Χόνδρος και οστικός ιστός

Οι συνδετικοί ιστοί περιλαμβάνουν επίσης τους χόνδρινους και οστικούς ιστούς, οι οποίοι σχηματίζουν τον σκελετό του ανθρώπινου σώματος. Αυτοί οι ιστοί ονομάζονται σκελετικοί. Τα όργανα που κατασκευάζονται από αυτούς τους ιστούς εκτελούν τις λειτουργίες στήριξης, κίνησης και προστασίας. Συμμετέχουν επίσης στον μεταβολισμό των μετάλλων.

Ο χόνδρινος ιστός (textus cartilaginus) σχηματίζει αρθρικούς χόνδρους, μεσοσπονδύλιους δίσκους, χόνδρους του λάρυγγα, της τραχείας, των βρόγχων και της εξωτερικής μύτης. Ο χόνδρινος ιστός αποτελείται από χόνδρινα κύτταρα (χονδροβλάστες και χονδροκύτταρα) και πυκνή, ελαστική μεσοκυττάρια ουσία.

Ο χόνδρινος ιστός περιέχει περίπου 70-80% νερό, 10-15% οργανικές ουσίες, 4-7% άλατα. Περίπου το 50-70% της ξηράς ουσίας του χόνδρινου ιστού είναι κολλαγόνο. Η μεσοκυττάρια ουσία (μήτρα), που παράγεται από τα χόνδρινα κύτταρα, αποτελείται από σύνθετες ενώσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν πρωτεογλυκάνες, υαλουρονικό οξύ, μόρια γλυκοζαμινογλυκάνης. Υπάρχουν δύο τύποι κυττάρων στον χόνδρινο ιστό: οι χονδροβλάστες (από το ελληνικό χονδρός - χόνδρος) και τα χονδροκύτταρα.

Οι χονδροβλάστες είναι νεαρά, στρογγυλά ή ωοειδή κύτταρα ικανά για μιτωτική διαίρεση. Παράγουν συστατικά της μεσοκυττάριας ουσίας του χόνδρου: πρωτεογλυκάνες, γλυκοπρωτεΐνες, κολλαγόνο, ελαστίνη. Το κυτταρόλημμα των χονδροβλαστών σχηματίζει πολλές μικρολάχνες. Το κυτταρόπλασμα είναι πλούσιο σε RNA, ένα καλά αναπτυγμένο ενδοπλασματικό δίκτυο (κοκκιώδες και μη κοκκιώδες), σύμπλεγμα Golgi, μιτοχόνδρια, λυσοσώματα, κόκκους γλυκογόνου. Ο πυρήνας των χονδροβλαστών, πλούσιος σε ενεργή χρωματίνη, έχει 1-2 πυρηνίσκους.

Τα χονδροκύτταρα είναι ώριμα μεγάλα κύτταρα χόνδρινου ιστού. Είναι στρογγυλά, οβάλ ή πολυγωνικά, με αποφύσεις, ανεπτυγμένα οργανίδια. Τα χονδροκύτταρα βρίσκονται σε κοιλότητες - κενά, που περιβάλλονται από μεσοκυττάρια ουσία. Εάν υπάρχει ένα κύτταρο σε ένα κενό, τότε ένα τέτοιο κενό ονομάζεται πρωτογενές. Τις περισσότερες φορές, τα κύτταρα βρίσκονται με τη μορφή ισογονικών ομάδων (2-3 κύτταρα) που καταλαμβάνουν την κοιλότητα του δευτερογενούς κενού. Τα τοιχώματα του κενού αποτελούνται από δύο στρώματα: το εξωτερικό, που σχηματίζεται από ίνες κολλαγόνου, και το εσωτερικό, που αποτελείται από συσσωματώματα πρωτεογλυκανών, τα οποία έρχονται σε επαφή με τον γλυκοκάλυκα των χόνδρινων κυττάρων.

Η δομική και λειτουργική μονάδα του χόνδρου είναι το χόνδρον, που σχηματίζεται από ένα κύτταρο ή ισογονική ομάδα κυττάρων, την περικυτταρική μήτρα και την κάψουλα lacuna.

Σύμφωνα με τα δομικά χαρακτηριστικά του χόνδρινου ιστού, υπάρχουν τρεις τύποι χόνδρου: υαλώδης, ινώδης και ελαστικός χόνδρος.

Ο υαλώδης χόνδρος (από την ελληνική λέξη υαλώδης - γυαλί) έχει γαλαζωπό χρώμα. Η κύρια ουσία του περιέχει λεπτές ίνες κολλαγόνου. Τα χόνδρινα κύτταρα έχουν ποικιλία σχημάτων και δομών ανάλογα με τον βαθμό διαφοροποίησης και τη θέση τους στον χόνδρο. Τα χονδροκύτταρα σχηματίζουν ισογονικές ομάδες. Οι αρθρικοί, οι πλευρικοί χόνδροι και οι περισσότεροι λαρυγγικοί χόνδροι κατασκευάζονται από υαλώδη χόνδρο.

Ο ινώδης χόνδρος, η κύρια ουσία του οποίου περιέχει μεγάλο αριθμό παχιών ινών κολλαγόνου, έχει αυξημένη αντοχή. Τα κύτταρα που βρίσκονται μεταξύ των ινών κολλαγόνου είναι επιμήκη, έχουν μακρύ πυρήνα σε σχήμα ράβδου και στενό χείλος βασεόφιλου κυτταροπλάσματος. Οι ινώδεις δακτύλιοι των μεσοσπονδύλιων δίσκων, των ενδοαρθρικών δίσκων και των μηνίσκων είναι κατασκευασμένοι από ινώδη χόνδρο. Αυτός ο χόνδρος καλύπτει τις αρθρικές επιφάνειες των κροταφογναθικών και στερνοκλειδικών αρθρώσεων.

Ο ελαστικός χόνδρος χαρακτηρίζεται από την ελαστικότητα και την ευκαμψία του. Η μήτρα του ελαστικού χόνδρου περιέχει, μαζί με τις ίνες κολλαγόνου, έναν μεγάλο αριθμό πολύπλοκα συνυφασμένων ελαστικών ινών. Στρογγυλεμένα χονδροκύτταρα βρίσκονται στα κενά. Η επιγλωττίδα, ο σφηνοειδής και ο κερατοειδής χόνδρος του λάρυγγα, η φωνητική απόφυση των αρυταινοειδών χόνδρων, ο χόνδρος του αυτιού και το χόνδρινο τμήμα του ακουστικού σωλήνα είναι κατασκευασμένα από ελαστικό χόνδρο.

Ο οστίτης ιστός (textus ossei) έχει ειδικές μηχανικές ιδιότητες. Αποτελείται από οστικά κύτταρα ενσωματωμένα στην οστική μήτρα, η οποία περιέχει ίνες κολλαγόνου και είναι εμποτισμένη με ανόργανες ενώσεις. Υπάρχουν τρεις τύποι οστικών κυττάρων: οι οστεοβλάστες, τα οστεοκύτταρα και οι οστεοκλάστες.

Οι οστεοβλάστες είναι νεαρά οστικά κύτταρα με πολυγωνικές, κυβικές δενδριτικές αποφύσεις. Οι οστεοβλάστες είναι πλούσιοι σε στοιχεία του κοκκιώδους ενδοπλασματικού δικτύου, ριβοσώματα, ένα καλά αναπτυγμένο σύμπλεγμα Golgi και έντονα βασεόφιλο κυτταρόπλασμα. Βρίσκονται στα επιφανειακά στρώματα του οστού. Ο στρογγυλός ή οβάλ πυρήνας τους είναι πλούσιος σε χρωματίνη και περιέχει έναν μεγάλο πυρηνίσκο, που συνήθως βρίσκεται στην περιφέρεια. Οι οστεοβλάστες περιβάλλονται από λεπτά μικροϊνίδια κολλαγόνου. Οι ουσίες που συντίθενται από τους οστεοβλάστες εκκρίνονται σε ολόκληρη την επιφάνειά τους προς διαφορετικές κατευθύνσεις, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό των τοιχωμάτων των κενών στα οποία βρίσκονται αυτά τα κύτταρα. Οι οστεοβλάστες συνθέτουν συστατικά της μεσοκυττάριας ουσίας (το κολλαγόνο είναι ένα συστατικό της πρωτεογλυκάνης). Στους χώρους μεταξύ των ινών υπάρχει μια άμορφη ουσία - οστεοειδής ιστός ή προγονικό οστό, το οποίο στη συνέχεια ασβεστοποιείται. Η οργανική μήτρα του οστού περιέχει κρυστάλλους υδροξυαπατίτη και άμορφο φωσφορικό ασβέστιο, τα στοιχεία του οποίου εισέρχονται στον οστικό ιστό από το αίμα μέσω του υγρού των ιστών.

Τα οστεοκύτταρα είναι ώριμα πολύκλωνα ατρακτοειδή οστικά κύτταρα με μεγάλο στρογγυλό πυρήνα στον οποίο ο πυρηνίσκος είναι ευδιάκριτος. Ο αριθμός των οργανιδίων είναι μικρός: μιτοχόνδρια, στοιχεία του κοκκιώδους ενδοπλασματικού δικτύου και του συμπλέγματος Golgi. Τα οστεοκύτταρα βρίσκονται σε κενά, αλλά τα κυτταρικά σώματα περιβάλλονται από ένα λεπτό στρώμα του λεγόμενου οστικού υγρού (ιστού) και δεν έρχονται σε άμεση επαφή με την ασβεστοποιημένη μήτρα (τοιχώματα κενών). Πολύ μακριές (έως 50 μm) αποφύσεις οστεοκυττάρων, πλούσιες σε μικροϊνίδια που μοιάζουν με ακτίνη, διέρχονται από τα οστικά κανάλια. Οι αποφύσεις διαχωρίζονται επίσης από την ασβεστοποιημένη μήτρα από έναν χώρο πλάτους περίπου 0,1 μm, στον οποίο κυκλοφορεί το οστικό υγρό. Λόγω αυτού του υγρού, πραγματοποιείται η θρέψη (τροφισμός) των οστεοκυττάρων. Η απόσταση μεταξύ κάθε οστεοκυττάρου και του πλησιέστερου τριχοειδούς αγγείου δεν υπερβαίνει τα 100-200 μm.

Οι οστεοκλάστες είναι μεγάλα πολυπύρηνα (5-100 πυρήνες) κύτταρα μονοκυτταρικής προέλευσης, μεγέθους έως 190 μm. Αυτά τα κύτταρα καταστρέφουν τα οστά και τους χόνδρους, απορροφούν τον οστικό ιστό κατά τη φυσιολογική και επανορθωτική αναγέννησή του. Οι πυρήνες των οστεοκλαστών είναι πλούσιοι σε χρωματίνη και έχουν σαφώς ορατά πυρηνίσκους. Το κυτταρόπλασμα περιέχει πολυάριθμα μιτοχόνδρια, στοιχεία του κοκκιώδους ενδοπλασματικού δικτύου και του συμπλέγματος Golgi, ελεύθερα ριβοσώματα και διάφορες λειτουργικές μορφές λυσοσωμάτων. Οι οστεοκλάστες έχουν πολυάριθμες λαχνωτές κυτταροπλασματικές αποφύσεις. Τέτοιες αποφύσεις είναι ιδιαίτερα πολυάριθμες στην επιφάνεια δίπλα στο οστό που καταστρέφεται. Αυτό είναι ένα κυματοειδές ή βουρτσισμένο περίγραμμα που αυξάνει την περιοχή επαφής μεταξύ του οστεοκλάστη και του οστού. Οι οστεοκλάστες αποφύσεις έχουν επίσης μικρολάχνες, μεταξύ των οποίων υπάρχουν κρύσταλλοι υδροξυαπατίτη. Αυτοί οι κρύσταλλοι βρίσκονται στα φαγολυσοσώματα των οστεοκλαστών, όπου καταστρέφονται. Η δραστηριότητα των οστεοκλαστών εξαρτάται από το επίπεδο της παραθορμόνης, η αύξηση της σύνθεσης και της έκκρισης της οποίας οδηγεί στην ενεργοποίηση της λειτουργίας των οστεοκλαστών και στην καταστροφή των οστών.

Υπάρχουν δύο τύποι οστικού ιστού - ο δικτυοϊνώδης (χονδροειδής ινώδης) και ο ελασματοειδής. Ο χονδροειδής ινώδης οστικός ιστός υπάρχει στο έμβρυο. Σε έναν ενήλικα, βρίσκεται στις περιοχές πρόσφυσης των τενόντων στα οστά, στις ραφές του κρανίου μετά την επούλωση τους. Ο χονδροειδής ινώδης οστικός ιστός περιέχει παχιές, ακανόνιστες δέσμες ινών κολλαγόνου, μεταξύ των οποίων υπάρχει μια άμορφη ουσία.

Ο οστικός ιστός σε μορφή ελασμάτων σχηματίζεται από οστικές πλάκες πάχους 4 έως 15 μικρών, οι οποίες αποτελούνται από οστεοκύτταρα, την κύρια ουσία, και λεπτές ίνες κολλαγόνου. Οι ίνες (κολλαγόνο τύπου Ι) που εμπλέκονται στο σχηματισμό των οστικών πλακών βρίσκονται παράλληλες μεταξύ τους και είναι προσανατολισμένες προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Ταυτόχρονα, οι ίνες των γειτονικών πλακών είναι πολυκατευθυντικές και διασταυρώνονται σχεδόν σε ορθή γωνία, γεγονός που παρέχει μεγαλύτερη αντοχή των οστών.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]