Хрящ — це тверда, але гнучка тканина, яка покриває кінці кісток у суглобі. Він також надає форму й підтримку іншим частинам тіла, таким як вуха, ніс і трахеї. Здоровий хрящ допомагає рухатися, дозволяючи кісткам ковзати одна над одною. Він також захищає кістки, утримуючи їх від тертя одна об одну.
Травмований, запалений або пошкоджений хрящ може викликати такі симптоми, як біль і обмеження рухів . Це також може призвести до пошкодження та деформації суглобів. Хрящ формується в процесі розвитку, який називається «хондрогенез». Отримані хондроцити (клітини хрящової тканини) здатні створювати велику кількість позаклітинного колагенового матриксу та основної речовини, утворюючи хрящ. У цій статті ми спробуємо пояснити гістологію, склад і формування цієї ключової структури в усіх людей.
Зміст
Гістологія.
Хрящ більш жорсткий і менш гнучкий, ніж м’яз , хрящ не такий твердий, як кістка. Ці властивості дозволяють хрящу служити опорною структурою , щоб утримувати канали відкритими або забезпечувати правильний рух.
Приклади каналів включають перстнеподібний хрящ (гортань) і кіль трахеї, тор труби в отворі слухової труби та вушну раковину.
Хондрогенез — це процес, за допомогою якого хрящ утворюється з конденсованих мезенхімальних клітин, які експресують колаген I, III і V. Цей процес також включає диференціювання хондропрогеніторних клітин, які секретують молекули ( агрекан і колаген типів II, IX і XI), які утворюють позаклітинний матрикс. Хондробласти, які потрапляють у матрикс, називаються хондроцитами і є основним типом спеціалізованих клітин, що містяться в хрящі.
Хондроцити відповідають за виробництво великої кількості колагену, позаклітинного матриксу та основної речовини, багатої протеогліканами та еластиновими волокнами.
Важливо відзначити, що поділ клітин у хрящі є дуже повільним процесом, і ріст хряща складається з незрілого хряща, який розвивається, вступаючи в процес дозрівання.
Крім того, хрящ має дуже повільний оборот і його важко відновити, оскільки хрящова тканина аваскулярна та аневральна. Його зростання зазвичай кількісно визначається не збільшенням розміру або маси самого хряща, а його біомеханічними властивостями.
Суглобовий хрящ.
Залежно від характеристик позаклітинного матриксу, суглобовий хрящ класифікується на 3 типи:
Еластичний хрящ.
У цій тканині хондроцити розташовані в еластичних волокнах, які утворюють ниткоподібний матрикс. Ця матриця складається з глікозаміногліканів, протеогліканів і глікопротеїнів адгезії. Поєднується з еластичними пластинками і колагеном II типу. Еластичний хрящ має надхрящя, яке є шаром щільної сполучної тканини неправильної форми, розташованої навколо хряща, який не залежить від суглоба;
Гіаліновий хрящ.
У свіжому стані гіаліновий хрящ має однорідний і напівпрозорий (склоподібний) вигляд. У дорослих виявляється на суглобових поверхнях рухомих суглобів (діартроз), у стінках дихальних шляхів (носа, гортані, трахеї та бронхів), у реберних хрящах та епіфізарних пластинках росту кісток. Позаклітинний матрикс гіалінової тканини однорідний і склоподібний, багатий колагеном типу II, протеогліканами, такими як аггрекан, і глікопротеїнами, такими як хондронектин.
Агрекан є найбільш поширеним протеогліканом у гіаліновому хрящі. Сотні цих молекул нековалентно пов’язані зв’язуючими білками з довгими полімерами гіалуронової кислоти (гіалуронату).
Хондронектин — мультиадгезивний глікопротеїн, який відіграє ключову роль у структурі хряща. Він специфічно зв’язується з глікозаміногліканами, колагеновими волокнами типу II та інтегринами та опосередковує адгезію хондроцитів до позаклітинного матриксу.
Хондроцити — це хрящові клітини , які займають відносно невелику масу гіалінового хряща. Вони вбудовані в позаклітинний матрикс, зокрема в порожнини, відомі як лакуни, які виглядають як дуже маленькі білі озера при спостереженні під оптичним мікроскопом. Хондроцити важливі для синтезу та підтримки компонентів позаклітинного матриксу.
Слід зазначити, що під мікроскопом хондроцити зазвичай мають неправильну форму. Це пояснюється тим, що хрящові клітини та позаклітинний матрикс зазвичай зменшуються під час впливу гістологічних препаратів. У живих тканинах і правильно підготовлених зрізах хондроцити повністю заповнюють їх прогалини.
Волокнисто-хрящова структура.
За будовою це поєднання гіалінового хряща і щільної сполучної тканини. Завдяки своїй структурі основні функції фіброзного хряща полягають у тому, щоб діяти як абсорбуючий і стійкий пристрій проти розтягування, стиснення та розриву. З цієї причини волокнистий хрящ знаходиться в лобковому симфізі, міжхребцевих дисках, грудинно-ключичних і скронево-нижньощелепних суглобах, менісках колін, у трикутному волокнисто-хрящовому комплексі зап’ястя і в деяких місцях приєднання сухожиль і зв’язок.
Кожен тип має різну кількість еластину та колагену. Суглобовий хрящ — це гладка біла тканина , яка покриває кінці кісток, де вони з’єднуються, утворюючи суглоби. Здоровий суглобовий хрящ дозволяє суглобам рухатися і ковзати один об одного з дуже невеликим тертям, але він піддається пошкодженням і травмам , а також нормальному зносу з часом.
Функція суглобового хряща залежить від молекулярного складу позаклітинного матриксу (ECM), який складається в основному з протеогліканів і колагену. Як згадувалося вище, основним протеогліканом у хрящі є агрекан, який утворює великі агрегати з гіалуронаном і має негативний заряд для утримання води в тканині. Колаген (переважно типу II) обмежує протеоглікани та допомагає підтримувати їх структуру.
Таким чином, ICM функціонує, реагуючи на сили розтягування, зсуву та стиснення, які відчуває хрящ під час механічних рухів, таких як звичайна ходьба або рухи з навантаженням.
Крім того, глікопротеїн, відомий як лубрицин, який у великій кількості міститься в поверхневому шарі хряща та синовіальній рідині, відіграє важливу роль у змащуванні та захисті хряща від зношування.
Шари
Шари хряща в суглобах визначені зонами. Починаючи від субхондральної кістки, є рубець (правильна, хвиляста, кальцифікована лінія), який глибоко сягає базального шару і відокремлює справжній суглобовий хрящ від глибокого хряща, який є залишком початкового хряща від поздовжнього росту в дитинстві.
Далі йде глибокий базальний шар, що складається з колагену типу II, який перпендикулярний суглобу і перетинає лінію припливу. Цей базальний шар також містить найвищу концентрацію протеогліканів, а круглі хондроцити в цьому шарі розташовані стовпчиками.
Проміжна зона прилягає до базального шару з похилою або хаотичною організацією колагену II типу. Ця область являє собою найтовстіший шар круглих хондроцитів з рясним вмістом протеогліканів.
Нарешті, є поверхневий шар, також відомий як тангенціальна зона. Цей шар містить колаген типу II, який орієнтований паралельно суглобу. Замість округлих хондроцитів в ній містяться плоскі хондроцити, а також конденсовані колагенові волокна і протеоглікани. Ця область також є єдиною областю, де були ідентифіковані клітини-попередники хряща.
Травми хряща.
Травма може мати дегенеративне походження, тобто тривале тертя, повторювані фізичні навантаження, зміни осі нижніх кінцівок, надмірна вага, наявність ушкоджень меніска та зв’язок можуть призвести до ерозії або прогресуючого зносу хряща та глобального руйнування суглоба.
В інших випадках для зміни структури хряща достатньо наявності травми, це травматичні ушкодження. Пошкодження або дегенерація гіалінового хряща зазвичай називають хондромаляцією.
Чому болить?
Один аспект, який слід підкреслити щодо гіалінового хряща, полягає в тому, що в ньому відсутні нервові закінчення, тому болить не хрящ, а скоріше кістка, що знаходиться безпосередньо під ним, синовіальна оболонка, яка покриває суглоб, зв’язки, сухожилля або м’язи, які, ймовірно, відповідають за біль у суглобах.
Чи може така травма зажити сама по собі?
У суглобовому хрящі відсутні кровоносні судини , тому він має низьку здатність до регенерації. Ще однією проблемою є обмеженість клітинної тканини і погана здатність хондроцитів мігрувати до пошкоджених ділянок. Було встановлено, що невеликі пошкодження розміром близько 1 мм можна відновити самостійно, але більші пошкодження потребують більш специфічного лікування.
Чи впливає вік на ці травми?
Так, з віком , і як це може статися зі шкірою та іншими тканинами, хрящ втрачає свої високоеластичні та регенеративні властивості , тому прогноз і лікування цих ушкоджень можуть бути різними.
Чи можна запобігти цим травмам?
Існують різні фактори, на які ми можемо діяти. По-перше, вага тіла, оскільки, підтримуючи адекватну вагу, ми зменшуємо навантаження, яке має нести суглобовий хрящ, і сприяємо його збереженню. З іншого боку, регулярні та помірні фізичні вправи, крім того, що допомагають контролювати масу тіла, сприяють живленню хрящів за рахунок руху та стимулу навантаження.
Прийом хондропротекторів (колагену, гіалуронової кислоти, хондроїтину сульфату, глюкозаміну) ще науково не підтвердив регенераційну здатність хряща, але вони можуть запропонувати полегшення симптомів при травмах легкого та середнього ступеня тяжкості.
