Будова і функції хрящової тканини людини

Багато органів людини мають у своїй структурі хрящову тканину, яка виконує ряд найважливіших функцій. Ця особливий різновид сполучної тканини має неоднаковим будовою залежно від локалізації в організмі, і цим пояснюється її різне призначення.

Будова і функції хрящової тканини тісно взаємопов'язані, кожен її вид відіграє певну роль.

Хрящова тканина під мікроскопом

Як будь-яка тканина в організмі, хрящова містить в собі два основних компоненти. Це основне міжклітинний речовина, або матрикс, і власне клітини. Особливості будови хрящової тканини людини в тому, що масова частка матриксу набагато більше, ніж сумарний клітинний вага. Це означає, що під час гістологічного дослідження (вивчення зразка тканини під мікроскопом) хрящові клітини займають незначне місце, а основна площа полів зору - це міжклітинний речовина. Крім того, незважаючи на високу щільність і твердість хрящової тканини, матрикс містить до 80% води.

Будова міжклітинної речовини хряща

Матрикс має неоднорідною структурою і розділяється на дві складові: основне, або аморфне, речовина, з масовою часткою 60%, і хондріновие волокна, або фібрили, що займають 40% від загальної ваги матриксу. Ці волокна за будовою схожі на колагенові освіти, з яких складається, наприклад, шкіра людини. Але відрізняються від неї дифузним, неврегульованим розташуванням фібрил. Багато хрящові освіти мають своєрідну капсулу, яка називається надхрящніцей. Вона відіграє провідну роль у відновленні (регенерації) хряща.

Хрящова тканина за хімічним складом представлена ​​різними білковими сполуками, мукополисахаридами, глюкозаміноглікани, комплексами гіалуронової кислоти з білками і глюкозаміноглікани. Ці речовини - основа хрящової тканини, причина її високої щільності і міцності. Але в той же час вони забезпечують проникнення в неї різних з'єднань і поживних речовин, необхідних для здійснення метаболізму і регенерації хряща. З віком продукування і зміст гіалуронової кислоти і глюкозаміногліканів знижується, в результаті в хрящової тканини починаються дегенеративно-дистрофічні зміни. Для уповільнення прогресування цього процесу необхідна замісна терапія, яка забезпечує нормальне функціонування хрящової тканини.

Будова хрящової тканини людини таке, що хрящові клітини, або хондроцити, не мають чіткої і впорядкованої структури. Їх локалізація в міжклітинному речовині нагадує скоріше поодинокі острівці, що складаються з однієї або декількох клітинних одиниць. Хондроцити можуть мати різний вік, і підрозділяються на молоді і недиференційовані клітини (хондробласти), і на повністю зрілі, звані хондроцітамі.

Хондробласти продукуються надхрящніцей і, поступово просуваючись у глибокі шари хрящової тканини, диференціюються і дорослішають. На початку свого розвитку вони розташовані не групами, а поодинці, мають круглої або овальної формою і мають величезне ядро ​​в порівнянні з цитоплазмою. Вже на початковому етапі свого існування в хондробласти відбувається найактивніший метаболізм, спрямований на продукування компонентів міжклітинної речовини. Утворюються нові білки, глюкозаміноглікани, протеоглікани, які потім дифузним чином проникають в матрикс.

Гіаліновий і еластичний хрящ

Найважливіша відмінна риса хондробластов, що локалізуються відразу під надхрящніцей, полягає в їх здатності до поділу, утворення собі подібних. Ця особливість активно вивчається вченими, так як дає величезні можливості для впровадження новітнього способу лікування суглобових патологій. Прискоривши і відрегулювати розподіл хондробластов, можна повністю відновлювати пошкоджену хворобою або травмою хрящову тканину.

Дорослі диференційовані хрящові клітини, або хондроцити, локалізуються в глибинних шарах хряща. Вони розташовуються компаніями, по 2-8 клітин, і називаються «ізогенна групами». Структура хондроцитов інша, ніж у хондробластов, вони мають маленьке ядро ​​і масивну цитоплазму, і вже не вміють ділитися і утворювати інші хондроцити. Набагато знижена і їх метаболічна діяльність. Вони здатні тільки на дуже помірному рівні підтримати обмінні процеси в матриксі хрящової тканини.

Розташування елементів в хрящі

При гістологічному вивченні видно, що ізогенна група знаходиться в хрящової лакуні і оточена капсулою з переплетених колагенових волокон. Хондроцити в ній знаходяться близько один до одного, розділені лише білковими молекулами, і можуть мати різноманітну форму: трикутну, овальну, круглу.

При захворюваннях хрящової тканини з'являється новий вид клітин: хондрокластов. Вони набагато більші хондробластов і хондроцитов, так як є багатоядерними. Ці клітини не беруть участь ні в метаболізмі, ні в регенегаціі хряща. Вони - руйнівники і «пожирачі» нормальних клітин і забезпечують деструкцію і лізис хрящової тканини при запальних або дистрофічних процесах в ній.

Міжклітинний речовина хряща може мати різну будову, в залежності від виду і розташування волокон. Тому розрізняють 3 типи хряща:

  • Гіаліновий, або склоподібний.
  • Еластичний, або сітчастий.
  • Волокнистий, або сполучнотканинний.

Кожен тип характеризується певним ступенем щільності, твердості і еластичності, а також локалізацією в організмі. Гіалінова хрящова тканина вистилає суглобові поверхні кісток, з'єднує ребра з грудиною, міститься в трахеї, бронхах, гортані. Хрящ еластичний - це складова частина дрібних і середніх бронхів, гортані, з нього виконані і вушні раковини людини. Сполучна хрящова тканина, або волокниста, називається так тому, що з'єднує зв'язки або сухожилля м'язів з гіалінових хрящем (наприклад, в точках прикріплення сухожиль до тіл або відростків хребців).

Кровопостачання і іннервація хрящової тканини

Структура хряща дуже щільна, її НЕ пронизують навіть найдрібніші кровоносні судини (капіляри). Всі поживні речовини і кисень, необхідні для життєдіяльності хрящової тканини, надходять в неї зовні. Дифузним способом вони проникають з поруч розташованих кровоносних судин, з надхрящніци або кісткової тканини, із синовіальної рідини. Продукти розпаду видаляються також дифузно, і по венозних судинах виводяться з хряща.

Молодий і зрілий хрящ

Нервові волокна лише окремими одиничними відгалуженнями проникають в поверхневі шари хряща з надхрящніци. Цим пояснюється той факт, що нервові імпульси з хрящової тканини при її захворюваннях не надходять, а больовий синдром з'являється при реакції кісткових структур, коли хрящ практично вже зруйнований.

Найголовніша функція хрящової тканини - опорно-механічна, яка полягає в забезпеченні міцних з'єднань різних частин скелета і найрізноманітніших рухів. Так, гиаліновий хрящ, який є найважливішою структурною частиною суглобів і вистилає кісткові поверхні, робить можливим весь комплекс рухів людини. Завдяки його фізіологічному ковзанню, вони відбуваються плавно, комфортно і безболісно, ​​з відповідною амплітудою.

Хрящі колінного суглоба

Інші з'єднання між кістками, які не передбачають активних рухів в них, також виконані за допомогою міцної хрящової тканини, зокрема гиалинового типу. Це можуть бути малорухливі зрощення кісток, які виконують опорну функцію. Наприклад, в місцях переходу ребер в грудину кістку.

Функції сполучної хрящової тканини пояснюються її локалізацією і полягають в забезпеченні рухливості різних частин скелета. Вона робить можливим міцне і еластичне з'єднання м'язових сухожиль з кістковими поверхнями, покритими гіалінових хрящем.

Інші функції хрящової тканини людини також є важливими, так як формують зовнішність, голос, забезпечують нормальне дихання. Перш за все, це відноситься до хрящової тканини, яка становить основу вушних раковин і кінчика носа. Хрящ, що входить до складу трахеї і бронхів, робить їх рухомими і функціональними, а хрящові структури гортані беруть участь в утворенні індивідуального тембру людського голосу.

Хрящова тканина без патологічних змін має величезне значення для здоров'я людини і нормальної якості життя.


хрящ (Cartilago) - різновид сполучної тканини, є частиною кістки, яка сприяє забезпеченню її рухливості, або окремим анатомічним утворенням поза скелета. У безпосередньому зв'язку з кісткою перебувають суглобові хрящі (найбільш представницька група), міжхребетні диски, хрящі вуха, носа, лобкового симфізу. Окремі анатомічні утворення складають групу хрящів повітроносних шляхів (гортані, трахеї, бронхів), строми серця.

Хрящі виконують інтегративно-буферну, амортизаційну, формоподдержівающую функції, беруть участь в розвитку і зростанні кісток. Біомеханічні функції здійснюються за рахунок упругоеластіческіх властивостей хряща.

Основна маса хряща представлена ​​хрящової тканиною. До її складу входять неклітинні і клітинні елементи. Неклітинні елементи є визначальним функціональним ланкою хрящової тканини і складають основну се частина. Цю частину умовно поділяють на волокнисті колагенові і еластичні структури і основна речовина. Основу колагенових структур становить колагеновий білок, з якого побудовані всі волокнисті структури хряща: молекули, мікрофібрили, фібрили, волокна. Еластичні структури присутні в деяких хрящах (вушній раковині, надгортаннике, надхрящнице) в формі молекул еластину і еластичного гликопротеида, еластичних фібрил і волокон, пластичних глікопротеїдних микрофибрилл, аморфного еластину.

Волокнисті структури і клітинні елементи хряща оточені основною речовиною інтегративно-буферної метаболічної середовищем сполучної тканини, яка має гелеобразную консистенцію. Її головними компонентами є протеоглікани і утримувана ними вода, через яку здійснюються всі обмінні процеси. Вона ж забезпечує амортизаційну функцію хряща.

Важливою частиною хрящової тканини є інтерстиціальний простір (межволокністое і міжклітинний), що представляє єдину систему своєрідних каналів, стінки яких утворені волокнистими структурами. Ця система каналів заповнена основною речовиною і є другим ланкою мікроциркуляції. По ній відбувається переміщення міжтканинної рідини під дією механічного тиску, капілярних і осмотичних сил, що забезпечує метаболізм і біомеханічну функцію хрящової тканини Канали мають форму трубочок, щілин округлих порожнин.

Клітинні елементи хрящової тканини створюють хрящ, здійснюють його постійне оновлення і відновлення. Серед хрящових клітин виділяють камбіальні хрящові клітини, хондробласти і хондроцити.

Розрізняють три види хрящів - гіалінові, еластичні і волокнисті. Підставою для виділення гіалінових хрящів служить їх зовнішній вигляд - нагадують гиалин. До цієї групи належать хрящі суглобові, повітроносних шляхів, носа. Еластичні хрящі виділені за якісним складом волокнистих структур, хоча зовні вони ідентичні гіаліновим хрящів. Це хрящі вуха і надгортанника. Волокнисті хрящі виділені за ознакою структурної організації. Їх сполучнотканинний остов в основному побудований з колагенових волокон, на відміну від інших хрящів, де основу складають колагенові фібрили.

патологія. Вроджені вади розвитку можуть бути пов'язані з порушенням формування хрящової тканини (див. остеохондродісплазіі) Або закладки і розвитку органів, утворених хрящами (ніс, гортань, суглоби і ін.).

Пошкодження хрящів відзначають в результаті дії фізичних (механічних, термічних і ін.), Хімічних та інших травмуючих агентів. При механічних пошкодженнях хряща може порушуватися цілість надхрящніци (див. перихондрит), Частини хрящового покриття суглобового кінця кістки, наприклад трансхондральний перелом (див. Колінний суглоб), хрящова зона росту кістки (епіфізеоліз - см. переломи), окремих хрящів (носа, гортані, вуха, ребер і ін.). X. може пошкоджуватися в результаті тривалої дії слабких механічних агентів (див. мікротравма).

Поразки хрящів відзначають при багатьох дистрофічних процесах (див. Остеоартроз, остеохондроз, Остеохондропатии), порушеннях обмінних процесів (наприклад, Кашина - Бека хвороби, охронозе). У ряді випадків інфекційні хвороби (висипний тиф, сепсис різної етіології) супроводжуються ураженням хрящових структур.

Пухлини. Розрізняють доброякісні хрящоутворюючі пухлини - хондрома, остеохондрома, хондробластома, хондроміксоідная фіброма і злоякісні - хондросаркома.

Хондрома становить 10-15% всіх доброякісних пухлин кістки. Зустрічається переважно у віці 20-30 років у осіб обох статей. Може розташовуватися як у центральному, так і в периферичному відділі кістки і відповідно позначається як «Енхондрома» і «екхондрома». Улюблена локалізація - фаланги, п'ястно і плеснові кістки, рідше - довгі трубчасті кістки і кістки тазу. У більшості випадків хондроми бувають множинні. Солітарні пухлини частіше зустрічаються в довгих трубчастих кістках і кістках таза. Хондрома викликає мало клінічних симптомів, що пов'язано з її повільним зростанням. При ураженні кистей і стоп є невеликі, повільно збільшуються потовщення кісток. При локалізації в дистальних відділах кінцівок бувають патологічні переломи.

Остеохондрома (кістково-хрящової екзостоз) складається з кісткового виросту, покритого шаром хряща. Зазвичай локалізується в області метафізів довгих трубчастих кісток, на ребрах, кістках тазу. Поразка може бути солітарні або множинним, іноді має спадковий характер. Клінічно екзостоз можуть не проявлятися. При досягненні великих розмірів виникають деформація ураженої кістки і болю внаслідок тиску на нерв.

Хондробластома зустрічається вкрай рідко, переважно у людей молодого віку. Локалізується в області епіфізарних-хрящової пластинки довгих трубчастих кісток і діафіза. Клінічна картина нетипова - помірні болі, невелика припухлість в області ураженої кістки, (обмеження рухів в сусідньому суглобі.

Хондроміксоідная фіброма - рідкісна пухлина. Зустрічається у осіб молодого віку. Частіше розташовується в кістках, що утворюють колінний суглоб. Клінічно проявляється незначними болями, обмеженнями рухів, рідше - пальпируемой пухлиною.

Провідним методом діагностики є рентгенологічний. Розпізнавання множинних хондром кистей і стоп зазвичай не викликає труднощів. Діагностувати хондроми довгих трубчастих кісток, хондробластома і хондроміксоідние фіброми складніше. Їх доводиться диференціювати з повільно поточними хондросаркоми, гігантоклітинної пухлини і іншими ураженнями кістки. Діагностичні труднощі долаються за допомогою гістологічного дослідження матеріалу, отриманого з вогнища ураження. Єдиний метод лікування зазначених новоутворень - хірургічний. Особливої ​​уваги потребують хондроми довгих трубчастих кісток і остеохондроми, оскільки вони частіше за інших доброякісних пухлин малігнізують після нерадикальних операцій. При енхондромамі довгою трубчастої кістки показана сегментарна резекція. Хондроми дрібних кісток вимагають видалення всієї ураженої кістки. Прогноз після радикально виробленої операції сприятливий.

Велике значення для вирішення питання про настання малігнізації має спостереження за динамікою клінічних та рентгенологічних ознак. Основним симптомом виникнення злоякісної пухлини хондроми є раптове збільшення в розмірах раніше тривалий час існувала пухлини. У сумнівних випадках повторні рентгенологічні дослідження необхідно проводити щомісяця.

Хондросаркома зустрічається відносно часто, складаючи 12-18% всіх сарком кістки. Спостерігається переважно у віці 25- 60 років, у чоловіків в 2 рази частіше. Переважна локалізація - кістки тазу, пояса верхніх кінцівок, ребра. Нерідко уражаються проксимальні суглобові конуси стегнової і плечової кісток. У 8-10% хворих хондросаркома розвивається вдруге з попередніх патологічних процесів: хондроми, кістково-хрящові екзостоз, дисхондроплазії (хвороба Оллье), деформуючий остеоз (Педжета хвороба).

Основними симптомами при первинній хондросаркома є наявність пухлини і болю, які посилюються в міру зростання пухлини. За клінічним перебігом, рентгеноморфологических проявам і прогноз хондросаркоми значно відрізняються один від одного, що обумовлено особливостями мікроскопічної будови. Для високодиференційованих пухлин характерний тривалий анамнез з малою вираженістю симптомів, що властиво для осіб старше 30 років. При анаплазованих хонросаркомах (частіше в осіб молодого віку) тривалість розвитку симптомів не перевищує 3 міс.

Діагноз встановлюють з урахуванням клініко-рентгенологічних ознак і морфологічних даних. Обсяг хірургічного втручання залежить від локалізації і ступеня злоякісності пухлини. При 1-2 ступеня злоякісності можлива сегментарная резекція трубчастої кістки з ендопротезування. У разі анаплазовані варіанти, особливо у осіб молодого віку, показана ампутація кінцівки. При високодиференційованих хондросаркоми 5-річна виживаність становить до 90%. У разі анаплазовані варіанти прогноз несприятливий - 5 років переживає 5% хворих.

Бібліогр .: Гістологія, під ред. Ю.І. Афанасьєва і Н.А. Юріної, с. 310, М., 1&89; Клінічна онкологія, під ред. М.М. Блохіна і Б.Є. Петерсона, с. 250, М., 1&71; Книш І.Т., Корольов В.І. і Толстопятов Б.А. Пухлини з хрящової тканини, Київ, 1&86; Павлова В.Н. та ін. хрящ. М., 1&88; Патологоанатомічна діагностика пухлин людини, під ред. Н.А. Краєвського і ін., С. 397, М., 1&82; Трапезников Н.Н. і ін. Пухлини кісток, М., 1&86; Хем А. і Кормак Д. Гістологія, пров. з англ., т. 3, М., 1983.