Kremzlinio audinio vieta. Kremzlinio audinio funkcijos. Žmogaus kremzlinio audinio struktūra ir funkcijos

Kremzlinis Ir kaulinis audinys išsivysto iš sklerotominio mezenchimo, priklauso vidinės aplinkos audiniams ir, kaip ir visi kiti vidinės aplinkos audiniai, susideda iš ląstelių ir tarpląstelinės medžiagos. Tarpląstelinė medžiaga čia yra tanki, todėl šie audiniai atlieka atraminę-mechaninę funkciją.

Kremzlės audinys(textus cartilagineus). Jie skirstomi į hialininius, elastingus ir pluoštinius. Klasifikacija grindžiama tarpląstelinės medžiagos organizavimo ypatumais. Kremzlinio audinio sudėtis apima 80% vandens, 10-15% organinių ir 5-7% neorganinių medžiagų.

Kremzlinio audinio vystymasis arba chondrogenezė, susideda iš 3 etapų: 1) chondrogeninių salelių susidarymo; 2) pirminio kremzlinio audinio susidarymas: 3) kremzlinio audinio diferenciacija.

Per 1 etapas mezenchiminės ląstelės susijungia į chondrogenines salas, kurių ląstelės dauginasi ir diferencijuojasi į chondroblastus. Gautuose chondroblastuose yra granuliuotas ER, Golgi kompleksas ir mitochondrijos. Tada chondroblastai diferencijuojasi į chondrocitus.

Per 2 etapas Chondrocituose gerai išvystytas granuliuotas ER, Golgi kompleksas ir mitochondrijos. Chondrocitai aktyviai sintetina fibrilinį baltymą (II tipo kolageną), iš kurio susidaro tarpląstelinė medžiaga, kuri nusidažo oksifiliniu.

Kai žengia į priekį 3 etapas chondrocituose intensyviau vystosi granuliuotas ER, ant kurio gaminasi fibriliniai baltymai ir chondroitino sulfatai (chondroitino sieros rūgštis), kurie dažomi baziniais dažais. Todėl pagrindinė kremzlinio audinio tarpląstelinė medžiaga aplink šiuos chondrocitus yra nudažyta bazofiline.

Aplink kremzlinį rudimentą iš mezenchiminių ląstelių susidaro perichondriumas, susidedantis iš 2 sluoksnių: 1) išorinio, tankesnio arba pluoštinio ir 2) vidinio, labiau laisvo arba chondrogeninio, kuriame yra prechondroblastų ir chondroblastų.

Sudėtingas kremzlės augimas, arba augimas superpozicijos būdu, pasižymi tuo, kad iš perichondrijos išsiskiria chondroblastai, kurie išsidėsto ant pagrindinės kremzlės medžiagos, diferencijuojasi į chondrocitus ir pradeda gaminti kremzlinio audinio tarpląstelinę medžiagą.

Intersticinis augimas kremzlinį audinį gamina kremzlės viduje esantys chondrocitai, kurie, pirma, dalijasi mitozės būdu ir, antra, gamina tarpląstelinę medžiagą, dėl kurios didėja kremzlės audinio tūris.

Kremzlės ląstelės(chondrocytus). Chondrocitų diferencialas susideda iš: kamieninių ląstelių, pusiau kamieninių ląstelių (prechondroblastų), chondroblastų, chondrocitų.

Chondroblastai(chondroblastus) yra vidiniame perichondrijos sluoksnyje ir turi bendros svarbos organelius: granuliuotą ER, Golgi kompleksą, mitochondrijas. Chondroblastų funkcijos:

1) išskiria tarpląstelinę medžiagą (fibrilinius baltymus);

2) diferenciacijos procese virsta chondrocitais;

3) turi galimybę atlikti mitozinį dalijimąsi.

Chondrocitai esančios kremzlėse. Spragoje iš pradžių yra 1 chondrocitas, vėliau, jo mitozinio dalijimosi metu, susidaro 2, 4, 6 ir kt. Visi jie yra toje pačioje spragoje ir sudaro izogeninę chondrocitų grupę.

Izogeninės grupės chondrocitai skirstomi į 3 tipus: I, II, III.

I tipo chondrocitai turi galimybę mitoziškai dalytis, turi Golgi kompleksą, mitochondrijas, granuliuotą EPS ir laisvas ribosomas, turi didelį branduolį ir nedidelį kiekį citoplazmos (didelis branduolio ir citoplazmos santykis). Šie chondrocitai yra jaunose kremzlėse.

II tipo chondrocitai išsidėsčiusios brandžioje kremzlėje, jų branduolio ir citoplazmos santykis šiek tiek sumažėja, kai didėja citoplazmos tūris; jie praranda gebėjimą patirti mitozę. Granuliuotas EPS yra gerai išvystytas jų citoplazmoje; jie išskiria baltymus ir glikozaminoglikanus (chondroitino sulfatus), todėl pagrindinė tarpląstelinė medžiaga aplink juos nusidažo bazofiline.

III tipo chondrocitai yra išsidėstę senoje kremzlėje, praranda gebėjimą sintetinti glikozaminoglikanus ir gamina tik baltymus, todėl aplink juos esanti tarpląstelinė medžiaga nusidažo oksifiline. Vadinasi, aplink tokią izogeninę grupę galima pamatyti oksifiliniu būdu nusidažytą žiedą (baltymus išskiria III tipo chondrocitai), už šio žiedo matomas bazofiliniu būdu nusidažęs žiedas (glikozaminoglikanus išskiria II tipo chondrocitai) ir pats išorinis žiedas. vėl nudažytas oksifiliniu būdu (baltymai išsiskiria tuo metu, kai kremzlėje buvo tik jauni I tipo chondrocitai). Taigi šie 3 skirtingų spalvų žiedai aplink izogenines grupes apibūdina 3 tipų chondrocitų formavimosi procesą ir funkcionavimą.

Tarpląstelinė kremzlinio audinio medžiaga. Sudėtyje yra organinių medžiagų (daugiausia II tipo kolageno), glikozaminoglikanų, proteoglikanų ir ne kolageno tipo baltymų. Kuo daugiau proteoglikanų, tuo hidrofiliškesnė tarpląstelinė medžiaga, tuo ji elastingesnė ir pralaidesnė. Dujos, vandens molekulės, druskų jonai ir mikromolekulės difuziškai prasiskverbia pro gruntinę medžiagą iš perichondrijos pusės. Tačiau makromolekulės neprasiskverbia. Makromolekulės turi antigeninių savybių, tačiau kadangi jos neprasiskverbia į kremzlę, kremzlė, persodinta iš vieno žmogaus į kitą, gerai įsišaknija (nevyksta imuninės atmetimo reakcijos).

Pagrindinė kremzlės medžiaga yra kolageno skaidulos, susidedančios iš II tipo kolageno. Šių skaidulų orientacija priklauso nuo jėgos linijų, o pastarųjų kryptis – nuo ​​mechaninio poveikio kremzlei. Kremzlinio audinio tarpląstelinėje medžiagoje nėra kraujo ir limfinių kraujagyslių, todėl kremzlės audinio mityba vyksta difuziškai tiekiant medžiagas iš perichondrio kraujagyslių.

Hialininis kremzlės audinys. Jis yra melsvai balkšvos spalvos, permatomas, trapus, kūne randamas šonkaulių ir krūtinkaulio sandūroje, trachėjos ir bronchų sienelėse, gerklose, sąnarių paviršiuose. Priklausomai nuo to, kur yra hialininė kremzlė, jos struktūra skiriasi. Jei yra netinkama mityba, hialininė kremzlė kalcifikuojasi.

Chalino kremzlės šonkaulių galuose padengtas perichondrium, po kuriuo yra jaunos kremzlės zona. Čia yra jauni verpstės formos chondrocitai, išsidėstę kremzlinėse plyšiuose ir galintys gaminti tik fibrilinius baltymus. Todėl juos supanti tarpląstelinė medžiaga yra oksifilinės spalvos. Ptubzhe chondrocitai yra suapvalinti. Dar giliau susidaro izogeninės chondrocitų grupės, galinčios gaminti baltymus ir chondroitino sieros rūgštį, kuri nusidažo bazofiliškai. Todėl aplink juos esanti tarpląstelinė medžiaga nudažoma pagrindiniais dažais. Dar giliau yra izogeninės grupės, kuriose yra dar daugiau subrendusių chondrocitų, išskiriančių tik baltymus. Todėl aplink juos esanti gruntinė medžiaga yra spalvota oksifilinė.

Hialininė sąnarinių paviršių kremzlė neturi perichondrijos ir susideda iš 3 miglotai viena nuo kitos atskirtų zonų. Išorinėje zonoje yra verpstės formos chondrocitų, esančių plyšiuose, lygiagrečiuose kremzlės paviršiui. Ptubžėje yra stulpelių zona, kurios ląstelės nuolat dalijasi ir formuoja stulpelius; vidinė zona bazofiline linija dalijama į nesukalkėjusias ir sukalkėjusias dalis. Kalcifikuotoje dalyje, esančioje greta kaulinio audinio, yra matricinių pūslelių ir kraujagyslių.

MitybaŠi kremzlė gaminama iš 2 šaltinių: 1) dėl maistinių medžiagų, esančių sąnario sinoviniame skystyje, ir 2) dėl kraujagyslių, einančių per kalcifikuotą kremzlę.

Elastingas kremzlės audinys. Jis yra balkšvai gelsvos spalvos ir yra ausies kaušelyje, išorinio klausos kanalo sienelėje, gerklų artenoidinėje ir rageninėje kremzlėje, antgerkliuose ir vidutinio kalibro bronchuose. Ji skiriasi nuo hialininės kremzlės tuo, kad elastinga kremzlė, pirma, yra elastinga, nes joje, be kolageno, yra elastinių skaidulų, kurios eina įvairiomis kryptimis ir yra įaustos į perichondriją ir yra nudažytos rudai orceinu; antra, jame yra mažiau chondroitino sieros rūgšties, lipidų ir glikogeno; trečia, jis niekada nekalcifikuojasi. Tuo pačiu metu bendra elastingo kremzlinio audinio struktūra yra panaši į hialininę kremzlę.

Skaidulinė kremzlė(kremzlės fibrozė). Jis yra tarpslanksteliniuose diskuose, gaktos susiliejimo, sausgyslių prisirišimo prie hialininės kremzlės ir žandikaulio sąnariuose. Šiai kremzlei būdingi 3 skyriai: 1) sausgyslės dalis; 2) pati fibrokremzlė; 3) hialininė kremzlė. Ten, kur yra sausgyslė, kolageno skaidulų ryšuliai eina lygiagrečiai vienas kitam, tarp jų yra fibrocitai; pluoštiniame kremzliniame audinyje palaikomas lygiagretus skaidulų išsidėstymas, kremzlinės medžiagos plyšiuose išsidėstę chondrocitai; hialininė kremzlė turi normalią struktūrą.

Su amžiumi susiję kremzlės audinio pokyčiai. Didžiausi pokyčiai pastebimi vyresniame amžiuje, kai sumažėja chondroblastų skaičius perichondriume ir besidalijančių kremzlinių ląstelių skaičius. Chondrocituose mažėja granuliuoto ER, Golgi komplekso ir mitochondrijų kiekis, prarandamas chondrocitų gebėjimas sintetinti glikozaminoglikanus ir proteoglikanus. Sumažėjus proteoglikanų kiekiui, mažėja kremzlės audinio hidrofiliškumas, susilpnėja kremzlės pralaidumas ir aprūpinimas maistinėmis medžiagomis. Tai veda prie kremzlės kalcifikacijos, kraujagyslių prasiskverbimo į ją ir kaulinės medžiagos susidarymo kremzlės viduje.

Kaulinis audinys. Kauliniams audiniams būdinga tanki tarpląstelinė medžiaga. Kaulinio audinio funkcijos: 1) atraminis-mechaninis ir 2) druskų nusodinimas. Kaulinio audinio sudėtis apima 70% mineralinių druskų, likusią dalį sudaro vanduo ir organinės medžiagos. Tarp organinių medžiagų vyrauja I tipo kolagenas, yra nekolageno baltymų, citrinos ir chondroitino sieros rūgščių, osteonektino (lipni medžiaga).

Kaulinio audinio klasifikacija remiantis kolageno skaidulų vieta (orientacija). Pagal šią savybę kaulinis audinys skirstomas į: 1) tinklinį pluoštinį ir 2) sluoksninį.

Retikulofibrinis kaulinis audinys pasižymi stambiais kolageno skaidulų pluošteliais, orientuotais įvairiomis kryptimis. Tarpląstelinėje medžiagoje yra proceso formos osteocitų, esančių kaulų spragose. Po gimimo šis audinys yra kaukolės kaulų susiliejimo ir sausgyslių prisitvirtinimo prie kaulinio audinio vietose.

Lamelinis kaulinis audinys pasižymi tuo, kad kolageno skaidulos išsidėsčiusios lygiagrečiai viena kitai ir sudaro plokšteles.

Kaulų ląstelės apima 2 diferencialus: 1) osteocitų (mechanocitų) diferencialą, apima osteogenines kamienines ląsteles, puskamienines stromos ląsteles, osteoblastus, osteocitus; 2) osteoklastų diferenciacija. Skeletogeninės (osteogeninės) kamieninės ląstelės gali diferencijuotis įvairiomis kryptimis (į osteoblastus, raudonųjų kaulų čiulpų stromos ląsteles).

Osteocitų skirtumas(mechanocitai). Osteoblastai esantis perioste, endosteum, osteonų kanaluose ir kaulinio audinio regeneracijos vietose; turi pailgą formą, 15-20 μm ilgio, ovalų branduolį, oksifilinę arba bazofilinę citoplazmą, turi gerai išvystytą granuliuotą ER, Golgi kompleksą ir mitochondrijas, turi didelį šarminės fosfatazės aktyvumą ir neturi mitozinio dalijimosi galimybių.

Osteoblastų funkcijos:

1) sekretoriniai (jie gamina lipnią medžiagą osteonektiną, I tipo kolageną, iš kurio polimerizuojasi kolageno skaidulos, chondroitino sulfatai, citrinų rūgštis);

2) dalyvauja kaulinio audinio mineralizacijoje dėl šarminės fosfatazės išsiskyrimo.

Osteocitai esančios kaulų spragose, kartojančios šių ląstelių formą. Osteocitų procesai prasiskverbia į kaulų kanalus, besitęsiančius iš spragų. Osteocituose bendros svarbos organelės yra silpnai išsivysčiusios, branduoliuose yra stambių chromatino gumulėlių, juose nėra branduolių (neaktyvių), jų funkcinis aktyvumas yra mažesnis, palyginti su osteoblastais.

Funkcinė osteocitų reikšmė yra palaikyti kaulinio audinio homeostazę.

Skirtumas tarp osteoklastų. Pirmoji ląstelė yra HSC, vėliau – daugybė besivystančių hematopoetinių ląstelių, vėliau – monocitas, kuris per kapiliarų sienelę migruoja į kaulinį audinį ir virsta osteoklastu (makrofagu).

Osteoklastų dydžiai siekia iki 90 mikronų, jų forma apvali, ovali, pailga, netaisyklinga. Nuo paviršiaus, kuris yra greta kaulinio audinio, osteoklastas turi 2 zonas: 1) centrinę arba gofruotą; 2) periferinė (glaudaus prigludimo zona). Tvirtai priglundančioje zonoje organelių yra nedaug, ji ​​tanki. Šios zonos reikšmė yra ta, kad osteoklastas tvirtai prilimpa prie kaulo medžiagos ir sukuria sandarią erdvę gofruotosios zonos srityje.

Gofruotą zoną vaizduoja ataugos, kurių paviršiuje adsorbuojami fermentai. Virš gofruotos zonos yra įvairios vakuolės, gerai išsivysčiusios lizosomos, turinčios proteolitinių fermentų, mitochondrijos. Osteoklastų citoplazmoje yra nuo 3 iki kelių dešimčių branduolių. Osteoklastai yra lokalizuoti perivaskulinėse osteonų erdvėse ir kaulinio audinio regeneracijos srityse.

Osteoklastų funkcija- kaulinio audinio tarpląstelinės medžiagos sunaikinimas naudojant lizosomų proteolitinius fermentus. Fermentams suaktyvinti osteoklastai gamina anglies dioksidą, kuris, sąveikaudamas su vandeniu, virsta anglies rūgštimi, susidaro rūgštinė aplinka, kurioje gerai tirpsta kaulinio audinio komponentai.

Kaulinio audinio vystymasis (osteogenezė). Kaulinis audinys vystosi 2 būdais: 1) tiesiogine osteogeneze ir 2) netiesiogine osteogeneze. Tiesioginė osteogenezė pasižymi tuo, kad kaulinė medžiaga vystosi tiesiai iš mezenchimo. Taip vystosi plokšti kaulai. Netiesioginė osteogenezė pasižymi tuo, kad pirmiausia susidaro kremzlinis būsimo kaulo modelis, susidedantis iš hialininės kremzlės, vėliau vietoj šio modelio formuojamas vamzdinis kaulas.

Tiesioginė osteogenezė apima 4 vystymosi etapus:

1) osteogeninių salelių susidarymas;

2) osteoidinio audinio susidarymas;

3) mineralizacija;

4) plokštelinio kaulinio audinio vystymasis vietoje tinklinio pluoštinio kaulinio audinio.

1 etapas pasižymi tuo, kad mezenchiminės ląstelės sudaro osteogenines salas. Salelių ląstelės diferencijuojasi į osteoblastus, kurių citoplazmoje yra gerai išvystytas granuliuotas ER, Golgi kompleksas, mitochondrijos, yra šarminės fosfatazės.

Per 2 etapas osteoblastai išskiria I tipo kolageną, osteonektiną, t.y. tarpląstelinę medžiagą. Dėl to susidaro osteoidinės (nemineralizuotos) sijos, kurios turi pailgą formą. Šių sijų paviršiuje osteoblastai toliau kaupia tarpląstelinę medžiagą, o pluoštai ilgėja ir storėja. Sekrecinės veiklos metu dalis osteoblastų įsiskverbia į tarpląstelinę medžiagą ir virsta spragose išsidėsčiusiais osteocitais. Vietoj to, nauji osteoblastai skiriasi nuo mezenchimo, kurie ir toliau kaupia tarpląstelinę medžiagą. Gautos sijos yra sujungtos savo galais, susipynusios ir susidaro osteoidinė medžiaga.

Kai žengia į priekį 3 etapas ALP išsiskiria iš osteoblastų, kurie skaido glicerofosfatus į fosforo rūgštį ir angliavandenius. Fosforo rūgštis jungiasi su kalciu, todėl susidaro kalcio fosfatas, kuris amorfinės medžiagos pavidalu nusėda osteoidiniame audinyje. Tolimesnių transformacijų metu kalcio fosfatas virsta hidroksiapatito kristalais, kurie su osteonektino pagalba sukimba vienas su kitu ir su kolageno skaidulomis.

Matriciniai kūnai, kurių skersmuo yra 1 mikronas ir kuriuose yra glikogeno ir šarminės fosfatazės, dalyvauja kaulinio audinio mineralizacijoje. Šiuose kūnuose nusėda kalcis. Matriciniai kūnai susidaro dėl osteoblastų citolemos išsikišimo ir yra atskirti nuo šių ląstelių. Jų dalyvavimas mineralizacijoje susideda iš 2 periodų: 1) kristalų susidarymo pūslelių viduje ir 2) pūslelių membranos plyšimo, kristalo išleidimo į tarpląstelinę erdvę ir klijavimo prie kolageno skaidulos naudojant osteonektiną (lipnią medžiagą, kurią gamina osteoblastai).

Dėl mineralizacijos susidaro retikulofibrinis audinys, kuris dar vadinamas pirminiu akytuoju kauliniu audiniu. Aplink šį audinį iš mezenchiminių ląstelių susidaro periostas, susidedantis iš 2 sluoksnių: 1) vidinio laisvo osteogeninio, kuriame yra osteoblastų, ir 2) išorinio pluoštinio, tankesnio.

At 4-as etapas Iš perioste į susidariusį kaulinį audinį prasiskverbia kraujagyslės, osteoblastai ir mezenchimocitai. Monocitai per kapiliarų sienelę migruoja į kaulinę medžiagą ir diferencijuojasi į osteoklastus. Osteoklastai pradeda ardyti tinklinį pluoštinį kaulinį audinį, sudarydami jame įvairių formų ertmes. Aplink šiose ertmėse (skiltyje) esančias kraujagysles osteoblastai pradeda formuoti kaulines plokšteles, deda jas vieną ant kitos ir įsigeria į kaulinę medžiagą, virsdami osteocitais. Kaulų plokštelės, esančios viena ant kitos, vadinamos osteonais. Osteonai susipina ir sudaro kempinį kaulinį audinį. Tarp susipynusių osteonų yra mezenchiminės ir osteogeninės ląstelės – jungiamojo audinio sluoksniai, kuriuose praeina kraujagyslės. Taip retikulofibrinis kaulinis audinys virsta lameliniu audiniu.

Dėl antkaulio vidinio sluoksnio osteoblastų aplink kaulo gemalą pradeda formuotis bendros išorinės kaulo plokštelės, besisluoksniuojančios viena ant kitos, ko pasekoje visas besivystantis kaulas yra apsuptas kelių bendrų kaulo plokštelių.

Vėliau susidariusį sluoksninį kaulinį audinį sunaikina osteoklastai, o susidariusiuose tarpeliuose aplink kraujagysles osteoblastai suformuoja naujus osteonus. Šis kaulinio audinio restruktūrizavimas tęsiasi visą gyvenimą.

Netiesioginė osteogenezė pasižymi tuo, kad pirmiausia susidaro kremzlinis būsimo kaulo modelis, susidedantis iš hialininės kremzlės. Šis modelis turi 1 diafizę ir 2 epifizes. Kaulėjimo procesas pirmiausia prasideda diafizės srityje. Tuo pačiu metu iš perichondrio išstumiami osteoblastai, kurie aplink kremzlinę diafizę sudaro perichondrinę manžetę, susidedančią iš tinklinio pluošto (stambiai pluoštinio) kaulinio audinio. Patekusi į šią manžetę, diafizės kremzlė patiria distrofinius pokyčius ir mineralizuojasi. Chondrocitai vakuolizuojasi, jų branduoliai piknotizuojasi ir dėl to virsta vezikuliniais chondrocitais.

Šiuo metu perichondriumas virsta perioste. Iš pastarosios pusės per perichondrinį kaulo manžetę kraujagyslės išauga į sukalkėjusią hialininę kremzlę, kartu su ja patenka mezenchimocitai, osteoblastai ir osteoklastai. Osteoklastai arba chondroklastai pradeda ardyti sukalkėjusią kremzlę, suformuodami joje įvairių formų spragų. Ant ertmių sienelių (spragų) osteoblastai nusėda kaulinę medžiagą, vadinamą endochondraliniu kaulu. Endochondralinio kaulo ypatumas yra tas, kad jo kaulinėje medžiagoje yra amulingų (kalcifikuotų) kremzlių plotų.

Enchondralinio kaulo formavimosi procesas vadinamas endochondraliniu kaulėjimu. Endochondralinį kaulą vėl sunaikina osteoklastai, todėl susidaro medulinė ertmė. Į šią ertmę prasiskverbę mezenchimocitai sudaro endosteumą, kuris atitinka periosteumą (periosteum) ir iš vidaus iškloja meduliarinę ertmę.

Raudonųjų kaulų čiulpų tinklinė stroma susidaro iš kaulų čiulpų ertmės mezenchimo. Kamieninės ląstelės prasiskverbia į šią stromą ir prasideda kraujodaros procesas.

Perichondralinio kaulo manžetės tinklinį pluoštinį audinį taip pat ardo osteoklastai, kurie jame daro pailgas ertmes. Aplink šių ertmių kraujagysles osteoblastai gamina cilindrines kaulo plokšteles, sluoksniuodami jas vieną ant kitos, todėl susidaro osteonai, orientuoti išilgai vamzdinio kaulo ašies. Tuo pačiu metu iš perioste išsiskiria osteoblastai, kurie sudaro bendras išorines kaulo plokšteles aplink diafizę, taip pat sluoksniuodami jas viena ant kitos. Tuo pačiu metu endosteozinėje pusėje osteoblastai sudaro vidines bendras kaulų plokšteles. Dėl to susidaro 3 diafizės sluoksniai: 1) išorinės bendros kaulo plokštelės; 2) osteonų sluoksnis; 3) vidinės bendros kaulų plokštelės ir viduje - kaulų čiulpų ertmė.

Kankorėžinės liaukos vystymasis: tuo momentu, kai aplink diafizę susidaro perichondralinio kaulo manžetė, kremzlinė epifizė toliau auga. Kankorėžinėje liaukoje yra 3 zonos:

1) išorinė, arba distalinė, dalis, vadinama laisvųjų chondrocitų zona (zona reservata);

2) koloninė chondrocitų zona (zona collumnare), kurioje chondrocitai dalijasi mitozės būdu ir vienas kitą persidengia stulpelių pavidalu;

3) vezikulinių chondrocitų zona, kuriai būdinga tai, kad chondrocitai hipertrofuojasi, vakuoliuojasi ir virsta vezikuliniais, o aplink juos esanti tarpląstelinė medžiaga mineralizuojasi.

Diafizės pusėje kalcifikuotą kremzlinę epifizę sunaikina osteoklastai, o osteoblastai nusodina kaulinę medžiagą ant susidariusių ertmių sienelių. Taip išauga kaulo diafizė dėl kremzlinės epifizės užkalkėjusios vezikulinės zonos.

Kremzlinė epifizė didėja, todėl maistinėms medžiagoms sunku prasiskverbti į epifizės centrą, dėl to ji mineralizuojasi. Kraujagyslės įauga į mineralizuotą kremzlinės epifizės centrą, kartu su juo į šią vietą patenka osteoklastai ir osteoblastai, kurių dėka susidaro epifizės kaulinė medžiaga. Tačiau tarp kaulinės epifizės ir diafizės lieka kremzlės, vadinamos metaepifizine augimo plokštele. Dėl šios plokštelės vamzdinio kaulo augimas tęsiasi išilgai – berniukams iki 25 metų, mergaitėms iki 18 metų.

Metaepifizinėje augimo plokštelėje yra 3 zonos:

1) pasienio zona, esanti ant ribos su kaulo epifize, kurioje ląstelės išsidėsčiusios atsitiktinai;

2) kolonų zona, kurioje besidauginantys chondrocitai persidengia vienas su kitu ir išsidėstę kolonomis;

3) vezikulinių chondrocitų zona, aplink kurią yra kalcifikuota tarpląstelinė medžiaga. Šią zoną nuolat sunaikina osteoklastai ir, padedant osteoblastams, virsta diafizės kauliniu audiniu.

Taigi metaepifizinėje augimo plokštelėje vienu metu vyksta du procesai: 1) proliferacija, t.y., chondrocitų dauginimasis, dėl kurio ši plokštelė turėtų sustorėti ir 2) kalcifikuotos šios plokštelės dalies rezorbcija ir jos pakeitimas kauliniu audiniu. Todėl ši plokštelė nestorėja ir neplonėja tol, kol kaulas nustoja augti. Kaulų augimas sustoja išnykus metaepifizinei plokštelei.

Kaulo storis auga dėl periosto osteoblastų, dėl kurių susidaro bendros kaulų plokštelės, kurios persidengia viena su kita.

Lamelinis kaulas audinys skirstomas į: 1) kompaktinę kaulinę medžiagą (vamzdinių kaulų diafizė) ir 2) kempinę kaulinę medžiagą (vamzdinių ir plokščiųjų kaulų epifizė). Smulkaus pluošto (lamelinio) kaulinio audinio (kempinuoto arba kompaktiško) struktūrinis ir funkcinis vienetas yra kaulo plokštelė . Kompaktiškos kaulo medžiagos struktūrinis ir funkcinis vienetas yra osteonas .

Vamzdinio kaulo diafizės struktūra(kompaktiška kaulinio audinio medžiaga). Vamzdinio kaulo diafizė iš išorės yra padengta periostu, o iš smegenų ertmės šono - endosteumu. Tarp periosteumo ir endosteumo yra kompaktiška diafizės kaulinė medžiaga, susidedanti iš 3 sluoksnių:

1) išorinių bendrųjų kaulų plokštelių sluoksnis;

2) osteonų ir įsiterpusių plokštelių sluoksnis;

3) vidinių bendrų kaulų plokštelių sluoksnis.

Sluoksnis išorinės kaulų plokštelės atstovaujama 8-10 kaulų plokštelių, 4-15 mikronų storio. Kiekvienoje kaulo plokštelėje kolageno skaidulos yra išsidėsčiusios lygiagrečiai, o vienos plokštelės skaidulos yra kampu gretimos plokštelės skaidulų atžvilgiu. Iš periosteumo pusės kolageno (Sharpey) skaidulos prasiskverbia į išorinių kaulo plokštelių sluoksnį ir perforuoja kanalus, kuriais praeina arterijos (maitinimo kraujagyslės). Kiekvienoje kaulo plokštelėje yra proceso formos osteocitų, esančių kaulų spragose.

Išorinės bendros kaulų plokštės yra atvirų cilindrų formos. Jie persidengia vienas su kitu, iš visų pusių supa diafizę.

Osteono sluoksnis susideda iš osteonų ir įsiterpusių plokštelių. Osteonas yra struktūrinis kaulinio audinio vienetas, susidedantis iš cilindrinių kaulų plokštelių, tarsi įterptų viena į kitą. Osteono centre yra kanalas, per kurį praeina kraujagyslės. Osteonų kanalai yra sujungti vienas su kitu perforaciniais kanalais. Šiais kanalais osteonų kraujagyslės anastomizuojasi viena su kita. Per kraujagyslių sistemą, einantį per osteonų kanalus ir perforuojančius kanalus, kraujas patenka į meduliarinę ertmę. Osteonai yra sujungti vienas su kitu naudojant skilimo linijas.

Įdėkite plokštes, esantys tarp osteonų, yra sunaikintų pirminės kartos osteonų liekanos. Įterptose sluoksniuose ir osteoninėse plokštelėse kaulų spragose yra osteocitų. Spragos yra sujungtos viena su kita naudojant kaulinius kanalus. Šiuose kanalėliuose cirkuliuoja skystis, kuris maitina kaulinį audinį, todėl šie kanalėliai vadinami maistiniais kaulų kanalėliais.

Vidinės bendros kaulų plokštelės turi tokią pačią struktūrą kaip ir išorinės kaulo plokštelės ir atskiria osteonų sluoksnį nuo meduliarinės ertmės.

Kempininis kaulinis audinys taip pat reiškia sluoksninį (smulkiosios skaidulos) kaulinį audinį ir taip pat susideda iš osteonų, suformuotų kaulų plokštelių. Šie osteonai yra susipynę vienas su kitu ir turi šiek tiek pakeistą formą. Kempininės medžiagos struktūrinis vienetas yra kaulo plokštelė . Smulkiųjų skaidulų kaulinį audinį sudaro kolageno skaidulos, suformuotos į plokšteles. Tarp kempinės kaulinio audinio sijų yra raudonieji kaulų čiulpai.

Kaulinio audinio trofikoje Dalyvauja periostealinės kraujagyslės, osteonų kanalų kraujagyslės, perforuojančios kanalo kraujagyslės ir endostealinės kraujagyslės. Maisto medžiagos iš perivaskulinių erdvių patenka į maistinių medžiagų kaulų kanalėlius ir per šiuos kanalėlius pasiskirsto po visą kaulinį audinį. Maisto medžiagos negali difuziškai prasiskverbti į tarpląstelinę kaulinio audinio medžiagą, nes jo mineralizacija neleidžia tai padaryti.

Kaulinio audinio restruktūrizavimas ir vidinių bei išorinių veiksnių įtaka restruktūrizavimo procesui. Kaulinis audinys per visą gyvenimą restruktūrizuojasi, dalyvaujant osteoklastams ir osteoblastams. Osteoklastai sunaikina kaulinę medžiagą, sukurdami jose ertmes. Aplink šių ertmių kraujagysles osteoblastai gamina kaulinę medžiagą cilindrinių kaulų plokštelių, kurios persidengia viena kitą, pavidalu. Taigi vietoje senų sunaikintų osteonų atsiranda nauji.

Restruktūrizavimo procesą įtakoja išoriniai ir vidiniai veiksniai. Išoriniai veiksniai pirmiausia apima mechaninę apkrovą. Jam padidėjus, didėja osteoblastų aktyvumas, dėl kurio funkcinio aktyvumo didėja osteonų skaičius, o tai prisideda prie kaulinio audinio tankinimo ir stiprėjimo.

Sumažėjus mechaninei apkrovai, didėja osteoklastų, kurie ardo tarpląstelinę kaulinio audinio medžiagą, aktyvumas, susilpnėja jo tankis ir stiprumas. Osteoklastų aktyvumas ypač padidėja nesvarumo būsenoje. Todėl astronautai yra priversti atlikti specialius pratimus apkraunant skeleto sistemą, kitaip jų skeletas taip pasikeistų, kad negalėtų atlikti atraminės-mechaninės funkcijos.

Pjezoelektrinis efektas pasižymi tuo, kad ant kaulinio audinio kaulinių plokštelių įgaubtų ir išgaubtų paviršių susidaro elektrinis potencialas. Kaulinės plokštelės paviršiuje, kur yra teigiamas potencialas, suaktyvėja osteoklastai, naikinantys kaulinę medžiagą; kur aktyvuojamas neigiamas potencialas – osteoblastai, gaminantys kaulinę medžiagą. Pjezoelektrinį efektą naudoja chirurgai. Toje vietoje, kur reikia sukurti kaulą, jie dirbtinai sukuria neigiamą potencialą.

Ypač didelę įtaką kaulinio audinio persitvarkymui daro vitaminai C, D, A. Vitamino C įtakoje suaktyvėja osteoblastai, didėja kolageno molekulių, iš kurių polimerizuojasi kolageno skaidulos, išsiskyrimas; padidėja šarminės fosfatazės aktyvumas osteoblastuose, todėl padidėja kaulų medžiagos mineralizacija. Trūkstant vitamino C, šie procesai susilpnėja, suminkštėja kaulinis audinys, mažėja jo tankis.

Trūkstant vitamino D, sutrinka kaulinio audinio mineralizacija, kuri suminkštėja; Yra kaulų deformacija, kuri stebima vaikystėje. Ši liga vadinama rachitu.

Esant vitamino A pertekliui, suaktyvėja osteoklastai, kurie sunaikina kaulų medžiagą.

Vidinių veiksnių įtaka. Hormonų įtaka. Jei trūksta tiroksinas Sumažėja osteoblastų aktyvumas, todėl susidaro vaizdas, primenantis vitamino C trūkumą, t.y., sutrinka kolageno skaidulų susidarymas ir kaulinio audinio mineralizacija.

Kalcitonino pertekliaus poveikis yra padidinti kaulinio audinio mineralizaciją, nes tokiu atveju kalcis nusėda kauluose.

Paratirino pertekliaus poveikis yra tai, kad suaktyvinama osteoklastų funkcija, nes jų citolemos turi paratirino receptorius. Kalcis, išsiskiriantis sunaikinus kaulinę medžiagą, patenka į kraują, t.y. vyksta kaulinio audinio demineralizacija.

Somatotropino trūkumo poveikis hipofizė pasireiškia kaulų augimo sutrikimu.

Lytinių hormonų trūkumo poveikis paauglystėje jam būdinga tai, kad metaepifizinės augimo plokštelės atvirkštinis vystymasis sulėtėja, todėl vamzdiniai kaulai tampa pernelyg ilgi. Esant lytinių hormonų pertekliui paauglystėje, per anksti išnyksta metaepifizinė augimo plokštelė ir sustoja vamzdinių galūnių kaulų augimas.

Kai moterims po menopauzės trūksta lytinių hormonų, pastebimas kaulinio audinio struktūros pažeidimas. Tačiau tai galima nesunkiai ištaisyti paskyrus atitinkamus lytinius hormonus.

Kaulinio audinio regeneracija pažeidus. Dėl traumų dažniausiai stebimi galūnių kaulų lūžiai. Dėl lūžio susidaro 2, o kartais ir daugiau skeveldrų. Po kaulo lūžio osteoklastai migruoja į fragmentų galus, sunaikindami nekrozines kaulinio audinio sritis, ty išvalo fragmentų galus. Tada, dalyvaujant osteoblastams, susidaro kaulų medžiaga, jungianti fragmentų galus. Iš pradžių

susidaro osteoidinė medžiaga (minkštas nuospaudas), kuri vėliau vyksta mineralizacija (kietas kaliusas). Kaulų fragmentų susiliejimo procesą galima paspartinti, jei pirmą dieną po lūžio pacientui skiriamas vitaminas A, kuris padidina osteoklastų aktyvumą, t. kuris aktyvina osteoblastų, gaminančių I tipo kolageną, glikozaminoglikanus ir ostenektiną, funkciją ir minkštųjų kalių mineralizaciją. Trūkstant vitamino C, kaulų fragmentų gijimas bus lėtas, gali susidaryti netikras sąnarys.

Kaulų jungtys. Kaulų jungtys skirstomos į: 1) ištisinius (sindesmozės, sinchondrozės ir sinostozės) ir 2) nepertraukiamąsias (sąnariai).

Sindesmosai būdingas kaulų sujungimas tankaus jungiamojo audinio pagalba (kaukolės parietalinės siūlės, jungiamojo audinio membrana tarp alkūnkaulio ir dilbio stipinkaulio).

Sinchondrozės- jungtis naudojant kremzlę (tarpslankstelinius diskus).

Sinostozės- įtempti kaulų sąnariai be pluoštinio jungiamojo audinio (dubens kaulų sąnariai).

Sąnariai susideda iš sąnarinių paviršių, padengtų kremzle, ir iš sąnarinės kapsulės (kapsulės). Sąnario kapsulė susideda iš 2 sluoksnių: 1) išorinio ir 2) vidinio (sinevia).

Išorinis sluoksnis atstovaujama tankiai susiformavusio jungiamojo audinio.

Interjeras(cyenial) sluoksnis susideda iš:

1) gilus pluoštinis kolageno-elastinis sluoksnis;

2) paviršinis skaidulinis kolageno-elastinis sluoksnis;

3) vientisas sluoksnis, esantis greta paviršinio kolageno pluoštinio sluoksnio.

Pokrovny sluoksnis susideda iš ląstelių – 3 tipų sineviocitų: a) makrofagų; b) sinoviniai fibroblastai ir c) tarpiniai.

Kremzlinio audinio klasifikacija grindžiama jo tarpląstelinės medžiagos – matricos – struktūrinėmis ypatybėmis. Ši kremzlės audinių tipų klasifikacija toli gražu nėra tobula, nes joje nėra bendro vieningo principo. Taigi terminas „pluoštinis“ nurodo pluoštinių struktūrų turinį, o terminas „elastingas“ jau nurodo tam tikrą specifinę baltymo - elastino, kuris yra kremzlės dalis, savybę. Sąvoka „hialinas“ tik informuoja, kad kremzlės matrica išoriškai yra vienalytė, o jos struktūrą sudarančių baltymų struktūra ir pobūdis iš viso nepaminėti.
).

Kremzlinio audinio yra ekstraskeletinėse struktūrose – gerklose, nosies pertvaroje, bronchuose ir širdies stromos komponentuose.

Tarpląstelinė kremzlinio audinio matrica skiriasi nuo kitų tipų jungiamojo audinio matricos esminėmis struktūrinių makromolekulinių komponentų savybėmis. Šios savybės lemia ryškų matricos architektonikos originalumą ir unikalias funkcines (biomechanines) charakteristikas.

Matricos pluoštines struktūras formuoja specialūs kremzliniam audiniui būdingi kolageno baltymai - „didelis“ fibrilinis II tipo kolagenas ir kartu esantys „mažieji“ (mažieji) kolagenai IX, XI, taip pat X ir kai kurie kiti tipai. Pagrindinis intersticinės matricos komponentas taip pat yra kremzliniam audiniui būdingas „didelis“ proteoglikanas agrekanas, kurio makromolekulės sudaro didžiulius agregatus (jų dydis viršija ląstelių dydį), užimančius didelę erdvę. Agrekanų makromolekulių sudėtis, sudaranti didelę jų masės dalį, apima sulfatuotus glikozaminoglikanus - chondroitino sulfatus ir keratano sulfatą.

Kremzlės ląstelės

Kremzlės audinio diferencialas gali būti pavaizduotas taip: prechondroblastai-chondroblastai-chondrocitai. Remdamiesi kremzlinio audinio ląstelių diferenciacijos aprašymu, taip pat didaktiniais sumetimais apibūdinsime tris chondrocitų formas: prechondroblastus, chondroblastus ir chondrocitus.

Prechondroblastai

Kremzlinių ląstelių diferenciate išskiriamos chondroblastų pirmtakų ląstelės, prechondroblastai. Prechondroblastų identifikavimas tam tikru mastu yra sąlyginis, nes daroma prielaida, kad kremzlė ir kaulas turi pavienes pusiau kamienines ląsteles – bendras chondroblastams ir osteoblastams.

Chondroblastai

Pagrindiniai kremzlinio audinio formavimosi procesai vyksta embriogenezės metu, kai chondrocitas veikia kaip blastinė forma ir vadinamas chondroblastu. Matyt, patartina kalbėti apie vieną chondroblastų-chondrocitų ląstelių populiaciją, kuri užtikrina ir kremzlinio audinio formavimąsi, ir jo funkcionavimą brandžioje būsenoje. Tokių ląstelių populiacijos papildymo šaltinis yra prechondroblastai.

Chondroblastas gali būti apibrėžiamas kaip ląstelė, esanti perėjimo stadijoje iš prechondroblasto į brandų chondrocitą. Tokia ląstelė turi sekrecinį potencialą, būtiną matricos komponentų sintezei, tačiau vis tiek išlaiko gebėjimą daugintis. Daugelis tyrinėtojų pastebi, kad chondroblastai ir chondrocitai neturi ryškių morfologinių skirtumų, t.y. Pagal chondroblastų ir chondrocitų morfologines charakteristikas dar nebuvo įmanoma nustatyti specifiškumo matuoklio, kuris leistų užtikrintai atskirti šių dviejų tipų ląsteles.

Chondroblastų-chondrocitų, kaip bene vienintelės ląstelės kremzlės gyvenime, vaidmuo yra toks svarbus, kad jie buvo vadinami kremzlės architektais. Šis pavadinimas atspindi faktą, kad jis yra vienintelis visų kremzlės audinio matricos makromolekulinių komponentų gamintojas. Kremzlės formavimasis pirmiausia vyksta embriogenezės metu ir baigiasi labai jauname amžiuje. Taigi šis procesas beveik visiškai vyksta chondroblastinėje ląstelių diferenciacijos stadijoje.

Chondrocitai

Chondrocitai yra labai specializuotos ir metaboliškai aktyvios ląstelės. Sintetinis chondrocitų aktyvumas yra specifinis ir diferencijuotas II tipo kolageno, smulkiųjų kolagenų, agrekano, kremzliniam audiniui būdingų glikoproteinų, elastino (elastingose ​​kremzlėse) gamybos ir sekrecijos kryptimi. Subrendusio chondrocito ultrastruktūra atitinka aukštą jo metabolinio aktyvumo lygį.

Tai, kad chondrocitai yra kolageno šaltinis kremzlės audinyje, dokumentuojamas tiek biocheminiais, tiek morfologiniais metodais. Chondrocitai vienasluoksnėje ląstelių kultūroje suteikia tarpląstelinę imunofluorescenciją su serumu, pažymėtu II tipo kolagenu. Taikant tą patį metodą, naudojant biopsinę medžiagą, buvo galima lokalizuoti II tipo kolageną vaikų kremzlinės metafizinės plokštelės ląstelėse.

Ne mažiau įtikinami duomenys, susiję su proteoglikanų sinteze. Kondrocituose TEM atskleidžia rutenio raudonumu nudažytas granules, kurios užpildo visą tarpląstelinę kremzlės audinio matricą ir yra ne kas kita, kaip proteoglikanų sankaupos, sutankintos fiksacijos metu. Šios granulės randamos Golgi komplekso pūslelėse, tačiau jų nėra GES. Tai reiškia, kad agrekanas įgyja polianijoninį pobūdį (rutenio raudona selektyviai nudažo polianijonines makromolekules), kai praeina per Golgi kompleksą. Šie duomenys atitinka autoradiografinius tyrimus, rodančius, kad S35 selektyviai koncentruojasi Golgi komplekse. Taigi buvo ne tik nustatytas chondrocitų agrekanų biosintezės faktas, bet ir atskleista tiksli centrinės grandies tarpląstelinė lokalizacija jo biosintezės procese.

Palyginus chondrocito ir agrekano agregato matmenis (pirmasis yra žymiai mažesnis tūrio nei antrasis) leido daryti išvadą, kad chondrocito viduje vyksta tik monomerinių agrekano makromolekulių sintezė, kurios išskiriamos už ląstelės ribų į matricą. , kur vyksta agregatų agregatų surinkimas.

Biocheminiais metodais įrodyta, kad chondrocitai sintezuoja kremzlės audinio struktūrinius glikoproteinus. Sunku gauti morfologinį šios sintezės patvirtinimą. Manoma, kad jį užmaskuoja ryškūs kolageno ir proteoglikanų sintezės procesai. Kondrocitų gebėjimas sintetinti baltymą elastiną buvo įrodytas tiriant iš triušio ausies auginamus chondrocitus.

Remiantis šiuolaikinėmis koncepcijomis, kremzlės kalcifikacijos procesas vyksta aktyviai dalyvaujant chondrocitams. Prieš mineralizaciją vyksta pokyčiai – tiek matricoje, tiek kremzlės ląstelėse.

Chondrocitų heterogeniškumas

Normalaus kremzlinio audinio chondrocitai fenotipiškai yra nevienalytė ląstelių populiacija.

Hialininėje kremzlėje aptinkami chondrocitai, kurie skiriasi savo morfologinėmis ir funkcinėmis savybėmis. Yra trys pagrindiniai tipai.

I tipo chondrocitai- palyginti nedaug ląstelių su nelygiomis proceso briaunomis, dideliu branduoliu ir santykinai silpnai išreikšta GES. Tokio tipo ląstelėms, pavyzdžiui, sąnarių kremzlėje, priskiriama mitozinio dalijimosi galimybė, t.y. funkcija, būtina fiziologinei regeneracijai chondrocitų populiacijos natūralios kaitos procese įgyvendinti.

II tipo chondrocitai sudaro didžiąją dalį ląstelių ir yra būdingos bet kokio tipo hialininėms kremzlėms. Toks chondrocitas yra ląstelė (15-20 mikronų skersmens), turinti didelį branduolį ir daug smulkių procesų, vadinamųjų citoplazminių „kojų“. Branduolinis chromatinas yra iš dalies kondensuotas ir daugiausia koncentruojamas vidiniame branduolinės membranos paviršiuje. Hidroelektrinė gerai išvystyta citoplazmoje, jos kanalai vietomis išsiplėtę ir užpildyti sintezės produktais. Golgi kompleksas visada gerai išvystytas. Mitochondrijų yra nedaug.

III tipo chondrocitai- tai taip pat labai diferencijuotos ląstelės.

Chondrocitų fenotipas ir jo palaikymo modeliai

Klausimas, kokios yra galimybės ir būtinos sąlygos palaikyti chondrocitų fenotipą brandžioje kremzlėje normaliomis sąlygomis ir ekstremaliose situacijose, pastaraisiais metais buvo tiek tyrimų, tiek diskusijų objektas. Chondrocitas ir jį supanti matrica yra vientisa funkcinė visuma – chondrocitas gamina matricą, matrica užtikrina chondrocitų fenotipo palaikymą. Atitinkamai, normalioje kremzlėje in vivo yra sąlygos, užtikrinančios chondrocitų fenotipo stabilumo palaikymą.

Manoma, kad chondrocitų fenotipas yra labiau labilus nei kitų jungiamojo audinio ląstelių fenotipas. Jis įgyjamas tam tikrame mezenchiminių ląstelių chondrogeninės diferenciacijos etape ir prarandamas patologinėmis sąlygomis, o tai neabejotinai turi patogenetinę reikšmę. Chondrocitų fenotipas prarandamas ir po to, kai jie yra atskirti nuo kremzlės audinio, kad vėliau būtų galima auginti vienasluoksnėmis ląstelių kultūros sąlygomis. Šiuo atveju, atsižvelgiant į ryškų chondrocitų proliferaciją, stebimas kremzlės matricos biosintezės slopinimas. Šis reiškinys paprastai vadinamas dediferenciacijos procesu.

Tačiau tam tikromis sąlygomis chondrocitų fenotipas (pavyzdžiui, perkėlus ląsteles iš monosluoksnio į suspensijos kultūrą) gali būti greitai atkurtas. Vyksta rediferenciacija, kurios metu aktyvuojama daugybė genų, dalyvaujančių ląstelių diferenciacijos procese, įskaitant genus, koduojančius vieno iš citokinų IL-6 signalizacijos sistemos komponentus. Priešingai, kai kurių kitų genų ekspresija yra slopinama. Visų pirma, slopinimas paveikia jungiamojo audinio augimo faktoriaus (CTGF) geną. Pagrindinis rediferenciacijos požymis yra specifinių tarpląstelinės matricos komponentų ekspresijos atsinaujinimas, nors tuo pačiu metu gali pasireikšti nespecifinių biosintezės produktų, atsiradusių dediferenciacijos metu, ypač I tipo kolageno, ir pakitusi chondrocitų struktūra. būti iš dalies išsaugotas.

Norint išlaikyti brandų chondrocitų fenotipą, būtina turėti normalią, pilną kremzlės matricą. Paprastai ląstelės fenotipą stabilizuoja struktūrinės matricos ypatybės. Tokią išvadą patvirtina ir tai, kad kultivuojant kremzlės pjūvius, t.y. išlaikant matricą, ilgą auginimo laikotarpį (iki 9 savaičių) chondrocitų fenotipas nekinta. Patologinėmis sąlygomis keičiasi chondrocitų fenotipas, o terapijos tikslas – jo atkūrimas.

Metaboliniai procesai kremzlinio audinio ląstelėse

Chondrocitai, kaip minėta aukščiau, yra vienintelė ląstelių rūšis, esanti brandžiame kremzlės audinyje, todėl tik jie gali būti tarpląstelinės matricos susidarymo šaltinis. Matricos gamyba ir jos struktūrinio vientisumo palaikymas per visą organizmo gyvenimą yra pagrindinės chondrocitų funkcijos. Būtent chondrocitai atlieka visų specifinių matricos komponentų biosintezę. Be to, chondrocitai kontroliuoja matricoje vykstančių supramolekulinių struktūrų (pavyzdžiui, agrekanų agregatų ir kolageno fibrilių) surinkimo procesus ir katabolinių reakcijų eigą.

Kaip jau pabrėžėme, chondrocitų skaičius yra palyginti mažas. Jie gali užtikrinti matricos susidarymą tik dėl didelio kiekvienos ląstelės metabolinio (anabolinio ir katabolinio) aktyvumo. Šis aktyvumas, labiausiai ryškus embrioninėje ir ankstyvoje postnatalinėje ontogenezėje, yra viena iš būdingų chondrocitų savybių.

Chondrocitų metabolinis aktyvumas, išskyrus visoms ląstelėms bendrus procesus, užtikrinančius jų pačių gyvybines funkcijas, yra nukreiptas į matricos kūrimą ir palaikymą. Patartina tai apsvarstyti po to, kai pateikiamos matricos struktūrinių komponentų ir joje veikiančių fermentų charakteristikos. Čia atkreipsime dėmesį tik į sąlygas, kuriomis atliekamos kremzlinių ląstelių metabolinės funkcijos.

Santykinai nedaug kremzlinio audinio ląstelių (chondroblastų-chondrocitų) turi užtikrinti didelių ekstraląstelinės matricos masių susidarymą ir palaikymą dinaminės pusiausvyros būsenoje. Kremzlinės ląstelės savo užduotį atlieka ypatingomis sąlygomis: funkcionuoja kraujagyslėse skurdžiame audinyje, o suaugusių organizmų sąnarinėse kremzlėse – kraujagysliniame audinyje. Jei kitos lokalizacijos kremzlės, pavyzdžiui, tarpšonkaulinės kremzlės, metabolizmui reikalingas medžiagas gauna iš perichondrio (perichondrio) kapiliarų, tai sąnarinėje kremzlėje, kurioje nėra perichondrio ir kuri yra atskirta ribine linija nuo subchondrinio kaulo, nėra. galimybė gauti šias medžiagas iš kraujo.

Tai reiškia, kad subrendusiose sąnarinės kremzlėse chondrocitai, nutolę nuo kraujagyslių, medžiagų apykaitos procesams pradines medžiagas gauna tik iš sąnarinį paviršių plaunančio skysčio dėl prasiskverbimo per matricos storį. Fizinis mechanizmas, kuris atlieka tokį įsiskverbimą, yra difuzija - molekulių judėjimas tirpale iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos sritį, kol pasiekiamas tolygus tirpių molekulių pasiskirstymas tarp tirpiklių molekulių.

Difuzijos greitis tarp polinių ir nepolinių molekulių labai skiriasi. Tačiau visų mažos molekulinės masės medžiagų difuzijos intensyvumas yra visiškai pakankamas, kad patenkintų chondrocitų medžiagų apykaitos poreikius per visą sąnario kremzlės storį, net ir pačiose masyviausiose žmogaus klubo sąnario kremzlės vietose, kur yra kremzlės siekia 3,5-5 mm. Išimtis yra deguonis; jo koncentracija skystyje yra labai maža. Sinovijoje realiai esant deguonies koncentracijai (3-10 x 10-8 mol/ml), difuzija užtikrina deguonies prasiskverbimą tik iki maždaug 1,8 mm gylio. Ląstelės, esančios kremzlės sluoksniuose, nutolusiose nuo sąnarinio paviršiaus, atsiduria deguonies trūkumo sąlygomis. Dėl to medžiagų apykaitos procesai skirtingų kremzlių sluoksnių chondrocituose vyksta nevienodu aktyvumu. Tai dar vienas sąnarių kremzlių metabolinio heterogeniškumo pasireiškimas.

Chondrocitų metabolizmas daugiausia yra anaerobinio pobūdžio, nes jis vyksta glikolizės būdu. Ši kremzlinio audinio energijos tiekimo ypatybė yra prisitaikantis mechanizmas, leidžiantis ląstelėms funkcionuoti labai mažos deguonies koncentracijos sąlygomis. Jei minkštųjų audinių tarpląstelinėse erdvėse dalinis deguonies slėgis yra 15-20 mm Hg. Art., tada sąnario kremzlėje jis neviršija 5-8 mm Hg. Art. Be to, bazinėje kremzlės zonoje jis yra maždaug 10 kartų mažesnis nei paviršinėje zonoje. Kuo mažesnė deguonies koncentracija kremzlės matricoje, tuo didesnis glikolizės intensyvumas ir atitinkamai pieno rūgšties gamyba.

Chondrocitai yra fenotipiškai prisitaikę prie anaerobinių veikimo sąlygų. In vitro eksperimentai parodė, kad didėjant hipoksijos laipsniui, anaboliniai procesai ne tik neslopinami, bet netgi suaktyvinami. Padidėja gliukozės panaudojimo efektyvumas, o tai užtikrina ekonomiškesnį energijos suvartojimą. Tačiau kai audinių hipoksija yra per ryški (ši būklė stebima sergant RA, kai deguonies kiekis skystyje labai smarkiai sumažėja), daugelio genų ekspresija chondrocitais slopinama. Mažėja iRNR, koduojančios struktūrines matricos makromolekules (II tipo kolageną), kai kurių citokinų ir integrinų kiekis chondrocituose.

Tuo pačiu metu, skirtingai nei kitų audinių ląstelės, chondrocitai paradoksaliai reaguoja į padidėjusį dalinį deguonies slėgį: slopina biosintezės procesus, ypač sumažėjusį DNR ir proteoglikanų biosintezę. Su amžiumi deguonies suvartojimas chondrocituose dar labiau mažėja. Deguonies suvartojimas chondrocituose, ypač paviršiniame kremzlės sluoksnyje, mažėja esant perteklinei gliukozės koncentracijai SF.

Biomechaninės kremzlės savybės

Sąnario kremzlė atlieka dvi pagrindines biomechanines funkcijas:

1. imtis suspaudimo jėgų, kurias sukelia gravitacija ir judesių metu atsirandančios apkrovos, veikimą, prisidedant prie tolygaus jų pasiskirstymo ir ašinės krypties jėgų perkėlimo į tangentines;
2. suformuoti dėvėjimuisi atsparius karkaso šarnyrinių elementų paviršius.

Kadangi kremzlės audinyje yra labai mažai ląstelių – apie 1% audinio masės, šios savybės beveik visiškai priklauso nuo tarpląstelinės matricos.

Biomechaniniu požiūriu kremzlės audinio matrica yra medžiaga, susidedanti iš dviejų skirtingų fazių - kietos ir skystos. Kietąją fazę sudaro nepluoštinės struktūrinės makromolekulės, tarp kurių vyrauja agrekanų agregatai ir pluoštinės struktūrinės makromolekulės, tarp kurių vyrauja II tipo kolagenas. Skysta fazė sudaro apie 80% audinio masės.

Kolageno skaidulos sudaro stiprų tinklą, kuris fiksuoja agrekanų agregatus ir, ribodamas neigiamą krūvį turinčias agrekanų makromolekules erdvėje, neleidžia jiems maksimaliai išplisti. Šis tinklas (karkasas) mažai ištempiamas ir suteikia kremzlės tempimo stiprumą.

Kompozitinė kietosios fazės matrica veikia kaip porėta, laidi, pluoštu surišta, vandenyje išbrinkusi medžiaga. Vandens molekulės išsidėsčiusios erdvėse, kurias užima difuziniai agrekano agregatai, o būtent vanduo, kaip nesuspaudžiamas skystis, užtikrina kremzlės gniuždymo jėgą. Matricos proteoglikano komponentas dėl savo polianijoninių savybių yra atsakingas už kremzlės hiperhidrataciją, todėl vaidina lemiamą vaidmenį formuojant stiprumą gniuždomosioms apkrovoms. Yra stipri teigiama koreliacija tarp agrekano koncentracijos kremzlėje ir jos gniuždymo stiprumo.

Tik mažiau nei 1% vandens molekulių yra tvirtai laikomi kolageno skaidulų. Likusios (daugiau nei 99%) vandens molekulės, esančios tarppluoštinėje matricos medžiagoje, yra gana laisvos ir judrios. Esant suspaudimo apkrovoms, šios laisvos molekulės kartu su mažos molekulinės masės medžiagomis, ištirpusiomis vandenyje, gali judėti per matricą ir „išspausti“ iš kremzlės į SF. Kai slėgis mažėja, judėjimas vyksta priešinga kryptimi - iš skysčio į matricą. Tai paaiškina kremzlės gebėjimą patirti grįžtamąją deformaciją (elastingumą).

Vandeniui judant poringoje medžiagoje, pavyzdžiui, matricoje, atsiranda trintis, kuri kartu su kai kuriomis kietosios fazės savybėmis (daugiausia kalbame apie sudėtingą matricos komponentų tarpmolekulinių ryšių sistemą) lemia tam tikrą kremzlės klampumą. audinių.

Taigi, dviejų fazių modelis paprastai paaiškina kremzlės viskoelastines biomechanines savybes. Kartu susiduriama ir su prieštaravimais. Pagrindinis iš jų yra visų kietų komponentų sujungimo į vieną fazę neteisėtumas. Eksperimentai N.D. Broom, N. Silyn-Roberts parodė, kad nemažos dalies agrekano agregatų sunaikinimas (naudojant hialuronidazę) praktiškai neturi įtakos kremzlės atsparumui tempimui, todėl kolageno skaidulos yra nepriklausomos nuo agrekano, atlikdamos šią biomechaninę funkciją. Tikriausiai kolageno skaidulų stiprėjimas dėl skirtingų kolagenų tipų sąveikos yra reikšmingesnis nei kolageno ir agrekano jungtys, todėl yra priežasčių agrekaną ir kolageną laikyti dviem atskiromis fazėmis, o tai reiškia perėjimą prie trifazės. kremzlės biomechaninis modelis (kolagenai-agrekanas-vanduo).

Gali būti, kad kremzlių biomechanines savybes veikia glikoproteinų įtaka. Tai reiškia, kad trifazis modelis nepakankamai atsižvelgia į visą daugiakomponentę kremzlės matricos prigimtį. Tačiau nepaisant to, kuris biomechaninis modelis yra galutinis, akivaizdu, kad normalus kremzlės funkcionavimas įmanomas tik esant optimaliems kiekybiniams ir struktūriniams visų matricos komponentų ryšiams.

Daugelio žmogaus organų struktūroje yra kremzlės audinio, kuris atlieka nemažai svarbių funkcijų. Šis specialus jungiamojo audinio tipas turi skirtingą struktūrą, atsižvelgiant į jo vietą kūne, ir tai paaiškina skirtingus jo tikslus.

Kremzlinio audinio struktūra ir funkcijos yra glaudžiai tarpusavyje susijusios, kiekvienas tipas atlieka tam tikrą vaidmenį.

Kremzlės audinys po mikroskopu

Kaip ir bet kuris kūno audinys, kremzlę sudaro du pagrindiniai komponentai. Tai yra pagrindinė tarpląstelinė medžiaga arba matrica ir pačios ląstelės. Žmogaus kremzlės audinio struktūrinės ypatybės yra tai, kad matricos masės dalis yra daug didesnė už bendrą ląstelių svorį. Tai reiškia, kad histologinio tyrimo metu (audinio mėginio tyrimas mikroskopu) kremzlės ląstelės užima mažai vietos, o pagrindinė regėjimo lauko sritis yra tarpląstelinė medžiaga. Be to, nepaisant didelio kremzlinio audinio tankio ir kietumo, matricoje yra iki 80 % vandens.

Tarpląstelinės kremzlės medžiagos struktūra

Matrica turi nevienalytę struktūrą ir yra padalinta į du komponentus: pagrindinę arba amorfinę medžiagą, kurios masės dalis sudaro 60%, ir chondrino pluoštus arba fibriles, užimančias 40% visos matricos masės. Šios skaidulos savo struktūra panašios į kolageno darinius, sudarančius, pavyzdžiui, žmogaus odą. Tačiau jie skiriasi nuo jo difuziniu, netvarkingu fibrilių išdėstymu. Daugelis kremzlinių darinių turi tam tikrą kapsulę, vadinamą perichondrija. Jis atlieka pagrindinį vaidmenį atkuriant (atkuriant) kremzlę.

Kremzlės sudėtis

Cheminę kremzlės audinio sudėtį sudaro įvairūs baltymų junginiai, mukopolisacharidai, glikozaminoglikanai, hialurono rūgšties kompleksai su baltymais ir glikozaminoglikanais. Šios medžiagos yra kremzlės audinio pagrindas, didelio tankio ir stiprumo priežastis. Tačiau tuo pat metu jie užtikrina įvairių junginių ir maistinių medžiagų, reikalingų medžiagų apykaitai ir kremzlių regeneracijai, įsiskverbimą į jį. Su amžiumi hialurono rūgšties ir glikozaminoglikanų gamyba ir kiekis mažėja, todėl kremzlės audinyje prasideda degeneraciniai-distrofiniai pokyčiai. Norint pristabdyti šio proceso progresavimą, būtina pakaitinė terapija, kuri užtikrina normalų kremzlinio audinio funkcionavimą.

Ląstelinė kremzlės sudėtis

Žmogaus kremzlinio audinio struktūra tokia, kad kremzlės ląstelės, arba chondrocitai, neturi aiškios ir tvarkingos struktūros. Jų lokalizacija tarpląstelinėje medžiagoje labiau primena pavienes salas, susidedančias iš vieno ar kelių ląstelių vienetų. Chondrocitai gali būti įvairaus amžiaus ir skirstomi į jaunas ir nediferencijuotas ląsteles (chondroblastus) ir visiškai subrendusias, vadinamas chondrocitais.

Chondroblastus gamina perichondrija ir, palaipsniui pereinant į gilesnius kremzlinio audinio sluoksnius, diferencijuojasi ir subręsta. Jų vystymosi pradžioje jie išsidėstę ne grupėmis, o pavieniui, yra apvalios arba ovalios formos ir turi didžiulį branduolį, palyginti su citoplazma. Jau pradiniame savo egzistavimo etape chondroblastai vyksta aktyviu metabolizmu, kurio tikslas - gaminti tarpląstelinės medžiagos komponentus. Susidaro nauji baltymai, glikozaminoglikanai, proteoglikanai, kurie vėliau difuziškai prasiskverbia į matricą.

Hialininė ir elastinga kremzlė

Svarbiausias skiriamasis chondroblastų, esančių iškart po perichondriumi, bruožas yra jų gebėjimas dalytis ir formuoti savo rūšį. Šią savybę aktyviai tyrinėja mokslininkai, nes tai suteikia milžiniškas galimybes diegti naujausią sąnarių patologijų gydymo metodą. Spartinant ir reguliuojant chondroblastų dalijimąsi, galima visiškai atkurti ligos ar traumos pažeistą kremzlės audinį.

Suaugusiųjų diferencijuotos kremzlės ląstelės arba chondrocitai yra lokalizuoti giliuose kremzlės sluoksniuose. Jie yra 2–8 ląstelių grupėse ir vadinami „izogeninėmis grupėmis“. Chondrocitų struktūra skiriasi nuo chondroblastų, jie turi mažą branduolį ir masyvią citoplazmą, nebemoka dalytis ir formuoti kitų chondrocitų. Jų metabolinis aktyvumas taip pat gerokai sumažėja. Jie gali palaikyti medžiagų apykaitos procesus kremzlinio audinio matricoje tik labai vidutinio lygio.

Elementų išdėstymas kremzlėje

Histologinis tyrimas rodo, kad izogeninė grupė yra kremzlinėje spragoje ir yra apsupta susipynusių kolageno skaidulų kapsulės. Jame esantys chondrocitai yra arti vienas kito, atskirti tik baltymų molekulėmis, gali būti įvairiausių formų: trikampiai, ovalūs, apvalūs.

Sergant kremzlinio audinio ligomis, atsiranda naujo tipo ląstelės: chondroklastai. Jie yra daug didesni nei chondroblastai ir chondrocitai, nes yra daugiabranduoliai. Šios ląstelės nedalyvauja nei metabolizme, nei kremzlės regeneracijoje. Jie naikina ir „ryja“ normalias ląsteles ir sunaikina bei lizuoja kremzlės audinius uždegiminių ar distrofinių procesų metu.

Kremzlinio audinio tipai

Tarpląstelinė kremzlės medžiaga gali turėti skirtingą struktūrą, priklausomai nuo skaidulų tipo ir vietos. Todėl yra 3 kremzlių tipai:

• Hialinas arba stiklinis.
• Elastinis arba tinklelis.
• Pluoštinis arba jungiamasis audinys.

Kremzlių tipai

Kiekvienam tipui būdingas tam tikras tankio, kietumo ir elastingumo laipsnis, taip pat lokalizacija kūne. Hialininis kremzlinis audinys iškloja sąnarinius kaulų paviršius, jungia šonkaulius su krūtinkauliu, yra trachėjoje, bronchuose ir gerklose. Elastinė kremzlė yra mažųjų ir vidutinių bronchų, gerklų sudedamoji dalis, iš jų gaminamos žmogaus ausies kaušeliai. Jungiamasis kremzlinis audinys arba pluoštinis audinys taip vadinamas, nes jungia raumenų raiščius ar sausgysles su hialine kremzle (pavyzdžiui, sausgyslių prisitvirtinimo prie slankstelių kūnų ar procesų vietose).

Kremzlinio audinio aprūpinimas krauju ir inervacija

Kremzlės struktūra labai tanki, jos neprasiskverbia net smulkiausios kraujagyslės (kapiliarai). Visos kremzlinio audinio funkcionavimui reikalingos maistinės medžiagos ir deguonis patenka į jį iš išorės. Difuziniu būdu jie prasiskverbia iš šalia esančių kraujagyslių, iš perichondrio ar kaulinio audinio ir iš sinovinio skysčio. Skilimo produktai taip pat pašalinami difuziškai ir pašalinami iš kremzlės per venines kraujagysles.

Jauna ir subrendusi kremzlė

Nervinės skaidulos iš perichondrijos į paviršinius kremzlės sluoksnius prasiskverbia tik atskiromis pavienėmis šakomis. Tai paaiškina faktą, kad sergant ligomis nerviniai impulsai iš kremzlinio audinio neateina, o skausmo sindromas atsiranda kaulinių struktūrų reakcijos metu, kai kremzlė praktiškai sunaikinama.

Kremzlinio audinio funkcijos

Pagrindinė kremzlinio audinio funkcija yra raumenų ir kaulų sistemos, kuri yra užtikrinti tvirtus ryšius tarp įvairių skeleto dalių ir įvairiausių judesių. Taigi hialininė kremzlė, kuri yra svarbiausia struktūrinė sąnarių dalis ir iškloja kaulų paviršius, leidžia atlikti visus žmogaus judesius. Dėl fiziologinio slydimo jie vyksta sklandžiai, patogiai ir neskausmingai, su atitinkama amplitude.

Kelio sąnario kremzlė

Kiti ryšiai tarp kaulų, kuriems nereikia aktyvių judesių, taip pat atliekami naudojant patvarų kremzlės audinį, ypač hialininį. Tai gali būti mažai judantys kaulų susiliejimai, atliekantys atraminę funkciją. Pavyzdžiui, tose vietose, kur šonkauliai susikerta su krūtinkauliu.

Jungiamojo kremzlės audinio funkcijos paaiškinamos jo lokalizacija ir apima įvairių skeleto dalių mobilumo užtikrinimą. Tai leidžia tvirtai ir elastingai sujungti raumenų sausgysles su kaulų paviršiais, padengtais hialinine kremzle.

Svarbios ir kitos žmogaus kremzlinio audinio funkcijos, kurios formuoja išvaizdą, balsą, užtikrina normalų kvėpavimą. Visų pirma, tai taikoma kremzlės audiniui, kuris sudaro ausų ir nosies galiuko pagrindą. Kremzlės, sudarančios trachėją ir bronchus, daro juos judrius ir funkcionalius, o kremzlinės gerklų struktūros dalyvauja formuojant individualų žmogaus balso tembrą.

Nosies kremzlės

Kremzlės audinys be patologinių pakitimų turi didelę reikšmę žmogaus sveikatai ir normaliai gyvenimo kokybei.

Jungiamieji audiniai taip pat apima kremzlę ir kaulinį audinį, iš kurių yra pastatytas žmogaus kūno skeletas. Šie audiniai vadinami skeletu. Iš šių audinių sukurti organai atlieka atramos, judėjimo ir apsaugos funkcijas. Jie taip pat dalyvauja mineralų apykaitoje.

Kremzlės audinys (textus cartilaginus) sudaro sąnarių kremzles, tarpslankstelinius diskus, gerklų, trachėjos, bronchų ir išorinės nosies kremzles. Kremzlės audinį sudaro kremzlės ląstelės (chondroblastai ir chondrocitai) ir tanki, elastinga tarpląstelinė medžiaga.

Kremzliniame audinyje yra apie 70-80% vandens, 10-15% organinių medžiagų, 4-7% druskų. Apie 50-70% kremzlinio audinio sausosios medžiagos sudaro kolagenas. Tarpląstelinė medžiaga (matrica), kurią gamina kremzlės ląstelės, susideda iš sudėtingų junginių, kuriuose yra proteoglikanų. hialurono rūgšties, glikozaminoglikano molekulių. Kremzliniame audinyje yra dviejų tipų ląstelės: chondroblastai (iš graikų chondros – kremzlė) ir chondrocitai.

Chondroblastai yra jaunos apvalios arba kiaušiniškos ląstelės, galinčios dalytis mitoziškai. Jie gamina tarpląstelinės kremzlės medžiagos komponentus: proteoglikanus, glikoproteinus, kolageną, elastiną. Chondroblastų citolema sudaro daug mikrovilliukų. Citoplazmoje gausu RNR, gerai išvystyto endoplazminio tinklo (granuliuoto ir negranuliuoto), Golgi komplekso, mitochondrijų, lizosomų ir glikogeno granulių. Chondroblastų branduolys, kuriame gausu aktyvaus chromatino, turi 1-2 branduolius.

Chondrocitai yra subrendusios didelės kremzlinio audinio ląstelės. Jie yra apvalūs, ovalūs arba daugiakampiai, su procesais ir išsivysčiusiais organeliais. Chondrocitai išsidėstę ertmėse – spragose, apsuptose tarpląstelinės medžiagos. Jei spragoje yra viena ląstelė, tada tokia spraga vadinama pirmine. Dažniausiai ląstelės yra izogeninių grupių (2-3 ląstelių) pavidalu, užimančių antrinės spragos ertmę. Spragos sieneles sudaro du sluoksniai: išorinis sluoksnis, sudarytas iš kolageno skaidulų, ir vidinis sluoksnis, susidedantis iš proteoglikanų agregatų, kurie liečiasi su kremzlinių ląstelių glikokaliksu.

Struktūrinis ir funkcinis kremzlės vienetas yra chondronas, sudarytas iš ląstelės arba izogeninės ląstelių grupės, tarpląstelinės matricos ir spragų kapsulės.

Pagal kremzlinio audinio struktūrines ypatybes išskiriami trys kremzlių tipai: hialininė, pluoštinė ir elastinė kremzlė.

Hialininė kremzlė (iš graikų kalbos hialos – stiklas) yra melsvos spalvos. Jo pagrindinė medžiaga yra plonų kolageno skaidulų. Kremzlės ląstelės turi įvairių formų ir struktūrų, priklausomai nuo diferenciacijos laipsnio ir jų vietos kremzlėje. Chondrocitai sudaro izogenines grupes. Sąnarinės, šonkaulių kremzlės ir dauguma gerklų kremzlių yra sudarytos iš hialininių kremzlių.

Skaidulinės kremzlės, kurių pagrindinėje medžiagoje yra daug storų kolageno skaidulų, yra sustiprintos. Ląstelės, esančios tarp kolageno skaidulų, yra pailgos formos, turi ilgą lazdelės formos branduolį ir siaurą bazofilinės citoplazmos kraštą. Pluoštiniai tarpslankstelinių diskų žiedai, intrasąnariniai diskai ir meniskai yra sudaryti iš pluoštinės kremzlės. Ši kremzlė dengia smilkininio apatinio žandikaulio ir krūtinkaulio kaklelio sąnarių sąnarinius paviršius.

Elastinė kremzlė yra elastinga ir lanksti. Elastinės kremzlės matricoje kartu su kolagenu yra daug sudėtingai susipynusių elastinių skaidulų. Apvalūs chondrocitai išsidėstę spragose. Iš elastingos kremzlės sudaro antgerklis, pleištinės ir kornikulinės gerklų kremzlės, artenoidinių kremzlių vokalinis procesas, ausies kaušelio kremzlė ir kremzlinė klausos vamzdelio dalis.

Kaulinis audinys (textus ossei) turi ypatingų mechaninių savybių. Jį sudaro kaulinės ląstelės, įterptos į kaulų matricą, kurioje yra kolageno skaidulų, ir impregnuotos neorganiniais junginiais. Yra trijų tipų kaulinės ląstelės: osteoblastai, osteocitai ir osteoklastai.

Osteoblastai yra šakotos jaunos kaulinės ląstelės, turinčios daugiakampę kubinę formą. Osteoblastuose gausu granuliuoto endoplazminio tinklo elementų, ribosomų, gerai išvystyto Golgi komplekso ir ryškiai bazofilinės citoplazmos. Jie guli paviršiniuose kaulo sluoksniuose. Jų apvaliame arba ovaliame branduolyje gausu chromatino ir yra vienas didelis branduolys, dažniausiai esantis periferijoje. Osteoblastai yra apsupti plonų kolageno mikrofibrilių. Osteoblastų sintezuojamos medžiagos per visą jų paviršių išsiskiria įvairiomis kryptimis, todėl susidaro spragų, kuriose glūdi šios ląstelės, sienelės. Osteoblastai sintezuoja tarpląstelinės medžiagos komponentus (kolagenas yra proteoglikano komponentas). Tarpuose tarp skaidulų yra amorfinė medžiaga – osteoidinis audinys, arba pirmtakas, kuris vėliau kalcifikuojasi. Organinėje kaulo matricoje yra hidroksiapatito ir amorfinio kalcio fosfato kristalų, kurių elementai iš kraujo per audinių skystį patenka į kaulinį audinį.

Osteocitai yra subrendusios daugybiškai apdorotos verpstės formos kaulo ląstelės su dideliu apvaliu branduoliu, kuriame aiškiai matomas branduolys. Organelių skaičius nedidelis: mitochondrijos, granuliuoto endoplazminio tinklo elementai ir Golgi kompleksas. Osteocitai išsidėstę spragose, tačiau ląstelių kūneliai yra apsupti plonu vadinamojo kaulinio skysčio (audinių skysčio) sluoksniu ir tiesiogiai nesusiliečia su kalcifikuota matrica (spragų sienelėmis). Kauliniais kanalėliais praeina labai ilgi (iki 50 µm) osteocitų procesai, kuriuose gausu į aktiną panašių mikrofilamentų. Procesai taip pat yra atskirti nuo kalcifikuotos matricos maždaug 0,1 μm pločio erdve, kurioje cirkuliuoja audinių (kaulų) skystis. Dėl šio skysčio atliekama osteocitų mityba (trofizmas). Atstumas tarp kiekvieno osteocito ir artimiausio kraujo kapiliaro neviršija 100-200 mikronų.

Osteoklastai – tai didelės daugiabranduolės (5-100 branduolių) monocitinės kilmės ląstelės, kurių dydis iki 190 mikronų. Šios ląstelės naikina kaulus ir kremzles bei vykdo kaulinio audinio rezorbciją jo fiziologinio ir reparacinio atsinaujinimo procese. Osteoklastų branduoliuose gausu chromatino ir aiškiai matomų branduolių. Citoplazmoje yra daug mitochondrijų, granuliuoto endoplazminio tinklo elementų ir Golgi komplekso, laisvųjų ribosomų ir įvairių funkcinių lizosomų formų. Osteoklastai turi daugybę gaurelių citoplazminių procesų. Ypač daug tokių procesų yra paviršiuje, esančiame šalia sunaikinamo kaulo. Tai gofruotas arba šlifuotas kraštas, padidinantis osteoklasto ir kaulo sąlyčio plotą. Osteoklastų procesai taip pat turi mikrovillius, tarp kurių yra hidroksiapatito kristalai. Šie kristalai randami osteoklastų fagolizosomose, kur jie sunaikinami. Osteoklastų aktyvumas priklauso nuo prieskydinių liaukų hormono lygio, kurio sintezės ir sekrecijos padidėjimas veda prie osteoklastų funkcijos suaktyvėjimo ir kaulų destrukcijos.

Yra dviejų tipų kaulinis audinys – retikulofibrinis (stambiai pluoštinis) ir lamelinis. Embrionas turi šiurkštų pluoštinį kaulinį audinį. Suaugusiam žmogui jis yra sausgyslių prisitvirtinimo prie kaulų srityse, kaukolės siūlėse joms sugijus. Grubus pluoštinis kaulinis audinys turi storus, netvarkingus kolageno skaidulų pluoštus, tarp kurių yra amorfinė medžiaga.

Sluoksninį kaulinį audinį sudaro 4–15 mikronų storio kaulinės plokštelės, susidedančios iš osteocitų, šlifavimo medžiagos ir plonų kolageno skaidulų. Skaidulos (I tipo kolagenas), dalyvaujančios kaulų plokštelių formavime, yra lygiagrečios viena kitai ir yra orientuotos tam tikra kryptimi. Šiuo atveju gretimų plokštelių pluoštai yra daugiakrypčiai ir susikerta beveik stačiu kampu, o tai suteikia didesnį kaulų stiprumą.

Kremzlinis audinys yra ypatingas jungiamojo audinio tipas ir atlieka atraminę funkciją suformuotame kūne. Veido žandikaulių srityje kremzlė yra ausies kaklelio, klausos vamzdelio, nosies, smilkininio apatinio žandikaulio sąnario disko dalis, taip pat užtikrina ryšį tarp mažų kaukolės kaulų.

Priklausomai nuo sudėties, medžiagų apykaitos aktyvumo ir gebėjimo atsinaujinti, išskiriami trys kremzlinio audinio tipai – hialininis, elastinis ir pluoštinis.

Hialininė kremzlė pirmiausia susidaro embrioninėje vystymosi stadijoje, o tam tikromis sąlygomis iš jo susidaro likusios dviejų tipų kremzlės. Šis kremzlinis audinys randamas šonkaulių kremzlėse, kremzliniame nosies karkase ir sudaro kremzles, dengiančias sąnarių paviršius. Jis pasižymi didesniu metaboliniu aktyvumu, palyginti su elastiniais ir pluoštiniais tipais, ir jame yra daug angliavandenių ir lipidų. Tai leidžia aktyviai sintezuoti baltymus ir diferencijuoti chondrogenines ląsteles, kad atnaujintų ir regeneruotų hialininę kremzlę. Su amžiumi hialininė kremzlė patiria ląstelių hipertrofiją ir apoptozę, o po to kalcifikuojasi tarpląstelinė matrica.

Elastinga kremzlė turi panašią struktūrą į hialininę kremzlę. Pavyzdžiui, iš tokio kremzlinio audinio susidaro ausys, klausos vamzdelis ir kai kurios gerklų kremzlės. Šio tipo kremzlėms būdingas elastinių skaidulų tinklas kremzlės matricoje ir nedidelis kiekis lipidų, angliavandenių ir chondroitino sulfatų. Dėl mažo medžiagų apykaitos aktyvumo elastinė kremzlė nekalcifikuojasi ir praktiškai neatsinaujina.

Skaidulinė kremzlė savo struktūroje užima tarpinę padėtį tarp sausgyslės ir hialininės kremzlės. Būdingas pluoštinės kremzlės bruožas yra tai, kad tarpląstelinėje matricoje yra daug kolageno skaidulų, daugiausia I tipo, esančių lygiagrečiai viena kitai, ir tarp jų esančios grandinės formos ląstelės. Dėl ypatingos struktūros fibrokremzlė gali patirti dideles mechanines apkrovas tiek gniuždant, tiek įtempiant.

Kremzlinis smilkininio apatinio žandikaulio sąnario komponentas pateikiamas pluoštinės kremzlės disko pavidalu, kuris yra apatinio žandikaulio sąnarinio proceso paviršiuje ir atskiria jį nuo smilkininio kaulo sąnarinės duobės. Kadangi pluoštinė kremzlė neturi perichondrijos, kremzlės ląstelės maitinamos per sinovinį skystį. Sinovinio skysčio sudėtis priklauso nuo metabolitų transudacijos iš sinovijos kraujagyslių į sąnario ertmę. Sinoviniame skystyje yra mažos molekulinės masės komponentų - Na +, K + jonų, šlapimo rūgšties, karbamido, gliukozės, kurių kiekybinis santykis yra artimas kraujo plazmai. Tačiau baltymų kiekis sinoviniame skystyje yra 4 kartus didesnis nei kraujo plazmoje. Be glikoproteinų ir imunoglobulinų, sinoviniame skystyje gausu glikozaminoglikanų, tarp kurių pirmąją vietą užima hialurono rūgštis, esanti natrio druskos pavidalu.

2.1. KREMŽLĖS AUDINIO STRUKTŪRA IR SAVYBĖS

Kremzlės audinyje, kaip ir bet kuriame kitame audinyje, yra ląstelių (chondroblastų, chondrocitų), kurios yra įterptos į didelę tarpląstelinę matricą. Vykstant morfogenezės procesui, chondrogeninės ląstelės diferencijuojasi į chondroblastus. Chondroblastai pradeda sintetinti ir į kremzlės matricą išskirti proteoglikanus, kurie skatina chondrocitų diferenciaciją.

Kremzlinio audinio tarpląstelinė matrica suteikia sudėtingą mikroarchitektūrą ir susideda iš kolagenų, proteoglikanų, taip pat nekolageno baltymų – daugiausia glikoproteinų. Kolageno skaidulos yra susipynusios į trimatį tinklą, jungiantį likusius matricos komponentus.

Chondroblastų citoplazmoje yra daug glikogeno ir lipidų. Šių makromolekulių skilimas oksidacinio fosforilinimo reakcijose lydi baltymų sintezei būtinų ATP molekulių susidarymą. Granuliuotame endoplazminiame tinkle ir Golgi komplekse susintetinti proteoglikanai ir glikoproteinai supakuojami į pūsleles ir išleidžiami į tarpląstelinę matricą.

Kremzlės matricos elastingumą lemia vandens kiekis. Proteoglikanai pasižymi dideliu vandens surišimo laipsniu, kuris lemia jų dydį. Kremzlės matricoje yra iki 75 proc.

vandens, kuris yra susijęs su proteoglikanais. Didelis hidratacijos laipsnis lemia didelį tarpląstelinės matricos dydį ir leidžia ląstelėms maitintis. Džiovintas agrekanas, surišęs vandenį, gali padidėti 50 kartų, tačiau dėl kolageno tinklo sukeltų apribojimų kremzlės pabrinkimas neviršija 20% didžiausios galimos vertės.

Kai kremzlės susitraukia, vanduo ir jonai išstumiami iš sričių aplink proteoglikano sulfatines ir karboksilo grupes, grupės priartėja viena prie kitos, o atstumiančios jėgos tarp jų neigiamų krūvių neleidžia toliau suspausti audinio. Pašalinus apkrovą, atsiranda elektrostatinė katijonų (Na +, K +, Ca 2+) trauka, po kurios į tarpląstelinę matricą patenka vandens (2.1 pav.).

Ryžiai. 2.1.Vandens surišimas proteoglikanais kremzlės matricoje. Vandens išstūmimas suspaudimo metu ir konstrukcijos atstatymas pašalinus apkrovą.

Kremzlinio audinio kolageno baltymai

Kremzlės audinio stiprumą lemia kolageno baltymai, kuriuos reprezentuoja II, VI, IX, XII, XIV tipų kolagenai ir yra panardinti į makromolekulinius proteoglikanų agregatus. II tipo kolagenai sudaro apie 80-90% visų kremzlėse esančių kolageno baltymų. Likę 15-20% kolageno baltymų yra vadinamieji smulkieji IX, XII, XIV tipų kolagenai, kurie susieja II tipo kolageno fibriles ir kovalentiškai suriša glikozaminoglikanus. Hialininės ir elastinės kremzlės matricos ypatybė yra VI tipo kolageno buvimas.

IX tipo kolagenas, randamas hialininėje kremzlėje, ne tik tarpininkauja II tipo kolageno sąveikai su proteoglikanais, bet ir reguliuoja II tipo kolageno fibrilių skersmenį. X tipo kolagenas savo struktūra yra panašus į IX tipo kolageną. Šio tipo kolageną sintetina tik hipertrofuoti augimo plokštelės chondrocitai ir kaupiasi aplink ląsteles. Ši unikali X tipo kolageno savybė rodo, kad šis kolagenas dalyvauja kaulų formavimosi procesuose.

Proteoglikanai. Paprastai proteoglikanų kiekis kremzlės matricoje siekia 3–10%. Pagrindinis kremzlinio audinio proteoglikanas yra agrekanas, kuris agreguojasi į agregatus su hialurono rūgštimi. Agrekano molekulės forma primena buteliuko šepetėlį ir yra pavaizduota viena polipeptidine grandine (šerdies baltymu) su iki 100 chondroitino sulfato grandinių ir apie 30 keratano sulfato grandinių (2.2 pav.).

Ryžiai. 2.2.Kremzlės matricos proteoglikano agregatas. Proteoglikano agregatas susideda iš vienos hialurono rūgšties molekulės ir apie 100 agrekano molekulių.

2.1 lentelė

Nekolageniniai kremzlinio audinio baltymai

vardas	Savybės ir funkcijos
Chondrokalcinas	Kalcį surišantis baltymas, kuris yra II tipo kolageno C-propepidas. Baltyme yra 3 7-karboksiglutamo rūgšties liekanos. Sintetinamas hipertrofinių chondroblastų ir užtikrina kremzlės matricos mineralizaciją
Gla baltymas	Skirtingai nuo kaulinio audinio, kremzlėje yra didelės molekulinės masės Gla baltymo, kuriame yra 84 aminorūgščių liekanos (kauluose - 79 aminorūgščių liekanos) ir 5 7-karboksiglutamo rūgšties liekanos. Tai yra kremzlės audinio mineralizacijos inhibitorius. Kai jo sintezė sutrinka veikiant varfarinui, susidaro mineralizacijos židiniai, vėliau kremzlės matricos kalcifikacija.
Chonroaderinas	Glikoproteinas su mol. sveria 36 kDa, daug leucino. Prie serino liekanų yra prijungtos trumpos oligosacharidų grandinės, susidedančios iš sialo rūgščių ir heksozaminų. Chonroaderinas jungia II tipo kolagenus ir proteoglikanus su chondrocitais ir kontroliuoja kremzlės audinio ekstraląstelinės matricos struktūrinę organizaciją.
Kremzlės baltymas (CILP)	Glikoproteinas su mol. sveriantis 92 kDa, turintis oligosacharidų grandinę, sujungtą su baltymu N-glikozidine jungtimi. Baltymą sintetina chondrocitai, jis dalyvauja skaidant proteoglikanų agregatus ir yra būtinas kremzlinio audinio struktūros pastovumui palaikyti.
Matrilin-1	Lipnus glikoproteinas su mol. sveriantis 148 kDa, susidedantis iš trijų polipeptidinių grandinių, sujungtų disulfidiniais ryšiais. Yra keletas šio baltymo izoformų – matrilin -1, -2, -3, -4. Matrilino nėra sveikame brandžiame kremzlės audinyje. Jis sintetinamas kremzlinio audinio morfogenezės metu ir hipertrofiniuose chondrocituose. Jo veikla pasireiškia sergant reumatoidiniu artritu. Vystantis patologiniam procesui, jis suriša fibrilines II tipo kolageno skaidulas su proteoglikanų agregatais ir taip prisideda prie kremzlinio audinio struktūros atkūrimo.

Pagrindinio agrekano baltymo struktūroje yra N-galinis domenas, užtikrinantis agrekano prisijungimą prie hialurono rūgšties ir mažos molekulinės masės surišančių baltymų, ir C-galinis domenas, kuris jungia agrekaną su kitomis tarpląstelinė matrica. Proteoglikanų agregatų komponentų sintezę vykdo chondrocitai, o galutinis jų susidarymo procesas baigiamas tarpląstelinėje matricoje.

Kartu su dideliais proteoglikanais kremzlės matricoje yra ir mažų proteoglikanų: dekorino, biglikano ir fibromodulino. Jie sudaro tik 1-2% visos kremzlės sausųjų medžiagų masės, tačiau jų vaidmuo yra labai svarbus. Dekorinas, tam tikrose srityse prisijungęs prie II tipo kolageno skaidulų, dalyvauja fibrilogenezės procesuose, o biglikanas dalyvauja formuojant kremzlės baltyminę matricą embriogenezės metu. Embrionui augant biglikano kiekis kremzlės audinyje mažėja ir po gimimo šis proteoglikanas visiškai išnyksta. Fibromodulinas reguliuoja II tipo kolageno skersmenį.

Tarpląstelinėje kremzlės matricoje, be kolagenų ir proteoglikanų, yra neorganinių junginių ir nedidelis kiekis nekolageno baltymų, būdingų ne tik kremzlėms, bet ir kitiems audiniams. Jie būtini norint sujungti proteoglikanus su kolageno skaidulomis, ląstelėmis, taip pat atskirais kremzlės matricos komponentais į vieną tinklą. Tai lipnūs baltymai – fibronektinas, lamininas ir integrinai. Dauguma specifinių nekolageno baltymų kremzlės matricoje yra tik morfogenezės, kremzlės matricos kalcifikacijos laikotarpiu arba atsiranda patologinėmis sąlygomis (2.1 lentelė). Dažniausiai tai yra kalcį surišantys baltymai, kuriuose yra 7-karboksiglutamo rūgšties likučių, taip pat glikoproteinai, kuriuose gausu leucino.

2.2. KREMZELĖS AUDINIO FORMAVIMAS

Ankstyvoje embriono vystymosi stadijoje kremzlės audinys susideda iš nediferencijuotų ląstelių, esančių amorfinės masės pavidalu. Vykstant morfogenezės procesui, ląstelės pradeda diferencijuotis, didėja amorfinė masė ir įgauna būsimos kremzlės formą (2.3 pav.).

Besivystančio kremzlinio audinio ekstraląstelinėje matricoje proteoglikanų, hialurono rūgšties, fibronektino ir kolageno baltymų sudėtis kinta kiekybiškai ir kokybiškai. Pervežimas iš

Ryžiai. 2.3.Kremzlinio audinio formavimosi etapai.

Prechondrogeninės mezenchiminės ląstelės į chondroblastus pasižymi glikozaminoglikanų sulfatavimu, hialurono rūgšties kiekio padidėjimu ir prieš prasidedant didelio kremzlės specifinio proteoglikano (agrekano) sintezei. Iš pradžių

Morfogogenezės stadijose sintetinami didelės molekulinės masės surišantys baltymai, kurie vėliau vyksta ribotai proteolizei, susidarant mažos molekulinės masės baltymams. Mažos molekulinės masės surišančių baltymų pagalba agrekano molekulės jungiasi su hialurono rūgštimi ir susidaro proteoglikanų agregatai. Vėliau hialurono rūgšties kiekis mažėja, o tai susiję tiek su hialurono rūgšties sintezės sumažėjimu, tiek su hialuronidazės aktyvumo padidėjimu. Nepaisant sumažėjusio hialurono rūgšties kiekio, didėja atskirų jos molekulių, reikalingų proteoglikanų agregatams susidaryti chondrogenezės metu, ilgis. II tipo kolageno sintezė chondroblastuose vyksta vėliau nei proteoglikanų sintezė. Iš pradžių prechondrogeninės ląstelės sintetina I ir III tipo kolageną, todėl I tipo kolagenas randamas brandžių chondrocitų citoplazmoje. Be to, chondrogenezės procese keičiasi tarpląstelinės matricos komponentai, kurie kontroliuoja chondrogeninių ląstelių morfogenezę ir diferenciaciją.

Kremzlė kaip kaulo pirmtakas

Visos kaulo skeleto dalys pereina tris etapus: mezenchiminį, kremzlinį ir kaulinį.

Kremzlės kalcifikacijos mechanizmas yra labai sudėtingas procesas ir dar nėra visiškai suprantamas. Fiziologinei kalcifikacijai priklauso kaulėjimo taškai, išilginės pertvaros apatinėje kremzlės pradmenų hipertrofinėje zonoje, taip pat sąnarių kremzlės sluoksnis, esantis greta kaulo. Tikėtina šios įvykių raidos priežastis yra šarminės fosfatazės buvimas hipertrofinių chondrocitų paviršiuje. Kalcifikuojamoje matricoje susidaro vadinamosios matricos pūslelės, kuriose yra fosfatazės. Manoma, kad šios pūslelės greičiausiai yra pagrindinė kremzlės mineralizacijos sritis. Aplink chondrocitus didėja vietinė fosfato jonų koncentracija, o tai skatina audinių mineralizaciją. Hipertrofiniai chondrocitai sintetina ir į kremzlės matricą išskiria baltymą chondrokalciną, kuris turi savybę surišti kalcį. Sritys, jautrios mineralizacijai, pasižymi didele fosfolipidų koncentracija. Jų buvimas skatina hidroksiapatito kristalų susidarymą šiose vietose. Kremzlės kalcifikacijos srityje vyksta dalinis proteoglikanų skaidymas. Tie, kurie nebuvo paveikti degradacijos, slopina kalcifikaciją.

Indukcinių santykių pažeidimas, taip pat osifikacijos centrų atsiradimo ir sinostezės laiko pokyčiai (vėlavimas ar pagreitis) atskirų kaulų anlagų sudėtyje lemia struktūrinių kaukolės defektų susidarymą žmogaus embrione.

Kremzlės regeneracija

Tos pačios rūšies kremzlės transplantacijos (vadinamosios alogeninės transplantacijos) dažniausiai nėra susijusios su recipiento atmetimo simptomais. Tokio poveikio negalima pasiekti naudojant kitus audinius, nes šių audinių transplantacijas atakuoja ir sunaikina imuninės sistemos ląstelės. Sunkus donoro chondrocitų kontaktas su recipiento imuninės sistemos ląstelėmis pirmiausia atsiranda dėl to, kad kremzlėje yra daug tarpląstelinės medžiagos.

Hialininė kremzlė turi didžiausią regeneracinį gebėjimą, kuris yra susijęs su dideliu chondrocitų metaboliniu aktyvumu, taip pat su perichondrija - tankiu pluoštiniu nesusiformavusiu jungiamuoju audiniu, supančiu kremzlę ir turinčiu daug kraujagyslių. Išoriniame perichondriumo sluoksnyje yra I tipo kolageno, o vidinį sluoksnį sudaro chondrogeninės ląstelės.

Dėl šių savybių kremzlės audinių transplantacija praktikuojama atliekant plastinę chirurgiją, pavyzdžiui, siekiant atkurti iškreiptą nosies kontūrą. Šiuo atveju alogeninė chondrocitų transplantacija vien be aplinkinių audinių yra kartu su transplantato atmetimu.

Kremzlės audinio metabolizmo reguliavimas

Kremzlinio audinio formavimąsi ir augimą reguliuoja hormonai, augimo faktoriai ir citokinai. Chondroblastai yra tikslinės tiroksino, testosterono ir somatotropino ląstelės, kurios skatina kremzlinio audinio augimą. Gliukokortikoidai (kortizolis) slopina ląstelių proliferaciją ir diferenciaciją. Tam tikrą vaidmenį reguliuojant kremzlinio audinio funkcinę būklę atlieka lytiniai hormonai, kurie slopina proteolitinių fermentų, ardančių kremzlės matricą, išsiskyrimą. Be to, pati kremzlė sintetina proteinazės inhibitorius, kurie slopina proteinazių aktyvumą.

Daugybė augimo faktorių – TGF-3, fibroblastų augimo faktorius, į insuliną panašus augimo faktorius-1 skatina augimą ir vystymąsi.

kremzlinis audinys. Prisijungdami prie chondrocitų membranos receptorių, jie aktyvina kolagenų ir proteoglikanų sintezę ir taip padeda išlaikyti kremzlės matricos pastovumą.

Hormoninio reguliavimo sutrikimus lydi per didelė arba nepakankama augimo faktorių sintezė, dėl kurios atsiranda įvairių ląstelių ir tarpląstelinės matricos formavimosi defektų. Taigi, reumatoidinis artritas, osteoartritas ir kitos ligos yra susijusios su padidėjusiu skeletogeninių ląstelių susidarymu, o kremzlės audinį pradeda keisti kaulas. Veikiami trombocitų augimo faktoriaus, patys chondrocitai pradeda sintetinti IL-1α ir IL-1(3), kurių kaupimasis slopina II ir IX tipų proteoglikanų ir kolagenų sintezę. Tai skatina chondrocitų hipertrofiją ir galiausiai. kremzlinio audinio tarpląstelinės matricos kalcifikacija.. Destruktyvūs pokyčiai taip pat susiję su matricos metaloproteinazių, dalyvaujančių kremzlės matricos skaidyme, aktyvacija.

Su amžiumi susiję kremzlės audinio pokyčiai

Senstant kremzlėje atsiranda degeneracinių pokyčių, kinta kokybinė ir kiekybinė glikozaminoglikanų sudėtis. Taigi, chondroitino sulfato grandinės proteoglikano molekulėje, kurią sintetina jauni chondrocitai, yra beveik 2 kartus ilgesnės už subrendusių ląstelių gaminamas grandines. Kuo ilgesnės chondroitino sulfato molekulės proteoglikane, tuo daugiau vandens struktūras proteoglikanas. Šiuo atžvilgiu senų chondrocitų proteoglikanas suriša mažiau vandens, todėl vyresnio amžiaus žmonių kremzlės matrica tampa ne tokia elastinga. Tarpląstelinės matricos mikroarchitektūros pokyčiai kai kuriais atvejais yra osteoartrito išsivystymo priežastis. Taip pat jaunų chondrocitų sintetinami proteoglikanai turi daug chondroitino-6-sulfato, o vyresnio amžiaus žmonių kremzlės matricoje vyrauja chondroitino-4-sulfatai. Kremzlės matricos būklę taip pat lemia glikozaminoglikanų grandinių ilgis. Jaunų žmonių chondrocitai sintetina trumpos grandinės keratano sulfatą, o su amžiumi šios grandinės ilgėja. Proteoglikano agregatų dydžio sumažėjimas taip pat pastebimas dėl ne tik glikozaminoglikano grandinių, bet ir pagrindinio baltymo ilgio vienoje proteoglikano molekulėje. Senstant, hialurono rūgšties kiekis kremzlėje padidėja nuo 0,05 iki 6%.

Būdingas degeneracinių kremzlinio audinio pokyčių pasireiškimas yra nefiziologinis jo kalcifikacija. Paprastai tai pasireiškia vyresnio amžiaus žmonėms ir jam būdinga pirminė sąnarių kremzlės degeneracija, po kurios pažeidžiami sąnario komponentai. Keičiasi kolageno baltymų struktūra ir sunaikinama kolageno skaidulų jungčių sistema. Šie pokyčiai yra susiję tiek su chondrocitais, tiek su matricos komponentais. Dėl chondrocitų hipertrofijos padidėja kremzlės masė kremzlinių ertmių srityje. Pamažu nyksta II tipo kolagenas, kurį pakeičia X tipo kolagenas, dalyvaujantis kaulų formavimosi procesuose.

Ligos, susijusios su kremzlinio audinio apsigimimais

Odontologinėje praktikoje manipuliacijos dažniausiai atliekamos viršutiniu ir apatiniu žandikauliu. Yra keletas jų embrioninio vystymosi ypatybių, susijusių su skirtingais šių struktūrų evoliucijos keliais. Ankstyvosiose embriogenezės stadijose žmogaus embrione kremzlės randamos viršutiniame ir apatiniame žandikaulyje.

6-7 intrauterinio vystymosi savaitę apatinio žandikaulio procesų mezenchime prasideda kaulinio audinio formavimasis. Viršutinis žandikaulis vystosi kartu su veido skeleto kaulais ir osifikuojasi daug anksčiau nei apatinis žandikaulis. Iki 3 mėnesių amžiaus priekiniame kaulo paviršiuje nebėra vietų, kur viršutinis žandikaulis susilieja su kaukolės kaulais.

10 embriogenezės savaitę būsimose apatinio žandikaulio šakose susidaro antrinė kremzlė. Vienas iš jų atitinka kondilinį procesą, kurį vaisiaus vystymosi viduryje pagal endochondralinio osifikacijos principą pakeičia kaulinis audinys. Taip pat antrinė kremzlė formuojasi palei priekinį vainikinio proceso kraštą, kuris išnyksta prieš pat gimimą. Dviejų apatinio žandikaulio pusių susiliejimo vietoje yra viena ar dvi kremzlinio audinio salelės, kurios sukaulėja paskutiniais intrauterinio vystymosi mėnesiais. 12-ąją embriogenezės savaitę atsiranda kondilinės kremzlės. 16-ą savaitę apatinio žandikaulio raumuo kondylė susiliečia su smilkinkaulio angeliu. Reikėtų pažymėti, kad vaisiaus hipoksija, embriono nebuvimas arba silpnas judėjimas prisideda prie sąnarių tarpų susidarymo sutrikimo arba visiško priešingų kaulų anlagų epifizių susiliejimo. Tai veda prie apatinio žandikaulio procesų deformacijos ir jų susiliejimo su smilkininiu kaulu (ankilozė).