Struktura, rodzaj i umiejscowienie chrząstki
Chrząstka to beznaczyniowa, elastyczna tkanka łączna znajdująca się w całym ciele, która zapewnia wsparcie i amortyzację sąsiednim tkankom.
Cel uczenia się
Rozróżnij typy chrząstki
Kluczowe wnioski
Kluczowe punkty
- Chrząstka to elastyczna tkanka łączna, która różni się od kości na kilka sposobów; jest beznaczyniowy, a jego mikroarchitektura jest mniej zorganizowana niż kość.
- Chrząstka nie jest unerwiona i dlatego w celu uzyskania składników odżywczych wykorzystuje dyfuzję. To powoduje, że goi się bardzo powoli.
- Główne typy komórek w chrząstce to chondrocyty, substancją zmieloną jest siarczan chondroityny, a włóknista otoczka nazywa się perichondrium.
- Istnieją trzy typy chrząstki: chrząstka szklista, włóknista i elastyczna.
- Chrząstka szklista jest najbardziej rozpowszechnionym typem i przypomina szkło. W zarodku kość zaczyna się jako chrząstka szklista, a później kostnieje.
- Chrząstka włóknista ma wiele włókien kolagenowych i znajduje się w krążkach międzykręgowych i spojeniu łonowym.
- Elastyczna chrząstka jest sprężysta, żółta i elastyczny, znajduje się w wewnętrznej podporze ucha zewnętrznego i w nagłośni.
Kluczowe pojęcia
siarczan chondroityny: ważny składnik strukturalny chrząstki, większość jego odporności na ściskanie.
Tkanka łączna: Rodzaj tkanki występującej u zwierząt, której główną funkcją jest wiązanie innych układów tkankowych (takich jak mięśnie ze skórą) lub narządów. Składa się z następujących trzech elementów: komórek, włókien i substancji podstawowej (lub macierzy zewnątrzkomórkowej).
chrząstka szklista: rodzaj chrząstki występującej na wielu powierzchniach stawów; nie zawiera nerwów ani naczyń krwionośnych, a jego struktura jest stosunkowo prosta.
staw żuchwowy: staw żuchwy, który łączy ją z kościami skroniowymi czaszki.
Chondrocyty : Komórki, które tworzą i utrzymują chrząstkę.
Co to jest chrząstka?
Chrząstka to elastyczna tkanka łączna, która różni się od kości na kilka sposobów. Po pierwsze, pierwotnymi typami komórek są chondrocyty, w przeciwieństwie do osteocytów. Chondrocyty to najpierw komórki chondroblastów, które wytwarzają macierz zewnątrzkomórkową kolagenu (ECM), a następnie zostają złapane w macierzy. Leżą w przestrzeniach zwanych lukami, w których znajduje się do ośmiu chondrocytów.
Chondrocyty polegają na dyfuzji w celu uzyskania składników odżywczych, ponieważ w przeciwieństwie do kości, chrząstka jest beznaczyniowa, co oznacza, że nie ma naczyń przenoszących krew do tkanki chrzęstnej. Ten brak dopływu krwi powoduje, że chrząstka goi się bardzo wolno w porównaniu z kością.
Podstawową substancją chrząstki jest siarczan chondroityny, a mikroarchitektura jest znacznie mniej zorganizowana niż w kości. Włóknista otoczka chrząstki nazywana jest perichondrium. Podział komórek w chrząstce zachodzi bardzo powoli, a zatem wzrost chrząstki zwykle nie jest oparty na wzroście rozmiaru lub masy samej chrząstki.
Funkcja chrząstki stawowej zależy od składu molekularnego jej ECM , który składa się głównie z proteoglikanów i kolagenów. Na przebudowę chrząstki wpływają głównie zmiany i rearanżacje macierzy kolagenowej, która reaguje na siły rozciągające i ściskające odczuwane przez chrząstkę.
Typy chrząstki: obrazy mikroskopowych widoków różnych typów chrząstki: elastycznej, szklistej i włóknistej. Elastyczna chrząstka ma najwięcej ECM; szklista średnia ilość; a chrząstka włóknista ma najmniejszą ilość ECM.
Rodzaje chrząstki
Istnieją trzy główne typy chrząstki: chrząstka szklista, chrząstka włóknista i chrząstka elastyczna.
Chrząstka szklista
Chrząstka szklista jest najbardziej rozpowszechnionym typem chrząstki i u dorosłych tworzy powierzchnie stawowe kości długich, końce żeber, pierścienie tchawicy i części czaszka. Ten typ chrząstki składa się głównie z kolagenu (ale z niewielką ilością włókien kolagenowych), a jego nazwa nawiązuje do szklistego wyglądu.
W zarodku kości tworzą się najpierw jako chrząstka szklista, a następnie kostnieją w miarę postępu rozwoju. Chrząstka szklista jest pokryta zewnętrznie włóknistą błoną, zwaną perichondrium, z wyjątkiem końców stawowych kości; występuje również pod skórą (na przykład w uszach i nosie).
Chrząstka szklista znajduje się na wielu powierzchniach stawów. Nie zawiera nerwów ani naczyń krwionośnych, a jego struktura jest stosunkowo prosta.
Jeśli cienki kawałek chrząstki zostanie zbadany pod mikroskopem, okaże się, że składa się on z komórek o zaokrąglonej lub tępo kanciastej formie, leżące w grupach po dwie lub więcej w ziarnistej lub prawie jednorodnej matrycy.Komórki te mają na ogół proste kontury w miejscach, w których stykają się ze sobą, a reszta obwodu jest zaokrąglona.
Składają się z półprzezroczystej protoplazmy, w której czasami występują drobne przeplatające się włókna i drobne granulki. W niej osadzone są jedno lub dwa okrągłe jądra ze zwykłą siecią wewnątrzjądrową.
Chrząstka włóknista
Chrząstka włóknista ma dużo włókien kolagenowych (typu I i typu II) i ma tendencję do stopniowania w gęstą tkankę ścięgien i więzadeł. Biała chrząstka włóknista składa się z mieszanki białej tkanki włóknistej i tkanki chrzęstnej w różnych proporcjach.
Swoją elastyczność i wytrzymałość zawdzięcza tkance włóknistej, a elastyczność tkance chrzęstnej. Jest to jedyny rodzaj chrząstki, który oprócz normalnego typu II zawiera kolagen typu I.
Chrząstkę włóknistą można znaleźć w spojeniu łonowym, pierścieniu włóknistym krążków międzykręgowych, łąkotkach i stawie żuchwowym.
Elastyczna chrząstka
Elastyczna lub żółta chrząstka zawiera elastyczne sieci włókien i włókna kolagenowe. Głównym białkiem jest elastyna.
Elastyczna chrząstka jest histologicznie podobna do chrząstki szklistej, ale zawiera wiele żółtych elastycznych włókien leżących w stałej macierzy. Włókna te tworzą wiązki, które pod mikroskopem wydają się ciemne. Dają elastycznej chrząstce dużą elastyczność, dzięki czemu może wytrzymać wielokrotne zginanie.
Chondrocyty leżą między włóknami. Elastyczna chrząstka znajduje się w nagłośni (część krtani) i małżowinach usznych (zewnętrznych płatkach usznych wielu ssaków, w tym ludzi).
Wzrost chrząstki
Chondryfikacja jest procesem która chrząstka jest utworzona ze skondensowanej tkanki mezenchymicznej.
Cel nauczania
Opisz wzrost i naprawę chrząstki
Kluczowe wnioski
Kluczowe punkty
- Podział komórek w chrząstce zachodzi bardzo powoli.
- Funkcja chrząstki stawowej zależy od składu molekularnego macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM ).
- Na przebudowę chrząstki wpływają głównie zmiany i rearanżacje macierzy kolagenowej w odpowiedzi na siły odczuwane przez chrząstkę.
- Wzrost chrząstki dotyczy głównie odkładania się macierzy, ale może obejmują zarówno wzrost, jak i przebudowę macierzy zewnątrzkomórkowej.
Kluczowe pojęcia
- macierz kolagenowa: najbardziej obfite białko w ludzkim ciele i do 90% zawartości białka macierzy kostnej.
- mezenchym: Niezróżnicowane komórki wczesnego zarodka są w stanie rozwinąć się w różne typy tkanek, w tym kości i chrząstki.
- chondrocyty: A komórka tworząca tkankę chrząstki.
- chondryfikacja: proces, w którym chrząstka jest tworzona ze skondensowanej tkanki mezenchymicznej.
Tworzenie
Chondryfikacja (znana również jako chondrogeneza) to proces, w którym chrząstka jest formowana ze skondensowanej tkanki mezenchymicznej.
Chondrocyt: Chondrocyt zabarwiony na wapń, pokazujący jądro (N) i mitochondria (M).
Tkanka mezenchymu różnicuje się w chondroblasty i zaczyna wydzielać cząsteczki tworzące macierz zewnątrzkomórkowa (ECM). Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) są niezróżnicowane, co oznacza, że mogą powodować powstawanie różnych typów komórek. W odpowiednich warunkach i w miejscach tworzenia się chrząstki określa się je mianem komórek chondrogennych.
Niezróżnicowane MSC podczas tworzenia się chrząstki silnie proliferują i tworzą gęste skupiska komórek chondrogennych w centrum chondryfikacji. Te komórki kondrogenne następnie różnicują się do chondroblastów, które następnie syntetyzują ECM chrząstki.
Chrząstka: hialina chrząstka przedstawiająca chondrocyty i organelle, luki i macierz.
Macierz zewnątrzkomórkowa składa się z substancji zmielonej (proteoglikany i glikozoaminoglikany) oraz powiązanych włókien, takich jak kolagen. Chondroblasty następnie uwięzią się w lukach, małych przestrzeniach, które nie mają już kontaktu z nowo utworzoną macierzą i zawierają płyn pozakomórkowy. Chondroblast jest teraz chondrocytem, który jest zwykle nieaktywny, ale nadal może wydzielać i degradować macierz w zależności od warunków.
Wzrost
Większość chrząstki ciała jest syntetyzowana z chondroblastów, które są w dużej mierze nieaktywne w późniejszych stadiach rozwojowych w porównaniu do lat wcześniejszych (przed pokwitaniem). Podział komórek w chrząstce zachodzi bardzo powoli.
Dlatego wzrost chrząstki zwykle nie jest oparty na wzroście rozmiaru lub masy samej chrząstki. Na przebudowę chrząstki wpływają głównie zmiany i przegrupowania macierzy kolagenowej, która reaguje na siły rozciągające i ściskające, na które chrząstka działa.Zatem wzrost chrząstki odnosi się głównie do odkładania się macierzy, ale może obejmować zarówno wzrost, jak i przebudowę macierzy zewnątrzkomórkowej.
Na wczesnym etapie rozwoju płodu większa część szkieletu jest chrzęstna. Ta tymczasowa chrząstka jest stopniowo zastępowana przez kość (kostnienie śródchrzęstne), proces kończący się w okresie dojrzewania. W przeciwieństwie do tego, chrząstka w stawach pozostaje trwale nienaruszona przez całe życie.
Naprawa
Po uszkodzeniu chrząstka ma ograniczone możliwości naprawy, ponieważ chondrocyty są związane w lukach i nie mogą migrować do uszkodzonych obszarów. Ponadto, ponieważ chrząstka nie ma dopływu krwi, odkładanie nowej macierzy jest powolne.
Uszkodzona chrząstka szklista jest zwykle zastępowana przez tkankę włóknisto-chrzęstną. W ciągu ostatnich kilku lat chirurdzy i naukowcy opracowali szereg procedur naprawy chrząstki, które pomagają odłożyć potrzebę wymiany stawu.
Obejmują one techniki stymulacji szpiku, w tym operacje, wstrzyknięcia komórek macierzystych i przeszczepianie chrząstki w uszkodzone obszary.
Jednak ze względu na niezwykle powolny wzrost chrząstki i jej beznaczyniowe właściwości regeneracja i wzrost chrząstki po urazie jest nadal bardzo powolny.
