гольджи сосредоточивается вокруг ядра и расширяются его размеры. Увеличивается объем митохондрий преимущественно за счет возрастания массы их матрикса. Наблюдается выведение в окружающее межклеточное вещество содержимого вакуолей клеток. В межклеточное вещество секретируют тропоколлаген и коллагеновые белки, а затем гликозаминогликаны и протеогликаны. Формируется первичная хрящевая (прохондральная) ткань.

Схема последовательных изменений ультраструктурной организации клеток (а, б) при гистогенезе хрящевой ткани млекопитающих (по Кодман, Портер): 1 - комплекс Гольджи; 2 - свободные рибосомы; 3 - эндоплазматическая сеть гранулярная; 4 - уплотненные участки цитоплазмы в области выведения макромолекул; 5 - коллагеновые фибриллы; 6 - область концентрации гликогена; 7 - митохондрии.

Дифференцированный хондробласт морфологически характеризуется хорошо развитой гранулярной эндоплазматической сетью и обширным комплексом Гольджи. В цитоплазме клеток много включений гликогена. Увеличение массы хрящевого зачатка в процессе эмбриогенеза идет как за счет увеличения количества межклеточного вещества, так и за счет размножения хондробластов. По мере накопления межклеточного вещества клетки развивающегося хряща изолируются в отдельных полостях (лакунах) и дифференцируются в зрелые хрящевые клетки - хондроциты. Дальнейший рост хрящевой ткани обеспечивается продолжающимся делением хондроцитов и формированием между дочерними клетками межклеточного вещества. В более поздних стадиях развития ткани образование межклеточного вещества замедляется. Дочерние клетки, оставаясь в одной лакуне или отделяясь друг от друга лишь тонкими перегородками основного вещества, образуют характерные для зрелого хряща изогенные группы клеток (от isos - равный, одинаковый, genesis - происхождение). В дальнейшем рост хрящевой ткани обеспечивается как увеличением ее массы размножением клеток хрящевой закладки и соответственно формированием межклеточного вещества - ее интерстициальным ростом, так и продолжающимся развитием хряща за счет внутреннего - камбиального слоя надхрящницы, клетки которой, размножаясь и дифференцируясь в хондроциты, обусловливают аппозиционный рост ткани. По мере дифференцировки хрящевой ткани интенсивность размножения клеток падает, ядра пикнотизируются, ядрышковый аппарат редуцируется.

Строение Хрящевая ткань Клетки Межклеточное вещество Хондробласты Хондроциты Коллагеновые Эластические Волокна Основное вещество

Хондробласты Хондробласт клетка, входящая в состав хрящевой ткани и имеющая уплощённую форму с развитым эндоплазматическим ретикулумом; относится к наиболее молодым клеткам хряща, формирует внеклеточный матрикс ткани и способна к митотическому делению. Клетки располагаются во внутреннем слое надхрящницы и в толще хрящевой ткани. Клетки данного типа также способны вырабатывать ферменты, приводящие к разрушению межклеточного матрикса хрящевой ткани. Цитоплазма клеток окрашивается базофильно, в процессе дифференцировки клетки превращаются в хондроциты.

Хондроциты Хондроцит основная клетка хрящевой ткани. Формируются из хондробластов, но при этом малоактивные хондроциты сохраняют способность к делению. Хондроциты имеют овальную форму и больший, чем хондробласты, размер. Основная функция синтез и выделение компонентов межклеточного вещества, образующего аморфное вещество и волокнистые структуры хряща. Компоненты межклеточного вещества состоят из воды, протеогликановых агрегатов, гликопротеинов, минеральных веществ. Выделяя компоненты межклеточного вещества хондроциты замуровывают себя в специфических полостях лакунах. При этом агрегаты проницаемы для низкомолекулярных метаболитов. Деятельность хондроцитов увеличивает массу хряща изнутри (интерстициальный рост), что, совместно с хондробластами, позволяет регенерировать повреждённый хрящ.

Коллагеновые волокна Образуются коллагеновые волокна при полимеризации молекул тропоколлагена, имеющих длину около 280 нм и толщину 1,4 нм. Молекулу формируют три полипептидных цепочки, содержащих около тысячи аминокислотных остатков. Из них 1/3 составляет глицин, 1/3 приходится на пролин или лизин и остальное на другие аминокислоты. Молекулы тропоколлагена в коллагеновом волокне продольно ориентированы. Они сдвинуты друг относительно друга на 1/4 своей длины.

Эластические волокна Это волокна диаметром 0,2-10 мкм. В фибробластах синтезируются молекулы белка эластина, содержащего аминокислоты: лизин, пролин, глицин, лейцин и в меньшей степени оксипролин и другие. Внеклеточное формирование эластических волокон происходит в два этапа: 1) расположение фибрилл в виде пучка, 2) пропитывание этого пучка аморфным веществом. Молекулы эластина располагаются в фибриллах без определенной ориентировки (как молекулы в резине). Эластические волокна обладают большой растяжимостью и сравнительно малой прочностью. Модуль упругости их 4-6 кг/см 2. Они обычно анастомозируют друг с другом, образуя широкопетлистую сеть.Переходными формами развития эластического волокна являются окситалановые и элауниновые волокна.

Классификация Хрящевая ткань Гиалиновая Волокнистая Эластическая

Гиалиновая хрящевая ткань Гиалиновая хрящевая ткань (textus cartilaginous hyalinus), называемая еще стекловидной (от греч. hyalos стекло) в связи с ее прозрачностью и голубовато- белым цветом, является наиболее распространенной разновидностью хрящевой ткани. Во взрослом организме гиалиновая ткань встречается на суставных поверхностях костей, в местах соединения ребер с грудиной, в гортани и воздухоносных путях. Большая часть встречающейся в организме у человека гиалиновой хрящевой ткани покрыта надхрящницей (perichondrium) и представляет собой вместе с пластинкой хрящевой ткани анатомические образования хрящи.

Эластическая хрящевая ткань Второй вид хрящевой ткани - эластическая хрящевая ткань (textus cartilagineus elasticus) встречается в тех органах, где хрящевая основа подвергается изгибам (в ушной раковине, рожковидных и клиновидных хрящах гортани и др.). В свежем, нефиксированном состоянии эластическая хрящевая ткань бывает желтоватого цвета и не такая прозрачная, как гиалиновая. По общему плану строения эластический хрящ сходен с гиалиновым. Снаружи он покрыт надхрящницей. Хрящевые клетки (молодые и специализированные хондроциты) располагаются в лакунах поодиночке или образуют изогенные группы.

Волокнистая хрящевая ткань Третий вид хрящевой ткани - волокнистая, или фиброзная, хрящевая ткань (textus cartilaginous fibrosa) находится в межпозвоночных дисках, полуподвижных сочленениях, в местах перехода плотной волокнистой соединительной ткани сухожилий и связок в гиалиновый хрящ, где ограниченные движения сопровождаются сильными натяжениями. Межклеточное вещество содержит параллельно направленные коллагеновые пучки, постепенно разрыхляющиеся и переходящие в гиалиновый хрящ. В хряще имеются полости, в которые заключены хрящевые клетки. Хондроциты располагаются поодиночке или образуют небольшие изогенные группы. Цитоплазма клеток часто бывает вакуолизированной.

Трансплантация Повреждение хрящевой ткани может быть вызвано несколькими причинами, в том числе: травмой, постоянным износом из-за чрезмерного веса или тяжелых физических нагрузок, нарушением обмена веществ, неправильным расположением элементов сустава (например коленного), возрастными изменениями, воспалением. Хрящевая ткань сама почти не восстанавливается. До недавнего времени считалось, что единственным решением при сильном повреждении была замена сустава.

Однако современная медицина предлагает иной способ: трансплантацию (пересадку) хрящевой ткани, хотя здесь имеются некоторые ограничения. Подобный способ лечения рекомендуется в основном для молодых пациентов со средним и обширным повреждением хрящевой ткани и не подходит для пожилых людей с остеоартритом. Трансплантация хрящевой ткани проводится в случае, если размер пораженного участка не более 3-х квадратных сантиметров. Для трансплантации может использоваться несколько видов хрящевой ткани: образец ткани с надкостницы (соединительной пленки, покрывающей кость там, где нет суставных хрящей) костно-хрящевой (трансплантация части хрящевой ткани вместе с кусочками костной, образующая своего рода мозаику на кости сустава) образец пасты стволовых клеток суставного хряща ( часть хрящевой ткани из углубления в центре коленного сустава извлекается и измельчается в специальном растворе, после чего им заполняют место удаленного поврежденного хряща). Трансплантация выращенных из собственного образца клеток хрящевой ткани.

Возрастные изменения Наибольшие изменения наблюдаются в пожилом возрасте, когда уменьшается количество хондробластов в надхрящнице и число делящихся хрящевых клеток. В хондроцитах уменьшается количество гранулярной ЭПС, комплекса Гольджи и митохондрий, утрачивается способность хондроцитов к синтезу гликозаминогликанов и протеогликанов. Снижение количества протеогликанов приводит к уменьшению гидрофильности хрящевой ткани, ослаблению проницаемости хряща и поступлению питательных веществ. Это приводит к обызвествлению хряща, проникновению в него кровеносных сосудов и образованию костного вещества внутри хрящевого.