3. Kaulu uzbūve
4. Osteohistoģenēze
1. Skeleta saistaudi ietver skrimšļains un kaulu audi, kas veic atbalsta, aizsargfunkcijas un mehāniskās funkcijas, kā arī piedalās minerālvielu metabolismā organismā.
Skrimšļa audi sastāv no šūnām – hondrocītiem, hondroblastiem un blīvas starpšūnu vielas, kas sastāv no amorfiem un šķiedru komponentiem. Hondroblasti atrodas atsevišķi gar perifēriju skrimšļa audi. Tās ir iegarenas, saplacinātas šūnas ar bazofīlu citoplazmu, kas satur labi attīstītu granulētu endoplazmas tīklu un Golgi aparātu. Šīs šūnas sintezē starpšūnu vielas sastāvdaļas, izdala tās starpšūnu vidē un pakāpeniski diferencējas par galīgajām skrimšļa audu šūnām - hondrocīti. Hondroblastiem ir spēja mitotiski dalīties. Perihondrijā, kas ieskauj skrimšļaudus, ir neaktīvas, slikti diferencētas hondroblastu formas, kas noteiktos apstākļos diferencējas hondroblastos, kas sintezē starpšūnu vielu, un pēc tam hondrocītos.
Hondrocīti pēc brieduma, pēc morfoloģijas un funkcijas, ir sadalīti I, II un III tipa šūnās. Visu veidu hondrocīti ir lokalizēti skrimšļa audu dziļākajos slāņos īpašos dobumos - spraugas. Jaunie hondrocīti (I tips) dalās mitotiski, bet meitas šūnas nonāk tajā pašā spraugā un veido šūnu grupu – izogēnu grupu. Izogēnā grupa ir kopīga skrimšļa audu strukturālā un funkcionālā vienība. Hondrocītu atrašanās vieta izogēnās grupās dažādos skrimšļa audos nav vienāda.
Starpšūnu viela skrimšļa audi sastāv no šķiedraina komponenta (kolagēna vai elastīgās šķiedras) un amorfas vielas, kas satur galvenokārt sulfātus glikozaminoglikānus (galvenokārt hondroitīnsulfurskābes), kā arī proteoglikānus. Glikozoaminoglikāni saistās liels skaitsūdeni un nosaka starpšūnu vielas blīvumu. Turklāt amorfā viela satur ievērojamu daudzumu minerālvielu, kas neveido kristālus. Parasti skrimšļa audos asinsvadu nav.
Atkarībā no starpšūnu vielas struktūras skrimšļa audus iedala hialīnajos, elastīgajos un šķiedrainajos skrimšļaudos.
Hialīna skrimšļa audi ko raksturo tikai kolagēna šķiedru klātbūtne starpšūnu vielā. Šajā gadījumā šķiedru un amorfās vielas refrakcijas indekss ir vienāds un tāpēc šķiedras starpšūnu vielā nav redzamas histoloģiskajos preparātos. Tas arī izskaidro zināmu skrimšļu caurspīdīgumu, kas sastāv no hialīna skrimšļa audiem. Hondrocīti hialīna skrimšļa audu izogēnās grupās ir sakārtoti rozešu veidā. Fizikālo īpašību ziņā hialīna skrimšļa audus raksturo caurspīdīgums, blīvums un zema elastība. Cilvēka organismā hialīna skrimšļa audi ir plaši izplatīti un ir daļa no lielajiem balsenes skrimšļiem. (vairogdziedzeris un krikoīds), traheja un lielie bronhi, veido ribu skrimšļainās daļas, aptver kaulu locītavu virsmas. Turklāt gandrīz visi ķermeņa kauli to attīstības laikā iziet cauri hialīna skrimšļa stadijai.
Elastīgi skrimšļa audi ko raksturo gan kolagēna, gan elastīgo šķiedru klātbūtne starpšūnu vielā. Šajā gadījumā elastīgo šķiedru refrakcijas indekss atšķiras no amorfas vielas refrakcijas indeksa un tāpēc elastīgās šķiedras ir skaidri redzamas histoloģiskajos preparātos. Hondrocīti izogēnās grupās elastīgajos audos ir sakārtoti kolonnu vai kolonnu veidā. Fizikālo īpašību ziņā elastīgie skrimšļa audi ir necaurspīdīgi, elastīgi, mazāk blīvi un mazāk caurspīdīgi nekā hialīna skrimšļa audi. Tā ir daļa no elastīgs skrimslis: ārējā dzirdes kanāla auss un skrimšļa daļa, ārējā deguna skrimšļi, mazie balsenes un vidējo bronhu skrimšļi, kā arī veido epiglota pamatu.
Šķiedru skrimšļa audi ko raksturo spēcīgu paralēlu kolagēna šķiedru saišķu saturs starpšūnu vielā. Šajā gadījumā hondrocīti atrodas starp šķiedru saišķiem ķēžu veidā. Pēc fizikālajām īpašībām to raksturo augsta izturība. Ķermenī tas atrodas tikai ierobežotās vietās: tas ir daļa no starpskriemeļu diskiem (šķiedru gredzens), un lokalizējas arī saišu un cīpslu piestiprināšanas vietās pie hialīna skrimšļiem. Šajos gadījumos ir skaidri redzama pakāpeniska saistaudu fibrocītu pāreja uz skrimšļa audu kondrocītiem.
Ir šādi divi jēdzieni, kurus nevajadzētu sajaukt - skrimšļa audi un skrimšļi. Skrimšļa audi- tas ir saistaudu veids, kura struktūra ir aprakstīta iepriekš. Skrimslis ir anatomisks orgāns, kas sastāv no skrimšļa audiem un perihondrijs. Perikondrijs no ārpuses aptver skrimšļa audus (izņemot locītavu virsmu skrimšļaudus) un sastāv no šķiedru saistaudiem.
Perihondrijam ir divi slāņi:
ārējais - šķiedrains;
iekšējais - šūnu vai kambiāls (dīgļu).
Slikti diferencētas šūnas ir lokalizētas iekšējā slānī - prehondroblasti un neaktīvos hondroblastus, kas embrionālās un reģeneratīvās histoģenēzes procesā vispirms pārvēršas hondroblastos un pēc tam hondrocītos. Šķiedru slānis satur asinsvadu tīklu. Līdz ar to perikondrijs kā skrimšļa sastāvdaļa pilda šādas funkcijas: nodrošina avaskulāro skrimšļa audu trofismu; aizsargā skrimšļa audus; nodrošina skrimšļa audu atjaunošanos, kad tie ir bojāti.
Locītavu virsmu hialīna skrimšļa audu trofismu nodrošina locītavu sinoviālais šķidrums, kā arī no kaulaudu traukiem.
Attīstība skrimšļa audi Un skrimslis(hondroistoģenēze) tiek veikta no mezenhīma. Sākotnēji mezenhimālās šūnas vietās, kur veidojas skrimšļa audi, intensīvi vairojas, kļūst noapaļotas un veido fokusa šūnu kopas - hondrogēnas saliņas. Tad šīs noapaļotās šūnas diferencējas hondroblastos, sintezē un atbrīvo fibrilārus proteīnus starpšūnu vidē. Tad hondroblasti diferencējas I tipa hondrocītos, kas sintezē un izdala ne tikai olbaltumvielas, bet arī glikozaminoglikānus un proteoglikānus, tas ir, veido starpšūnu vielu. Nākamais skrimšļa audu attīstības posms ir hondrocītu diferenciācijas stadija, kuras laikā parādās II un III tipa hondrocīti un veidojas spraugas. Perikondrijs veidojas no mezenhīma, kas ieskauj skrimšļa salas. Skrimšļa attīstības laikā tiek novēroti divu veidu skrimšļa augšana: intersticiāla augšana - sakarā ar hondrocītu proliferāciju un to starpšūnu vielas izdalīšanos; opozīcijas augšana - sakarā ar perihondrium hondroblastu aktivitāti un skrimšļa audu pārklājumu gar skrimšļa perifēriju.
Ar vecumu saistītas izmaiņas lielākā mērā atzīmēts hialīna skrimšļaudos. Vecā un senilajā vecumā kalcija sāļu nogulsnēšanās tiek novērota dziļajos hialīna skrimšļa slāņos (skrimšļa krīta veidošanās), asinsvadu dīgtspēja šajā zonā un pēc tam kalcificēto skrimšļa audu aizstāšana ar kaulaudiem - pārkaulošanās. Elastīgie skrimšļa audi nenotiek pārkaļķošanās un pārkaulošanās, tomēr arī vecumdienās samazinās skrimšļa elastība.
2. Kaulu audi ir saistaudu veids un sastāv no šūnām un starpšūnu vielas, kas satur lielu daudzumu minerālsāļu, galvenokārt kalcija fosfātu. Minerālvielas veido 70% no kaulaudiem, organiskās vielas - 30%.
Kaulu audu funkcijas:
mehānisks;
aizsargājošs;
līdzdalība organisma minerālvielu metabolismā - kalcija un fosfora depo.
Kaulu šūnas: osteoblasti, osteocīti, osteoklasti. Galvenās šūnas izveidotajos kaulaudos ir osteocīti. Tās ir procesa formas šūnas ar lielu kodolu un vāju citoplazmu (kodola tipa šūnas). Šūnu ķermeņi ir lokalizēti kaulu dobumos - lakūnās, bet procesi - kaulu kanāliņos. Daudzi kaulu kanāliņi, kas anastomozējas viens ar otru, iekļūst visā kaulaudos, sazinoties ar perivaskulārajām telpām un veido drenāžas sistēma kaulu audi. Šī drenāžas sistēma satur audu šķidrumu, caur kuru tiek nodrošināta vielu apmaiņa ne tikai starp šūnām un audu šķidrumu, bet arī ar starpšūnu vielu. Osteocītu ultrastrukturālo organizāciju raksturo vāji definēta granulēta endoplazmatiskā tīkla klātbūtne citoplazmā, neliels skaits mitohondriju un lizosomu un nav centriolu. Kodolā dominē heterohromatīns. Visi šie dati liecina, ka osteocītiem ir nenozīmīga funkcionālā aktivitāte, kas sastāv no metabolisma uzturēšanas starp šūnām un starpšūnu vielu. Osteocīti ir galīgā šūnu forma un nedalās. Tie veidojas no osteoblastiem.
Osteoblasti atrodami tikai jaunattīstības kaulaudos. Tie nav sastopami izveidotajos kaulaudos, bet parasti atrodas periosteum neaktīvā formā. Kaulu audu attīstībā tie aptver katras kaula plāksnes perifēriju, cieši blakus viens otram, veidojot sava veida epitēlija slāni. Šādu aktīvi funkcionējošu šūnu forma var būt kubiska, prizmatiska vai leņķiska. Osteoblastu citoplazma satur labi attīstītu granulu Endoplazmatiskais tīkls un lamelārais Golgi komplekss, daudzi mitohondriji. Šī ultrastrukturālā organizācija norāda, ka šīs šūnas sintezējas un izdalās. Patiešām, osteoblasti sintezē kolagēna proteīnu un glikozaminoglikānus, kas pēc tam tiek atbrīvoti starpšūnu telpā. Pateicoties šīm sastāvdaļām, veidojas kaulu audu organiskā matrica. Tad šīs pašas šūnas nodrošina starpšūnu vielas mineralizāciju, izdalot kalcija sāļus. Pakāpeniski, izdalot starpšūnu vielu, tie kļūst sienā un pārvēršas par osteocītiem. Šajā gadījumā intracelulārie organoīdi ir ievērojami samazināti, tiek samazināta sintētiskā un sekrēcijas aktivitāte, saglabājas osteocītiem raksturīgā funkcionālā aktivitāte. Osteoblasti, kas lokalizēti periosta kambiālajā slānī, ir neaktīvā stāvoklī, un transporta organelli ir vāji attīstīti. Kad šīs šūnas tiek kairinātas (traumu, kaulu lūzumu u.c. gadījumā), citoplazmā ātri veidojas graudains endoplazmatiskais tīklojums un lamelārais komplekss, notiek aktīva kolagēna un glikozaminoglikānu sintēze un atbrīvošanās, veidojas organiskā matrica. (kaulu kalluss), un pēc tam galīgo kaulaudu veidošanos. Tādā veidā periosta osteoblastu aktivitātes dēļ notiek kaulu atjaunošanās, kad tie ir bojāti.
Oteoklasti- izveidotajos kaulaudos nav kaulus destruktīvu šūnu. Bet tie atrodas periostē un kaulu audu iznīcināšanas un pārstrukturēšanas vietās. Tā kā ontoģenēzes laikā nepārtraukti tiek veikti vietējie kaulu audu pārstrukturēšanas procesi, šajās vietās noteikti ir sastopami osteoklasti. Embrionālās osteohistoģenēzes procesā šīm šūnām ir svarīga loma, un tās ir sastopamas lielā skaitā. Osteoklastiem ir raksturīga morfoloģija: pirmkārt, šīs šūnas ir daudzkodolu (3-5 vai vairāk kodoli), otrkārt, tās ir diezgan lielas šūnas (ap 90 mikronu diametrā), treškārt, tām ir raksturīga forma - šūna ir ovālas formas. , bet tā daļa, kas atrodas blakus kaulaudiem, ir plakana. Šajā gadījumā plakanajā daļā izšķir divas zonas:
centrālā daļa ir gofrēta un satur daudzas krokas un salas;
perifērā (caurspīdīgā) daļa cieši saskaras ar kaulaudiem.
Šūnas citoplazmā zem kodoliem ir daudz dažāda izmēra lizosomu un vakuolu. Osteoklastu funkcionālā aktivitāte izpaužas šādi: šūnu bāzes centrālajā (gofrētajā) zonā no citoplazmas izdalās ogļskābe un proteolītiskie enzīmi. Izdalītā ogļskābe izraisa kaulu audu demineralizāciju, un proteolītiskie enzīmi iznīcina starpšūnu vielas organisko matricu. Kolagēna šķiedru fragmentus fagocitizē osteoklasti un iznīcina intracelulāri. Izmantojot šos mehānismus, ir rezorbcija(iznīcināšana) kaulaudiem un tāpēc osteoklasti parasti tiek lokalizēti kaulaudu padziļinājumos. Pēc kaulaudu iznīcināšanas osteoblastu aktivitātes dēļ, kas izplūst no asinsvadu saistaudiem, tiek veidoti jauni kaulaudi.
Starpšūnu viela Kaulu audi sastāv no maltas vielas un šķiedrām, kas satur kalcija sāļus. Šķiedras sastāv no I tipa kolagēna un ir salocītas kūlīšos, kas var būt paralēli (sakārtoti) vai nesakārtoti, uz kuru pamata tiek veikta kaulaudu histoloģiskā klasifikācija. Kaulu audu galvenā viela, tāpat kā cita veida saistaudi, sastāv no glikozaminoglikāniem un proteoglikāniem, taču šo vielu ķīmiskais sastāvs atšķiras. Jo īpaši kaulu audos ir mazāk hondroitīna sērskābes, bet vairāk citronskābes un citas skābes, kas veido kompleksus ar kalcija sāļiem. Kaulu audu attīstības procesā vispirms veidojas organiskās matricas viela un kolagēna (oseina, II tipa kolagēna) šķiedras, un pēc tam tajās nogulsnējas kalcija sāļi (galvenokārt fosfāti). Kalcija sāļi veido hidroksilapatīta kristālus, kas nogulsnējas gan amorfā vielā, gan šķiedrās, bet neliela daļa sāļu nogulsnējas amorfā veidā. Nodrošinot kaulu stiprumu, kalcija fosfāta sāļi ir arī kalcija un fosfora depo organismā. Tāpēc kaulu audi piedalās minerālu metabolismā.
Kaulu audu klasifikācija
Ir divu veidu kaulu audi:
retikulofibrozs (rupji šķiedrains);
slāņveida (paralēli šķiedraina).
IN retikulofibrozs kaulu audi kolagēna šķiedru kūļi ir biezi, līkumoti un sakārtoti nesakārtoti. Mineralizētajā starpšūnu vielā osteocīti nejauši atrodas spraugās. Lamelāri kaulaudi sastāv no kaulu plāksnēm, kurās kolagēna šķiedras vai to kūlīši atrodas paralēli katrā plāksnē, bet taisnā leņķī pret šķiedru gaitu blakus plāksnēs. Osteocīti atrodas starp plāksnēm lacūnās, savukārt to procesi iziet cauri plāksnēm kanāliņos.
Cilvēka ķermenī kaulu audi ir gandrīz tikai slāņveida formā. Retikulofibrozie kaulaudi rodas tikai kā dažu kaulu (parietālo, frontālo) attīstības stadija. Pieaugušajiem tie atrodas cīpslu piestiprināšanas zonā pie kauliem, kā arī galvaskausa ossificēto šuvju vietā (priekšējā kaula šuvju sagitālā šuve).
Pētot kaulaudu, jādiferencē kaulaudu un kaula jēdzieni.
3. Kauls ir anatomisks orgāns, kura galvenā strukturālā sastāvdaļa ir kaulu. Kauls kā orgāns sastāv no šādus elementus:
kauls;
periosts;
kaulu smadzenes (sarkans, dzeltens);
asinsvadi un nervi.
periosts (periosts) ieskauj kaulu audus gar perifēriju (izņemot locītavu virsmas), un tā struktūra ir līdzīga perihondrijam. Periosts ir sadalīts ārējos šķiedru un iekšējos šūnu vai kambijas slāņos. Iekšējais slānis satur osteoblastus un osteoklastus. Izteikts asinsvadu tīkls ir lokalizēts periostē, no kura mazie trauki caur perforējošiem kanāliem iekļūst kaulaudos. Sarkanās kaulu smadzenes tiek uzskatītas par neatkarīgu orgānu un pieder pie hematopoēzes un imunoģenēzes orgāniem.
Kauls veidojušos kaulos tas ir attēlots tikai slāņainā veidā, tomēr dažādos kaulos, viena un tā paša kaula dažādās daļās, tam ir atšķirīga struktūra. Plakanajos kaulos un cauruļveida kaulu epifīzēs kaulu plāksnes veido šķērsstieņus (trabekulas), kas veido spožkaulu. Cauruļveida kaulu diafīzēs plāksnes atrodas blakus viena otrai un veido kompaktu vielu. Tomēr pat kompaktā vielā dažas plāksnes veido osteonus, bet citas ir izplatītas.
Cauruļveida kaula diafīzes struktūra
Cauruļveida kaula diafīzes šķērsgriezumā ir nākamie slāņi:
periosts (periosts);
parasto vai vispārīgo plākšņu ārējais slānis;
osteona slānis;
kopējo vai vispārējo plākšņu iekšējais slānis;
iekšējā šķiedraina lamina endosteum.
Ārējās kopējās plāksnes atrodas zem periosta vairākos slāņos, bet neveido pilnīgus gredzenus. Osteocīti atrodas starp plāksnēm lacūnās. Caur ārējām plāksnēm iziet perforācijas kanāli, caur kuriem perforējošās šķiedras un trauki no periosta iekļūst kaulaudos. Ar perforējošu trauku palīdzību tiek nodrošināta trofisms kaulaudos, un perforējošās šķiedras savieno periostu ar kaulaudiem.
Osteona slānis sastāv no divām sastāvdaļām: osteoniem un ievietošanas plāksnēm starp tām. Osteons- ir cauruļveida kaula kompaktās vielas struktūrvienība. Katrs osteons ietver:
5-20 koncentriski slāņainas plāksnes;
osteona kanāls, kurā iziet asinsvadi (arterioli, kapilāri, venulas).
Starp blakus esošo osteonu kanāli ir anastomozes. Osteoni veido lielāko daļu cauruļveida kaula diafīzes kaulaudu. Tie atrodas gareniski gar cauruļveida kaulu atbilstoši spēka un smaguma līnijām un nodrošina atbalsta funkciju. Kad kaulu lūzuma vai izliekuma rezultātā mainās spēka līniju virziens, osteoklasti iznīcina nenesošos osteonus. Taču šādi osteoni netiek pilnībā iznīcināti, un daļa osteona kaulu plākšņu visā garumā tiek saglabāta un šādas atlikušās osteonu daļas tiek sauktas. ievietot plāksnes. Pēcdzemdību ontoģenēzes laikā kaulu audi tiek pastāvīgi pārstrukturēti - daži osteoni tiek iznīcināti (resorbēti), citi veidojas, un tāpēc starp osteoniem vienmēr atrodas starpkalāru plāksnes kā iepriekšējo osteonu paliekas.
Iekšējais slānis kopējie ieraksti ir līdzīga ārējai struktūrai, bet tā ir mazāk izteikta, un diafīzes pārejas zonā uz epifīzēm kopējās plāksnes turpinās trabekulās.
Endosteum - plāna saistaudu plāksne izklāj diafīzes kanāla dobumu. Slāņi endosteumā nav skaidri definēti, bet starp šūnu elementiem ir osteoblasti un osteoklasti.
Skrimšļa audi (textus cartilaginus) veido locītavu skrimšļus, starpskriemeļu diskus, balsenes skrimšļus, traheju, bronhus un ārējo degunu. Skrimšļa audi sastāv no skrimšļa šūnām (hondroblastiem un hondrocītiem) un blīvas, elastīgas starpšūnu vielas.
Skrimšļa audi satur apmēram 70-80% ūdens, 10-15% organisko vielu, 4-7% sāļu. Apmēram 50-70% no skrimšļa audu sausnas ir kolagēns. Starpšūnu viela (matrica), ko ražo skrimšļa šūnas, sastāv no sarežģītiem savienojumiem, kas ietver proteoglikānus. hialuronskābe, glikozaminoglikāna molekulas. Skrimšļa audos ir divu veidu šūnas: hondroblasti (no grieķu chondros — skrimslis) un hondrocīti.
Hondroblasti ir jaunas apaļas vai olveida šūnas, kas spēj dalīties mitotiski. Tie ražo skrimšļa starpšūnu vielas sastāvdaļas: proteoglikānus, glikoproteīnus, kolagēnu, elastīnu. Hondroblastu citolemma veido daudzus mikrovilliņus. Citoplazma ir bagāta ar RNS, labi attīstītu endoplazmas tīklu (granulētu un negranulētu), Golgi kompleksu, mitohondrijiem, lizosomām un glikogēna granulām. Hondroblastu kodolā, kas bagāts ar aktīvo hromatīnu, ir 1-2 nukleoli.
Hondrocīti ir nobriedušas lielas skrimšļa audu šūnas. Tie ir apaļi, ovāli vai daudzstūra formas, ar procesiem un attīstītām organellām. Hondrocīti atrodas dobumos - lakūnās, ko ieskauj starpšūnu viela. Ja spraugā ir viena šūna, tad šādu spraugu sauc par primāro. Visbiežāk šūnas atrodas izogēnu grupu veidā (2-3 šūnas), kas aizņem sekundārās spraugas dobumu. Lakunas sienas sastāv no diviem slāņiem: ārējais slānis, ko veido kolagēna šķiedras, un iekšējais slānis, kas sastāv no proteoglikānu agregātiem, kas nonāk saskarē ar skrimšļa šūnu glikokaliksu.
Skrimšļa strukturālā un funkcionālā vienība ir hondrons, ko veido šūna vai izogēna šūnu grupa, pericelulāra matrica un lakuna kapsula.
Skrimšļa audu barošana notiek, izkliedējot vielas no perikondrija asinsvadiem. Locītavu skrimšļa audos barības vielas iekļūt no sinoviālā šķidruma vai no blakus esošā kaula traukiem. Nervu šķiedras ir lokalizētas arī perihondrijā, no kurienes atsevišķi mīksto nervu šķiedru zari var iekļūt skrimšļa audos.
Atbilstoši skrimšļa audu strukturālajām iezīmēm izšķir trīs skrimšļu veidus: hialīnu, šķiedru un elastīgo skrimšļu.
Hialīna skrimslis, no kuriem cilvēkiem veidojas elpceļu skrimšļi, ribu krūšu gali un kaulu locītavu virsmas. Gaismas mikroskopā tā galvenā viela šķiet viendabīga. Skrimšļa šūnas vai to izogēnās grupas ieskauj oksifila kapsula. Diferencētās skrimšļa zonās izšķir bazofīlo zonu, kas atrodas blakus kapsulai, un oksifīlo zonu, kas atrodas ārpus tās; Kopumā šīs zonas veido šūnu teritoriju jeb hondrīna bumbu. Par skrimšļa audu funkcionālo vienību - hondronu parasti tiek uzskatīts hondrocītu komplekss ar hondrolodi. Galvenā viela starp hondroniem tiek saukta par starpteritoriālajām telpām.
Elastīgs skrimslis(sinonīms: retikulārs, elastīgs) atšķiras no hialīna ar elastīgo šķiedru sazarotu tīklu klātbūtni zemes vielā. No tā ir uzbūvēti balsenes auss skrimšļi, epiglottis, Wrisberg un Santorini skrimšļi.
Šķiedru skrimslis(saistaudu sinonīms), kas atrodas vietās, kur pāriet blīvi šķiedraini saistaudi hialīna skrimslis un atšķiras no pēdējās ar īstu kolagēna šķiedru klātbūtni galvenajā vielā.
7. Kaulu audi - atrašanās vieta, struktūra, funkcijas
Kaulu audi ir saistaudu veids un sastāv no šūnām un starpšūnu vielas, kas satur lielu daudzumu minerālsāļu, galvenokārt kalcija fosfātu. Minerālvielas veido 70% kaulu audu, organiskās vielas – 30%.
Kaulu audu funkcijas:
1) atbalstot;
2) mehāniskā;
3) aizsargājošs (mehāniskā aizsardzība);
4) dalība organisma minerālvielu metabolismā (kalcija un fosfora depo).
Kaulu šūnas - osteoblasti, osteocīti, osteoklasti. Galvenās šūnas izveidotajos kaulaudos ir osteocīti. Tās ir procesa formas šūnas ar lielu kodolu un vāji izteiktu citoplazmu (kodola tipa šūnas). Šūnu ķermeņi ir lokalizēti kaulu dobumos (lakūnās), un procesi atrodas kaulu kanāliņos. Daudzi kaulu kanāliņi, kas anastomozējas viens ar otru, iekļūst kaulaudos, sazinoties ar perivaskulāro telpu, veidojot kaulaudu drenāžas sistēmu. Šī drenāžas sistēma satur audu šķidrumu, caur kuru tiek nodrošināta vielmaiņa ne tikai starp šūnām un audu šķidrumu, bet arī starpšūnu vielā.
Osteocīti ir galīgā šūnu forma un nedalās. Tie veidojas no osteoblastiem.
Osteoblasti atrodami tikai jaunattīstības kaulaudos. Veidotajos kaulaudos tie parasti atrodas neaktīvā formā periostā. Kaulu audu attīstībā osteoblasti aptver katras kaula plāksnes perifēriju, cieši blakus viens otram.
Šo šūnu forma var būt kubiska, prizmatiska un leņķiska. Osteoblastu citoplazmā ir labi attīstīts endoplazmatiskais tīkls, lamelārais Golgi komplekss un daudz mitohondriju, kas liecina par šo šūnu augsto sintētisko aktivitāti. Osteoblasti sintezē kolagēnu un glikozaminoglikānus, kas pēc tam tiek izdalīti starpšūnu telpā. Pateicoties šīm sastāvdaļām, veidojas kaulu audu organiskā matrica.
Šīs šūnas nodrošina starpšūnu vielas mineralizāciju, izdalot kalcija sāļus. Pakāpeniski izdalot starpšūnu vielu, tie kļūst netīri un pārvēršas par osteocītiem. Šajā gadījumā intracelulārie organoīdi ir ievērojami samazināti, tiek samazināta sintētiskā un sekrēcijas aktivitāte, saglabājas osteocītiem raksturīgā funkcionālā aktivitāte. Osteoblasti, kas lokalizēti periosta kambija slānī, ir neaktīvā stāvoklī, un to sintētiskās un transporta organellas ir vāji attīstītas. Kad šīs šūnas tiek kairinātas (traumu, kaulu lūzumu u.c. gadījumā), citoplazmā ātri veidojas granulēts EPS un lamelārais komplekss, notiek aktīva kolagēna un glikozaminoglikānu sintēze un atbrīvošanās, veidojas organiska matrica (kalluss), un tad galīgo kaulu audu veidošanās. Tādā veidā periosta osteoblastu aktivitātes dēļ notiek kaulu atjaunošanās, kad tie ir bojāti.
Osteoklasti– kaulus destruktīvas šūnas nav izveidotajos kaulaudos, bet atrodas periostē un kaulu audu iznīcināšanas un pārstrukturēšanas vietās. Tā kā ontoģenēzes laikā nepārtraukti tiek veikti lokālie kaulu audu pārstrukturēšanas procesi, šajās vietās noteikti ir arī osteoklasti. Embrionālās osteohistoģenēzes procesā šīm šūnām ir ļoti svarīga loma un tās ir sastopamas lielā skaitā. Osteoklastiem ir raksturīga morfoloģija: šīs šūnas ir daudzkodolu (3 - 5 un vairāk kodoli), tām ir diezgan lieli izmēri (ap 90 mikroni) un raksturīga forma - ovāla, bet šūnas daļa, kas atrodas blakus kaulaudiem, ir plakana. Plakanajā daļā var izšķirt divas zonas: centrālā (rievota daļa, kas satur neskaitāmas krokas un procesus, un perifērā daļa (caurspīdīga) ciešā saskarē ar kaulaudiem.Šūnas citoplazmā zem kodoliem atrodas ir daudz dažādu izmēru lizosomu un vakuolu.
Osteoklastu funkcionālā aktivitāte izpaužas šādi: šūnu bāzes centrālajā (gofrētajā) zonā no citoplazmas izdalās ogļskābe un proteolītiskie enzīmi. Izdalītā ogļskābe izraisa kaulu audu demineralizāciju, un proteolītiskie enzīmi iznīcina starpšūnu vielas organisko matricu. Kolagēna šķiedru fragmentus fagocitizē osteoklasti un iznīcina intracelulāri. Izmantojot šos mehānismus, notiek kaulu audu rezorbcija (iznīcināšana), un tāpēc osteoklasti parasti tiek lokalizēti kaulu audu padziļinājumos. Pēc kaulaudu iznīcināšanas osteoblastu aktivitātes dēļ, kas izplūst no asinsvadu saistaudiem, tiek veidoti jauni kaulaudi.
Starpšūnu viela kaulu audi sastāv no pamata (amorfas) vielas un šķiedrām, kas satur kalcija sāļus. Šķiedras sastāv no kolagēna un ir salocītas kūlīšos, kas var būt paralēli (sakārtoti) vai nesakārtoti, uz kuru pamata tiek veikta kaulaudu histoloģiskā klasifikācija. Kaulu audu galvenā viela, tāpat kā citi saistaudu veidi, sastāv no glikozamīnerģiskajiem un proteoglikāniem.
Kaulaudos ir mazāk hondroitīnsērskābes, bet vairāk citronskābes un citas, kas veido kompleksus ar kalcija sāļiem. Kaulu audu attīstības laikā vispirms veidojas organiskā matrica - galvenā viela un kolagēna šķiedras, un pēc tam tajās tiek nogulsnēti kalcija sāļi. Tie veido kristālus – hidroksilapatītus, kas nogulsnējas gan amorfā vielā, gan šķiedrās. Nodrošinot kaulu stiprumu, kalcija fosfāta sāļi ir arī kalcija un fosfora depo organismā. Tādējādi kaulu audi piedalās ķermeņa minerālu metabolismā.
Pētot kaulaudus, skaidri jānošķir arī jēdzieni “kaulu audi” un “kauls”.
Kauls ir orgāns, kura galvenā strukturālā sastāvdaļa ir kaulu audi.
Kaulu audu klasifikācija
Skeleta-muskuļu sistēmas pamatā ir skrimšļa audi. Tā ir arī daļa no sejas struktūrām, kļūstot par muskuļu un saišu piestiprināšanas vietu. Skrimšļa histoloģiju pārstāv neliels skaits šūnu struktūru, šķiedru veidojumu un barības vielu. Tas nodrošina pietiekamu triecienu absorbējošu funkciju.
Ko tas attēlo?
Skrimšļi ir saistaudu veids. Strukturālās iezīmes ir palielināta elastība un blīvums, kā dēļ tas spēj veikt atbalsta un mehānisko funkciju. Locītavu skrimslis sastāv no šūnām, ko sauc par "hondrocītiem", un zemes viela, kas satur šķiedras, kas nodrošina skrimšļa elastību. Šūnas šo struktūru biezumā veido grupas vai atrodas atsevišķi. Atrašanās vieta parasti atrodas blakus kauliem.
Skrimšļa veidi
Atkarībā no struktūras īpašībām un lokalizācijas cilvēka organismā izšķir šādu skrimšļa audu klasifikāciju:
- Hialīna skrimšļi satur hondrocītus, kas sakārtoti rozešu veidā. Starpšūnu viela pēc tilpuma ir lielāka nekā šķiedraina viela, un pavedienus attēlo tikai kolagēns.
- Elastīgais skrimslis satur divu veidu šķiedras – kolagēnu un elastīgo, un šūnas ir sakārtotas kolonnās vai kolonnās. Šāda veida audumam ir mazāks blīvums un caurspīdīgums, taču tam ir pietiekama elastība. Šī viela veido sejas skrimšļus, kā arī sekundāro veidojumu struktūras bronhos.
- Šķiedru skrimslis ir saistaudi, kas darbojas kā spēcīgi triecienu absorbējoši elementi un satur ievērojamu daudzumu šķiedru. Šķiedras vielas lokalizācija ir visā muskuļu un skeleta sistēmā.
Skrimšļa audu īpašības un struktūras īpatnības
Histoloģiskais paraugs parāda, ka audu šūnas atrodas brīvi, un to ieskauj daudz starpšūnu vielu. Visu veidu skrimšļa audi spēj absorbēt un neitralizēt spiedes spēkus, kas rodas kustības un slodzes laikā. Tas nodrošina vienmērīgu gravitācijas sadalījumu un samazina slodzi uz kaulu, kas aptur tā iznīcināšanu. Skeleta vietas, kurās pastāvīgi notiek berzes procesi, arī ir pārklātas ar skrimšļiem, kas palīdz aizsargāt to virsmas no pārmērīga nodiluma. Šāda veida audu histoloģija no citām struktūrām atšķiras ar lielu starpšūnu vielas daudzumu, un šūnas tajā atrodas brīvi, veido kopas vai atrodas atsevišķi. Galvenā skrimšļa struktūras viela ir iesaistīta ogļhidrātu metabolisma procesos organismā.
Šāda veida materiāls cilvēka organismā, tāpat kā citi, satur šūnas un skrimšļa starpšūnu vielu. Īpatnība ir neliels šūnu struktūru skaits, kas nodrošina audu īpašības. Nobriedis skrimslis ir vaļīga struktūra. Elastīgās un kolagēna šķiedras tajā veic atbalsta funkciju. Vispārējais strukturālais plāns ietver tikai 20% šūnu, bet pārējais ir šķiedras un amorfās vielas. Tas ir saistīts ar faktu, ka dinamiskās slodzes ietekmē audu asinsvadu gultne ir vāji izteikta un tāpēc ir spiesta barot no skrimšļa audu galvenās vielas. Turklāt tajā esošais mitruma daudzums veic triecienu absorbējošas funkcijas, vienmērīgi mazinot spriedzi kaulu audos.
No kā tie ir izgatavoti?
Traheja un bronhi sastāv no hialīna skrimšļiem. Katram skrimšļa veidam ir unikālas īpašības atrašanās vietas atšķirību dēļ. Hialīna skrimšļa struktūra atšķiras no pārējiem ar mazāku šķiedru skaitu un lielāku pildījumu ar amorfu vielu. Šajā sakarā tas nespēj izturēt lielas slodzes, jo tā audus iznīcina kaulu berze, tomēr tam ir diezgan blīva un cieta struktūra. Tāpēc ir raksturīgi, ka bronhi, traheja un balsene sastāv no šāda veida skrimšļiem. Skeleta un muskuļu un skeleta struktūras veido galvenokārt šķiedraina viela. Tās šķirne ietver daļu saišu, kas savienotas ar hialīna skrimšļiem. Elastīgā struktūra attiecībā pret šiem diviem audiem ieņem starpvietu.
Šūnu sastāvs
Hondrocītiem nav skaidras un sakārtotas struktūras, bet biežāk tie atrodas pilnīgi haotiski. Dažreiz to kopas atgādina salas ar lielām apgabaliem, kuros nav šūnu elementu. Šajā gadījumā nobriedis šūnu veids un jauna šūna, ko sauc par hondroblastiem, atrodas kopā. Tos veido perikondrijs, un tiem ir intersticiāla augšana, un to attīstības laikā tie ražo dažādas vielas.
Hondrocīti ir starpšūnu telpas komponentu avots, pateicoties tiem, amorfās vielas sastāvā ir šāda elementu ķīmiskā tabula:
Hialuronskābe atrodas amorfā vielā. - olbaltumvielas;
- glikozaminoglikāni;
- proteoglikāni;
- hialuronskābe.
Embrionālajā periodā lielākā daļa kaulu ir hialīna audi.
Starpšūnu vielas struktūra
Tas sastāv no divām daļām - šķiedrām un amorfas vielas. Šajā gadījumā fibrilārās struktūras audos atrodas haotiski. Skrimšļa histoloģiju ietekmē šūnu veidošanās ķīmiskās vielas, kas atbild par blīvumu, caurspīdīgumu un elastību. Hialīna skrimšļa struktūras iezīmes ir tikai kolagēna šķiedru klātbūtne tā sastāvā. Ja izdalās nepietiekams hialuronskābes daudzums, tā iznīcina audus tajos notiekošo deģeneratīvo procesu dēļ.
Asins plūsma un nervi
Skrimšļa audu struktūrās nav nervu galu. Sāpju reakcijas tajās tiek attēlotas tikai ar kaulu elementu palīdzību, savukārt skrimšļi jau tiks iznīcināti. Tas izraisa lielu skaitu neārstētu šo audu slimību. Perikondrija virsmā ir maz nervu šķiedru. Asins apgāde ir slikta, un trauki neiekļūst dziļi skrimšļos. Tāpēc barības vielas iekļūst šūnās caur zemes vielu.
Struktūru funkcijas
No šiem audiem veidojas auss kauliņš. Skrimšļi ir cilvēka muskuļu un skeleta sistēmas savienojošā daļa, bet dažreiz tie ir atrodami arī citās ķermeņa daļās. Skrimšļa audu histoģenēze iziet cauri vairākiem attīstības posmiem, kuru dēļ tie spēj sniegt atbalstu, tajā pašā laikā būdami pilnīgi elastīgi. Tie ir arī daļa no ķermeņa ārējiem veidojumiem, piemēram, deguna un ausu skrimšļiem. Saites un cīpslas tām ir piestiprinātas pie kaula.
Ar vecumu saistītas izmaiņas un slimības
Ar vecumu mainās skrimšļa audu struktūra. Iemesli tam ir nepietiekama barības vielu piegāde trofisma traucējumu rezultātā, rodas slimības, kas var iznīcināt šķiedru struktūras un izraisīt šūnu deģenerāciju. Jaunam ķermenim ir daudz lielāks šķidruma daudzums, tāpēc šīm šūnām ir pietiekams uzturs. Tomēr ar vecumu saistītas izmaiņas izraisa “izžūšanu” un pārkaulošanos. Iekaisums, ko izraisa baktēriju vai vīrusu izraisītāji, var izraisīt skrimšļa deģenerāciju. Šādas izmaiņas sauc par "hondrozi". Tajā pašā laikā tas kļūst mazāk gluds un nespēj pildīt savas funkcijas, jo mainās tā būtība.
Pazīmes, ka audi ir iznīcināti, ir redzamas histoloģiskās analīzes laikā.
Kā novērst iekaisuma un vecuma izmaiņas?
Lai izārstētu skrimšļus, tiek izmantotas zāles, kas var atjaunot skrimšļa audu neatkarīgu attīstību. Tie ietver hondroprotektorus, vitamīnus un produktus, kas satur hialuronskābi. Svarīgs pareiza diēta ar pietiekamu olbaltumvielu daudzumu, jo tas ir organisma reģenerācijas stimulators. Ir pierādīts, ka tas uztur ķermeni labā formā, jo liekais svarsķermenis un nepietiekams izmantot stresu izraisīt konstrukciju iznīcināšanu.
Skrimšļa audi, tāpat kā kauls, attiecas uz skeleta audiem ar atbalsta-mehānisku funkciju. Saskaņā ar klasifikāciju ir trīs veidu skrimšļa audi - hialīns, elastīgs un šķiedrains. Strukturālās iezīmes dažādi veidi skrimšļa audi ir atkarīgi no to atrašanās vietas organismā, mehāniskajiem apstākļiem un indivīda vecuma.
Skrimšļa audu veidi: 1 - hialīna skrimslis; 2 - elastīgs skrimslis; 3 - šķiedru skrimslis
Visplašāk izmanto cilvēkiemhialīna skrimšļa audi.
Tā ir daļa no trahejas, dažiem balsenes skrimšļiem, lieliem bronhiem, kaulu tēmām, kā arī atrodas ribu savienojuma vietā ar krūšu kaulu un dažās citās ķermeņa daļās. Elastīgie skrimšļi ir daļa no auss kaula, vidēja kalibra bronhiem un dažiem balsenes skrimšļiem. Šķiedru skrimslis parasti tiek atrasts vietās, kur cīpslas un saites saskaras ar hialīna skrimšļiem, piemēram, starpskriemeļu diskiem.
Visu veidu skrimšļa audu struktūra in vispārīgs izklāsts līdzīgi: tie satur šūnas un starpšūnu vielu (matricu). Viena no skrimšļa audu starpšūnu vielas iezīmēm ir augstais ūdens saturs: ūdens saturs parasti svārstās no 60 līdz 80%. Platība, ko aizņem starpšūnu viela, ir ievērojami lielāka nekā šūnu aizņemtā platība. Skrimšļa audu starpšūnu vielu ražo šūnas (hondroblasti un jaunie hondrocīti), un tai ir sarežģīts ķīmiskais sastāvs. Tas ir sadalīts galvenajā amorfajā vielā un fibrilārajā komponentā, kas veido aptuveni 40% no starpšūnu vielas sausās masas un ko hialīna skrimšļa audos pārstāv II tipa kolagēna veidotās kolagēna fibrils, kas difūzi virzās dažādos virzienos. Histoloģiskajos preparātos fibrillas nav redzamas, jo tām ir tāds pats refrakcijas indekss kā amorfajai vielai. Elastīgajos skrimšļa audos kopā ar kolagēna fibrilām ir daudz elastīgu šķiedru, kas sastāv no proteīna elastīna, ko ražo arī skrimšļa šūnas. Šķiedru skrimšļa audi satur lielu skaitu kolagēna šķiedru saišķu, kas sastāv no I un II tipa kolagēna.
Vadošie ķīmiskie savienojumi, kas veido galveno skrimšļa audu amorfo vielu (hondromukoīdu), ir sulfēti glikozaminoglikāni (keratosulfāti un hondroitīna sulfāti A un C) un neitrālie mukopolisaharīdi, no kuriem lielāko daļu veido sarežģīti supramolekulārie kompleksi. Skrimšļos ir plaši izplatīti hialuronskābes molekulu savienojumi ar proteoglikāniem un specifiskiem sulfētiem glikozaminoglikāniem. Tas nodrošina skrimšļa audu īpašās īpašības - mehānisko izturību un vienlaikus organisko savienojumu, ūdens un citu vielu caurlaidību, kas nepieciešamas, lai nodrošinātu šūnu elementu dzīvības aktivitāti. Marķieru savienojumi, kas ir raksturīgākie skrimšļa starpšūnu vielai, ir keratosulfāti un daži hondroitīna sulfātu veidi. Tie veido apmēram 30% no sausās skrimšļa masas.
Galvenās skrimšļa audu šūnas irhondroblasti un hondrocīti.
Hondroblastiir jaunas, slikti diferencētas šūnas. Tie atrodas perihondrium tuvumā, atrodas atsevišķi, un tiem ir raksturīga apaļa vai ovāla forma ar nelīdzenām malām. Lielais kodols aizņem ievērojamu citoplazmas daļu. Starp šūnu organellām dominē sintēzes organelli - ribosomas un polisomas, granulēts endoplazmatiskais tīkls, Golgi komplekss, mitohondriji; Raksturīgi glikogēna ieslēgumi. Vispārējā preparātu histoloģiskajā iekrāsošanā ar hematoksilīnu un eozīnu hondroblasti ir vāji bazofīli. Hondroblastu struktūra norāda, ka šīm šūnām ir augsta vielmaiņas aktivitāte, īpaši saistīta ar starpšūnu vielas sintēzi. Ir pierādīts, ka hondroblastos kolagēna un nekolagēna proteīnu sintēze ir telpiski atdalīta. Viss starpšūnu vielas lielmolekulāro komponentu sintēzes un izdalīšanās cikls funkcionāli aktīvos hondroblastos cilvēkiem aizņem mazāk nekā dienu. Jaunizveidotie proteīni, proteoglikāni un glikozaminoglikāni neatrodas tieši blakus šūnas virsmai, bet difūzi izplatās ievērojamā attālumā no šūnas iepriekš izveidotajā starpšūnu vielā. Starp hondroblastiem ir arī funkcionāli neaktīvas šūnas, kuru struktūra ir raksturota slikta attīstība sintētiskie aparāti. Turklāt daži hondroblasti, kas atrodas tieši zem perikondrija, nav zaudējuši spēju dalīties.
Hondrocīti- nobriedušas skrimšļa audu šūnas - aizņem galvenokārt skrimšļa centrālās zonas. Šo šūnu sintētiskās spējas ir ievērojami zemākas nekā hondroblastiem. Diferencētie hondrocīti visbiežāk atrodas skrimšļa audos nevis atsevišķi, bet gan 2, 4, 8 šūnu grupās. Tās ir tā sauktās izogēnās šūnu grupas, kas izveidojušās vienas skrimšļa šūnas sadalīšanās rezultātā. Nobriedušu hondrocītu struktūra liecina, ka tie nav spējīgi dalīties un būtisku starpšūnu vielas sintēzi. Bet daži pētnieki uzskata, ka noteiktos apstākļos mitotiskā aktivitāte šajās šūnās joprojām ir iespējama. Hondrocītu funkcija ir uzturēt vielmaiņas procesus skrimšļa audos noteiktā līmenī.
Izogēnās šūnu grupas atrodas skrimšļa dobumos, ko ieskauj matrica. Izogēno grupu skrimšļa šūnu forma var būt dažāda - apaļa, ovāla, vārpstveida, trīsstūrveida - atkarībā no atrašanās vietas noteiktā skrimšļa daļā. Skrimšļa dobumus ieskauj šaura sloksne, kas ir vieglāka par galveno vielu, kas veido it kā skrimšļa dobuma apvalku. Šo apvalku, kam raksturīga oksifilitāte, sauc par šūnu teritoriju vai teritoriālo matricu. Attālāki starpšūnu vielas apgabali tiek saukti par intersticiālo matricu. Teritoriālās un intersticiālās matricas ir starpšūnu vielas apgabali ar dažādām strukturālām un funkcionālām īpašībām. Teritoriālajā matricā kolagēna fibrillas ir orientētas ap izogēno šūnu grupu virsmu. Kolagēna fibrilu savijumi veido spraugu sienu. Telpas starp šūnām spraugu iekšpusē ir piepildītas ar proteoglikāniem. Intersticiālajai matricai ir raksturīga vāji bazofīla vai oksifila krāsa, un tā atbilst starpšūnu vielas vecākajām zonām.
Tādējādi galīgajiem skrimšļaudiem ir raksturīgs stingri polarizēts šūnu sadalījums atkarībā no to diferenciācijas pakāpes. Netālu no perihondrium atrodas vismazāk diferencētās šūnas - hondroblasti, kas izskatās kā šūnas, kas izstieptas paralēli perihondrijam. Viņi aktīvi sintezē starpšūnu vielu un saglabā mitotisko spēju. Jo tuvāk skrimšļa centram, jo diferencētākas ir šūnas, tās ir sakārtotas izogēnās grupās, un tām ir raksturīga strauja starpšūnu vielas komponentu sintēzes samazināšanās un mitotiskās aktivitātes trūkums.
Mūsdienu valodā zinātniskā literatūra ir aprakstīts cits skrimšļa audu šūnu veids -hondroklasti. Tie rodas tikai tad, kad tiek iznīcināti skrimšļa audi, un normālos apstākļos tie netiek atklāti. Pēc izmēra hondroklasti ir daudz lielāki nekā hondrocīti un hondroblasti, jo citoplazmā tie satur vairākus kodolus. Hondroklastu funkcija ir saistīta ar skrimšļa deģenerācijas procesu aktivizēšanu un līdzdalību iznīcināto skrimšļa šūnu fragmentu un skrimšļa matricas komponentu fagocitozē un lizē. Citiem vārdiem sakot, hondroklasti ir skrimšļa audu makrofāgi, kas ir daļa no vienas ķermeņa makrofāgu-fagocītu sistēmas.
Locītavu slimības
UN. Mazurovs
Daudzu cilvēka orgānu struktūrā ir skrimšļa audi, kas veic vairākas svarīgas funkcijas. Šim īpašajam saistaudu veidam ir atšķirīga struktūra atkarībā no tā atrašanās vietas organismā, un tas izskaidro tā dažādos mērķus.
Skrimšļa audu struktūra un funkcijas ir cieši saistītas, katram veidam ir noteikta loma.
Skrimšļa audi zem mikroskopa
Tāpat kā jebkurš ķermeņa audi, skrimslis satur divas galvenās sastāvdaļas. Šī ir galvenā starpšūnu viela jeb matrica un pašas šūnas. Cilvēka skrimšļa audu struktūras iezīmes ir tādas, ka matricas masas daļa ir daudz lielāka par kopējo šūnu svaru. Tas nozīmē, ka histoloģiskās izmeklēšanas laikā (audu parauga pārbaude mikroskopā) skrimšļa šūnas aizņem maz vietas, un galvenā redzes lauka zona ir starpšūnu viela. Turklāt, neskatoties uz skrimšļa audu lielo blīvumu un cietību, matrica satur līdz 80% ūdens.
Skrimšļa starpšūnu vielas struktūra
Matricai ir neviendabīga struktūra, un tā ir sadalīta divās daļās: galvenā jeb amorfā viela, kuras masas daļa ir 60%, un hondrīna šķiedras jeb fibrils, kas aizņem 40% no matricas kopējā svara. Šīs šķiedras pēc struktūras ir līdzīgas kolagēna veidojumiem, kas veido, piemēram, cilvēka ādu. Bet tie atšķiras no tā ar izkliedētu, nesakārtotu fibrilu izvietojumu. Daudziem skrimšļainiem veidojumiem ir sava veida kapsula, ko sauc par perikondriju. Tam ir vadošā loma skrimšļa atjaunošanā (reģenerācijā).
Skrimšļa sastāvs
Skrimšļa audi ķīmiskais sastāvs To pārstāv dažādi proteīnu savienojumi, mukopolisaharīdi, glikozaminoglikāni, hialuronskābes kompleksi ar olbaltumvielām un glikozaminoglikāniem. Šīs vielas ir skrimšļa audu pamats, tā augstā blīvuma un izturības iemesls. Bet tajā pašā laikā tie nodrošina iekļūšanu tajā dažādi savienojumi un barības vielas, kas nepieciešamas vielmaiņas un skrimšļa atjaunošanai. Ar vecumu hialuronskābes un glikozaminoglikānu ražošana un saturs samazinās, kā rezultātā skrimšļa audos sākas deģeneratīvas-distrofiskas izmaiņas. Lai palēninātu šī procesa progresu, nepieciešama aizstājterapija, kas nodrošina normālu skrimšļa audu darbību.
Skrimšļa šūnu sastāvs
Cilvēka skrimšļa audu struktūra ir tāda, ka skrimšļa šūnām jeb hondrocītiem nav skaidras un sakārtotas struktūras. To lokalizācija starpšūnu vielā vairāk atgādina atsevišķas salas, kas sastāv no vienas vai vairākām šūnu vienībām. Hondrocīti var atšķirties pēc vecuma, un tie ir sadalīti jaunās un nediferencētās šūnās (hondroblastos) un pilnībā nobriedušās šūnās, ko sauc par hondrocītiem.
Hondroblastus ražo perikondrijs, un tie, pakāpeniski pārvietojoties skrimšļa audu dziļākajos slāņos, diferencējas un nobriest. Attīstības sākumā tie atrodas nevis grupās, bet atsevišķi, tiem ir apaļa vai ovāla forma un milzīgs kodols salīdzinājumā ar citoplazmu. Jau ieslēgts sākuma stadija To pastāvēšanas laikā hondroblastos notiek aktīvs metabolisms, kura mērķis ir ražot starpšūnu vielas komponentus. Tiek veidoti jauni proteīni, glikozaminoglikāni, proteoglikāni, kas pēc tam difūzi iekļūst matricā.
Hialīns un elastīgs skrimslis
Svarīgākā atšķirīgā iezīme hondroblasti, kas atrodas tieši zem perikondrija, slēpjas to spējā dalīties un veidot savu veidu. Zinātnieki aktīvi pēta šo funkciju, jo tā sniedz milzīgas ieviešanas iespējas. jaunākais veids locītavu patoloģiju ārstēšana. Paātrinot un regulējot hondroblastu dalīšanos, ir iespējams pilnībā atjaunot slimības vai traumas bojātus skrimšļa audus.
Pieaugušo diferencētas skrimšļa šūnas jeb hondrocīti lokalizējas dziļajos skrimšļa slāņos. Tās atrodas 2-8 šūnu grupās un tiek sauktas par "izogēnām grupām". Hondrocītu struktūra atšķiras no hondroblastu struktūras, tiem ir mazs kodols un masīva citoplazma, un tie vairs nezina, kā sadalīties un veidot citus hondrocītus. Viņu vielmaiņas aktivitāte ir arī ievērojami samazināta. Tie spēj atbalstīt vielmaiņas procesus skrimšļa audu matricā tikai ļoti mērenā līmenī.
Elementu izkārtojums skrimšļos
Histoloģiskā izmeklēšana liecina, ka izogēnā grupa atrodas skrimšļa lakūnā un to ieskauj savītu kolagēna šķiedru kapsula. Kondrocīti tajā atrodas tuvu viens otram, atdalīti tikai ar olbaltumvielu molekulām, un tiem var būt dažādas formas: trīsstūrveida, ovālas, apaļas.
Slimības skrimšļa audi parādās jaunais veidsšūnas: hondroklasti. Tie ir daudz lielāki par hondroblastiem un hondrocītiem, jo tiem ir daudzkodolu. Šīs šūnas nav iesaistītas ne metabolismā, ne skrimšļa atjaunošanā. Tie ir normālu šūnu iznīcinātāji un “paēdēji” un nodrošina skrimšļa audu iznīcināšanu un līzi tajos iekaisuma vai distrofisku procesu laikā.
Skrimšļa audu veidi
Skrimšļa starpšūnu vielai var būt atšķirīga struktūra atkarībā no šķiedru veida un atrašanās vietas. Tāpēc ir 3 veidu skrimšļi:
- Hialīns vai stiklveida.
- Elastīga vai sieta.
- Šķiedru vai saistaudi.
Skrimšļa veidi
Katram tipam ir raksturīga noteikta blīvuma, cietības un elastības pakāpe, kā arī lokalizācija ķermenī. Hialīna skrimšļa audi izklāj kaulu locītavu virsmas, savieno ribas ar krūšu kaulu un atrodas trahejā, bronhos un balsenē. Elastīgais skrimslis ir mazo un vidējo bronhu, balsenes sastāvdaļa, un no tā tiek veidotas cilvēka auss. Saistaudus skrimšļaudus jeb šķiedru audus sauc tāpēc, ka tie savieno saites vai muskuļu cīpslas ar hialīna skrimšļiem (piemēram, cīpslu piestiprināšanas vietās pie skriemeļu ķermeņiem vai procesiem).
Asins apgāde un skrimšļa audu inervācija
Skrimšļa struktūra ir ļoti blīva, tajā neiekļūst pat mazākie asinsvadi (kapilāri). No ārpuses tajā nonāk visas skrimšļa audu funkcionēšanai nepieciešamās barības vielas un skābeklis. Izkliedētā veidā tie iekļūst no blakus esošajiem asinsvadiem, no perihondrium vai kaulaudiem un no sinoviālā šķidruma. Sabrukšanas produkti tiek noņemti arī difūzi un tiek izvadīti no skrimšļa caur venozajiem traukiem.
Jauni un nobrieduši skrimšļi
Nervu šķiedras iekļūst virspusējos skrimšļa slāņos no perihondrija tikai atsevišķos atsevišķos zaros. Tas izskaidro faktu, ka nervu impulsi no skrimšļa audiem nepienāk slimību laikā, un sāpju sindroms parādās kaulu struktūru reakcijas laikā, kad skrimslis praktiski tiek iznīcināts.
Skrimšļa audu funkcijas
Skrimšļa audu galvenā funkcija ir muskuļu un skeleta sistēma, kas ir nodrošināt spēcīgus savienojumus dažādas daļas skelets un dažādas kustības. Tādējādi hialīna skrimslis, kas ir vissvarīgākā locītavu strukturālā daļa un izklāj kaulu virsmas, padara iespējamu visu cilvēka kustību diapazonu. Pateicoties tā fizioloģiskajai slīdēšanai, tie notiek vienmērīgi, ērti un nesāpīgi, ar atbilstošu amplitūdu.
Ceļa locītavas skrimslis
Arī citi savienojumi starp kauliem, kas nav saistīti ar aktīvajām kustībām, tiek veidoti, izmantojot izturīgus skrimšļa audus, īpaši hialīna tipa. Tie var būt zemas kustības kaulu saplūšana, kas veic atbalsta funkciju. Piemēram, vietās, kur ribas saskaras ar krūšu kaulu.
Saistaudu skrimšļa audu funkcijas ir izskaidrojamas ar to lokalizāciju un sastāv no dažādu skeleta daļu mobilitātes nodrošināšanas. Tas nodrošina spēcīgu un elastīgu muskuļu cīpslu savienojumu ar kaulu virsmām, kas pārklātas ar hialīna skrimšļiem.
Svarīgas ir arī citas cilvēka skrimšļa audu funkcijas, kas veido izskatu, balsi un nodrošina normālu elpošanu. Pirmkārt, tas attiecas uz skrimšļa audiem, kas veido ausu un deguna galu pamatu. Skrimšļi, kas ir daļa no trahejas un bronhiem, padara tos kustīgus un funkcionālus, un skrimšļa struktūras Balsene ir iesaistīta cilvēka balss individuālā tembra veidošanā.
Deguna skrimšļi
Skrimšļa audiem bez patoloģiskām izmaiņām ir liela nozīme cilvēka veselībai un normāla kvalitāte dzīvi.