Struktur, Typ und Lage des Knorpels
Knorpel ist ein avaskuläres, flexibles Bindegewebe im gesamten Körper, das benachbarte Gewebe stützt und abfedert.
Lernziel
Unterscheiden Sie zwischen den Knorpeltypen
Key Takeaways
Wichtige Punkte
- Knorpel ist a flexibles Bindegewebe, das sich in mehrfacher Hinsicht vom Knochen unterscheidet; Es ist avaskulär und seine Mikroarchitektur ist weniger organisiert als Knochen.
- Knorpel ist nicht innerviert und beruht daher auf Diffusion, um Nährstoffe zu erhalten. Dies führt dazu, dass es sehr langsam heilt.
- Die Hauptzelltypen im Knorpel sind Chondrozyten, die Grundsubstanz ist Chondroitinsulfat und die faserige Hülle wird Perichondrium genannt.
- Es gibt drei Arten Knorpel: hyaliner, faseriger und elastischer Knorpel.
- Hyaliner Knorpel ist der am weitesten verbreitete Typ und ähnelt Glas. Im Embryo beginnt der Knochen als hyaliner Knorpel und verknöchert später.
- Faserknorpel hat viele Kollagenfasern und befindet sich in den Bandscheiben und in der Schambein-Symphyse.
- Elastischer Knorpel ist federnd, gelb und elastisch und befindet sich in der inneren Unterstützung des äußeren Ohrs und in der Epiglottis.
Schlüsselbegriffe
Chondroitinsulfat: Eine wichtige strukturelle Komponente des Knorpels, die bereitstellt Ein Großteil seines Widerstands gegen Kompression.
Bindegewebe: Eine Art von Gewebe, das bei Tieren vorkommt, deren Hauptfunktion darin besteht, andere Gewebesysteme (wie Muskeln an die Haut) oder Organe zu binden. Es besteht aus den folgenden drei Elementen: Zellen, Fasern und einer Grundsubstanz (oder extrazellulären Matrix).
hyaliner Knorpel: Eine Art von Knorpel, die auf vielen Gelenkoberflächen gefunden wird; Es enthält keine Nerven oder Blutgefäße und seine Struktur ist relativ einfach.
Temporales Unterkiefergelenk: Ein Kiefergelenk, das es mit den Schläfenknochen des Schädels verbindet.
Chondrozyten : Zellen, die den Knorpel bilden und erhalten.
Was ist Knorpel?
Knorpel ist ein flexibles Bindegewebe, das sich in mehrfacher Hinsicht vom Knochen unterscheidet. Zum einen sind die primären Zelltypen Chondrozyten im Gegensatz zu Osteozyten. Chondrozyten sind zunächst Chondroblastenzellen, die die extrazelluläre Kollagenmatrix (ECM) produzieren und sich dann in der Matrix verfangen. Sie liegen in Räumen, die als Lücken bezeichnet werden und in denen sich jeweils bis zu acht Chondrozyten befinden.
Chondrozyten sind auf Diffusion angewiesen, um Nährstoffe zu erhalten, da Knorpel im Gegensatz zu Knochen avaskulär ist und es keine Gefäße gibt, die Blut zum Knorpelgewebe befördern. Dieser Mangel an Blutversorgung führt dazu, dass der Knorpel im Vergleich zum Knochen sehr langsam heilt.
Die Basissubstanz des Knorpels ist Chondroitinsulfat, und die Mikroarchitektur ist wesentlich weniger organisiert als im Knochen. Die Knorpelfaserscheide wird Perichondrium genannt. Die Teilung der Zellen innerhalb des Knorpels erfolgt sehr langsam, und daher basiert das Wachstum des Knorpels normalerweise nicht auf einer Zunahme der Größe oder Masse des Knorpels selbst. Die Gelenkknorpelfunktion hängt von der molekularen Zusammensetzung seiner ECM ab , das hauptsächlich aus Proteoglykanen und Kollagenen besteht. Die Umgestaltung des Knorpels wird hauptsächlich durch Veränderungen und Umlagerungen der Kollagenmatrix beeinflusst, die auf die Zug- und Druckkräfte des Knorpels reagieren.
Knorpeltypen: Bilder von mikroskopischen Ansichten der verschiedenen Knorpeltypen: elastisch, hyalin und faserig. Elastischer Knorpel hat das meiste ECM; hyaline eine mittlere Menge; und fibröser Knorpel hat die geringste Menge an ECM.
Knorpeltypen
Es gibt drei Haupttypen von Knorpel: hyalinen Knorpel, Faserknorpel und elastischen Knorpel.
Hyaliner Knorpel
Hyaliner Knorpel ist der am weitesten verbreitete Knorpeltyp und bildet bei Erwachsenen die Gelenkflächen langer Knochen, die Rippenspitzen, die Ringe der Luftröhre und Teile der Schädel. Diese Art von Knorpel ist überwiegend Kollagen (jedoch mit wenigen Kollagenfasern), und sein Name bezieht sich auf sein glasiges Aussehen.
Im Embryo bilden sich Knochen zuerst als hyaliner Knorpel, bevor sie im Verlauf der Entwicklung verknöchern. Der hyaline Knorpel ist äußerlich von einer Fasermembran bedeckt, die als Perichondrium bezeichnet wird, außer an den Gelenkenden der Knochen. Es tritt auch unter der Haut auf (z. B. Ohren und Nase).
Hyaliner Knorpel befindet sich auf vielen Gelenkoberflächen. Es enthält keine Nerven oder Blutgefäße und seine Struktur ist relativ einfach.
Wenn eine dünne Knorpelscheibe unter dem Mikroskop untersucht wird, besteht sie aus Zellen einer abgerundeten oder stumpfwinkligen Form. in Gruppen von zwei oder mehr in einer körnigen oder fast homogenen Matrix liegen.Diese Zellen haben im Allgemeinen gerade Umrisse, wo sie miteinander in Kontakt stehen, wobei der Rest ihres Umfangs abgerundet ist.
Sie bestehen aus durchscheinendem Protoplasma, in dem manchmal feine Interlacing-Filamente und winzige Körnchen vorhanden sind. Darin sind ein oder zwei runde Kerne mit dem üblichen intranukleären Netzwerk eingebettet.
Faserknorpel
Faserknorpel hat viele Kollagenfasern (Typ I und Typ II) und neigt zur Einstufung in dichtes Sehnen- und Bandgewebe. Weißer Faserknorpel besteht aus einer Mischung aus weißem Fasergewebe und Knorpelgewebe in verschiedenen Anteilen.
Er verdankt seine Flexibilität und Zähigkeit dem Fasergewebe und seine Elastizität dem Knorpelgewebe. Es ist die einzige Art von Knorpel, die neben dem normalen Typ II Kollagen Typ I enthält.
Faserknorpel findet sich in der Schambein-Symphyse, im Annulus Fibrosus von Bandscheiben, Menisken und im temporalen Unterkiefergelenk.
Elastischer Knorpel
Elastischer oder gelber Knorpel enthält elastische Fasernetzwerke und Kollagenfasern. Das Hauptprotein ist Elastin.
Elastischer Knorpel ist dem hyalinen Knorpel histologisch ähnlich, enthält jedoch viele gelbe elastische Fasern, die in einer festen Matrix liegen. Diese Fasern bilden Bündel, die unter dem Mikroskop dunkel erscheinen. Sie geben dem elastischen Knorpel eine große Flexibilität, damit er wiederholtem Biegen standhält.
Chondrozyten liegen zwischen den Fasern. Elastischer Knorpel befindet sich im Kehldeckel (Teil des Kehlkopfes) und in den Ohrmuscheln (den äußeren Ohrlappen vieler Säugetiere, einschließlich des Menschen).
Knorpelwachstum
Chondrifikation ist der Prozess von Welcher Knorpel wird aus kondensiertem Mesenchymgewebe gebildet?
Lernziel
Beschreiben Sie das Knorpelwachstum und die Reparatur
Key Takeaways
Schlüsselpunkte
- Die Zellteilung im Knorpel erfolgt sehr langsam.
- Die Gelenkknorpelfunktion hängt von der molekularen Zusammensetzung der extrazellulären Matrix (ECM) ab ).
- Der Umbau des Knorpels wird hauptsächlich durch Veränderungen und Umlagerungen der Kollagenmatrix als Reaktion auf die vom Knorpel ausgeübten Kräfte beeinflusst.
- Das Knorpelwachstum bezieht sich hauptsächlich auf die Matrixablagerung, kann dies jedoch umfassen sowohl das Wachstum als auch den Umbau der extrazellulären Matrix.
Schlüsselbegriffe
- Kollagenmatrix: Das am häufigsten vorkommende Protein im menschlichen Körper und acco 90% des Knochenmatrix-Proteingehalts.
- Mesenchym: Undifferenzierte Zellen des frühen Embryos können sich zu verschiedenen Gewebetypen entwickeln, einschließlich Knochen und Knorpel.
- Chondrozyten: A. Zelle, aus der das Knorpelgewebe besteht.
- Chondrifikation: Der Prozess, bei dem Knorpel aus kondensiertem Mesenchymgewebe gebildet wird.
Bildung
Chondrifikation (auch als Chondrogenese bekannt) ist der Prozess, bei dem Knorpel aus kondensiertem Mesenchymgewebe gebildet wird.
Ein Chondrozyt: Ein auf Kalzium gefärbter Chondrozyt, der seinen Kern (N) und seine Mitochondrien (M) zeigt.
Mesenchymgewebe differenziert sich zu Chondroblasten und beginnt, die Moleküle zu sekretieren, die das bilden extrazelluläre Matrix (ECM). Mesenchymale Stammzellen (MSCs) sind undifferenziert, was bedeutet, dass sie zu unterschiedlichen Zelltypen führen können. Unter geeigneten Bedingungen und an Stellen der Knorpelbildung werden sie als chondrogene Zellen bezeichnet. Während der Knorpelbildung sind undifferenzierte MSCs stark proliferativ und bilden im Zentrum der Chondrifikation dichte Aggregate chondrogener Zellen. Diese kondrogenen Zellen differenzieren sich dann zu Chondroblasten, die dann das Knorpel-ECM synthetisieren.
Knorpel: Hyalin Knorpel mit Chondrozyten und Organellen, Lücken und Matrix.
Die extrazelluläre Matrix besteht aus Grundsubstanz (Proteoglykane und Glykosaminoglykane) und zugehörigen Fasern wie Kollagen. Die Chondroblasten fangen sich dann in Lücken ein, kleinen Räumen, die nicht mehr mit der neu erzeugten Matrix in Kontakt stehen und extrazelluläre Flüssigkeit enthalten. Der Chondroblast ist jetzt ein Chondrozyt, der normalerweise inaktiv ist, aber die Matrix abhängig von den Bedingungen immer noch absondern und abbauen kann.
Wachstum
Der Großteil des Körperknorpels wird aus Chondroblasten synthetisiert in späteren Entwicklungsstadien im Vergleich zu früheren Jahren weitgehend inaktiv (vor der Pubertät). Die Teilung von Zellen innerhalb des Knorpels erfolgt sehr langsam. Daher basiert das Wachstum des Knorpels normalerweise nicht auf einer Zunahme der Größe oder Masse des Knorpels selbst. Der Umbau des Knorpels wird hauptsächlich durch Veränderungen und Umlagerungen der Kollagenmatrix beeinflusst, die auf die Zug- und Druckkräfte des Knorpels reagieren.Das Knorpelwachstum bezieht sich daher hauptsächlich auf die Matrixablagerung, kann jedoch sowohl das Wachstum als auch die Umgestaltung der ECM umfassen.
Zu Beginn der fetalen Entwicklung ist der größte Teil des Skeletts knorpelig. Dieser temporäre Knorpel wird allmählich durch Knochen ersetzt (endochondrale Ossifikation), ein Prozess, der in der Pubertät endet. Im Gegensatz dazu bleibt der Knorpel in den Gelenken während des Lebens dauerhaft unversehrt.
Reparatur
Einmal beschädigt, verfügt der Knorpel nur über begrenzte Reparaturmöglichkeiten, da Chondrozyten in Lücken gebunden sind und nicht in beschädigte Bereiche wandern können. Da Knorpel keine Blutversorgung hat, ist die Ablagerung neuer Matrix langsam.
Beschädigter hyaliner Knorpel wird normalerweise durch Narbengewebe aus Faserknorpel ersetzt. In den letzten Jahren haben Chirurgen und Wissenschaftler eine Reihe von Knorpelreparaturverfahren ausgearbeitet, die dazu beitragen, die Notwendigkeit eines Gelenkersatzes zu verschieben.
Dazu gehören Markstimulationstechniken, einschließlich Operationen, Stammzellinjektionen und Transplantationen von Knorpel in beschädigte Bereiche.
Aufgrund des extrem langsamen Knorpelwachstums und seiner avaskulären Eigenschaften ist die Regeneration und das Wachstum des Knorpels nach der Verletzung jedoch immer noch sehr langsam.
