Tkanka pochodzenia mezenchymalnego
Cechą charakterystyczną jest duża zawartość substancji międzykomórkowej – brak ścisłego przylegania komórek
W skład wchodzą:
Komórki
Substancja pozakomórkowa
Podział tkanki łącznej
Tkanka łączna embrionalna(galaretowata)
Niedojrzała
Dojrzała
Tkanka łączna właściwa
Tkanka łączna włóknista luźna(wiotka)
Tkanka łączna włóknista zbita(zwarta)
Tkanka łączna włóknista zbita regularna
Tkanka łączna włóknista zbita nieregularna
Tkanka łączna siateczkowata(Tkanki limfatyczne)
Tkanka łączna elastyczna(Tętnice sprężyste)
Tkanka łączna wyspecjalizowana
Tkanka tłuszczowa
Tkanka tłuszczowa brunatna
Tkanka tłuszczowa żółta
Tkanka kostna
Kość blaszkowata(zbita)
Kość beleczkowata(gąbczasta)
Tkanka chrzęstna
Chrząstka szklista
Chrząstka włóknista
Chrząstka sprężysta
Krew, chłonka i tkanka hemopoetyczna
W jej skład wchodzą:
Włókna
Substancja podstawowa
Płyn tkankowy
Są upostaciowaną częścią substancji pozakomórkowej
Wytwarzane są głównie przez fibroblasty
Wyróżniane są 3 rodzaje włókien różniące się grubością, właściwościami mechanicznymi, składem chemicznym i barwliwością:
Włókna kolagenowe
Włókna retikulinowe (srebrochłonne)
Włókna sprężyste (elastyczne)
Kolagen to białko stanowiące ok. 30% wszystkich białek w organizmie
Włókienko kolagenowe to podstawowa jednostka budowy kolagenu, agregat wielu włókienek tropokolagenu
Wytwarzanie prokolagenu, uformowanego w 3-niciową helisę
Bogaty w Hydroksyprolinę i hydroksylizyne, hydroksylowane w siateczce sarkoplazmatycznej przy udziale witaminy C
Uwolnienie prokolagenu z komórki do macierzy zewnątrzkomórkowej
Modyfikacja enzymatyczna prokolagenu przy udziale peptydazy prokolagenowej do tropokolagenu
Powstanie włókienek kolagenowych poprzez łączenie nici tropokolagenu
Włókienka posiadają charakterystyczne prążkowanie poprzeczne widoczne w mikroskopie elektronowym
Agregacja włókienek i powstanie włókien kolagenowych
Włókna kolagenowe są kwasochłonne, barwione mogą być:
Eozyną(różowy)
Metodą trójbarwną Massona
Metodą Malloriego
Włókienka wytwarzane są przez
Fibroblasty
Chondroblasty
Osteoblasty
Odontoblasty miazgi zęba
Komórki mięśni gładkich
Lemocyty
Komórki nabłonka nerki
Włókna kolagenowe ulegają odnowie dzięki enzymom kolagenazom uwalnianym przez fibroblast
Rozpad włókien kolagenowych:
Wydzielanie enzymów proteolitycznych, np.. metaloproteinaz do macierzy zewnątrzkomórkowej
Fagocytoza z udziałem makrofagów i fibroblastów
Kolagen dzieli się na:
Kolagen tworzący włókienka(włókienka łączą się we włókna przy udziale proteoglikanów, są oporne na rozrywanie, w wodzie tworzą żelatynę)
Typ I
Główny typ kolagenu(90%)
Kości, zębina, ścięgna, więzadła, skóra, torebki włóknistych narządów
Typ II
Chrząstka szklista i sprężysta, jądra miażdżyste dysków międzykręgowych, ciało szkliste gałki ocznej
Typ III
Włókna tkanki łącznej siateczkowatej narządów limfatycznych, warstwa brodawkowata skóry, naczynia krwionośne, mięśnie gładkie, narządy miąższowe(wątroba, śledziona)
Kolagen nietworzący włókien
Typ IV
Kolagen tworzący pochewki
Główny składnik błon podstawnych – funkcja mechaniczna i filtracyjna (składnik bariery filtracyjnej)
Typ VII
Kolagen łącznikowy – wzmacnia płączenia błony podstawnej do białek macierzy zewnątrzkomórkowej
Błony podstawne tkanek – skóra, oko, macica, przełyk
Utworzone przez kolagen III typu
Rozgałęziona budowa i brak pęczków
Barwienie:
Reakcja histochemiczna PAS
Metody wykorzystujące związki srebra
Główne miejsca występowania
Tkanka łączna siateczkowata narządów limfatycznych (za wyjątkiem grasicy)
Błony podstawne
Otaczają komórki tłuszczowe
Podpierają
Śródbłonek naczyniowy
Sarkolemmę komórek mięśniowych
Endoneurium
Komórki nabłonkowe wątroby
Narządy dokrewne
Rusztowanie dla komórek
Skóry
Błony śluzowej żołądka
Jelit
Istotna rola w gojeniu ran – pojawiają się w pierwszej fazie gojenia stanowiąc podporę dla komórek tkanki łącznej syntetyzujących substancję podstawową
Tworzone:
Głównie przez fibroblasty
Komórki Schwanna w endoneurium nerwów
Komórki mięśniowe gładkie w warstwie środkowej naczyń krwionośnych
Cieńsze od włókienek kolagenowych
Postacie
Pojedyncze włókna o rozgałęzionej strukturze sieciowej
Pęczki
Barwienie
Orceina – brunatne
Rezorcyno-fuksyna – stalowoniebieskie
Charakterystyczne cechy
Łatwe rozciąganie
Odporność na rozrywanie – pękają dopiero po przekroczeniu 150% długości wyjściowej
Występowanie (głównie narządy narażone na duże odkształcenia sprężyste)
Tętnice typu sprężystego – aorta
Ściany pęcherzyków płucnych i oskrzeli
Skóra
Chrząstka sprężysta
Niektóre więzadła – więzadło karkowe, struny głosowe
Tkanka łączna wiotka
Wytwarzanie
Uwalnianie z komórek tkanki łącznej w postaci tropoelastyny
Wytworzenie włókien elastynowych poprzez połączenie tropoelastyny z białkami włókienkowymi fibryliną 1 i fibryliną 2
Część centralna zajęta jest przez elastynę otoczoną mikrowłókienkami fibryliny
Elastyna zawiera specyficzne aminokwasy – dosmosynę i izodesmosynę, które umożliwiają łączenie się między sobą włókien elastynowych
Wypełnia przestrzeń pomiędzy komórkami i włóknami tkanki łącznej
Pod mikroskopem ma charakter bezpostaciowy, wybarwia się metodą PAS
Istotną cechą jest krążenie w niej płynu tkankowego
Pochodzi z osocza krwi, jako przesącz w odcinku tętniczym naczyń włosowatych
Przepływa przez tkankę łączną właściwą i w odcinku żylnym naczyń włosowatych przenika do krwi
Zawiera duże ilości wody która ulega związaniu z proteoglikanami substancji podstawowej
Znaczne zwiększenie ilości płynu tkankowego, czyli obrzęk może być spowodowany:
Zaczopowaniem żył
Niewydolnością mięśnia sercowego
Miejscowym zwiększeniem stężenia histaminy
Składa się z:
Proteoglikanów
Kompleksy składające się z glikozaminoglikanów – powtarzające się dwucukry i białka(stanowiące rdzeń kompleksu)
Tylko kwas hialuronowy nie posiada w składzie siarki
Funkcje wynikające z właściwości wiązania wody (dzięki niej istota podstawowa ma charakter porowatego żelu):
Przemieszczanie dużych ilości hydrofilnych cząsteczek
Tworzenie podłoża dla ruchu komórek
Ochrona przed trwałym odkształceniem komórek
Dodatkową funkcją jest wiązanie wielu białek, w tym czynników wzrostu
Przykładowo
Siarczan chondroityny
Siarczan dermatanu
Siarczan heparanu
Glikoprotein
Białka wielkocząsteczkowe zawierające niewielką ilość cukru
Funkcje
Stabilizacja substancji pozakomórkowej
Wiązanie komórek tkanki łącznej z substancją pozakomórkową
Zawierają miejsca wiążące dla białek kolagenowych i Proteoglikanów
Wyróżnia się:
Fibronektyna
Postać dwułańcuchowa
Wiąże się z kolagenem (I, II i III typu) i integryną zakotwiczając komórki w subst. Międzykomórkowej
Laminina
Składa się z 3 łańcuchów polipeptydowych
Posiada miejsca wiążące dla kolagenu IV typu i integryny
Tenascyna
Sześciołańcuchowa duża cząsteczka
Występuje głównie w okresie płodowym
Pojawia się w fazie gojenia ran i tkance nowotworowej
Osteopontyna
Obecna w substancji pozakomórkowej Kości, gdzie wiąże osteoklasty
Enzymów substancji podstawowej
Właściwe komórki tkanki łącznej
Występują najliczniej w tkance łącznej właściwej
Wytwarzają:
Włókna kolagenowe
Włókna sprężyste
Włókna siateczkowate
Składniki substancji podstawowej
Enzymy z grupy metaloproteaz trawiące składniki substancji międzykomórkowej –
m. in kolagenaze trawiącą kolagen
Cechy charakterystyczne
Kształt wrzecionowaty
Niewielkie wypustki, którymi opierają się o włókna tkanki łącznej
Słabo barwiąca się eozyną cytoplazma – dominuje tu ER i Aparat Golgiego
Odmiany Fibroblastów
Miofibroblasty
Posiadają cechy komórek mięśniowych gładkich i fibroblastów
Różnią się od fibroblastów możliwością ruchu wynikającą z obecności pęczków włókien kolagenowych
Od komórek mięśniowych gładkich różnią się brakiem błony podstawnej
Powstają z:
Miofibroblastów w taknce łącznej
Z fibroblastów w następstwie uszkodzenia tkanki i procesów naprawczych
Funkcje
Wytwarzają kolagen
Powodują obkurczenie tkanki włóknistej w wytwarzającej się bliźnie
Melanofory
Zawierają w cytoplazmie ziarna brunatnej melaniny, wytwarzanej w melanocytach
Występują w
Naczyniówce i tęczówce oka
Brodawce sutka
Skórze narządów płciowych zewnętrznych
Populacja monocytów, które opuściły układ krążenia, osiadły w otaczających tkankach i przekształciły się w makrofagi
Cechy charakterystyczne widoczne w mikroskopie elektronowym
Liczne palczaste wypustki
Liczne wakuole ze sfagocytowanym materiałem – fagocytoza
Barwienie immunohistochemiczne przy pomocy przeciwciał anty-CD68
Odmiany
Komórki Kupffera w wątrobie
Osteoklasy w kościach
Komórki mikrogleju w mózgu
Główne funkcje:
Synteza i rozkład substancji zewnątrzkomórkowej
Prezentacja antygenów limfocytom
Produkcja cytokin
Interleukiny-1
TNF-α
Pochodzą ze szpiku z komórek pleuropotencjalnych(CD34+)
Główna funkcja to wywoływanie lokalnego stanu zapalnego w reakcji na substancje obce – zlokalizowane głównie w tkance łącznej narządów stykających się z środowiskiem zewnętrznym
Cechy charakterystyczne
Duże owalne komórki
Duże zasadochłonne ziarnistości zwierające:
Heparyna, stąd nazwa heparynocyty
Hamuje krzepnięcie krwi
Inaktywuje histaminę
Przeciwdziała miażdżycy przez silna aktywację lipazy lipoproteinowej
Histamina
Powstaje przez dekarboksylację tlenową aminokwasu – histydyny, dlatego komórki tuczne należą do układu komórkowego APUD, czyli pobieranie prekursorów aminokwasowych i dekarboksylacja
Zwiększ przepuszczalność naczyń krwionośnych
Powoduje rozszerzenie małych żył
Wywołuj skurcz mięśni gładkich dużych naczyń krwionośnych
Pobudza wydzielanie śluzu i soku żołądkowego
Bierze udział w reakcjach anafilaktycznych i alergicznych
Enzymy proteolityczne (proteazy)
Rozkładają białka substancji międzykomórkowej
Prowadzą do powstania kinin poprzez odszczepienie od białek surowicy krótkich peptydów
Bradykinina zwiększająca przepuszczalność naczyń krwionośnych, powoduje ich rozszerzenie, wywołuje ból.
Głównie chymaza i tryptaza
Cytokiny
TNF-α
Czynnik chemotaktyczny dla eozynofilii
Czynnik chemotaktyczny dla neutrofili
Czynnik aktywujący płytki krwi
Peptyd rozszerzający naczynia – VIP
Błona komórkowa jest pofałdowana i tworzy liczne mikrokosmki
Markerem komórek tucznych, który nie występuje w bazofilach jest tryptaza
Syntetyzują one i wiążą na swojej powierzchni IgE – ich stymulacja powoduje uwolnienie substancji z ziarnistości, np. w reakcjach alergicznych
Wytwarzają one substancje czynne, które nie są magazynowane w ziarnistościach i natychmiast ulegają wydzieleniu poza komórkę.
Leukotrieny i prostagladyny
Pochodne kwasu arachidonowego
Leukotrieny są bardzo aktywnymi czynnikami miejscowego stanu zapalnego
Interleukiny
Aktywne rodniki tlenowe, hydroksylowe i nadtlenek wodoru
Uwalnianie substancji z ziarnistości jest specyficzne:
Stale uwalniane
Histamina – bezpośrednio z ziarnistości do substancji międzykomórkowej
Heparyna – usuwana powoli jako związana z białkiem
Uwalnianie całych ziaren(degranulacja) poprzez aktywację komórki
Substancje uwalniane z komórek tucznych to mediatory anafilaksji
Wywołują miejscowe reakcje alergiczne – natychmiastowa odpowiedź organizmu na wniknięty antygen, na który organizm jest nadmiernie wrażliwy
Przykładami reakcji anafilaktycznej są
Obrzęk
Katar sienny
Astma oskrzelowa atopowa
Pokrzywka
Powstają z lipoblastów, czyli niezróżnicowanych komórek mezenchymalnych
Zdolność gromadzenia tłuszczu w cytoplazmie
Występowanie:
W skupiskach tworząc tkankę tłuszczową
Pojedynczo
Podstawowe funkcje
Gromadzenie tłuszczy
Regulacja gospodarki energetycznej
Ochrona mechaniczna narządów
Kuliste komórki
Cytoplazma tylko na obwodzie
Wielość zależna od stopnia nagromadzonego tłuszczu – wnętrze wypełnione przez jedną dużą kroplę tłuszczu zawierającą trójglicerydy z domieszką wolnych kwasów tłuszczowych
Funkcje to
Synteza hormonów
Leptyna – reguluje gospodarkę energetyczną hamując łaknienie
Angiotensynogen
Adiponektyna
Rezystyna
Steroidy
Synteza czynników wrostu
Uwalnianie cytokin
Interleukina-6
TNF-α
Otoczone włóknami retikulinowymi (kolagen III) wydzielanymi przez same komórki
Znacznie mniejsze od komórek tłuszczowych żółtych
Jądro kuliste, położone centralnie
Tłuszcz w postaci licznych, drobnych kropelek rozmieszczonych równomiernie w cytoplazmie
Mają więcej cytoplazmy niż komórki tłuszczowe żółte
Zawierają liczne mitochondria z dobrze wykształconymi grzebieniami bogatymi w cytochromy nadające komórkom barwę
Nie występują pojedynczo
Wyglądem przypominają fibroblasty
Leżą w tkankach łącznych w pobliżu naczyń
Są multipotencjalne w wyniku pobudzenia i mogą różnicować się w nowe rodzaje komórek tkanki łącznej właściwej i oporowej
Występują w miejscach narażonych na kontakt z obcym antygenem – szczególnie bakteryjnym
Narządy limfatyczne
Błony śluzowe przewodu pokarmowego
Mogą występować w stanach zapalnych
Cechy charakterystyczne
Duże komórki
Okrągłe jądra o szprychowatym ułożeniu chromatyny
Cytoplazma barwi się zasadochłonnie
Organella świadczące o produkcji białka na eksport
Dobrze rozwinięta siateczka śródplazmatyczna szorstka
Aparat golgiego
Powstają z limfocytów B w procesie transformacji blastycznej
Główna funkcja to produkcja immunoglobulin, przeciwciał biorących udział w odpowiedzi humoralnej
Mają cechy komórek mezenchymalnych i mięśniowych gładkich
Cytoplazma zawiera aktynę i miozynę, dzięki czemu mają zdolności kurczliwe
Występują wzdłuż naczyń krwionośnych, szczególnie:
Naczyń włosowatych
Tętniczek
Żyłek
W pewnych warunkach mogą różnicować się w fibroblasty i osteoblasty
Stały składnik tkanki łącznej właściwej
Są to leukocyty pełniące funkcje obronne
Granulocyty zasadochłonne
Granulocyty obojętnochłonne(neutrofile)
W dużych ilościach w tkance łącznej pojawiają się w stanach zapalnych
Posiadają zdolność ruchu pełzakowatego
Tworzą mikrofagi w tkance łącznej
Biorą udział w fagocytozie, głównie bakterii
Eozynofile
Zwiększona ilość w alergiach i chorobach pasożytniczych przewodu pokarmowego
Znajdują się głównie w:
Grasicy
Błonie śluzowej przewodu pokarmowego
Macicy
Tkance łącznej przytarczyc, płuc i gruczołu mlecznego
Kuliste, lub owalne
Jądro rozpłatowane, składa się z 2-3 płątów
W cytoplazmie kwasochłonne ziarnistości
Wykazują zdolność ruchu pełzakowatego
Fagocytują, głównie kompleksy antygen-rzeciwciało
Limfocyty – mogą krążyć pomiędzy krwią a tkankami
Występuje tylko w okresie zarodkowym i płodowym
Powstają z niej wszystkie inne typy tkanki łącznej
Zbudowana z:
Gwiaździstych komórek łączących się wypustkami
Przekształcają się w fibroblasty i pozostałe komórki tkanki łącznej
Bezpostaciowej substancji międzykomórkowej
Silnie uwodniona
Nie zawiera włókien kolagenowych
Głównie w okresie płodowym – tworzy zrąb pępowiny (galareta Whartona)
W życiu pozapłodowym wchodzi w skład miazgi zęba
Główne cechy
Obecność fibroblastów
Substancja międzykomórkowa
Bogata w proteoglikany
Posiada włókna kolagenowe
Przeważa substancja międzykomórkowa
W zależności od ilości substancji podstawowej i włókien można ją podzielić na:
Tkankę łączną wiotką
Tkankę łączną zbitą
Jest to najczęściej występujący rodzaj tkanki łącznej w organizmie
Pełni ona funkcje:
Bierze udział w transporcie substancji odżywczych i metabolitów z krwi do tkanek i odwrotnie – transport jest możliwy dzięki naczyniom krwionośnym, które otacza tkanka łaczna
Wchodzi w skład wielu narządów i podtrzymuje je
Broni organizm przez różnymi szkodliwymi substancjami i obcymi komórkami
Bierze udział w naprawie uszkodzonych narządów
Na jej czynność wpływają hormony
ACTH
Glikokortykoidy kory nadnerczy
Hormony tarczycy
Hormony gonad
Zbudowana z:
Wszystkich komórek tkanki łącznej – fibroblasty, plazmocyty, mastocyty, komórki tłuszczowe, makrofagi, koórki napływowe
Substancji międzykomórkowej
Substancja podstawowa zawiera dużo wody i wykazuje niski stopień agregacji Proteoglikanów
Występują wszystkie rodzaje włokien
Kolagenowe
W przeważającej ilości
Ułożone w pęczki o luźnym i nieregularnym układzie
Sprężyste
Siateczkowe – nieliczne
Funkcje
Pełni ważną rolę w wymianie tkankowej
Otacza naczynia krwionośne, limfatyczne i nerwy
Buduje
błony surowicze dużych jam ciała – otrzewna, opłucna i osierdzie
warstwę siateczkowatą skóry i
oponę pajęczą
zrąb dla wielu narządów, jako tkanka śródmiąższowa
większość błon śluzowych i podśluzowych
torebki narządów i przegrody łącznotkankowe
Występuje:
Pomiędzy włóknami mięśniowymi
W warstwie brodawkowatej skóry właściwej
Tkance podskórnej
W przestrzeniach pomiędzy tkankami i narządami
Przewaga włókien kolagenowych i sprężystych w stosunku do substancji międzykomórkowej
Włókna kolagenowe grube, przylegają do siebie.
Mniej liczne komórki niż w tkance łącznej wiotkiej – fibroblasty
Włókna mogą być ułożone
Regularnie
Nieregularnie
Pełni funkcje mechaniczne
Głównie występuje w:
Skórze właściwej
Błonie śluzowej niektórych odcinków dróg moczowych
Torebkach włóknistych niektórych narządów – wątroba, śledziona, nerki
Twardówce gałki ocznej
Charakterystyczne
Duża ilość włókien kolagenowych zbitych w grube pęczki, ułożonych w różnych kierunkach i wytwarzających sieć przestrzenną
Pomiędzy włóknami kolagenowymi znajdują się włókna sprężyste
Duża ilość włókien kolagenowych ułożonych w sposób uporządkowany w grube pęczki
Występuje w:
Ścięgnach
Zbudowane z pęczków włókien kolagenowych biegnących równolegle, ściśle obok siebie
Między pęczkami włókien leżą nieliczne komórki tkanki zwartej – komórki skrzydełkowe/ścięgniste – są to fibrocyty układające się wzdłuż włókien i tworzące szeregi Ranviera
Ościęgna wewnętrzna tkanka łączna wiotka otaczająca pęczki włókien wraz z fibrocytami
Ościęgna zewnętrzna tkanka łączna zbita otaczająca ścięgno od zewnątrz
Łączy mięśnie z przyczepem kostnym
Więzadła
Otaczają stawy maziowe
Przyczepiają się do kości i do zewnętrznej powierzchni torebki stawowej
W budowie podobne do ścięgien – różnica to występowanie włókien sprężystych
Rozcięgna
Razem z powięziami mają budowę podobną do ścięgien
Pęczki włókien kolagenowych układają się w warstwy
Biegną równolegle do siebie w poszczególnych warstwach
Biegną pod kątem w stosunku do warstw sąsiednich
Tworzy
Zrąb narządów limfatycznych – węzły chłonne, migdałki, śledziona
Błony śluzowe właściwe przewodu pokarmowego – jelito grube i cienkie
Zbudowana z:
Fibroblastów (komórki siateczki)
Łączą się ze sobą długimi wypustkami
Tworzą sieć – nazwa siateczkowata
Włókna siateczkowate (retikulinowe) wytwarzane przez fibroblasty
W budowie tkanki przeważają komórki tłuszczowe – lipocyty, adipocyty
Mało substancji międzykomórkowej
Komórki tworzą zraziki, oddzielone tkanką łączną wiotką z naczyniami krwionośnymi i nerwami
Występuje
W tkance podskórnej, jako podściółka tłuszczowa
Otacza naczynia krwionośne, nerki i serce
W sieci dużej i małej
Zabarwienie spowodowane występowaniem karotenoidów – lipochromów
Morfologia komórek
Komórki wielokątne
Sygnetowaty wygląd
Cytoplazma z jądrem na obwodzie
Wnętrze zajęte przez jedną, dużą kroplę tłuszczu
Funkcje
Magazyn energetyczny organizmu
Izolator termiczny
Amortyzator urazów mechanicznych
Uczestnictwo w procesach lipogenezy i lipolizy
Narząd endokrynowy syntezujący aktywne białka adipocytokiny
Na czynność wpływają
Hormony tarczycy
Hormon wzrostu
Prolaktyna
Glikokortykoidy
ACTH
Hormon przysadki mózgowej – lipotropina powodująca lipolizę
Występuje w
tkance podskórnej okolicy:
Międzyłopatkowej
Szyi
Śródpiersia
Okolicy:
Nerek
Nadnercza
Grasicy
Przytarczyc
Tętnic szyjnych i podobojczykowych
W dużych ilościach występuje u noworodków i dzieci, po czym przekształca się w tkankę tłuszczową żółtą
Komórki układają się w zraziki przedzielone tkanką łączną właściwą wiotką
Jest obficie unaczyniona, co ma wpływ na jej udział w termoregulacji
Funkcje:
Bierze udział w termoregulacji poprzez wytwarzanie ciepła, regulowane przez układ nerwowy, noradrenalinę i hormony tarczycy
Narząd endokrynowy syntezujący
Leptyna
Resystyna
Adiponektyna
Angiotensyna
IL-G
TNF-α
Morfologia komórek
Jądro położone centralnie
Tłuszcz występuje w postaci drobnych kropelek
Jest to tkanka podporowa
Jest ona sztywna i sprężysta
Chrząstka zbudowana jest z
Komórek chrzęstnych – chondrocytów
Substancji międzykomórkowej
Włókna – kolagenowe i sprężyste
Substancja podstawowa
Jest ona pochodzenia mezenchymalnego
Jest tkanką o bardzo niskim metabolizmie – brak naczyń krwionośnych, limfatycznych i nerwów
Powierzchnia chrząstki pokryta jest ochrzęstną
Ochrzęstnej brak na powierzchniach stawowych
Zbudowana jest z tkanki łącznej włóknistej
Zawiera naczynia krwionośne i komórki mezenchymalne różnicujące się w chondroblasty
Umożliwia odżywianie chrząstki, poprzez dyfuzje substancji odżywczych (dyfuzja bardzo wolna z powodu braku wody w substancji podstawowej)
chrząstki stawowe odżywiają się przy pomocy mazi stawowej
Umożliwia wzrost chrząstki przez dobudowę od zewnątrz(apozycję) dzięki chondroblastom
Leżą w jamkach chrzęstnych otoczone przez substancje międzykomórkową
Ułożone pojedynczo, lub w grupach izogenicznych(powstałych przez podział jednej komórki)
W chrząstkach nasadowych modeli chrzęstnych, stanowiących podłoże dla rozwoju kości długich mają układ słupkowy
Morfologia
Kształt kulisty, lub owalny
Rozmiar zależy od położenia w chrząstce
Większe w części środkowej
Mniejsze na obwodzie
Jedno, lub rzadziej dwa jądra
Organella charakterystyczne dla komórek syntezujących białka wydzielnicze
Syntetyzują one
proteoglikany będące składnikiem substancji międzykomórkowej
enzymy niszczące stare włókna i substancję podstawową
Na syntezę substancji produkowanych przez chondrocyty i ich zdolność do podziałów wpływają hormony
Pobudzająco
Hormon wzrostu
Tyroksyna
Testosteron
Somatomedyna
Hamująco
Kortyzon
Estrogeny
Głównie składa się z:
Kwas hialuronowy
Proteoglikany bogate w chondroitynosiarczany(chondroityna A i C) i siarczan keratanu
Chlorek sodowy
Woda
Białka niekolagenowe
W miarę starzenia zwiększa się ilość siarczanu keratanu
Reszty cukrowe siarczanów chondroityny i siarczanu keratanu
Decydują o zasadochłonności substancji podstawowej
Wpływają na twardość i sprężystość chrząstki(dzięki wiązaniu dużych ilości wody)
Pełni ona funkcje:
Mechaniczną – twardość i sprężystość(odporność na ściskanie)
Pośredniczy w wymianie substancji odżywczych między naczyniami ochrzęstnej i chondrocytami.
W zależności od występujących włókien chrząstki można podzielić na:
Włókna kolagenowe
Chrząstka szklista
Chrząstka włóknista
Włókna sprężyste
Chrząstka sprężysta
Występowanie włókien kolagenowych powoduje
Dwułomność – anizotropię
Kwasochłonność
Chrząstki dzielą się ze względu na:
Rodzaj i ułożenie włókien
Ilość i organizację substancji podstawowej
Pełnioną funkcję
Najczęściej występująca chrząstka w organizmie
Występuje w
Okresie zarodkowym i płodowym tworzy modele chrzęstne prawie całego szkieletu
Okresie rozwojowym na granicy nasady i trzonu, dzięki czemu możliwy jest wzrost kości na długość
Organizmie dojrzałym
W układzie oddechowym
Tworzy pierścienie chrzęstne tchawicy
Występuje w ścianie oskrzeli
Buduje duże chrząstki krtani
Tworzy przegrody nosowe
Pokrywa powierzchnie stawowe
Znajduje się w częściach chrzęstnych żeber
Włókna kolagenowe
Stanowią 40% suchej masy chrząstki
Zbudowane głównie z kolagenu typu II
Występują w postaci cienkich włókienek, ułożonych nieregularnie. Nie tworzą pęczków tylko gęstą sieć
Bardziej uporządkowany układ występuje w chrząstce szklistej nasadowej
Wraz z wiekiem zmienia się zawartość włókien kolagenowych i substancji podstawowej, co ma wpływ na barwliwość substancji międzykomórkowej:
W młodości substancja międzykomórkowa jest zasadochłonna
W miarę starzenia zwiększa się ilość włókien kolagenowych i substancja międzykomórkowa staje się kwasochłonna
Substancja podstawowa jest zbudowana z
Kwasu hialuronowego
Proteoglikanów – mają zdolność wiązania dużych ilości wody, która może stanowić nawet 70% masy chrząstki i nadawać jej sprężystość.
Terytorium komórkowe(chondron)
Jest to jednostka budulcowa chrząstki szklistej
Są utworzone przez grupę izogeniczną chondrocytów leżących w jamkach chrzęstnych, oraz otoczone grubą warstwą substancji międzykomórkowej
Ma on kształt kulisty
Przestrzeń pomiędzy chondronami wypełniona jest substancją międzyterytorialną
W miarę starzenia struktura chondronu całkowicie ulega zatarciu i zmienia barwliwość na zasadochłonną
Powierzchnię chrząstki szklistej(z wyjątkiem powierzchni stawowych) pokrywa ochrzęstna
Występuje w
Krążki międzykręgowe
Spojenie łonowe
Miejsce przyczepu ścięgien i więzadeł do kości
Chrząstki śródstawowe
Cecha charakterystyczna to mała ilość substancji podstawowej i duża ilość włókien kolagenowych
Włókna kolagenowe
Zbudowane z kolagenu typu I
Układają się w grube równoległe pęczki i są dobrze widoczne w podstawowych metodach barwienia
Chondrony
Nieliczne
Jedno-, lub dwukomórkowe
Małe
Nieregularnie rozmieszczone
Duża ilość kolagenu wpływa na dużą odporność na rozciąganie
Występuje w:
Małżowina uszna
Przewód słuchowy zewnętrzny
Trąbka słuchowa Eustachiusza
Małe chrząstki krtani
Ściany małych oskrzeli
Przypomina chrząstkę szklistą, ale chondrony są słabiej rozwinięte i rozmieszczone regularnie
Włókna kolagenowe
Niewiele
Zbudowane z kolagenu typu II
Charakterystyczną cechą jest siateczka z włókien sprężystych w substancji międzykomórkowej
Posiada dużą sprężystość i podatność na zginanie, a odkształcona wraca do poprzedniego kształtu.
Powstaje w życiu zarodkowym i płodowym z komórek mezenchymy
Przekształcają się one w komórki twórcze chrząstki, czyli chondroblasty
Intensywne wytwarzanie substancji międzykomórkowej przez chondroblasty
Na początku rozwoju chrząstki wytwarzana jest substancja prochondralna jest zasadochłonna
Następnie produkowana jest wtórna substancja prochondralna(zasadochłonna), a substancja prochondralna przekształca się w kwasochłonną substancję protochondralną
W chrząstkach włóknistych i sprężystych chondroblasty tracą zdolność dalszego wydzielania substancji międzykomórkowej i przekształcają się w chondrocyty.
W chrząstce szklistej występuje dłuższa czynność wydzielnicza chondroblastów, substancja protochondralna przekształca się w zasadochłonną substancję metachondralną.
W ciągu życia chrząstki, rozmieszczenie kolejno wytwarzających się substancji ulega całkowitemu zatarciu, jest to spowodowane
Zmianami barwliwości substancji międzykomórkowej
Działaniem różnych sił środowiska
Ochrzęstna
Rozwija się z fibroblastów – powstają one z obwodowych komórek mezenchymy podczas rozwoju chrząstki
Pod ochrzęstną powstają chondroblasty warunkujące apozycyjny wzrost chrząstki
Specyficzny rodzaj tkanki łącznej ze zmineralizowaną substancją międzykomórkową i związkami nieorganicznymi w postaci kryształów
Charakteryzuje się sztywnością i dużą twardością
Jest głównym składnikiem kośćca dorosłego człowieka
Pełni ona funkcje
Tworzy mechaniczną podporę organizmu
Umożliwia poruszanie się
Stanowi ochronę dla tkanek miękkich
Jest metabolicznym magazynem soli mineralnych
Jest aktywną metabolicznie tkanką, jej homeostaza i poziom wapnia w organizmie zależą od równowagi procesów resporpcji i tworzenia się kości
Tkanka kostna jest zbudowana z:
Komórek kości
Substancji międzykomórkowej, która składa się z:
Części organicznej(niezmineralizowana) – osseomukoidu
Części nieorganicznej(zmineralizowanej) – sole wapnia
Dzielą się na:
Komórki osteogenne
Osteoblasty
Osteocyty
Osteoklasty
Powstają z komórek pierwotnej mezenchymy
Różnicują się w osteoblasty i chondroblasty
W dojrzałej kości występują w stanie spoczynku:
W okostnej
W śródkostnej tworząc warstwy kambialne
Wyścielają kanały Haversa
Przylegają do beleczek kostnych i nazywane są nieaktywnymi osteoblastami
W małej ilości w szpiku kostnym
Przekształcają się z nieaktywnych form w aktywne osteoblasty w przypadku zadziałania bodźca pobudzającego wytwarzanie nowej tkanki kostnej – np. przy złamaniu kości
Biorą udział w syntezie składników organicznych substancji międzykomórowej kości:
Kolagen typu I
Glikozaminoglikany
Proteoglikany
Uczestniczą w procesie mineralizacji tkanki kostnej
Budowa w zależności od stanu czynnościowego
Stan nieaktywny
Spłaszczone
Wrzecionowate
Jądra wydłużone
Ściśle przylegają do powierzchni kości
Stan aktywny
Sześcienne
Okrągłe jądro z wyraźnym jąderkiem
Silnie zasadochłonna cytoplazma
Zmieniają się w osteocyty w wyniku otoczenia przez wydzielaną substancję międzykomórkową
Na czynność osteoblastów wpływają
Pobudzająco
Hormony: parathormon, hormony tarczycy, hormon wzrostu
Witamina D3
Cytokiny: czynniki wzrostu i różnicowania
Prostaglandyny
Hamująco
Kortykosteroidy kory nadnerczy
Występują głównie w okresie rozwoju kości i leżą na powierzchni zewnętrznej tworzących się blaszek kostnych. W dojrzałych kościach osteoblasty ulegają zanikowi i pojawiają się ponownie w przypadku ich złamań lub innych uszkodzeń
Występują w dojrzałej tkance kostnej
Leżą w jamkach kostnych i są otoczone substancją międzykomórkową ze wszystkich stron
Komunikują się pomiędzy sobą za pomocą licznych wypustek cytoplazmatycznych, biegnących w kanalikach kostnych
Pomiędzy wypustkami istnieją połączenia typu neksus, które umożliwiają wymianę substancji odżywczych i metabolitów
Jamki i kanaliki kostne wysłane są cienką warstwą substancji międzykomórkowej pozbawionej soli wapniowych
Dojrzałe osteocyty są płaskie z zasadochłonną cytoplazmą
Duże, owalne komórki
Powstają przez zlanie się kilku komórek prekursorowych wywodzących się ze szpiku kostnego
Są odmianą komórek układu makrofagalnego
Cechą charakterystyczną jest obecność wielu jąder i kwasochłonna cytoplazma
Znajdują się głównie na powierzchni kości w miejscach aktywnej resorpcji kości, w charakterystycznych zagłębieniach(zatoki erozyjne, zatoki Howshipa)
Na powierzchni stykającej się z kością znajduje się rąbek szczoteczkowy zwiększający powierzchnię resorpcyjną
Funkcja polega na rozpuszczaniu kości, czyli przebudowywaniu jej w warunkach fizjologicznych – wykazują one wysoką aktywność fosfatazy kwaśnej
Na ich czynność wpływają
Pobudzająco
Parathormon – hormon przytarczyc wydzielany w odpowiedzi na niskie stężenie Ca2+
Metabolity witaminy D
Cytokiny: czynnik martwicy nowotworów, IL-1
Hamująco
Kalcytonina – hormon tarczycy wydzielany w odpowiedzi na wysokie stężenie Ca2+ w osoczu.
Estrogeny
Interferon
Prostaglandyny
Tlenek azotu
Składa się z
Osseomukoid – włókna kolagenowe i substancja podstawowa
Substancja nieorganicza
Włókna kolagenowe
Zbudowane z kolagenu typu I syntezowanego przez osteoblasty.
Stanowi 90% wszystkich składników organicznych tkanki kostnej.
Substancja podstawowa składa się z:
Proteoglikanów – głównie siarczan chondroityny
Białka niekolagenowe wpływające na mineralizację kości
Osteonektyna
Osteokalcyna
Sialoproteiny
Lipidy
Białka związane z osteogenezą – czynnik wzrostu kości
Substancje nieorganiczne stanowią 60-70% masy dojrzałej kości, nadają jej one twardość i sztywność, składają się z:
Fosforanów wapnia
Fosforanów magnezu
Węglanu wapnia
Jonów sodu i niewielkiej ilości jonów potasu i chloru
Sole mineralne odkładane są w kościw postaci bardzo małych kryształków hydroksyapatytu
W zależności od ułożenia włókien wyróżnia się następujące typy tkanki kostnej
Grubowłóknista, czyli splotowata
Drobnowłóknista, czyli blaszkowata
Występuje w okresie rozwoju kości w kościach młodych
Życie płodowe
Na początku życia pozapłodowego
Jest nazywana kością płodową, ponieważ przez jej stadium przechodzą wszystkie kości organizmu człowieka, w procesie przemodelowania ulega przekształceniu do tkanki kostnej blaszkowatej
U dorosłego człowieka występuje:
W błędniku kostnym ucha wewnętrznego
Wyrostkach zębodołowych szczęki
Szwach kostnych, np. w czaszce
Podczas naprawy uszkodzeń kości
W rozwoju wielu chorób, np. osteoporoza, choroba Pageta
Budowa
Duża ilość osteocytów o bezładnym układzie
Duża ilość osseomukoidu w porównaniu do substancji nieorganicznych
Włókna kolagenowe ułożone w grube pęczki o nieregularnym przebiegu
Zbudowana jest z blaszek kostnych
Są zbudowane z substancji międzykomórkowej
W każdej blaszce występują pojedyncze drobne włókna kolagenowe(stąd nazwa drobnowłóknista), które leżą równolegle do siebie i nie tworzą pęczków
Pomiędzy blaszkami kostnymi leżą komórki kostne
Tkanka drobnowłóknista dzieli się na
kość gąbczastą
Występuje
W nasadach kości długich
Wewnątrz kości płaskich
Zbudowana z beleczek kostnych ułożonych w różnych kierunkach, które łącząc się wytwarzają układ gąbczasty
Pomiędzy beleczkami znajduje się szpik
Wewnątrz beleczek kostnych znajdują się osteocyty leżące w jamkach kostnych
łączą się ze sobą wypustkami cytoplazmatycznymi biegnącymi w kanalikach kostnych
Odżywiają się poprzez kanaliki od naczyń szpiku
Na powierzchni beleczek mogą występować komórki osteogenne, osteoblasty i osteoklasty
Kość zbita
Występuje w:
trzonach kości długich
w zewnętrznych warstwach kości płaskiej
Zbudowana jest z blaszek kostnych, wyróżniamy
Blaszki systemowe budujące osteon
Blaszki międzysystemowe występujące między osteonami powstają dzięki stale zachodzącej przebudowie kości
Blaszki podstawowe zewnętrzne pokrywają kości od strony zewnętrznej
Blaszki podstawowe wewnętrzne pokrywają kość od strony jamy szpikowej
Podstawową jednostką strukturalną i czynnościową kości zbitej jest osteon, czyli system Haversa mający kształt walca i tworzony przez kanał osteonu z otaczającymi go blaszkami kostnymi.
Kanał Haversa wypełniony jest tkanką łączną wiotką, w której leżą głównie włosowate naczynia krwionośne i nerwy.
Blaszki kostne ułożone są koncentrycznie wokół kanału Haversa – są to blaszki systemowe, a ich ilość jest różna – włókna kolagenowe poszczególnych blaszek ułożone są równolegle
W kanalikach kostnych biegną wypustki cytoplazmatyczne osteocytów, sieć kanalików kostnych łączy wszystkie jamki jednego osteonu
Naczynia krwionośne kanałów Haversa łączą się ze sobą za pomocą bocznych odgałęzień zawartych w kanałach odżywczych(Volkmanna)
Pokrywa zewnętrzną powierzchnie kości, z wyjątkiem powierzchni stawowych
Zbudowana z tkanki łącznej włóknistej zwartej
Połączona z kością za pomocą licznych odchodzących od niej włókien kolagenowych
Pełni funkcje odżywcze w stosunku do kości i szpiku dzięki dużej ilości naczyń
Składa się z 2 warstw
Zewnętrzna
Dużo włókien kolagenowych
Mało komórek
Wewnętrzna
Liczne komórki osteogenne, które mogą się różnicować w osteoblasty i chondroblasty
Zawiera liczne naczynia
Pokrywa kości od strony jamy szpikowej
Składa się z warstwy komórek osteogennych
Jeśli na powierzchni kości nie występuje okostna lub śródkostna to powoduje to gromadzenie się osteoklastów i niszczenie kości.
Powstaje tak większość kości płaskich – kości czaszki, twarzy i obojczyk
Przebieg
Gromadzenie tkanki mezenchymalnej w postaci unaczynionej błony w miejscu powstania kości. Komórki mezenchymalne w pobliżu naczyń dzielą się i różnicują w komórki osteogenne, z których powstają następnie osteoblasty
Osteoblasty produkują substancję międzykomórkową, jednocześnie wydzielając niezbędne do mineralizacji osseomukoidu:
Osteonektyne – łączy się z kolagenem typu I i umożliwia odkładanie soli wapnia i wiązanie kryształów hydroksyapatytu
Osteokalcyne – dostarcza Ca2+ do wytwarzania soli mineralnych
Osteoblasty przekształcają się w osteocyty przez otaczanie się substancją międzykomórkową. Powstają beleczki kostne kości grubowłóknistej wewnątrz których leżą osteocyty w jamkach kostnych
Pogrubianie beleczek kostnych dzięki licznym osteoblastom na ich powierzchni, które produkują nowe warstwy substancji międzykomórkowej.
Powstanie grubej płyty kostnej, przez połączenie wielu beleczek kostnych ułożonych w różnych kierunkach. Przestrzenie między beleczkami wypełnione są tkanką mezenchymatyczną, która przekształca się w szpik kostny. Powstaje kość płodowa, czyli grubowłóknista splotowata
Beleczki kostne na zewnętrznej powierzchni tworzącej się kości łączą się i pogrubiają tworząc tkankę kostną zbitą. Zmniejsza się ilość tkanki mezenchymalnej.
W części środkowej wzrost beleczek ulega zahamowaniu, oraz powstaje kość beleczkowata gąbczasta tworząca śródkoście.
Osteoklasy niszcząc kość płodową przekształcają ją w kość kostateczną. Osteoblasty tworzą na podłożu tkanki kostnej splotowatej kość blaszkowatą.
Sposób rozwoju kości długich
Rozwój kości poprzedzony pojawieniem się modelu chrzęstnego z chrząstki szklistej
Kostnienie to przebiega jednocześnie:
Naokoło modelu chrzęstnego – kostnienie okołochrzęstne
Wewnątrz modelu chrzęstnego – kostnienie śródchrzęstne
Przebieg:
Rozwój chrząstki szklistej z tkanki mezenchymatycznej. Utworzony model ma kształt zbliżony do kości ostatecznej. Składa się z 2 nasad i trzonu. Kostnienie rozpoczyna się w trzonie.
Formowanie ochrzęstnej na powierzchni kości.
Jej komórki różnicują się w osteoblasty produkujące substancję międzykomórkową i beleczki kości grubowłóknistej, której ulegają mineralizacji – prowadzi to do powstania mankietu kostnego wokół trzonu
Wzrasta ilość naczyń w ochrzęstnej, oraz komórek osteogennych i osteoblastów – przekształca się ona w okostną
Mankiet kostny uniemożliwia dalsze odżywianie chrząstki, w wyniku, czego komórki chrzęstne centralnej części trzonu degenerują:
Komórki ulegają przerostowi
Cytoplazma silnie wakuolizuje
Substancja miedzykomórkowa ścieśnia się, oraz ulega częściowemu rozkładowi
Mineralizacja pierwotnego punktu kostnienia
Powstanie pierwotnego punktu kostnienia
Od okostnej do pierwotnego punktu kostnienia wnika pęczek naczyniowy wraz z tkanką mezenchymatyczną, który zawiera:
Komórki prekursorowe osteoklastów
Osteoblasty, które na pozostałych częściach zwapniałej chrząstki wytwarzają substancję międzykomórkową – tworzą się beleczki kości grubowłóknistej splotowatej
Naczynia krwionośne
Pojawiają się chondroklasty, które niszczą chrząstkę, dzięki czemu niszczona jest chrząstka i istnieje miejsce dla nowo powstających beleczek chrzęstnych.
Jest to kostnienie śródchrzęstne
Degeneracja chrząstki i tworzenie substancji kostnej postępuje w kierunku nasad. Jednocześnie osteoklasty niszczą powstające beleczki kostne w wyniku czego powstaje stopniowo powiększająca się jama szpikowa, w której pojawiają się komórki macierzyste szpiku.
Komórki chrząstki szklistej znajdujące się w części przynasadowej, dzielą się intensywnie i wytwarzają płytkę wzrostową(chrząstka wzrostowa/nasadowa).
Podziały chondrocytów pobudzane są przez somatomedynę
Dzięki chrząstce nasadowej możliwy jest wzrost chrząstki
Chondrocyty ułożone są w grupy izogeniczne słupkowe podzielone na kilka stref:
Chrząstka spoczynkowa – od strony nasady, podobna do chrząstki szklistej
Chrząstka proliferująca – płaskie komórki ułożone jedna na drugiej
Chrząstka hipertroficzna
Chrząstka wapniejąca i degenerująca
Beleczki przynasady(beleczki kierunkowe) – pierwotne beleczki kostne
W obrębie chrząstki nasadowej odbywa się stały wzrost kości na długość, aż do okresu pokwitania.
Pojawienie się wtórnych punktów kostnienia w części środkowej nasad modelu chrzęstnego
Chrząstka znajduje się tylko w przynasadach, dzięki niej odbywa się wzrost kości na długość. Jednocześnie odbywa się stałe pogrubianie mankietu kostnego, z jednoczesnym jego niszczeniem od wewnątrz – warunkuje to wzrost kości na grubość i powiększanie jamy szpikowej
Znika chrząstka nasadowa i zastępuje ją tkanka kostna – zahamowanie wzrostu kości ok. 18/20 r.ż.
Tkanka kostna jest tkanką dynamiczną, stale podlega procesom przebudowy
W przebudowie biorą udział
Osteoklasty – niszczące kość
Osteoblasty – wytwarzają kość
Jest najintensywniejsza u dzieci w okresie wzrostu.
W okresie wzrostu przeważa powstawanie kości, w starszym wieku następuje jej niszczenie – osłabienie mechaniczne kości i osteoporoza
U dorosłych ludzi przemiany kości wzrastają podczas złamań
Najintensywniejsza przebudowa zachodzi w kości gąbczastej, kość zbita podlega znacznie mniejszej przebudowie.