Классификация хрящевых тканей основана на особенностях строения его межклеточного вещества - матрикса. Такая классификация видов хрящевой ткани далеко не совершенна, поскольку не содержит в себе общего единого принципа. Так, термин «фиброзный» указывает на содержание волокнистых структур, а термин «эластический» - уже на определенную конкретную характеристику белка - эластина, входящего в состав хряща. Термин «гиалиновый» информирует лишь о том, что матрикс хряща внешне однородный, а о структуре и характере белков, составляющих его структуру, вообще не упоминается.
).
Хрящевая ткань присутствует во внескелетных образованиях - гортани, носовых перегородках, бронхах, стромальных компонентах сердца.
Внеклеточный матрикс хрящевой ткани отличается от матрикса других разновидностей соединительной ткани существенными особенностями своих структурных макромолекулярных компонентов. Эти особенности обусловливают выраженное своеобразие архитектоники матрикса и его уникальные функциональные (биомеханические) характеристики.
Волокнистые структуры матрикса образованы особыми, специфическими для хрящевой ткани коллагеновыми белками - «большим» фибриллярным коллагеном II типа и сопутствующими ему «малыми» (минорными) коллагенами IX, XI, а также X и некоторых других типов. Главным компонентом межуточного вещества матрикса является также специфический для хрящевой ткани «большой» протеогликан агрекан, макромолекулы которого образуют огромные (их размеры превышают размеры клеток), занимающие большое пространство агрегаты. В состав макромолекул агрекана, составляя значительную часть их массы, входят сульфатированные гликозаминогликаны - хондроитинсульфаты и кератансульфат.
Клетки хрящевой ткани
Дифферон хрящевой ткани может быть представлен следующим образом: прехондробласты-хондробласты-хондроциты. Опираясь на описание дифферона клеток хрящевых тканей, а также из дидактических соображений, мы опишем три формы хондроцитов: прехондробласты, хондробласты и хондроциты.
Прехондробласты
В диффероне хрящевых клеток выделяют клетки-предшественники хондробластов - прехондробласты. Выделение прехондробластов в определенной мере является условным, так как предполагают, что у хряща и кости имеются единые полустволовые клетки - общие для хондробластов и остеобластов.
Хондробласты
Основные процессы формирования хрящевой ткани происходят в эмбриогенезе, где хондроцит функционирует в качестве своей бластной формы и называется хондробластом. По-видимому, целесообразно говорить о единой популяции клеток хондробласт-хондроцит, которая обеспечивает как формирование хрящевой ткани, так и функционирование ее в зрелом состоянии. Источником пополнения популяции таких клеток являются прехондробласты.
Хондробласт можно определить как клетку, находящуюся в стадии перехода от прехондробласта к зрелому хондроциту. Такая клетка обладает секреторными потенциями, необходимыми для синтеза компонентов матрикса, но сохраняет еще способность к пролиферации. Многие исследователи отмечают, что хондробласт и хондроцит не имеют отчетливых морфологических различий, т.е. в морфологической характеристике хондробластов и хондроцитов еще не удалось определить ту меру специфичности, которая позволила бы уверенно различать эти два типа клеток.
Роль хондробластов-хондроцитов как, возможно, единственной клетки в жизнедеятельности хряща настолько важна, что их назвали «архитекторами хряща». Это название отражает тот факт, что она является единственным продуцентом всех макромолекулярных компонентов матрикса хрящевой ткани. Формирование хряща происходит преимущественно в эмбриогенезе и заканчивается в очень молодом возрасте. Таким образом, этот процесс почти целиком происходит на хондробластической стадии дифференцировки клетки.
Хондроциты
Хондроциты - это высокоспециализированная и метаболически активная клетка. Синтетическая деятельность хондроцита специфична и дифференцирована в направлении продукции и секреции коллагена II типа, минорных коллагенов, агрекана, характерных для хрящевой ткани гликопротеинов, эластина (в эластических хрящах). Ультраструктура зрелого хондроцита соответствует высокому уровню его метаболической активности.
Тот факт, что хондроциты служат источником коллагена хрящевой ткани, документируется и биохимическими, и морфологическими методами. Хондроциты в монослойной клеточной культуре дают внутриклеточную иммунофлюоресценцию с сывороткой, меченной к коллагену II типа. Таким же методом удалось локализовать коллаген II типа внутри клеток хрящевой метафизарной пластинки у детей на биопсийном материале.
Не менее убедительны и данные, относящиеся к синтезу протеогликанов. В хондроцитах при ТЭМ выявляются окрашиваемые рутениевым красным гранулы, которые заполняют весь внеклеточный матрикс хрящевой ткани и представляют собой не что иное, как уплотненные в процессе фиксации агрегаты протеогликанов. Эти гранулы обнаруживаются в везикулах комплекса Гольджи, но они отсутствуют в ГЭС. Это означает, что агрекан приобретает свой полианионный характер (рутениевый красный окрашивает полианионные макромолекулы избирательно) при прохождении через комплекс Гольджи. Эти данные согласуются с результатами радиоавтографических исследований, в которых показано, что S35 избирательно концентрируется в комплексе Гольджи. Таким образом, был не только установлен факт биосинтеза хондроцитами агрекана, но и выявлена точная внутриклеточная локализация центрального звена процесса его биосинтеза.
Сопоставление габаритов хондроцита и агреканового агрегата (первый значительно меньше по занимаемому объему, чем второй) позволило заключить, что внутри хондроцита происходит только синтез мономерных макромолекул агрекана, которые секретируются за пределы клетки в матрикс, где и происходит сборка агрекановых агрегатов.
Синтез хондроцитами тканевых структурных гликопротеинов хрящевой ткани доказан биохимическими методами. Получить морфологические подтверждения этого синтеза трудно. Полагают, что он маскируется выраженными процессами синтеза коллагена и протеогликанов. Способность хондроцитов к синтезу белка эластина была показана при исследовании культивируемых хондроцитов ушной раковины кролика.
Согласно современным представлениям, процесс обызвествления хряща происходит при активном участии в нем хондроцитов. Минерализации предшествуют изменения - как в матриксе, так и в клетках хряща.
Гетерогенность хондроцитов
Хондроциты нормальной хрящевой ткани фенотипически представляют собой гетерогенную популяцию клеток.
В гиалиновом хряще выявляются разные по своим морфологическим и функциональным характеристикам хондроциты. Основными являются три их разновидности.
Хондроциты I типа - относительно немногочисленные клетки с неровными отростчатыми краями, крупным ядром, относительно слабо выраженным ГЭС. Клеткам этого типа, например, в суставном хряще, приписывается возможность митотического деления, т.е. функции, необходимой для осуществление физиологической регенерации в процессе естественной смены популяции хондроцитов.
Хондроциты II типа составляют основную массу клеток и характерны для любой разновидности гиалинового хряща. Такой хондроцит - клетка (15- 20 мкм в диаметре) с крупным ядром и многими мелкими отростками, так называемыми цитоплазматическими «ножками». Ядерный хроматин частично конденсирован и сосредоточен в основном на внутренней поверхности ядерной мембраны. В цитоплазме хорошо развита ГЭС, ее каналы местами расширены и наполнены продуктами синтеза. Комплекс Гольджи всегда хорошо развит. Митохондрии немногочисленны.
Хондроциты III типа - это также высокодифференцированные клетки.
Фенотип хондроцита и закономерности его поддержания
Вопрос о том, каковы возможности и необходимые условия для поддержания фенотипа хондроцита в зрелом хряще в норме и при экстремальных ситуациях, являлся в последние годы предметом как изучения, так и дискуссий. Хондроцит и окружающий его матрикс представляют собой единое в функциональном отношении целое - хондроцит продуцирует матрикс, матрикс обеспечивает поддержание фенотипа хондроцита. Соответственно в нормальном хряще in vivo имеются условия, обеспечивающие поддержание стабильности фенотипа хондроцита.
Полагают, что фенотип хондроцита более лабилен, чем фенотип других клеток соединительной ткани. Он приобретается на определенном этапе хондрогенной дифференцировки мезенхимальных клеток и утрачивается в условиях патологии, что, несомненно, имеет патогенетическое значение. Утрата фенотипа хондроцитов происходит также после изолирования их из хрящевой ткани для последующего культивирования в условиях монослойной клеточной культуры. В этом случае на фоне выраженной пролиферации хондроцитов наблюдается угнетение биосинтеза хрящевого матрикса. Этот феномен обычно называют процессом дедифференциации.
Однако при определенных условиях фенотип хондроцитов (например, после перенесения клеток из монослойной в суспензионную культуру) может быстро восстанавливаться. Происходит редифференциация, при которой активируется ряд генов, участвующих в процессе дифференцировки клеток, в том числе гены, кодирующие компоненты системы передачи сигналов одного из цитокинов - IL-6. Напротив, экспрессия некоторых других генов угнетается. В частности, угнетение затрагивает ген фактора роста соединительной ткани (CTGF). Главным признаком редифференциации является возобновление экспрессии специфических компонентов экстрацеллюлярного матрикса, хотя при этом могут частично сохраняться как появившаяся при дедифференциации экспрессия неспецифических продуктов биосинтеза, в частности, коллагена I типа, так и измененная структура хондроцита.
Для поддержания фенотипа зрелого хондроцита необходимо присутствие нормального полноценного хрящевого матрикса. В норме именно структурные особенности матрикса стабилизируют фенотип клеток. Это заключение подтверждается тем фактом, что при культивировании срезов хряща, т.е. при сохранении матрикса, фенотип хондроцитов не изменяется на протяжении длительного времени культивирования (до 9 недель). В условиях патологии фенотип хондроцита изменяется, а задачей терапии является его восстановление.
Метаболические процессы в клетках хрящевой ткани
Хондроциты, как было указано выше, - это единственная разновидность клеток, представленная в зрелой хрящевой ткани, и именно поэтому только они могут служить источником для формирования внеклеточного матрикса. Продукция матрикса и поддержание его структурной целостности на протяжении жизни организма - основные функции хондроцитов. Именно хондроциты осуществляют биосинтез всех специфических компонентов матрикса. Кроме того, хондроциты контролируют протекающие в матриксе процессы сборки надмолекулярных структур (например, агрегатов агрекана и коллагеновых фибрилл) и течение катаболических реакций.
Как мы уже подчеркивали, численность хондроцитов относительно невелика. Они могут обеспечить формирование матрикса только за счет высокой метаболической (анаболической и катаболической) активности каждой клетки. Эта активность, наиболее выраженная в эмбриональном и раннем постнатальном онтогенезе, является одним из характерных свойств хондроцитов.
Метаболическая активность хондроцитов, за исключением общих для всех клеток процессов, обеспечивающих их собственную жизнедеятельность, направлена на построение и поддержание матрикса. Ее целесообразно рассмотреть после того, как будет представлена характеристика структурных компонентов матрикса и действующих в нем ферментов. Здесь мы лишь обратим внимание на те условия, в которых осуществляются метаболические функции хрящевых клеток.
Относительно немногочисленные клетки хрящевой ткани (хондробласты-хондроциты) должны обеспечить образование и последующее поддержание в состоянии динамического равновесия больших масс экстрацеллюлярного матрикса. Свою задачу клетки хряща выполняют в особых условиях: они функционируют в ткани, бедной кровеносными сосудами, а в суставных хрящах взрослых организмов - в бессосудистой ткани. Если хрящи других локализаций, например межреберные, получают необходимые для метаболизма материалы из капилляров надхрящницы (перихондрия), то в суставном хряще, лишенном перихондрия и отделенным пограничной линией от субхондральной кости, возможности получения этих материалов из крови отсутствуют.
Это означает, что в зрелом суставном хряще хондроциты, удаленные от кровеносных сосудов, получают исходные материалы для метаболических процессов только из омывающей суставную поверхность СЖ за счет их проникновения сквозь толщу матрикса. Физическим механизмом, осуществляющим такое проникновение, является диффузия - перемещение находящихся в растворе молекул из области с более высокой концентрацией в область более низкой концентрации до достижения равномерного распределения молекул растворенного вещества среди молекул растворителя.
Скорость диффузии между полярными и неполярными молекулами отчетливо различается. Но интенсивность диффузии всех низкомолекулярных веществ вполне достаточна для того, чтобы обеспечить метаболические потребности хондроцитов по всей толщине суставного хряща, даже в наиболее массивных участках хрящей тазобедренного сустава человека, где толщина хряща достигает 3,5-5 мм. Исключение составляет кислород; его концентрация в СЖ очень низкая. При реально существующей в синовии концентрации кислорода (3-10 х Ю-8 моль/мл) диффузия обеспечивает проникновение кислорода только до глубины около 1,8 мм. Клетки, расположенные в более удаленных от суставной поверхности слоях хряща, оказываются в условиях дефицита кислорода. Вследствие этого метаболические процессы в хондроцитах различных слоев хряща протекают с неодинаковой активностью. Это - еще одно проявление метаболической неоднородности суставных хрящей.
Метаболизм хондроцитов носит преимущественно анаэробный характер, ибо он осуществляется за счет гликолиза. Такая особенность энергетического обеспечения ткани хряща - приспособительный механизм, позволяющий клеткам функционировать в условиях очень низких концентраций кислорода. Если в межклеточных пространствах мягких тканей парциальное давление кислорода составляет 15-20 мм рт. ст., то в суставном хряще оно не превышает 5-8 мм рт. ст. При этом в базальной зоне хряща оно примерно в 10 раз ниже, чем в поверхностных. Чем ниже концентрация кислорода в матриксе хряща, тем выше интенсивность гликолиза и соответственно - продукция молочной кислоты.
Хондроциты фенотипически адаптированы к анаэробным условиям функционирования. Эксперименты in vitro показали, что по мере повышения степени гипоксии анаболические процессы не только не угнетаются, но даже активируются. Повышается эффективность утилизации глюкозы, что обеспечивает более экономное расходование энергии. Однако при слишком выраженной тканевой гипоксии (такое состояние наблюдается при РА, когда очень резко падает содержание кислорода в СЖ) происходит угнетение экспрессии хондроцитами ряда генов. Уровни мРНК, кодирующих структурные макромолекулы матрикса (коллаген II типа), количество некоторых цитокинов и интегринов в хондроцитах при этом снижается.
В то же время в отличие от клеток других тканей хондроциты дают парадоксальную реакцию на увеличение парциального давления кислорода: угнетением биосинтетических процессов, в частности снижением биосинтеза ДНК и протеогликанов. С возрастом потребление кислорода хондроцитами еще более снижается. Потребление кислорода хондроцитами, особенно поверхностного слоя хряща, понижается при избыточной концентрации глюкозы в СЖ.
Биомеханические свойства хряща
Суставные хрящи выполняют две основные биомеханические функции:
- принимают на себя действие сил сжатия (компрессии), обусловленных тяжестью и развивающимися при движениях нагрузками, способствуя их равномерному распределению и переводу аксиально направленных сил в тангенциальные;
- образуют устойчивые к износу поверхности сочленяющихся элементов скелета.
Поскольку хрящевая ткань содержит очень мало клеток - около 1 % массы ткани, эти свойства практически полностью зависят от внеклеточного матрикса.
С точки зрения биомеханики матрикс хрящевой ткани представляет собой материал, состоящий из двух различных фаз - твердой и жидкой. Твердая фаза включает в себя неволокнистые структурные макромолекулы, в числе которых преобладают агрегаты агрекана и волокнистые структурные макромолекулы, среди которых преобладает коллаген II типа. Жидкая фаза составляет примерно 80 % массы ткани.
Коллагеновые волокна образуют прочную сеть, которая фиксирует агрегаты агрекана и, ограничивая в пространстве отрицательно заряженные макромолекулы агрекана, не позволяет им распространиться в максимальном объеме. Эта сеть (каркас) мало растяжима и обеспечивает прочность хряща на разрыв.
Композитная твердая фаза матрикса функционирует как пористый, проницаемый, скрепленный волокнами материал, набухший водой. Молекулы воды располагаются внутри пространств, занимаемых диффузными агрегатами агрекана, и именно вода, как несжимаемая жидкость, обеспечивает прочность хряща на сжатие. Протеогликановый компонент матрикса, в силу своих полианионных свойств, ответствен за гипергидратированное состояние хряща и, следовательно, играет определяющую роль в формировании прочности к сдавливающим нагрузкам. Существует выраженная положительная корреляция между концентрацией в хряще агрекана и его прочностью на сжатие.
Только менее 1 % молекул воды прочно удерживается коллагеновыми волокнами. Остальные (более 99%) молекулы воды, располагающиеся в межволокнистой субстанции матрикса, достаточно свободны и подвижны. При компрессионных нагрузках эти свободные молекулы вместе с растворенными в воде низкомолекулярными веществами могут перемещаться по матриксу и «выжиматься» из хряща в СЖ. При уменьшении давления происходит движение в обратном направлении - из СЖ в матрикс. Этим объясняется способность хряща к обратимой деформации (упругость).
При движении воды в пористом материале, каким является матрикс, возникает трение, которое в сочетании с некоторыми особенностями твердой фазы (в основном речь идет о сложной системе межмолекулярных связей компонентов матрикса) обусловливает определенную вязкость хрящевой ткани.
Таким образом, двухфазная модель в целом объясняет вязкоупругие биомеханические свойства хряща. Вместе с тем она встречает и возражения. Главное из них - неправомерность объединения всех твердых компонентов в одну фазу. Эксперименты N.D. Broom, Н. Silyn-Roberts показали, что разрушение значительной части агрекановых агрегатов (с помощью гиалуронидазы) практически не отражается на прочности хряща на разрыв и, следовательно, коллагеновые волокна в этой биомеханической функции независимы от агрекана. Вероятно, укрепление коллагеновых волокон за счет взаимодействия коллагенов различных типов более существенно, чем связи между коллагенами и агреканом, поэтому появляются основания рассматривать агрекан и коллагены как две отдельные фазы, что означает переход к трехфазной биомеханической модели хряща (коллагены-агрекан-вода).
Вполне возможно, что на биомеханических свойствах хряща сказывается влияние гликопротеинов. Это означает, что и трехфазная модель недостаточно учитывает всю многокомпонентность хрящевого матрикса. Но независимо от того, какая биомеханическая модель окажется окончательной, очевидно, что нормальное функционирование хряща возможно только при оптимальных количественных и структурных взаимоотношений всех компонентов матрикса.
Хрящевая ткань – это склетечная соединительная ткань, выполняющая опорную, защитную и механическую функции.
Строение хрящевой ткани
Хрящевая ткань состоит из клеток - хондроцитов, хондробластов и плотного межклеточного вещества, состоящего из аморфного и волокнистого компонентов.
Хондробласты
Хондробласты располагаются одиночно по периферии хрящевой ткани. Представляют собой вытянутые уплощенные клетки с базофильной цитоплазмой, содержащей хорошо развитую зернистую эндоплазматическую сеть и аппарат Гольджи. Эти клетки синтезируют компоненты межклеточного вещества, выделяют их в межклеточную среду и постепенно дифференцируются в дефинитивные клетки хрящевой ткани - хондроциты.
Хондроциты
Хондроциты по степени зрелости , по морфологии и функции подразделяются на клетки I, II и III типа. Все разновидности хондроцитов локализуются в более глубоких слоях хрящевой ткани в особых полостях - лакунах .
Молодые хондроциты (I типа) митотически делятся, однако дочерние клетки оказываются в одной лакуне и образуют группу клеток - изогенную группу. Изогенная группа является общей структурно-функциональной единицей хрящевой ткани. Расположение хондроцитов в изогенных группах в разных хрящевых тканях неодинаково.
Межклеточное вещество хрящевой ткани состоит из волокнистого компонента (коллагеновых или эластических волокон) и аморфного вещества, в котором содержатся главным образом сульфатированные гликозоаминогликаны (прежде всего хондроитинсерные кислоты), а также протеогликаны. Гликозоаминогликаны связывают большое количество воды и обуславливают плотность межклеточного вещества. Кроме того, в аморфном веществе содержится значительное количество минеральных веществ, не образующих кристаллы. Сосуды в хрящевой ткани в норме отсутствуют.
Классификация хрящевой ткани
В зависимости от строения межклеточного вещества хрящевые ткани подразделяются на гиалиновую, эластическую и волокнистую хрящевую ткань.
Гиалиновая хрящевая ткань
характеризуется наличием в межклеточном веществе только коллагеновых волокон. При этом коэффициент преломления волокон и аморфного вещества одинаков и потому на гистологических препаратах волокна в межклеточном веществе не видны. Этим же объясняется определенная прозрачность хрящей, состоящих из гиалиновой хрящевой ткани. Хондроциты в изогенных группах гиалиновой хрящевой ткани располагаются в виде розеток. По физическим свойствам гиалиновая хрящевая ткань характеризуется прозрачностью, плотностью и малой эластичностью. В организме человека гиалиновая хрящевая ткань широко распространена и входит в состав крупных хрящей гортани (щитовидный и перстневидный), трахеи и крупных бронхов, составляет хрящевые части ребер, покрывает суставные поверхности костей. Кроме того, почти все кости организма в процессе своего развития проходят через стадию гиалинового хряща.
Эластическая хрящевая ткань
характеризуется наличием в межклеточном веществе как коллагеновых, так и эластических волокон. При этом коэффициент преломления эластических волокон отличается от преломления аморфного вещества и потому эластические волокна хорошо видны в гистологических препаратах. Хондроциты в изогенных группах в эластической ткани располагаются в виде столбиков или колонок. По физическим свойствам эластическая хрящевая ткань непрозрачна, эластична, менее плотная и менее прозрачная, чем гиалиновая хрящевая ткань. Она входит в состав эластических хрящей : ушной раковины и хрящевой части наружного слухового прохода, хрящей наружного носа, мелких хрящей гортани и средних бронхов, а также составляет основу надгортанника.
Волокнистая хрящевая ткань
характеризуется содержанием в межклеточном веществе мощных пучков из параллельно расположенных коллагеновых волокон. При этом хондроциты располагаются между пучками волокон в виде цепочек. По физическим свойствам характеризуется высокой прочностью. В организме встречается лишь в ограниченных местах: составляет часть межпозвоночных дисков (фиброзное кольцо), а также локализуется в местах прикрепления связок и сухожилий к гиалиновым хрящам. В этих случаях четко прослеживается постепенный переход фиброцитов соединительной ткани в хондроциты хрящевой ткани.
Различают следующие два понятия, которые нельзя путать - хрящевая ткань и хрящ. Хрящевая ткань - это разновидность соединительной ткани, строение которой изложено выше. Хрящ - это анатомический орган, который состоит из хрящевой ткани и надхрящницы .
Надхрящница
Надхрящница покрывает хрящевую ткань снаружи (за исключением хрящевой ткани суставных поверхностей) и состоит из волокнистой соединительной ткани.
В надхрящнице выделяют два слоя :
наружный - фиброзный;
внутренний - клеточный или камбиальный (ростковый).
Во внутреннем слое локализуются малодифференцированные клетки - прехондробласты и неактивные хондробласты, которые в процессе эмбрионального и регенерационного гистогенеза превращаются вначале в хондробласты, а затем в хондроциты. В фиброзном слое располагается сеть кровеносных сосудов. Следовательно, надхрящница, как составная часть хряща, выполняет следующие функции: обеспечивает трофикой бессосудистую хрящевую ткань; защищает хрящевую ткань; обеспечивает регенерацию хрящевой ткани при ее повреждении.
Основой опорно-двигательной системы являются хрящевые ткани. Она также входит в состав структур лица, становясь местом крепления мышц и связок. Гистология хряща представлена небольшим количеством клеточных структур, волокнистыми образованиями и питающим веществом. Благодаря этому обеспечивается достаточная амортизационная функция.
Что собой представляет?
Хрящ относится к разновидности соединительной ткани. Особенности строения заключаются в повышенной упругости и плотности, благодаря чему она способна выполнять опорную и механическую функцию. Суставной хрящ состоит из клеток, которые носят название «хондроциты» и основного вещества, где расположены волокна, обеспечивающие эластичность хряща. Клетки в толще этих структур образуют группы или размещены по отдельности. Местоположение обычно около костей.
Разновидности хрящей
В зависимости от особенностей структуры и локализации в организме человека, существует такая классификация хрящевых тканей:
- Гиалиновый хрящ содержит в составе хондроциты, размещены в виде розеток. Межклеточное вещество значительнее по объему, чем волокнистое, а нити представлены только коллагеном.
- Эластический хрящ содержит два вида волокон - коллагеновые и эластичные, а клетки расположены столбиками или колонами. Этот вид ткани обладает меньшей плотностью и прозрачностью, имея достаточную эластичность. Эта материя составляет хрящи лица, а также структуры средних образований в бронхах.
- Волокнистый хрящ - это соединительная ткань, которая выполняет функции крепких амортизационных элементов и имеет в составе значительное количество волокон. Локализация волокнистого вещества находится по всему опорно-двигательному аппарату.
Свойства и особенности строения хрящевой ткани
На гистологическом препарате видно, что клетки такни располагаются рыхло, находясь в обилии межклеточного вещества. Все виды хрящевой ткани способны принимать на себя и противодействовать силам сжатия, которые возникают во время движений и нагрузки. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение тяжести и уменьшение нагрузки на кость, что приостанавливает ее разрушение. Скелетные зоны, где постоянно происходят процессы трения, также покрыты хрящом, что позволяет уберечь их поверхности от чрезмерного износа. Гистология этого вида ткани отличается от других структур большим количеством межклеточного вещества, а клетки расположены в ней рыхло, образуют скопления или находятся по отдельности. Основное вещество хрящевой структуры задействовано в процессах углеводного обмена в организме.
Этот вид материала в теле человека, как и остальные, имеет в своем составе клетки и межклеточное вещество хряща. Особенность в небольшом количестве клеточных структур, благодаря чему обеспечиваются свойства ткани. Зрелый хрящ относится к рыхлой структуре. Эластичные и коллагеновые волокна выполняют в нем опорную функцию. Общий план строения включает только 20% клеток, а все остальное - волокна и аморфное вещество. Это связано с тем, что вследствие динамической нагрузки сосудистое русло ткани выражено слабо и поэтому она вынуждена питаться за счет основного вещества хрящевой ткани. Кроме этого, количество влаги, что находится в нем, выполняет амортизационные функции, плавно снимая напряжение костных тканей.
Из чего состоят?
Трахея и бронхи состоят их гиалинового хряща. Каждая разновидность хряща обладает уникальными свойствами, что вызвано отличием в расположении. Строение гиалинового хряща отличается от остальных меньшим количеством волокон и большим наполнением аморфным веществом. В связи с этим он не способен выдерживать сильные нагрузки, так как его ткани разрушаются от трения костей, однако, имеет довольно плотную и твердую структуру. Поэтому характерно, что их этого вида хряща состоят бронхи, трахеи и гортань. Скелетная и опорно-двигательные структуры образованы преимущественно волокнистым веществом. К его разновидности относятся часть связок, соединенная с гиалиновым хрящом. Эластичная структура занимает промежуточное местонахождение относительно этих двух тканей.
Клеточный состав
Хондроциты не обладают четкой и упорядоченной структурой, а чаще располагаются полностью хаотично. Иногда их скопления напоминают островки с большими областями отсутствия клеточных элементов. При этом вместе расположены зрелый тип клеток и молодой, который называется хондробласты. Они образуются надхрящницей и имеют интерстициальный рост, а в процессе своего развития продуцируют различные вещества.
Хондроциты - это источник компонентов межклеточного пространства, именно благодаря им имеется такая химическая таблица элементов в составе аморфного вещества:
Гиалуроновая кислота содержится в аморфном веществе. - белки;
- глюкозаминогликаны;
- протеогликаны;
- гиалуроновая кислота.
В эмбриональный период большинство костей представляет собой гиалиновые ткани.
Строение межклеточного вещества
Оно состоит из двух частей - это волокна и аморфное вещество. При этом фибриллярные структуры расположены в ткани хаотично. На гистологию хряща влияет выработка его клетками химических веществ, ответственных за плотность прозрачность и упругость. Особенности строения гиалинового хряща заключаются в наличии только коллагеновых волокон в его составе. Если выделяется недостаточное количество гиалуроновой кислоты, то это разрушает ткани вследствие дегенеративно-дистрофических процессов в них.
Кровоток и нервы
Структуры хрящевой ткани не имеют нервных окончаний. Болевые реакции в них представлены только с помощью костных элементов, при этом хрящ уже будет разрушен. Это обуславливает большое количество нелеченных заболеваний этой ткани. На поверхности надхрящницы представлено немного нервных волокон. Кровоснабжение представлено плохо и сосуды не проникают вглубь хряща. Поэтому питательные вещества поступают в клетки посредством основного вещества.
Функции структур
Из этой ткани формируется ушная раковина. Хрящ является связующей частью опорно-двигательного аппарата человека, однако иногда встречается и в других частях тела. Гистогенез хрящевой ткани проходит несколько этапов развития, благодаря чему она способна обеспечивать опору, в то же время быть полностью эластичной. Они также входят в состав наружных образований тела таких как, хрящи носа и ушных раковин. К ним крепятся к кости связки и сухожилия.
Возрастные изменения и болезни
Строение хрящевой ткани с возрастом изменяется. Причины этого кроются в недостаточном поступлении к ней питательных веществ, вследствие нарушения трофики возникают заболевания, способные разрушить волокнистые структуры и вызвать перерождение клеток. У молодого организма намного больше запас жидкости, поэтому питание данных клеток достаточное. Однако возрастные изменения вызывают «высыхание» и окостенение. Воспаление из-за бактериальных или вирусных агентов способно вызвать дистрофию хряща. Такие изменения называются «хондроз». При этом он становится менее гладкий и не способен выполнять свои функции, так как его природа изменяется.
Признаки того, что ткань разрушена, видны во время анализа на гистологию.
Как ликвидировать воспалительные и возрастные изменения?
Чтобы вылечить хрящи, используются препараты, способные восстановить самостоятельное развитие хрящевой ткани. К ним относятся хондропротекторы, витамины и средства, которые содержат гиалуроновую кислоту. Важна правильная диета с достаточным количеством белка, ведь это стимулятор регенерации организма. Показано поддерживать организм в тонусе, ведь избыточная масса тела и недостаточная физическая нагрузка вызывают разрушение структур.
Больной мозг не знает, что такое радость, любовь, познание мира. Другими словами, если у человека заболевает мозг, то он лишается всего того, ради чего вообще живет.
Ткани головного мозга на 60% состоят из полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Раньше врачи не видели никакой связи между жирами, которые мы употребляем вместе в пищей, и жирами, из которых состоит головной мозг. Они полагали, что у мозга есть некая своя защита от составляющих нашей пищи. Уже сегодня доказано противоположное. Когда человек с пищей употребляет много вредных жиров, то возможны отклонения в работе мозга. В организм должны поступать «правильные» жиры, которые будут способствовать нормальному функционированию нашего мозга. Идеально - это поступление Омега-6 и Омега-3 полиненасыщенных жирных кислот, соотношение которых 1:1. Сегодня в природе наметился некий дисбаланс: на 20-30 потребляемых грамм Омега-6 приходится всего 1 грамм Омега-3. А грудной ребенок зачастую получает с грудным молоком матери и вовсе недопустимое значение Омега-6 (до 45 грамм).
Пищевой рацион людей был подвергнут существенным изменениям, что привело к нехватке Омега-3. Притом эта нехватка порой достигает 80%. Мы стали больше употреблять масла, богатого Омега-6 (подсолнечное, кукурузное и т.д.) и сократили, а то и вовсе ликвидировали потребление таких масел как льняное, конопляное и соевое (богатых Омега-3). Современный человек вынужден покупать в магазинах рыбу, выращенную искусственным путем, злаки, которых лишили при молотьбе сердцевины, которая богата на жиры. Практически во всех продуктах добавляется огромное количество сахара, а он принимает участие в синтезе ферментов вместе с жирными кислотами.
В результате всего этого эти две кислоты борются между собой за владение одними и теми же ферментами. И та кислота, которой поступает в организм больше, выигрывает.
Дисбаланс жирных кислот в организме приводит к целому ряду болезней, среди которых аутизм, мигрень, проблемы с памятью, шизофрения, депрессия и так далее.
Поэтому профессионалы в области питания настаивают на том, что в свой рацион мы должны добавлять продукты содержащие Омега-3 (морскую рыбу, морепродукты, яйца, семена льна, орехи, соевые бобы, сыр тофу, тыкву, шпинат и т.п.). А чтобы обеспечить свой организм качественными Омега-6 советуют покупать качественные растительные масла холодного отжима, также употреблять яйца, орехи, мясо птицы. Помните, что норма употребления жира - 1-1,3 грамм на килограмм веса! Если не получается придерживаться всех правил правильного питания, то чтобы поддержать оптимальный баланс полезных жиров принимайте хотя бы рыбий жир в капсулах.
Основные рецепты народных методов очищения сосудов головного мозга
* Для более эффективного очищения сосудов головного мозга желательно сначала почистить кишечник и печень.
Очищение сосудов мозга чесноком
Этот рецепт поможет как при склерозе, так и при спазме сосудов и сердечной одышке.
Головку чеснока раздавим и зальем 1 стаканом нерафинированного растительного масла, настоим сутки в холодильнике и начнем чистку сосудов головного мозга.
По 1 чайной ложке, смешанной с таким же количеством лимонного сока, принимаем полученную лечебную смесь перед едой, желательно три раза в день курсом от 1 до 3 месяцев.
Настой чеснока и лимона - еще один замечательный способ почистить сосуды
Берем крупную головку чеснока и два лимона. Почистим и раздавим чеснок
, выжмем сок из лимона. Зальем полученную смесь 1 литром теплой кипяченой воды и оставим для настаивания на пару суток.
Процеженный настой принимаем трижды в сутки по 1 ст. ложке в течение двух недель.
Настойка цветков клевера
Для приготовления настойки берем 1 стакан цветков клевера на пол-литровую банку и заливаем водкой. Далее оставим на 2 недели и процедим.
Принимаем по 1 ч.ложке настоя на 50 мл чая или кипяченой воды дважды в день в течение месяца.
Очищение сосудов с помощью меда и грецких орехов
Измельчаем 5 шт. грецких орехов, добавим к ним 1 ст. ложку липового меда и по 1 щепотке измельченного имбиря и корицы и на сутки помещаем смесь в холодильник . Принимаем перед едой по 1 ст. ложке.
И, наконец, - один из самых вкусных методов очищения!
Каждое утро натощак съедаем 3 шт. грецких орехов, 1 мандарин и горсточку изюма. Через полчаса выпиваем 1 стакан воды, а уже через 15-20 минут можно и позавтракать.
Будьте здоровы!
Недавно ученые взялись за старых людей, чей мозг не показывает выраженных признаков старения после 80 лет.
Как сохранить молодой мозг после 80 лет?
Рассказ о суперэйджерах, передней поясной извилине и нейронах фон Экономо, а также рекомендации, что делать.
Cейчас мы активно двигаемся в информационную эпоху, где знания и технологии становятся самым дорогим капиталом. А орудие их производство – это мозг. Мозг тоже стареет и его эффективность падает со временем.
Старение мозга сопровождается "типичным" снижением когнитивных способностей или, в некоторых случаях, более тяжелыми когнитивными нарушениями, называемыми деменцией.
Медицина давно изучает проблемы с мозгом, но недавно ученые взялись за старых людей, чей мозг не показывает выраженных признаков старения после 80 лет. Исследователи отошли от традиционного подхода в изучении болезни Альцгеймера, когда под прицелы изысканий попадает пострадавший мозг и сосредоточились на мозге, работающем лучше, чем у большинства.
Термин «супеhэйджеры» (SuperAgers) придумали в 2007 году ученые из Northwestern’s Cognitive Neurology и Alzheimer’s Disease Center при Northwestern University Feinberg School of Medicine. Они исследовали группу суперэйджеров и выявили у них те закономерности, которые позволяют сохранять здоровый и активный мозг и после 80 лет. Например, 89-летний, Дональд имеет те же когнитивные (познавательные) навыки, что и 25-летние. Пожилой мужчина на своем примере продемонстрировал, что ухудшение работы мозга не является с возрастом неизбежным.
Среднестатическое ухудшение работы мозга с возрастом
Итак, ученые установили три ключевых особенности мозга когнитивных суперэйджеров:
1. Более толстую кору головного мозга в ряде ключевых участков.
Обычные люди теряют объем коры головного мозга вдвое быстрее, чем суперэйджеры. В ходе 18-месячного исследования удалось обнаружить, что работа мозга у суперэйджеров ухудшается гораздо медленнее, чем у их пожилых сверстников. Используя магнитно-резонансную томографию, ученые в течение 18 месяцев измеряли толщину коры головного мозга у 24 суперэйджеров и 12 других людей (контрольной группы) из той же возрастной категории, чтобы определить приблизительное состояние главного органа центральной нервной системы.
Годовое снижение процента толщины коры между первым и вторым визитом у суперэйджеров составило 1.06, тогда как у контрольной группы - 2.24. Предыдущие исследования показали, что кора головного мозга у суперэйджеров толще, чем у тех, кто "стареет по обычному плану".
Различные участки мозга у суперэйджеров (красные столбики) гораздо лучше работают, чем у их ровесников (зеленые столбики), и почти так же, как у молодых людей (синие столбики)
2. Меньшее количество амилоидных бляшек в нейронах. Здесь все просто. Это общий маркер старения мозга, неспецифический.
3. Огромное количество и размеры особых веретеновидных нейронов в передней поясной коре (клетки вон Экономо) – это самое интересное, так как это самый специфический маркер суперэйджеров!! Передняя поясная извилина была заметно толще и занимала большую площадь мозга, чем в контрольной группе. Что же это за такой отдел мозга?
Передняя поясная кора
Передняя поясная кора (ППК, ACC) - лобная часть поясной коры, напоминающая по виду «ошейник» вокруг мозолистого тела. Она участвует в выполнении когнитивных функций, таких как ожидание награды, принятие решений, эмпатии, управление импульсивностью и эмоциях. Анатомически ППК может быть разделена на когнитивную (дорсальную) и эмоциональную (рострально-вентральную) компоненты.
Дорсальная часть ППК связана с префронтальной корой и теменной корой, а также двигательной системой и фронтальными глазными полями, что делает её центральным участком обработки «нисходящих» (связанных с целеполаганием) и «восходящих» (связанных с сиюминутными решениями) стимулов и посылкой контрольных сигналов в другие области мозга.
Напротив, рострально-вентральная часть связана с миндалевидным телом, прилежащим ядром, гипоталамусом и передней островковой корой и выполняет функции оценки характерных признаков эмоциональной и мотивационной информации. Имеются данные, что ППК особенно активна тогда, когда для решения задачи требуется приложить мысленное усилие или сконцентрироваться. Итак, это самый важный аспект – для сохранения здоровой передней поясной извлилины важно прикладывать усилия!
Нейроны фон Экономо или веретенообразные нейроны.
Количество клеток фон Экономо у суперэйджеров в пять (5!) раз больше, чем в контрольной группе аналогичного возраста. Нейроны фон Экономо играют ключевую роль в передаче социально значимой информации и они влияют на память и активность связанных с ППК отделов мозга. Они найдены только в двух очень ограниченных районах головного мозга гоминид: в передней поясной коре (ППК) и во фронтоинсулярной коре.
Скорее всего, именно эти клетки обеспечивают анатомический базис для существования сложного социального поведения человека. Это крупные нейроны (примерно в 4 раза больше остальных клеток слоя). Характерно, что все обладатели этих нейронов, и приматы, и слоны, и китообразные - животные с самым развитым социальным поведением среди млекопитающих.
Эти нейроны - обязательное нейронное приспособление в очень большом мозге, Эти нейроны возбуждаются на самые разнообразные просоциальные стимулы - и положительные, и отрицательные.
У человека эти структуры активируются при переживании чувства вины, негодования, смущения, возмущения несправедливостью , также они активны в сопереживании чужому горю, формировании эмпатии, материнской заботе, романтической любви и потребности в социальной справедливости.
Сразу после рождения начинается их бурное образование и пролиферация, достигающие пика в районе 8 месяцев (момент, когда у младенца формируется первичное чувство «я», ребенок становится способен отличать себя от матери и начинает различать лица окружающих, в частности опознавать родственников и пугаться при виде незнакомцев). После этого общее число нейронов плавно снижается, в основном преобладают процессы миграции и кластеризации, и к четырехлетнему возрасту формируется уже в конечном, «взрослом» виде.
Этот возраст связывают с окончательным формированием ядра личности и социального интеллекта; кроме того, именно на этот момент приходится большинство дебютов заболевания аутизмом у детей.
Также активность веретеновидных нейронов вероятно связана с самоосознанностью. В инсулярной же коре нейроны этих типов являются связующим звеном между внутренним висцеральным мониторингом и высшими психическими процессами. Мониторинг внутренних ощущений, судя по всему, критично значим в формировании когнитивных процессов, например «самоосознания» и чувства «внутреннего я». Как итог у человека стали возможными уникальная функциональная активность и развитость социального интеллекта за счет возросшего мониторинга за собственным психофизиологическим состоянием.
Современное предположение учёных, добавляющее важность этим исследованиям, состоит в том, что, развившись, эти нейроны случайно послужили причиной возникновения самоосознания, когда живое существо "сочувствует само себе" .
Также считается, что интуиция основана на работе этих мощных клеток. Быстрые эмоционально окрашенные оценки, основанные на вероятностной логике, которые мы называем «интуитивными решениями», встречаются гораздо чаще, чем на это принято обращать внимание. ACC и FI активируются в условиях необходимости быстро принимать решения в обстоятельствах неопределенности, а также, по умолчанию, при разнообразных социальных взаимодействиях.
Например, как элемент чувства юмора, доверия или веры, эмпатии или негативно-пренебрежительной оценки душевного состояния собеседника. Работают как реле в комплексной оценке сложных социальных ситуаций и быстрого реагирования на меняющиеся условия. Эти функции критично значимы для человека в реализации его социального поведения.
Веретенообразные нейроны - это филогенетически и онтогенетически юные клетки. Число их крайне ограничено, каждый нейрон на счету, и при этом они несут критически важную функцию. Всё это делает их очень чувствительными к повреждающим и неблагоприятным внешним воздействиям . У суперэйджеров в пять раз больше веретеновидный нейронов в поясной коре, чем в контрольной группе.
Что делать?
Ключ к мозгу суперэйджера – это сохранение максимально большого количества веретеновидных нейронов фон Экономо в передней поясной извилине.
1. Решать суперсложные задачи.
Все, что требует преодоления дискомфорта, максимального сосредоточения и волевых усилий. Для того, чтобы стать суперэйджером, надо решать очень трудные задачи, не важно – физические или умственные. То есть, очень интенсивные упражнения и очень напряженные усилия мозга. Разумеется, речь идет не о решении кроссвордов и прогулках в парке раз в день.
2. Сохранять когнитивную гибкость.
Поясная кора важна для переключения с разных фокусов, позиций, точек зрения. Чем выше ваш консерватизм, тем меньше ваша когнитивная гибкость и активность поясной извилины. Постоянно интересуйтесь новым, осваивайте новое, новые продукты, концепции, вещи, музыку, людей. Не замыкайтесь в своих предпочтениях.
3. Активные социальные взаимодействия.
Чем выше уровень открытых добрых социальных коммуникаций, тем лучше работает ППК. Это могут быть друзья, семья, группы по интересам – что угодно, но этого вашему мозгу нужно много. Снижение социальной активности приводит к снижению активности ППК. Социальная интуиция, эмпатия, насыщенные глубокие эмоции, сострадание - это полезно для ППК.
4. Высокий уровень осознанности и осмысления.
Наличие индивидуальных смыслов, осознанности активирует и поддерживает активность нейронов фон Экономо. Практикуйте свой собственный икигай и никогда не довольствуйтесь простыми популярными фастфудными решениями для самоидентификации. опубликовано
