Строение и функции суставного хряща

СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ СКЕЛЕТНОГО ТИПА

ХРЯЩЕВЫЕ ТКАНИ

В эту группу включены хрящевые и костные ткани. Эти ткани объединяет общее происхождение, похожее строение и общая функция.

Происхождение. В эмбриогенезе ткани развиваются из мезенхимы, а после рождения – из стволовой клетки механоцитов. В зависимости от условий кровоснабжения и микроокружений, из этих клеток развиваются хондробласты или остеобласты.

Клеточный состав. В хрящевых и костных тканях различают две группы клеток:

1. Клетки, продуцирующие межклеточное вещество, характерное для определенного вида ткани:

- хондробласты – для хрящевой ткани;

- остеобласты – для костной ткани.

Клетки, выполняющие гомеостатическую функцию, поддерживающие структуру уже простроенной ткани:

2. Клетки, образующие при слиянии моноцитов, способные растворять межклеточное вещество костной и хрящевой тканей:

ФУНКЦИЯ

Опорные, механические функции зависят не от клеточных элементов ткани, а от плотности, упругости и др. свойств межклеточного вещества.

СТРОЕНИЕ

На поверхности хрящевых и костных тканей находится специальный слой – надхрящница или перихондрий надкостница или периост. В нем различают два слоя: 1) поверхностный – волокнистый – состоит из плотной неоформленной соединительной ткани и фибробластами. В глубине этого слоя находится сеть кровеносных сосудов и прехондробласта. 2) глубокий – хондрогенный или остеогенный, состоящий из хондробластов или из остеобластов соответственно.

ФУНКЦИИ НАДХРЯЩНИЦЫ И НАДКОСТНИЦЫ:

- защитная – ее выполняют гематогенные клетки нар.слоя;

- питательная – в нее входят кровеносные сосуды;

- рост ткани – глубокий слой из молодых клеток.

Только хрящ суставных поверхностей не имеет надхрящницы.

ХРЯЩЕВЫЕ ТКАНИ

Особенности строения (отличия от костной ткани):

- в ткани нет кровеносных сосудов, питание – диффузное, из надхрящницы. В суставном хряще – из суставной жидкости;

- высокий уровень обмена веществ, сравнимый с железистым эпителием и клетками печени, объясняется присутствием большого количества воды и хорошей проницаемостью;

- активные процессы регенерации обеспечивают восстановление формы и прочности ткани;

- высокая плотность межклеточного вещества делает невозможным проникновение в ткань белков, которые при трансплантации могут стать антигенами;

- процент минерализации межклеточного вещества хондромукоида от 0 до 4 и не менее у 7 различных видов хрящевой ткани.

Различают три вида хрящевой ткани:

- эластический хрящ и

Волокнистый – находится по краям межпозвоночных дисков и в местах прикрепления сухожилий и связок надкостнице. Можно представить этот вид хряща как плотную соединительную ткань, пропитанную хондромукоидом. Между пучками волокон лежат колонки клеток хр.ткани, которые имеют значительное сходство с фибробластами и продуцируют 90% коллагена 1 и 10% П типа.

Эластический– хрящ ушных раковин, некоторых хрящей гортани и носа.

90% межклеточного вещества составляет сеть анастомозирующих эластических волокон, придающих ткани эластичность. Хондромукоида в ткани мало, минеральные соединения в нем отсутствуют. Хондроциты имеют уже более характерных вид, чем в хряще и вырабатывают эластин и гликопротенин для эласт.волокон и коллаген П типа.

Гиалиновый хрящ – самый распространенный вид хр.ткани. в переводе на русский означает стекловидный. Глубокий слой надхрящницы содержит хондробласты. Это вытянутые вдоль поверх-ности клетки с небольшим ободком базофильной цитоплазмы вокруг ядра. Развивающийся синтетический аппарат способен вырабатывать мизерное количество белков. Характерна высокая митотическая актив-ность.

Под надхрящницей лежит слой молодой ткани, затем более зрелой и т.д.

Для хрящевой ткани характерно расположение хондроцитов в виде изогенных групп в одной полости – лакуне. По Павлову – по мере роста клетки от ядерного типа переходят в цитоплазматическому увел.размер клеток, уменьшается способность к делению и увели-чиваютсяпроцессы синтеза. Благодаря делению хондроцитов, количество клеток в лакунах увеличивается от 1 до 4-5.

Зрелый хондроцит – округлая или овальная клетка (15-20 мкм) с множеством микроворсинок. Ядра круглые, округлые, с 1-2 ядрышками, может быть два ядра. Цитоплазма слегка базофильна. Характерно хорошее развитие синтетического и энергетического аппарата клетки.

По В.Н.Павлову (1980) различают:

- дифференцированные, резервные, камбиальные – это клетки 1 типа – функция – деление;

- высокодифференцированные, активно синтезирующий – клет-ки П типа – способны делиться (белки и полисахариды);

- типичные ХЦ – активно синтез. – белки – Ш типа – не делятся

ФУНКЦИЯ – синтез межклеточ.вещества, в основе которого лежат – протеины + полисахаридыне соединения.

Матрикс(хондромукоих) хр.ткани.

Хондроциты вырабатывают основной белок – коллаген П типа для образования каркаса из к.волокон, придают прочность матриксу, для образования матрикса они вырабатывают два основных белка: протео-гликаны и сульфатированные гликозаминогликаны (хондроитинсульфат и кератинсульфат).

Прочность хряща обеспечивает особая пространственная организация этих молекул, а обмен веществ – достаточное количество воды (70%). Соотношение коллагена, белков матрикса и воды примерно равно 2:1:7.

При окрашивании видно, что межклеточное вещество неоднородно, вокруг хондроцитов оно более базофильное. Эта часть с более активным обменом веществ и большим количеством протео-гликанов называется территориальный матрикс.

Другая часть межклеточного вещества называется межтеррито-риальный или интертерриториальный матрикс.

Рост хряща происходит двумя способами.

Аппозиционный – за счет наслаивания снаружи при делении и дифференцировке хондробластов надхрящницы.

Интерстициальный– утолщение хряща за счет деления камби-альных хондроцитов в лакунах.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СУСТАВНОГО ХРЯЩА

Поверхность гладкая, ровная без надхрящницы. С поверхности вглубь различают несколько зон:

1. Бесклеточная. только межклеточное вещество

3. Переходная. камб.клетки

4. Зона изогенных групп. и синтет.функции

6. Зона гипертрофированных клеток - ?

7. Зона кальцификации – питание из сосудов кости

Питание поверхностных слоев суставного хряща происходит из суставной жидкости. При необходимости в эту жидкость могут выйти и лейкоциты для защиты хрящевой ткани от антигенов и их можно определить при микроскопировании осадка жидкости.

Заболевания костно-суставной системы

Заболевания костно-суставной системы по распространенности среди населения в возрасте старше 55 лет составляют более 70%.

Строение сустава

Сустав - это уникальный природный механизм подвижного соединения костей, в котором окончания костей сходятся в суставной сумке. Наружный слой сумки состоит из достаточно плотной фиброзной ткани - это прочная защитная капсула и связки, которые контролируют и удерживают сустав, предотвращая смещение. Внутренний слой суставной сумки состоит из синовиальной мембраны.

Синовиальная мембрана вырабатывает синовиальную жидкость - вязкоупругую смазку сустава, которой в норме у здорового человека крайне не много, но она заполняет всю полость сустава и выполняет важные функции:

1. Является природной смазкой, позволяющей суставу свободно и легко функционировать.
2. Уменьшает трение в суставе, защищая, таким образом, хрящи от стирания и износа.
3. Служит ударопоглотителем и амортизатором.
4. Выступает в качестве фильтра, обеспечивает и поддерживает питание хряща, при этом защищает его и синовиальную мембрану от факторов воспаления.

В здоровом суставе синовиальная жидкость обладает указанными свойствами благодаря гиалуроновой кислоте, которая находится как в синовиальной жидкости, так и в хрящевой ткани. Если сустав болен или воспален, то синовиальная оболочка капсулы сустава вырабатывает больше синовиальной жидкости, которая при этом содержит воспалительные биологические агенты, усиливающие боль, отек, припухлость. Воспалительные биологические агенты разрушают структуры сустава.

Суставные окончания костей покрыты упругим тонким слоем гладкого вещества - гиалиновым хрящом. Суставной хрящ не содержит нервных окончаний и кровеносных сосудов. Питание хрящ получает, как было сказано, из синовиальной жидкости и из подлежащих под ним костных структур - субхондральной кости.
Хрящ выполняет основную роль амортизатора, уменьшая давление на сочленяющиеся поверхности костей и обеспечивая плавное скольжение их друг относительно друга.

Функции хрящевой ткани
1. Снижение трения между суставными поверхностями
2. Амортизация толчков, передаваемых на кость при движении

Структура суставного хряща

2% - хондроциты

8% - коллаген II-го типа

Хрящ состоит из специальных хрящевых клеток - хондроцитов и межклеточного вещества - матрикса. Матрикс включает в себя рыхло расположенные волокна соединительной ткани - основное вещество хряща, образованное специальными соединениями гликозаминогликанами. Хондроциты вырабатывают все элементы хрящевого матрикса, прежде всего белки - коллаген II-го типа, гиалуроновую кислоту, гликозаминогликаны. Дли синтеза этих веществ хондроцитам необходимы энергия, витамины, ферменты, белковые элементы, а также составляющие гликозаминогликанов - хондроитин сульфат, глюкозамин сульфат, кератан сульфат. Именно гликозаминогликаны, соединенные белковыми связями и формирующие более крупные хрящевые структуры - протеогликаны - являются величающими амортизаторами в природе, так как после механического сдавления способны восстанавливать свою первоначальную форму.

Особое строение делает хрящ похожим на губку - в спокойном состоянии он впитывает жидкость, а при нагрузке выдавливает ее в суставную полость, обеспечивая как бы дополнительную "смазку" сустава.

При артрозе нарушается равновесие между образованием нового строительного материала для восстановления хряща и его разрушением. Хрящ из прочного, эластичного, глянцевитого, голубого превращается в сухой, желтый, тусклый, тонкий с шероховатой поверхностью. Подлежащая кость становится толще, неровнее и разрастается в стороны от хряща, что ограничивает движение и является причи-ной деформации суставов. Суставная капсула уплотняется - фиброзируется, а также воспаляется. Сустав наполняется воспалительной жидкостью, которая растягивает капсулу и связки сустава. Это создает ощущение боли и скованности. Внешне наблюдается увеличение объема сустава. Боль, а в последствие и деформация суставных поверхностей при артрозе ведeт к тугоподвижности сустава.

Хрящ.Клетки в хряще называются хондроцитами. Они синтезируют хрящ и его сохраняют. Хрящ не имеет сосудов, в него не поступает ни кислород, ни питательные вещества. Хондроциты вырабатывают ферменты, которые разрушают коллаген и протеогликаны и вместо пораженных молекул синтезируются новые.

Состав хряща. Клетки хондроциты, межклеточное вещество (хрящевой матрикс): вода (75%) и белки – коллагены и протеогликаны (ПГ). Хрящ обмывается синовиальной жидкостью – это смазка наполнена белками, глюкозой, насыщена кислородом, микроэлементами, гиалуронаном – для создания скользкой поверхности.

Коллаген – 6% массы тела – основной структурный белок в организме. Второй компонент – это протеогликаны. Они напоминают по консистенции желе. В хряще они заполняют внеклеточные пространства, не занятые коллагеном. Они впитывают воду и набухают как губка. Протеогликаны состоят из белков и сахаров.

Особые клетки в хряще (хондроциты) получают сахар из кровеносных сосудов и синтезируют специфические сахара – N –ацетилглюкозамин и глюкуроновую кислоту. Оба компонента соединяются вместе и образуют молекулу гиалуронана (гиалуронат).

Она поставляет жидкость в сустав, обеспечивая смазывающую способность. Молекула протеогликана включает длинную боковую молекулу, к которой присоединены сахара – это – гликозаминогликаны и самый важный из них – хондроитин сульфат (содержит серу).

Из него состоит хрящ. В хондоитин сульфате много серы. Благодаря сере гликозаминогликаны (ГАГ) удерживают воду, и это дает возможность быть хрящам прекрасными амортизаторами.

При недостатке протеогликанов в организме истончаются хрящевые пластинки, нарушается их целостность и кровоснабжение: остеоартроз – нарушение питания хрящевой ткани,

остеоартрит – воспаление суставов.

Процесс реконструкции происходит очень медленно, т.к. обмен в хондоцитах медленный (4 года).

Организм человека в здоровом состоянии способен сам синтезировать необходимые компоненты для обмена хрящевой ткани. Однако, вследствие метаболических нарушений, чрезмерных нагрузок на суставы, возрастных изменений организму требуется поступление извне готовых структурных элементов для построения костей, связок, суставных хрящей.

В настоящее время разработаны технологии получения низкомолекулярных фракций хондроитинсульфата (из лососевых рыб), которые полностью всасываются в желудочно-кишечном тракте, сохранив при этом свою структуру, и встраиваются в хрящевую ткань.

Назначение препаратов хондроитинсульфата в течении 1-3 месяцев сопровождается увеличением подвижности суставов, уменьшением болевых ощущений, отечности, улучшением рентгенологической картины. На рентгеновских снимках видно увеличение суставной щели, что никогда не бывает при назначении только противовоспалительной стероидной терапии.

При остеоартрозе первый удар обычно наносит травма, сопровождающаяся воспалительными реакциями вокруг сустава, нарушением кровообращения и метаболических процессов. Поэтому, при назначении лечения на первый план следует поставить противовоспалительную терапию.

ОСТЕОАРТРОЗ (ОА, Остеоартрит)

Остеоартроз (ОА) – хроническое прогрессирующее заболевание суставов, характеризующееся дегенерацией суставного хряща и структурными изменениями субхондральной пластинки. Остеоартрит выявляется достаточно часто уже в возрасте после 35 лет, чаще женщины.

ПатогенезНарушение синтетической функции хондроцитов ® разрывы коллагена ® ¯ концентрации хондроитинсульфата в хрящах и межпозвоночных дисках ® ПГ связывают меньше воды ® хрящевой матрикс становится менее упругим ® ¯ содержание хондроитинсульфата и гиалуроновой кислоты ® расщепление матрикса ® высыхание хряща ® эрозии, язвы ® остеофитоз

Факторы риска: наследственная предрасположенность, физический стресс, травма, обменные нарушения (ожирение, сахарный диабет), поражение сосудов нижней конечности (варикозная болезнь)

В группу риска входят не только пожилые люди, у которых компоненты хряща разрушаются быстрее, чем синтезируются, но и спортсмены-профессионалы (боксеры, борцы, бегуны и футболисты, танцоры, каскадеры, любители экстремальных видов спорта) и обычные граждане, работа или образ жизни которых связаны с повышенной нагрузкой на суставы.

Искривление позвоночника, смещающее центр тяжести при ходьбе, высокие каблуки у модниц, лишний вес и даже привычка сидеть нога за ногу, все это может со временем привести к проблемам с суставами. В больном суставе, прежде всего, возникают дегенеративные изменения, сопровождающиеся разрушением суставного хряща и прилегающей костной ткани. Поражаются чаще всего коленные, тазобедренные суставы, крупные суставы рук, шейного отдела позвоночника, мелких суставов кисти и др.

Причина заболевания:избыточная масса тела, тяжелый физический труд, хронические воспалительные и аутоиммунные процессы, нарушение метаболических процессов в хрящевой прокладке, в смазывающей сустав жидкости – синовиальной жидкости, нарушение процессов минерализации самой костной ткани.

Ежегодно тысячи людей получают повреждения суставного хряща колена, плеча, бедра и других суставов, и независимо от причины, эффект тот же самый: боль, мешающая или делающая невозможным ведение активного образа жизни, которым вы хотели бы наслаждаться. К сожалению, травмы слишком часто случаются у совсем молодых людей, чтобы предлагать им аллопластику (эндопротезирование). Поэтому многие люди годами живут с постоянной болью. Некоторые из них даже не помнят того времени, когда их колено не дёргало и не кололо при каждом шаге, поднимаясь по лестнице или при непродолжительном беге. К счастью, сегодня есть новые методы лечения, и многие из них появились в последние пять лет.

Изображение хряща под микроскопом в поперечном разрезе

• Если повреждён суставной хрящ, это может привести к дальнейшему повреждению сустава – дегенеративному заболеванию.
• Если повреждён хрящ трахеи – это может привести к затруднению дыхания.
• Если повреждён хрящ уха или носа – это может быть косметическим дефектом.

травма – механическое повреждение (например, ушиб или вывих коленного сустава, ушиб или вывих плеча, и т.д.)

нестабильность сустава – неправильная биомеханика сустава, чрезмерное истирание поверхности хряща. Нестабильность возникает из-за дисфункции связок, например, ACL (Anterior Crucial Ligament – передней крестообразной связки) в коленном суставе

повреждение мениска или его отсутствие после резекции – в результате вывиха колена или на фоне дегенеративных изменений

неправильная ось сустава, ненормальная биомеханика сустава (например, вальгусная и варусная деформации колена)

перегрузки – чрезмерная физическая активность, особенно на протяжении многих лет, что приводит к износу хряща – в основном, у спортсменов; избыточная масса тела приводит к избыточному давлению на суставные поверхности

долгая иммобилизация сустава и недостаточная двигательная активность – хрящ, как ткань, лишённая кровеносных сосудов и нервов, питается в движении(!), на основе диффузии(!) – во время движения поглощает синовиальную жидкость как губка, чтобы через некоторое время отдать жидкость обратно, в полость сустава, подобно выжиманию губки. Синовиальная жидкость должна содержать необходимые питательные вещества.

Системные заболевания, например, ревматоидный артрит, подагра.

точные внутрисуставные инъекции (часто под ультразвуковым контролем) из препаратов гиалуроновой кислоты

современная биологическая терапия инъекциями обогащённой тромбоцитами плазмы, PRP (Platelets Rich Plasma) с высоким содержанием натуральных факторов роста, которые вызывают биологическую регенерацию тканей. Инъекции выполняются под контролем УЗИ для нужной точности, обуславливающей высокую эффективность – узнайте больше о терапии обогащённой тромбоцитами плазмой PRP (Platelets Rich Plasma) с натуральными факторами роста организма – нажмите здесь.

биологическая терапия инъекциями Ортокин с натуральным блокатором рецепторов интерлейкин-1 (Il-1), ингибирующим развитие остеоартроза. Новейшая, необычайно эффективная терапия – узнайте больше - нажмите здесь.

пероральное медикаментозное лечение

ортезы и другие ортопедические приспособления

артроскопический дебридмент – очищение, удаление нежизнеспособных и патологически измененных участков хряща, при необходимости – шлифовка хряща, позволяющая вернуть ему первозданную гладкость, улучшить скольжение и тем самым снизить нагрузку. В месте дефекта появляется рубец из соединительной ткани и неполноценная волокнистая хрящевая ткань

артроскопическая микрофрактура – просверливание в кости нескольких небольших отверстий, чтобы стимулировать приток крови и, как следствие, содержащиеся в крови факторы роста провоцируют рост неполноценой волокнистой хрящевой ткани

аутогенная костно-хрящевая трансплантация (OAT) – в место дефекта хряща пересаживаем собственный фрагмент хряща, взятый у пациента с поверхности сустава, не подвергающейся нагрузкам

реконструктивная ортопедия: современная реконструкция хряща с использованием специальных мембран, под которые впрыскивается обогащённая тромбоцитами плазма PRP (Platelets Rich Plasma)

реконструктивная ортопедия: современная трансплантация культур хондроцитов – процедура в два этапа: во время первой процедуры берём небольшое количество здорового хряща, высылаем в лабораторию, которая умножает хондроциты. Во время второй процедуры хондроциты пересаживаются с помощью соответственной подкладки в место дефекта хряща, давая возможность реконструкции ткани, максимально подобной нормальному стекловидному хрящу.

Конечный результат лечения зависит от правильной классификации пациента к определённому типу хирургического лечения, правильность самой операции, и узко направленной профессиональной реабилитации.

Выбор метода зависит от размера и локализации дефекта. Большие полости обычно лечатся аутологичной трансплантацией хондроцитов или костно-хрящевой трансплантацией аллографта, оба эти метода требуют выполнения открытых надрезов. Более мелкие дефекты в специфических местах могут быть подвергнуты лечению с помощью техник стимуляции костного мозга, аутологичными вживлениями хондроцитов и костно-хрящевой аутотрансплантации. Используются также внутрисуставные инъекции, которые мы выполняем под контролем УЗИ, содержащие факторы роста или стволовые клетки.

Не секрет, что спортсмены даже в хорошей физической форме и в сравнительно раннем возрасте часто бросают тренировки из-за травм. Большая доля их проблем – связки. Наиболее слабая их часть – хрящевая ткань. Функции поврежденных суставов, оказывается, можно восстанавливать, если вовремя обратить внимание на проблему и создать подходящие условия для лечения и регенерации их клеток.

Ткани в организме человека

Человеческий организм – это сложная и гибкая система, способная к саморегулированию. Состоит она из различных по строению и выполняемым функциям клеток. В них происходит основной обмен веществ. Вместе с неклеточными структурами они объединены в ткани: эпителиальная, мышечная, нервная, соединительная.

Эпителиальные клетки составляют основу кожного покрова. Они выстилают внутренние полости (брюшную, грудную, верхние дыхательные пути, кишечный тракт). Мышечная ткань дает возможность человеку двигаться. Также она обеспечивает перемещение внутренних сред во всех органах и системах. Мускулатура подразделяется на виды: гладкая (стенки полостных органов и сосудов), сердечная, скелетная (поперечнополосатая). Нервная ткань обеспечивает передачу импульсов от мозга. Некоторые клетки способны расти и размножаться, часть из них способны к регенерации.

Соединительная ткань является внутренней средой организма. Она различна по структуре, строению и свойствам. Из нее состоят прочные кости скелета, подкожная жировая клетчатка, жидкие среды: кровь и лимфа. К ней также относится и хрящевая ткань. Функции ее - формирующая, амортизационная, поддерживающая и опорная. Все они играют важную роль и являются необходимыми в сложной системе организма.

Хрящевая ткань: строение и функции

Ее характерная черта – рыхлость в расположении клеток. Рассматривая их по отдельности, можно заметить, как четко отделены они друг от друга. Связкой между ними выступает межклеточное вещество – матрикс. Причем у разных видов хрящей оно образовано кроме основного аморфного вещества различными волокнами (эластичными и коллагеновыми). Хотя они имеют общее белковое происхождение, но различаются по свойствам и в зависимости от этого выполняют различные функции.

Все кости организма сформировались из хрящей. Но по мере роста их межклеточное вещество заполнилось кристаллами солей (в основном кальция). В результате кости приобрели прочность и стали частью скелета. Хрящи также выполняют опорные функции. В позвоночнике, находясь между сегментами, они воспринимают постоянные нагрузки (статические и динамические). Ушные раковины, нос, трахея, бронхи – в этих участках ткань играет больше формирующую роль.

Рост и питание хряща осуществляются через надхрящницу. Она в ткани является обязательной частью, кроме суставов. В них между трущимися поверхностями присутствует синовиальная жидкость. Она омывает, смазывает и питает их, отводит продукты обмена.

Структура

В хряще мало клеток, способных к делению, и много пространства вокруг них, заполненного различным по свойствам белковым веществом. Из-за такой особенности процессы регенерации часто в большей мере идут именно в матриксе.

Выделяют два вида клеток ткани: ходнроциты (зрелые) и хондробласты (молодые). Различаются они размерами, местом и способом расположения. Хондроциты имеют округлую форму, и они крупнее. Располагаются парами или в группах до 10 клеток. Хондробласты обычно мельче и находятся в ткани по периферии или же одиночно.

В цитоплазме клеток под оболочкой накапливается вода, имеются включения гликогена. Кислород и питательные вещества поступают в клетки диффузно. Там происходит синтез коллагена и эластина. Они необходимы для формирования межклеточного вещества. От его специфики зависит, какого типа это будет хрящевая ткань. Особенности строения и функции гортани отличаются от межпозвоночных дисков, в том числе и содержанием коллагена. В ушных раковинах, в хряще носа межклеточное вещество состоит на 30 % из эластина.

Как классифицируется хрящевая ткань? Функции ее зависят от преобладания в матриксе специфических волокон. Если в межклеточном веществе больше эластина, то хрящевая ткань будет более пластична. Она почти такая же прочная, но пучки волокон в ней тоньше. Они хорошо выдерживают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, способны к деформациям без критических последствий. Такие хрящи называют эластическими. Их ткани формируют гортань, ушные раковины, нос.

Если в матриксе вокруг клеток большое содержание коллагена со сложной структурой построения полипептидных цепей, такой хрящ называют гиалиновым. Он чаще всего покрывает внутренние поверхности суставов. Наибольшее количество коллагена сосредоточено в поверхностной зоне. Он играет роль каркаса. Пучки волокон в нем по структуре напоминают трехмерные переплетенные сети спиралевидной формы.

Есть еще одна группа: фиброзные, или волокнистые, хрящи. Они, как и гиалиновые, содержат в межклеточном веществе большое количество коллагена, но он имеет особую структуру. Пучки их волокон не имеют сложного переплетения и расположены вдоль оси наибольших нагрузок. Они более толстые, имеют особую прочность на сжатие, плохо восстанавливаются при деформации. Из такой ткани сформированы межпозвоночные диски, места стыка сухожилий с костями.

Функции

Благодаря особенным биомеханическим свойствам ткань хряща идеально подходит для связывания составляющих опорно-двигательного аппарата. Она способна принимать воздействие сил сжатия и растяжения при движениях, перераспределять их равномерно нагрузке, до некоторой степени поглощать или рассеивать.

Хрящи образуют устойчивые к истиранию поверхности. В совокупности с синовиальной жидкостью такие суставы при допустимых нагрузках способны продолжительное время нормально выполнять свои функции.

Сухожилия – это не хрящевая ткань. Функции их также заключаются в связывании в общую систему костно-мышечного аппарата. Они также состоят из пучков коллагеновых волокон, но их структура и происхождение другие. Хрящи носа, органов дыхания, ушных раковин кроме того что выполняют формирующую и опорную функции являются местом крепления мягких тканей. Но в отличие от сухожилий мышцы рядом с ними не имеют такой нагрузки.

Особые свойства

В эластических хрящах очень мало сосудов. И это объяснимо, ведь сильная динамическая нагрузка способна их повредить. Как же питается хрящевая соединительная ткань? Функции эти берет на себя межклеточное вещество. В гиалиновом хряще вообще нет сосудов. Их трущиеся поверхности довольно жесткие и плотные. Питание их осуществляется за счет синовиальной жидкости сустава.

В матриксе вода перемещается свободно. Она содержит все необходимые вещества для обменных процессов. Протеогликановые компоненты в хрящах идеально связывают воду. Она как несжимаемая субстанция обеспечивает жесткость и дополнительную амортизацию. При нагрузках вода принимает на себя воздействие, растекается по всему межклеточному пространству и плавно снимает напряжение, препятствуя необратимым критическим деформациям.

Развитие

В теле взрослого человека до 2 % массы приходится на хрящевую ткань. Где она сосредоточена и какие функции выполняет? Хрящевая и костная ткань в эмбриональном периоде не дифференцируется. У зародышей костей нет. Они развиваются из хрящевой ткани и образуются к моменту рождения. Но часть ее так и не окостеневает. Из нее образуются уши, нос, гортань, бронхи. Также она присутствует в суставах рук и ног, сочленениях лобковых костей, межпозвоночных дисках, менисках коленей.

Развитие хряща происходит в несколько этапов. Сначала клетки мезенхимы насыщаются водой, округляются, утрачивают отростки и начинают продуцировать вещества для матрикса. После этого происходит их дифференцировка на хондроциты и хондробласты. Первые оказываются плотно окруженными межклеточным веществом. В таком состоянии они могут делиться ограниченное количество раз. После таких процессов образуется изогенная группа. Клетки, оставшиеся на поверхности ткани, становятся хондробластами. В процессе продуцирования веществ матрикса происходит окончательная дифференцировка, формируется структура с отчетливым делением на тонкую кайму и основу ткани.

Возрастные изменения

Функции хрящевой ткани человека в процессе жизни не меняются. Однако со временем можно заметить признаки старения: ослабевают мышцы и сухожилия суставов, теряется гибкость, беспокоят боли на перемену погоды или при непривычной нагрузке. Такой процесс считается физиологической нормой. К возрасту 30-40 лет симптомы изменений могут в большей или меньшей степени уже начинать причинять неудобства. Старение ткани суставного хряща происходит из-за потери его эластичности. Теряется упругость волокон. Ткань высыхает, разрыхляется.

На гладкой поверхности появляются трещинки, она становится шероховатой. Плавность и легкость скольжения уже невозможна. Поврежденные края разрастаются, в них образуются отложения, в ткани формируются остеофиты. Эластические хрящи стареют с накоплением в межклеточном веществе кальция, но на их функциях (нос, ушные раковины) это почти не отражается.

Нарушение функции хрящевой и костной ткани

Когда и как это может произойти? В большой степени это зависит от того, какую функцию выполняет хрящевая ткань. В межпозвоночных дисках, основная функция которых стабилизирующая и опорная, чаще всего нарушение работы происходит при развитии дистрофических или дегенеративных процессов. Ситуация может привести к смещениям, что, в свою очередь, повлечет сдавливание окружающих тканей. Неизбежен отек, ущемление нервов, сдавливание сосудов.

Длительное ограничение движения (гипс при травмах) также негативно сказывается на хрящах. Если при чрезмерных нагрузках эластические волокна перерождаются в грубые фиброзные пучки, то при низкой активности хрящи перестают нормально питаться. Синовиальная жидкость плохо перемешивается, хондроциты недополучают питательные вещества, в результате не вырабатывается необходимое количество коллагена и эластина для матрикса.

Вывод напрашивается сам: для нормальной работы суставов хрящи должны получать достаточную нагрузку на растяжение и сжатие. Чтобы это обеспечить, нужно заниматься физическими упражнениями, вести здоровый и активный образ жизни.