Минеральный обмен в костно хрящевой ткани

Препараты подгрупп исключены. Включить

Препараты

Действующее вещество	Торговые названия
Информация отсутствует	Адгелон ® Алфлутоп АМБЕНЕ ® Био Гиалгель гель для тела оздоравливающий с Гиалуронатом натрия и Тизолем ГИАЛРИПАЙЕР-02 Хондрорепарант ® Материал гелевый на основе 0,8% модифицированной гиалуроновой кислоты водосодержащий стерильный ГИАЛРИПАЙЕР-02 Хондрорепарант ® Материал гелевый на основе 1,5% модифицированной гиалуроновой кислоты водосодержащий стерильный ГИАЛРИПАЙЕР-10 Хондрорепарант ® Материал гелевый на основе 0,8% модифицированной гиалуроновой кислоты водосодержащий стерильный ГИАЛРИПАЙЕР-10 Хондрорепарант ® Материал гелевый на основе 1,5% модифицированной гиалуроновой кислоты водосодержащий стерильный ДОНА ® Остеогенон Пиаскледин 300 Стекловидное тело Супер Кальций с магнием, цинком, витаминами D и Эстер-C Тридин Хондрактив Хондрамин ®
Алендроновая кислота* (Acidum alendronicum)	Алендрокерн Алендронат Алендронат Канон Алендронат КЕРН ФАРМА Алендронат натрия Алендронат натрия тригидрат Алендронат Плива Биносто Осталон ® Остерепар ® Стронгос Теванат ® Фороза ® Фосамакс ®
Альфакальцидол* (Alphacalcidolum)	Альфа Д3-Тева ® Альфадол Ван-Альфа ® Оксидевит Оксидевита капсулы Этальфа ®
Гиалуроновая кислота* (Acidum hyaluronicum)	Гиалган Фидия
Гликозаминогликан-пептидный комплекс (Glicosamineglycane-peptide complex)	Биартрин Румалон ®
Глюкозамин + Хондроитина сульфат (Glucosaminum+ Chondroitini sulfas)	Тазан ® Хондроглюксид
Глюкозамин* (Glucosaminum)	D-Глюкозамина сульфат натрия хлорид Аминоартрин ® Артракам ® Глюкозамин Глюкозамин сульфат ГЛЮКОЗАМИН ЭВАЛАР Глюкозамина гидрохлорид Глюкозамина сульфат 750 Глюкозамина сульфат натрия хлорид ДОНА ® Сустагард ® Артро Сустилак Фармаскин ТГК Хондроксид ® Максимум Эльбона ® Юниум ®
Деносумаб* (Denosumabum)	Пролиа ® Эксджива ™
Дигидротахистерол* (Dihydrotachysterolum)	А.Т.10 ® Дигидротахистерол Тахистин
Золедроновая кислота* (Acidum zoledronicum)	Акласта ® Блазтера ® Верокласт Золедронат-Тева Золедроновая кислота Золедроновая кислота моногидрат Золедрэкс Золендроник-Рус 4 Золера Золерикс Зомета ® Метастазол Остеостатикс Резокластин Резокластин ФС Резорба Резоскан, 99mTc Таргезол
Ибандроновая кислота* (Acidum ibandronicum)	Бонвива ® Бондронат ® Виванат Ромфарм Резовива
Иприфлавон* (Ipriflavonum)	Остеохин
Кальцитонин* (Calcitoninum)	Алостин Вепрена ® Кальцитонин Кальцитонин-депо Миакальцик ® Остеовер
Кальцитриол* (Calcitriolum)	Остеотриол Рокальтрол ®
Клодроновая кислота* (Acidum clodronicum)	Бонефос ® Клобир
Колекальциферол* (Colecalciferolum)	Видехол Видехола раствор в масле Компливит ® Аква Д3
Натрия гиалуронат (Natrii hyaluronas)	Stylage Hydro max Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage Hydro Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage L Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage M Lidocaine Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage M Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage S Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage Special Lips Lidocaine Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики Stylage XL Имплантат вязко-эластичный для инъекционной контурной пластики АДАНТ ® Айстил Гиалуронат натрия Гилан Комфорт Раствор увлажняющий офтальмологический Гилан Ультра комфорт Раствор увлажняющий офтальмологический Интрагель 0,8% Интрагель 1,6% Натрия гиалуронат РИПАРТ ® Средство для замещения синовиальной жидкости РИПАРТ ® Лонг Средство для замещения синовиальной жидкости Синоарт ® Синовиаль Хеалон ®
Натрия фторид (Natrii fluoridum)	Натриум флуоратум Натрия фторид Оссин
Памидроновая кислота* (Acidum Pamidronicum)	Аредиа Памидронат медак Помегара
Парикальцитол* (Paricalcitolum*)	Земплар ®
Ризедроновая кислота* (Acidum risedronicum)	Актонель Ризартева Ризендрос
Стронция ранелат (Strontii ranelas)	Бивалос ® Остеолат Строметта
Терипаратид* (Teriparatidum)	Форстео ®
Тилудроновая кислота* (Acidum tiludronicum)	Скелид
Хондроитина сульфат (Chondroitini sulfas)	Артогистан АРТРАВИР ® -ИНКАМФАРМ ® АРТРАВИР ® -ТРИВИУМ ® Артрадол ® Артрафик ® АРТРА ® Хондроитин Артрин ® Биоактивный экстракт из мелкой морской рыбы с хондроитином ДРАСТОП ИНЪЕКТРАН ® Мукосат ® Натрия хондроитина сульфат Структум ХОНДРОГАРД ® Хондроитин Хондроитин Велфарм Хондроитин Ди Икс из Акульего Хряща Хондроитин сульфат Хондроитин сульфат натрия Хондроитин сульфат-Тривиум Хондроитин-АКОС Хондроитин-ВЕРТЕКС Хондроитина сульфат Хондроксид ® Хондроксид ® мазь Хондролон ® Хондромед-Лекфарм Хонсат Хонсурид ®
Этидроновая кислота* (Acidum etidronicum)	Ксидифон Монокалиевая соль 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты дигидрат Фосфотех, 99mTc

Еще много интересного

Все права защищены.

Не разрешается коммерческое использование материалов.

Информация предназначена для медицинских специалистов.

Биохимия костной, хрящевой тканей.

1. Состав костной ткани.
2. Ремоделирование костной ткани.
3. Регуляция метаболизма костной ткани.
4. Реакция костной ткани на дентальные имплантанты.
5. Характеристика компонентов межклеточного хрящевого матрикса.

Костная ткань – это разновидность соединительной ткани, состоящая из клеток, неминерализованного межклеточного матрикса – остеоида- и основного минерализованного межклеточного вещества.

Функции костной ткани:

1. Опорная функция, обеспечивающая фиксацию внутренних органов, а также связок и мышц (опорно-двигательный аппарат).
2. Кости обеспечивают перемещение тела в пространстве за счет сократительной деятельности мышц.
3. Защитная функция (головному и спинному мозгу и костному мозгу).
4. Депонирующая – депо кальция и фосфора.
5. Метаболическая.
6. Участвует в гистогенезе кроветворной ткани.

1-5% общего объема костной ткани скелета взрослого человека занимают клетки.

Клеточный состав костной ткани:

1. Недифференцированные клетки – находятся на внутренней поверхности надкостницы, а также в составе эндоста. Это остеогенные клетки.

2. Остеобласты – находятся в зонах костеобразования. Остеобласты синтезируют и выделяют во внеклеточное пространство коллаген, протеогликаны, ГАГ, связывающие кальций вещества. Обеспечивают рост кристаллов гидроксиапатитов, участвуют в связывании минеральных компонентов с белковой матрицей. По мере старения остеобласты превращаются в остеоциты.

3. Остеоциты – древовидные клетки, контактируют друг с другом через отростки.

4. Остеокласты – разрушители костной ткани. Образуются из макрофагов. Участвуют в обновлении костной ткани, обеспечивая рост и развитие скелета.

Различают 2 вида организации костной ткани: губчатое вещество и компактное.

Компактная кость содержит органический матрикс около 20%, неорганические вещества – 70% и вода – 10%. Компактная кость более плотная, костные пластинки в ней уложены очень тесно.

Губчатое вещество содержит органические компоненты - более 50%, на долю неорганических соединений приходится 33–40%, воды 10%. В губчатом веществе выше метаболическая активность.

Неорганические компоненты составляют около 1 /₄ объема кости; остальную часть занимает органический матрикс.

Органические компоненты костной ткани:

1. Коллагеновые белки. До 90% волокнистых структур костной ткани представлены коллагеном I типа. В небольших количествах также представлены коллагены V, VI и XII типов.

2. Протеогликаны представлены малыми ПГ- декорином и бигликаном. Они внедряются в минерализованный межклеточный матрикс, активируя при этом процессы пролиферации и дифференцировки клеток, регулируют отложение минералов.

3. ГАГ представлены гиалуроновой кислотой. Играет роль в морфогенезе костной ткани.

4. Гликопротеины:

- остеонектин– способен связывать ионы кальция;

- тромбоспондин– связывается с другими белками матрикса;

- фибронектин – связывается с поверхностью клеток, фибрином, бактериями, коллагеном;

- остеопонтин – регулирует активность остеокластов;

- костный кислый гликопротеин-75 – способен связывать ионы кальция, ингибирует процессы резорбции костной ткани;

- остеокальцин – связывается с гидроксиапатитом;

- костный сиалопротеин – выполняет адгезивную функцию.

Неорганические вещества костной ткани.

Кристаллы кости относятся к гидроксилапатитам, имеют форму пластин или палочек и следующий химический состав – Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂.

Кристаллы гидроксилапатита составляют лишь часть минеральной фазы костной ткани, другая часть представлена аморфным фосфатом кальция Са₃(РО₄)₂. Содержание аморфного фосфата кальция подвержено значительным колебаниям в зависимости от возраста. Аморфный фосфат кальция преобладает в раннем возрасте, в зрелой кости преобладающим становится кристаллический гидроксилапатит. Обычно аморфный фосфат кальция рассматривают как лабильный резерв ионов Са 2+ и фосфата.

В организме взрослого человека содержится более 1 кг кальция, который почти целиком находится в костях и зубах, образуя вместе с фосфатом нерастворимый гидроксилапатит. Большая часть кальция в костях постоянно обновляется. Ежедневно кости скелета теряют и вновь восстанавливают примерно 700–800 мг кальция.

В состав минеральной фазы кости входит значительное количество ионов, которые обычно не содержатся в чистом гидроксилапатите, например ионы натрия, магния, калия, хлора и др.

Физиологическая регенерация костной ткани.

Соотношение двух процессов резорбции и восстановления называется ремоделированиемкостной ткани.

Известно, что каждые 30 лет костная ткань изменяется почти полностью. Кость растет до 20-летнего возраста, достигая пика костной массы. До 30-35 лет наблюдается более или менее устойчивое состояние. Затем начинается естественное снижение костной массы. После наступления менопаузы у женщин отмечается максимальная скорость потери костной ткани и длится до 60-70 лет. В итоге теряется 30-50% костной ткани. У мужчин эти потери составляют 15-30%.

Процесс ремоделирования происходит в несколько этапов:

Начальная или фаза активации.

Из стволовой клетки костного мозга образуются предшественники остеокластов, из которых формируются многоядерные зрелые остеокласты.

Фаза резорбции.

Зрелые остеокласты начинают резорбировать костную ткань.

На стороне прилегания остеокласта к разрушаемой поверхности различают две зоны:

- первая зона называется гофрированным краем – это мембрана с множественными цитоплазматическими складками, которые обращены в сторону резорбции костной поверхности. Через мембрану остеокласта высвобождаются лизосомы, содержащие гидролитические ферменты. Активируется матриксная металлопротеиназа-9, которая участвует в деградации коллагена и протеогликанов межклеточного матрикса;

- вторая зона окружает первую и герметизирует область действия гидролитических ферментов. Она свободна от органелл и называется чистой зоной.

Костная резорбция происходит только под гофрированным краем в замкнутом пространстве.

Зрелые остеокласты начинают активно поглощать кость, а завершают разрушение органической матрицы межклеточного вещества кости макрофаги.

Длится резорбция около недели. Затем остеокласты в связи с генетической программой погибают.

Фаза реверсии.

Во время этой фазы мононуклеарные клетки появляются на поверхности кости. Эти клетки готовят поверхность для новых остеобластов, чтобы начать образование кости

(остеогенез). Слой богатого гликопротеидами вещества откладывается на резорбированной поверхности, так называемая "цементирующая линия", к которой могут приклеиваться новые остеобласты. Остеопонтин может быть ключевым белком в этом процессе. Клетки на месте реверсирования могут также обеспечивать сигналы для дифференциации и миграции остеобластов.

4. Фаза образования.

Шаги кальцификации кости.

- Остеокласты секретируют молекулы коллагена и основного вещества.
- Молекулы коллагена образуют коллагеновые волокна, называемые остеоидом.
- Остеобласты секретируют энзим - щелочную фосфатазу (ЩФ), которая увеличивает локальную концентрацию фосфата, активирует коллагеновые волокна, вызывая отложение солей фосфата кальция.
- Соли фосфата кальция преципитируют на коллагеновых волокнах и окончательно становятся кристаллами гидроксиапатита. По мере роста кристаллы вытесняют протеогликаны и воду.

При этом синтезируются различные факторы роста, белки межклеточного матрикса – остеопонтин, остеокальцин и др.

Через несколько месяцев плотность новой кости увеличивается. Остеобласты превращаются в остеоциты.

Стадии цикла моделирования имеют различную продолжительность. Резорбция вероятно продолжается приблизительно две недели. Фаза реверсии может длиться до четырех или пяти недель, в то время как фаза формирования может продолжаться в течение четырех месяцев до тех пор пока новая структурная единица полностью не сформируется.

Регенерация хряща

Пересадка хряща в пределах одного и того же вида (так называемые аллогенные трансплантации) обычно не сопровождается возникнове- нием у реципиента симптомов реакции отторжения. Такого эффекта не удается достичь в отношении других тканей, так как трансплантаты этих тканей подвергаются атакам и разрушению клетками иммунной системы. Затруднённый контакт хондроцитов донора с клетками иммунной системы реципиента, в первую очередь, обусловлен наличием в хряще большого количества межклеточного вещества.

Наибольшей регенеративной способностью обладает гиалиновый хрящ, что связано с высокой метаболической активностью хондроцитов, а также присутствием надхрящницы - плотной волокнистой неоформленной соединительной ткани, окружающей хрящ и содержащей большое количество кровеносных сосудов. В наружном слое надхрящницы присутствует коллаген I типа, а внутренний слой сформирован хондрогенными клетками.

Благодаря таким особенностям пересадка хрящевой ткани практикуется в пластической хирургии, например, для реконструкции изуродованного контура носа. При этом аллогенная пересадка одних хондроцитов, без окружающей их ткани, сопровождается отторжением трансплантата.

Биохимия костной, хрящевой тканей.

1. Состав костной ткани.
2. Ремоделирование костной ткани.
3. Регуляция метаболизма костной ткани.
4. Реакция костной ткани на дентальные имплантанты.
5. Характеристика компонентов межклеточного хрящевого матрикса.

Костная ткань – это разновидность соединительной ткани, состоящая из клеток, неминерализованного межклеточного матрикса – остеоида- и основного минерализованного межклеточного вещества.

Функции костной ткани:

1. Опорная функция, обеспечивающая фиксацию внутренних органов, а также связок и мышц (опорно-двигательный аппарат).
2. Кости обеспечивают перемещение тела в пространстве за счет сократительной деятельности мышц.
3. Защитная функция (головному и спинному мозгу и костному мозгу).
4. Депонирующая – депо кальция и фосфора.
5. Метаболическая.
6. Участвует в гистогенезе кроветворной ткани.

1-5% общего объема костной ткани скелета взрослого человека занимают клетки.

Клеточный состав костной ткани:

1. Недифференцированные клетки – находятся на внутренней поверхности надкостницы, а также в составе эндоста. Это остеогенные клетки.

2. Остеобласты – находятся в зонах костеобразования. Остеобласты синтезируют и выделяют во внеклеточное пространство коллаген, протеогликаны, ГАГ, связывающие кальций вещества. Обеспечивают рост кристаллов гидроксиапатитов, участвуют в связывании минеральных компонентов с белковой матрицей. По мере старения остеобласты превращаются в остеоциты.

3. Остеоциты – древовидные клетки, контактируют друг с другом через отростки.

4. Остеокласты – разрушители костной ткани. Образуются из макрофагов. Участвуют в обновлении костной ткани, обеспечивая рост и развитие скелета.

Различают 2 вида организации костной ткани: губчатое вещество и компактное.

Компактная кость содержит органический матрикс около 20%, неорганические вещества – 70% и вода – 10%. Компактная кость более плотная, костные пластинки в ней уложены очень тесно.

Губчатое вещество содержит органические компоненты - более 50%, на долю неорганических соединений приходится 33–40%, воды 10%. В губчатом веществе выше метаболическая активность.

Неорганические компоненты составляют около 1 /₄ объема кости; остальную часть занимает органический матрикс.

Органические компоненты костной ткани:

1. Коллагеновые белки. До 90% волокнистых структур костной ткани представлены коллагеном I типа. В небольших количествах также представлены коллагены V, VI и XII типов.

2. Протеогликаны представлены малыми ПГ- декорином и бигликаном. Они внедряются в минерализованный межклеточный матрикс, активируя при этом процессы пролиферации и дифференцировки клеток, регулируют отложение минералов.

3. ГАГ представлены гиалуроновой кислотой. Играет роль в морфогенезе костной ткани.

4. Гликопротеины:

- остеонектин– способен связывать ионы кальция;

- тромбоспондин– связывается с другими белками матрикса;

- фибронектин – связывается с поверхностью клеток, фибрином, бактериями, коллагеном;

- остеопонтин – регулирует активность остеокластов;

- костный кислый гликопротеин-75 – способен связывать ионы кальция, ингибирует процессы резорбции костной ткани;

- остеокальцин – связывается с гидроксиапатитом;

- костный сиалопротеин – выполняет адгезивную функцию.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы

виды хрящевой ткани, возрастные изменения и регенерация хряща

Исходя из особенностей строения межклеточного вещества, хрящевые ткани делят на три вида – гиалиновую, эластическую и волокнистую, или фиброзную.

Гиалиновая хрящевая ткань (textus cartilaginous hyalinus), называемая еще стекловидной (от греч. hyalos — стекло) — в связи с ее прозрачностью и голубовато-белым цветом, является наиболее распространенной разновидностью хрящевой ткани. Во взрослом организме гиалиновая ткань встречается на суставных поверхностях костей, в местах соединения ребер с грудиной, в гортани и воздухоносных путях.

Большая часть встречающейся в организме у человека гиалиновой хрящевой ткани покрыта надхрящницей (perichondrium) и представляет собой вместе с пластинкой хрящевой ткани анатомические образования — хрящи.

В надхрящнице выделяют два слоя: наружный, состоящий из волокнистой соединительной ткани с кровеносными сосудами; и внутренний, преимущественно клеточный, содержащий хондробласты и их предшественники — прехондробласты. Под надхрящницей в поверхностном слое хряща располагаются молодые хондроциты веретенообразной уплощенной формы. В более глубоких слоях хрящевые клетки приобретают овальную или округлую форму. В связи с тем что синтетические и секреторные процессы у этих клеток ослабляются, они после деления далеко не расходятся, а лежат компактно, образуя изогенные группы от 2 до 4 (реже до 6) хондроцитов.

Более дифференцированные хрящевые клетки и изогенные группы, кроме оксифильного перицеллюлярного слоя, имеют базофильную зону межклеточного вещества. Эти свойства объясняются неравномерным распределением химических компонентов межклеточного вещества — белков и гликозаминогликанов.

(Распределение белков и гликозаминогликанов межклеточного вещества неравномерное. Из-за этого в нем выделяют территориальный матрикс – непосредственно окружающий лакуны, а также межтерриториальный матрикс – весь остальной объем межклеточного вещества.)

В гиалиновом хряще любой локализации принято различать территориальные участки межклеточного вещества, или матрикса. К территориальному участку относится матрикс, непосредственно окружающий хрящевые клетки или их группы. Здесь коллагеновые волокна II типа и фибриллы, извиваясь, окружают изогенные группы хрящевых клеток, предохраняя их от механического давления. В межтерриториальном матриксе коллагеновые волокна ориентированы в направлении вектора действия сил основных нагрузок. Пространство между коллагеновыми структурами заполнено протеогликанами.

В структурной организации межклеточного вещества хряща большую роль играет хондронектин. Этот гликопротеин соединяет клетки между собой и с различными субстратами (коллагеном, гликозаминогликанами).

Опорная биомеханическая функция хрящевых тканей при сжатии-растяжении обеспечивается не только строением ее волокнистого каркаса, но и наличием гидрофильных протеогликанов с высоким уровнем гидратации (65—85%). Высокая гидрофильность межклеточного вещества способствует диффузии питательных веществ, солей. Газы и многие метаболиты также свободно диффундируют через него. Однако крупные белковые молекулы, обладающие антигенными свойствами, не проходят. Этим объясняется успешная трансплантация участков хряща в клинике. Метаболизм хондроцитов преимущественно анаэробный, гликолитический.

Структурной особенностью гиалинового хряща суставной поверхности является отсутствие надхрящницы на поверхности, обращенной в полость сустава. Суставной хрящ состоит из трех нечетко очерченных зон: поверхностной, промежуточной и базальной.

В поверхностной зоне суставного хряща располагаются мелкие уплощенные малоспециализированные хондроциты, напоминающие по строению фиброциты.

В промежуточной зоне клетки более крупные, округлой формы, метаболически активные.

Глубокая (базальная) зона делится базофильной линией на некальцинирующийся и кальцинирующийся слои. В последний из подлежащей субхондральной кости проникают кровеносные сосуды и могут происходить процессы обызвествления хряща.

Особенностью межклеточного вещества глубокой зоны суставного хряща является содержание в нем матриксных везикул — мембранных структур диаметром от 30 нм до 1 мкм, которые являются локусами инициальной минерализации скелетных тканей (помимо хряща, они обнаруживаются в костной ткани и предентине). Мембранные структуры образуются путем выбухания участка плазмолеммы хондроцита (соответственно остеобласта в костной ткани и одонтобласта в предентине) с последующим отпочковыванием от поверхности клетки и локализованным распределением в зонах минерализации. Они также могут являться продуктом полной дезинтеграции клеток.

Питание суставного хряща лишь частично осуществляется из сосудов глубокой зоны, а в основном происходит за счет диффузии из синовиальной жидкости полости сустава.

Второй вид хрящевой ткани - эластическая хрящевая ткань (textus cartilagineus elasticus) встречается в тех органах, где хрящевая основа подвергается изгибам (в ушной раковине, рожковидных и клиновидных хрящах гортани и др.). В свежем, нефиксированном состоянии эластическая хрящевая ткань бывает желтоватого цвета и не такая прозрачная, как гиалиновая. По общему плану строения эластический хрящ сходен с гиалиновым. Снаружи он покрыт надхрящницей. Хрящевые клетки (молодые и специализированные хондроциты) располагаются в лакунах поодиночке или образуют изогенные группы.

Одним из главных отличительных признаков эластического хряща является наличие эластических волкон в его межклеточном веществе, наряду с коллагеновыми волокнами. Эластические волокна пронизывают межклеточное вещество во всех направлениях.

В слоях, прилежащих к надхрящнице, эластические волокна без перерыва переходят в эластические волокна надхрящницы. Липидов, гликогена и хондроитинсульфатов в эластическом хряще меньше, чем в гиалиновом.

Третий вид хрящевой ткани - волокнистая, или фиброзная, хрящевая ткань (textus cartilaginous fibrosa) находится в межпозвоночных дисках, полуподвижных сочленениях, в местах перехода плотной волокнистой соединительной ткани сухожилий и связок в гиалиновый хрящ, где ограниченные движения сопровождаются сильными натяжениями. Межклеточное вещество содержит параллельно направленные коллагеновые пучки, постепенно разрыхляющиеся и переходящие в гиалиновый хрящ. В хряще имеются полости, в которые заключены хрящевые клетки. Хондроциты располагаются поодиночке или образуют небольшие изогенные группы. Цитоплазма клеток часто бывает вакуолизированной. По направлению от гиалинового хряща к сухожилию волокнистый хрящ становится все более похожим на сухожилие. На границе хряща и сухожилия между коллагеновыми пучками лежат столбиками сдавленные хрящевые клетки, которые без какой-либо границы переходят в сухожильные клетки, расположенные в плотной оформленной волокнистой соединительной ткани сухожилия.

По мере старения организма в хрящевой ткани уменьшаются концентрация протеогликанов и связанная с ними гидрофильность ткани. Ослабляются процессы размножения хондробластов и молодых хондроцитов.

Физиологическая регенерация хрящевой ткани осуществляется за счет малоспециализированных клеток надхрящницы и хряща путем размножения и дифференцировки прехондробластов и хондробластов. Однако этот процесс идет очень медленно. Посттравматическая регенерация хрящевой ткани внесуставной локализации осуществляется за счет надхрящницы. Восстановление может происходить за счет клеток окружающей соединительной ткани, не потерявших способности к метаплазии (т.е. превращения фибробластов в хондробласты).

В суставном хряще в зависимости от глубины травмы регенерация происходит как за счет размножения клеток в изогенных группах (при неглубоком повреждении), так и за счет второго источника регенерации — камбиальных клеток субхондральной костной ткани (при глубоком повреждении хряща).

В любом случае непосредственно в области травмы хрящевой ткани отмечаются дистрофические процессы, а далее располагаются пролиферирующие хондроциты.

В течение первых 1—2 мес с момента травмы сначала образуется грануляционная ткань, состоящая из молодых фибробластов, постепенно замещающихся хрящеподобной (хондроидной) тканью, активно синтезирующей протеогликаны и коллаген II типа. Через 3—6 мес регенерат обретает сходство с гиалиново-фиброзным молодым хрящом.

Регуляция метаболизма хрящевой ткани происходит под действием механической нагрузки, нервных и гормональных факторов. Периодическое давление на хрящевую ткань и ослабление нагрузки являются постоянно действующими факторами диффузии растворенных в воде питательных веществ, продуктов метаболизма и гормонально-гуморальных регуляторов из капилляров надхрящницы, имеющей рецепторы и эффекторы, или синовиальной жидкости суставов. Кроме того, хондроциты имеют циторецепторы к ряду гормонов, циркулирующих в крови, — соматотропному гормону (СТГ), тироксину, инсулину, глюкокортикоидам, эстрогенам и др.

Гормоны гипофиза — соматотропин и пролактин — стимулируют рост хрящевых тканей, но не влияют на их созревание. Гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин — ускоряют цитодифференцировку хондроцитов, но ингибируют ростовые процессы в хрящах. Гормоны щитовидной и околощитовидной желез — кальцитонин и паратгормон — оказывают сходное действие на метаболизм хрящей, способствуют стимуляции ростовых процессов, но в меньшей степени их созреванию. Гормон эндокринных островков поджелудочной железы — инсулин — усиливает цитодифференцировку клеток скелетогенной мезенхимы, а на этапах постнатального онтогенеза оказывает ростовое и митогенное действие. Гормоны коры надпочечников — глюкокортикоиды и женский половой гормон эстроген — ингибируют в хондроцитах биосинтез коллагена и гликозаминогликанов, а в раннем постнатальном периоде их высокие концентрации способствуют старению хрящевой ткани и деструктивным изменениям в ней. Мужской половой гормон — тестостерон — стимулирует биосинтез несульфатированных гликозаминогликанов, что приводит к снижению процессов созревания хрящевой ткани.

В целом необходимо отметить, что гормоны регулируют специфические метаболические процессы в хондроцитах, но реактивность хондроцитов к их действию зависит как от состояния эндокринного статуса организма (норма, дефицит или избыток гормонов), так и структурно-функционального состояния самих хондроцитов.

Суставной хрящ представляет собой высокоспециализированную ткань, которая выполняет в организме две важнейшие функции - обеспечивает скольжение суставных поверхностей, а также равномерно распределяет нагрузку при воздействии механических факторов, снижая тем самым травмирующий эффект при движении.

Хрящ не имеет нервных окончаний, сосудов. Его питание осуществляется пассивно из синовиальной жидкости и сосудов подлежащей кости, которая носит название субхондральная кость.

Сбалансированная работа костно-мышечных структур сустава (активная и пассивная протекция) создает условия для поддержания хряща в нормальном функциональном состоянии.

Активную защиту осуществляют периартикулярные мышцы, которые способны аккумулировать "негативную энергию" прыжков, ударов; равномерно распределять механическую нагрузку и тем самым снижать вероятность травматического повреждения хряща.

Пассивную протекцию обеспечивает субхондральная кость. Она жестче, чем хрящ, но мягче обычной кости. При нагрузке подлежащая под ней губчатая кость берет на себя основную часть нагрузки и, таким образом, защищает хрящ от перегрузки.

Строение суставного хряща

Суставной хрящ состоит из:

• клеток - хондроцитов и хондробластов;
  
• матрикса, представленного коллагеновыми волокнами и протеогликанами;
  
• неколлагенового матрикса протеинов.
  

Хондроциты синтезируют основные компоненты матрикса (коллагеновые волокна, протеогликаны) и металлопротеиназы, которые играют основную роль в процессах физиологического обмена, деградации хряща.

Коллагеновые волокна представлены в основном коллагеном 2 типа. Они обеспечивают сопротивление растяжению. Коллагены 6, 9, 10 и 11 типов несут ответственность за различные взаимодействия в матриксе. Коллагеновые волокна образуют трехмерную сеть, которая поддерживает прочность при растяжении и удерживает протеогликановые соединения и воду.

Протеогликаны отвечают за физические свойства хряща и обеспечивают вместе с коллагеновыми волокнами устойчивость сустава к механическим воздействиям. Они состоят из стержневого белка, с которым связаны одна или несколько полисахаридных цепей гликозаминогликанов.

Гликозаминогликаны в свою очередь разделяются на две неоднородные группы:

• несульфатированные (гиалуроновая кислота, хондроитин);
  
• сульфатированные (хондроитин-4,6-сульфат и кератансульфат).
  

Металлопротеиназы (стромелизин, коллагеназа и желатиназа) секретируются в неактивной форме, активируются внеклеточно, а активные формы ингибируются при связывании с тканевыми ингибиторами металлопротеиназ или с альфа2 макроглобулином. Они обусловливают деградацию всех компонентов внеклеточного матрикса.

В состав неколлагенового матрикса протеинов входят фибронектин, анхорин (обеспечивает взаимодействие клеток и матрикса), хрящевой олигометрический протеин матрикса и др. Их роль в хрящевом метаболизме и патогенезе остеоартроза до сих пор окончательно не ясна.

Регуляция метаболизма суставного хряща

На протяжении жизни в хряще постоянно происходят процессы синтеза и деградации, осуществляется физиологический обмен. Центральное место в этих процессах принадлежит хондроцитам. Под влиянием цитокинов и ростовых факторов повышается либо снижается интенсивность биосинтетических процессов в хряще, активируются или ингибируются металлопротеиназы, играющие ведущую роль в процессах деградации матрикса.

Цитокины, принимающие участие в метаболизме хрящевой ткани, условно подразделяют на следующие две группы:

1. Цитокины, обладающие анаболической активностью: инсулиноподобный фактор роста-1 и трансформирующий фактор роста-3. Они стимулируют пролиферацию хондроцитов, синтез протеогликанов, коллагеновых волокон.
   
2. Цитокины, стимулирующие катаболизм матрикса и ингибирующие синтез его молекул: интерлейкин-1, фактор некроза опухолей и лейкемический ингибиторный фактор. Подавляют синтез протеогликанов и коллагена, стимулируют процесс продуцирования металлопротеиназ, свободных радикалов, простагландина E2; индуцируют процессы деградации хряща и резорбции (разрушения) кости.
   

В физиологических условиях анаболические и катаболические процессы, происходящие в хрящевой ткани, сбалансированы, вследствие чего хрящ сохраняет свою целостность и способность к медленной регенерации в течение жизни.

При остеоартрозе данный баланс нарушается, начинают превалировать катаболические процессы. Истинная причина, обусловливающая запуск этого процесса, до настоящего времени неясна. Предполагается, что основным фактором развития болезни является несоответствие между механической нагрузкой, приходящейся на суставную поверхность хряща, и его возможностями сопротивляться данной нагрузке.