Какие функции выполняет гиалиновый хрящ где он находится кратко
Обновлено: 04.07.2024
Функции хрящевой соединительной ткани и костной ткани многогранны и имеют важное значение для всего организма. Кости и хрящи формируют осевой скелет, обеспечивая опору и защиту внутренним органам. Благодаря суставам, человек может выполнять движения и перемещаться. Различные заболевания опорно-двигательного аппарата способны резко ухудшать качество жизни пациента и приводить к инвалидизации.
Строение и функции хрящевой ткани
В организме взрослого человека хрящевая ткань входит в состав многих анатомических структур. Она бывает нескольких разновидностей:
- Эластическая (формирует ушные раковины и наружный слуховой проход, хрящи гортани и надгортанник);
- Гиалиновая (располагается в зонах роста трубчатых костей, в скелете эмбриона, на суставных поверхностях, в стенках дыхательной системы);
- Волокнистая (локализуется в межпозвоночных дисках, лонном симфизе и местах прикрепления связок и сухожилий к костным структурам). [1, 2].
Большинство хрящей состоит из надхрящницы и собственно хрящевой пластинки. [1]. Последняя содержит в себе клетки и межклеточное вещество, сформированное аморфным матриксом, коллагеновыми и эластиновыми волокнами. Клеточный состав представлен хондроцитами трёх типов: хондрокластами, хондробластами и прехондробластами.
Различают следующие функции хрящевой ткани человека:
- механическая (защитная);
- опорно-двигательная и амортизационная;
- костнообразующая;
- формообразующая;
- обменная (метаболизм воды и минералов). [1].
Костная ткань бывает двух видов: пластинчатая и грубоволокнистая. Она является основным структурным компонентом костей. Последние, в свою очередь, подразделяются на трубчатые, губчатые и плоские. Каждая кость состоит из нескольких основных частей:
- надкостница;
- кость;
- эндоост;
- костномозговой канал в середине трубчатых костей;
- суставные хрящи на окончаниях трубчатых костей.
Клеточный состав костной ткани представлен остеоцитами, остеокластами и остеобластами. Они располагаются в межклеточном матриксе, на 70% состоящем из неорганических соединений (преимущественно кристаллов фосфатов кальция — гидроксиапатита) и на 30% — из органических веществ (коллагеновых волокон, межклеточного матрикса). Костная ткань выполняет в организме 2 основных функции — скелетная (опорная) и защитная (грудная клетка, череп), а также участвует в процессах кроветворения.
Под влиянием возрастных изменений, системных заболеваний и неблагоприятных факторов, кости способны разрушаться, что может приводить к необратимым последствиям для организма.
Почему важна профилактика заболеваний опорно-двигательной системы
Костная и хрящевая ткани выполняют важную функцию в организме. Вместе с мышцами и связками они формируют опорно-двигательный аппарат, который испытывает огромную нагрузку в течение всей жизни человека. Чтобы предупредить заболевания опорно-двигательного аппарата, врачи рекомендуют проводить ежедневную профилактику и придерживаться принципов здорового образа жизни.
Человек должен давать организму адекватную физическую нагрузку, правильно питаться, отказаться от вредных привычек и исключить факторы, негативно влияющие на состояние костно-хрящевой системы (подъём тяжестей, перепады температур, недостаток витаминов и минералов и т.д.). Основой профилактики является лечебная физическая культура (ЛФК).
Существуют специальные комплексы упражнений, направленные на укрепление костной, хрящевой и мышечной ткани, разработку суставов и увеличение их мобильности, лечение определённых патологий (остеохондроз, артроз, плоскостопие и другие). Любой гимнастический комплекс содержит в себе разминку (7-10 минут) и основную часть. Тренировки проводятся 2-3 раза в неделю во второй половине дня. В одно занятие обычно включается 5-10 упражнений, которые повторяются по кругу. Каждый подход состоит из 20-30 повторений. Отдых между упражнениями составляет не более 2 минут. [2].
При наличии конкретного заболевания гимнастический комплекс подбирается индивидуально врачом ЛФК. Также назначаются медикаментозные средства, направленные на уменьшение симптомов болезни и восстановление хрящевой ткани. Одним из таких препаратов является Терафлекс. Он стимулирует регенерацию хрящевых структур, замедляет процессы разрушения хрящевой ткани. После приёма Терафлекса в течение 3-6 мес снижается интенсивность боли в суставах, улучшается функция сустава[3]. (раздел фармакологическое действие)
Хрящи гортани
Перстневидный хрящ, cartilage cricoidea, гиалиновый, имеет форму перстня, состоящего из широкой пластинки, lamina, сзади и дуги, arcus, спереди и с боков. На краю пластинки и на ее боковой поверхности имеются суставные площадки для сочленения с черпало видными и щитовидными хрящами.
Щитовидный хрящ, cartilage thyroidea, самый крупный из хрящей гортани, гиалиновый, состоит из двух пластинок, laminae, кпереди срастающихся под углом. У детей и женщин пластинки эти сходятся закругленно, поэтому у них нет такого угловатого выступа, как у взрослых мужчин (адамово яблоко). На верхнем краю по средней линии имеется вырезка — incisura thyroidea superior. Задний утолщенный край каждой пластинки продолжается в верхний рог, cornu superius, больший, и нижний рог, cornu inferius, более короткий; последний на верхушке изнутри имеет площадку для сочленения с перстневидным хрящом. На наружной поверхности каждой пластинки щитовидного хряща „заметна косая линия, linea obl'iqua (место прикрепления m. sternothyroideus и т. thyrohyoideus).
Черпаловидные хрящи, cartilagines arytenoideae, имеют прямое отношение к голосовым связкам и мышцам. Они напоминают пирамиды, основания которых, basis, расположены на верхнем краю lamina cricoidea, а верхушки, apex, направлены вверх. Переднебоковая поверхность самая обширная. В основании находятся два отростка: 1) передний (из эластического хряща) служит местом прикрепления голосовой связки и потому называется processus vocalis (голосовой) и 2) латеральный (из гиалинового хряща) для прикрепления мышц, processus muscularis.
В толще plica aryepiglottica находятся рожковидные хрящи, cartilagines corniculatae (на верхушках черпаловидных хрящей) и кпереди от них клиновидные — cartilagines cuneiformes.
Надгортанный хрящ, epiglottis s. cartilago epiglottica, представляет собой листовидной формы пластинку эластической хрящевой ткани, поставленную впереди aditus laryngis и непосредственно кзади от основания языка. Книзу он суживается, образуя стебелек надгортанника, petiolus epiglottitis Противоположный широкий конец направлен вверх. Выпукло-вогнутая дорсальная поверхность, обращенная к гортани, покрыта на всем протяжении слизистой оболочкой; нижний выпуклый участок выстоит назад в полость гортани и носит название lubcrculum epiglotticum. Передняя, или вентральная, поверхность, обращенная к языку, свободна от прикрепления связок лишь в верхней части.
Связки, соединения, суставы гортани
Гортань как бы подвешена к подъязычной кости при помощи растянутой между ней и верхним краем щитовидного хряща membrana thyrohyoldea, состоящей из непарной связки, lig. thyrohyoideum medianun, и парных связок, ligg. thyrohyoidea lateralia, натянутых между концами больших рогов подъязычной кости и верхними рогами щитовидного хряща, в толще которых прощупывается маленький зерновидный хрящ, cartilago triticea. С подъязычной костью связан также и надгортанник, который соединен с ней связкой lig. hyoepiglotticum и со щитовидным хрящом lig. thyroepiglotticum.
Между дугой перстневидного хряща и краем щитовидного тянется по средней линии крепкая связка - lig. cricothyroideum, состоящая из эластических волокон. Латеральные волокна этой связки, начинаясь от верхнего края перстневидного хряща, уклоняются медиально и соединяются сзади с cartilago arythenoidea; эти пучки вместе с lig. cricothyroideum образуют суживающийся кверху conus elasticus, верхний свободный край которого представляет голосовую связку.
Lig. vocale, голосовая связка, спереди прикрепляется к углу щитовидного хряща в близком соседстве с такой же связкой противоположной стороны, сзади — к processus vocalis черпало-видного хряща. Связка состоит из эластических волокон желтоватой окраски, которые идут параллельно друг другу. У детей и юношей имеются еще и перекрещивающиеся эластические волокна, которые у взрослых исчезают. Медиальный край голосовой связки заострен и свободен, латерально и книзу связка непосредственно переходит в conus elasticus.
Выше голосовой связки и параллельно ей лежит парная связка преддверия, lig. vestibulare. Она названа так потому, что ограничивает снизу преддверие гортани. Кроме связок, между хрящами гортани имеются и сочленения в местах прилегания щитовидного и черпаловидных хрящей к перстневидному.
1. Между нижними рогами щитовидного хряща и перстневидным образуется парный комбинированный сустав, art. cricothyroidea, с поперечной осью вращения. Щитовидный хрящ в этом суставе движется вперед и назад, удаляясь или приближаясь к черпаловидным хрящам, вследствие чего расположенная между ними голосовая связка, ligamentum vocale, то натягивается (при наклонении щитовидного хряща вперед), то расслабляется.
2. Между основанием каждого черпаловидного хряща и перстневидным имеются парные artt. cricoarytenoideae с вертикальной осью, вокруг которой черпало видный хрящ вращается в стороны.
Здесь возможны также и скользящие движения — сближение и удаление черпаловидных хрящей по отношению друг к другу.
Учебное видео по анатомии гортани
Редактор: Искандер Милевски. Дата последнего обновления публикации: 23.07.2021
Функция гиалинового хряща
Гиалиновый хрящ с высоким содержанием коллагена, белка, который содержится не только в соединительной ткани, но и в кожа и кости, и помогает удерживать тело вместе. Гиалиновый хрящ обеспечивает поддержку и гибкость различным частям тела. Он обнаружен в таких структурах, как нос, уши и области, где концы ребер прикреплены к грудине, и в некоторых частях дыхательная система как трахея и гортань, где это помогает придать этим частям их форму, но также дает им некоторую гибкость.
Когда гиалиновый хрящ находится на суставных поверхностях костей (поверхности в суставах), это называется суставной хрящ, Суставной хрящ выполняет функцию амортизатора, а также уменьшает трение между костями, где они встречаются в суставах. Когда человек стареет, этот хрящ может стираться, что приводит к боли в суставах и отечности, которая иногда облегчается только хирургическим путем.
Структура гиалинового хряща
Как упоминалось ранее, гиалиновый хрящ содержит много коллагена; он содержит тип II, в частности. Тип I обнаруживается в костях, органах, коже и сухожилиях, и большая часть коллагена в организме человека относится к типу I. Однако хрящ состоит из типа II. Гиалиновый хрящ также содержит молекула сульфат хондроитина, который помогает ему сопротивляться сжатию. Тем не менее, это самый слабый из трех типов хряща, потому что его коллагеновые волокна очень тонкие.
Хрящевая ткань не имеет нервов или кровь судов. Вместо этого он имеет простую структуру, которая в основном состоит из групп клеток, называемых хондроцитами, встроенными во внутриклеточный матрикс. протоплазма (внутри содержание клетка ) ясно, и клетки имеют одно или два ядра. Хондроциты обнаруживаются �� лакунах, которые представляют собой небольшие полости, которые окружают хондроциты. Основной лакуной является лакуна, содержащая один хондроцит. Когда эта клетка делится, дочерние клетки образуют новые пограничные слои, называемые вторичными лакунами, а группа клеток с лакунами называется клеточным гнездом.
Гиалиновый хрящ очень однороден по внешнему виду. Он окружен мембраной, называемой перихондрием, которая обеспечивает питательные вещества для хряща, поскольку хрящевая ткань не имеет собственных кровеносных сосудов.
Другие виды хряща
Эластичный хрящ
Эластичный хрящ, также называемый желтым хрящом, обнаруживается в наружном ухе, евстахиевой (слуховой) трубке и надгортаннике, который является тканью, разделяющей трахею и пищевод, Он похож на гиалиновый хрящ и имеет желтые эластичные волокна, которые делают его очень гибким. Его роль заключается в придании формы и поддержки этим областям.
волокнистый хрящ
Fibrocartilage находится в таких областях, как лобковый симфиз (где встречаются лобковые кости), диски между позвонки позвоночника и височно-нижнечелюстного (челюстного) сустава. Содержит хрящевую ткань и белую волокнистую ткань. Кроме того, это единственный тип хряща с коллагеном как I, так и II типа. Это гибкий, жесткий и эластичный.
- хрящ – Прочная, но гибкая соединительная ткань, обнаруженная в таких местах, как нос, ухо, суставы и дыхательная система.
- коллаген – белок, который содержится в коже и соединительной ткани; это самый распространенный белок в организме человека.
- Волокно (анатомия ) – удлиненная нить, обнаруженная в соединительной ткани.
- надхрящница – слой соединительной ткани, который окружает гиалиновый хрящ и эластичный хрящ; он играет роль в росте, восстановлении и доставке питательных веществ в хрящ.
викторина
1. Когда гиалиновый хрящ называется суставным хрящом?A. Когда он окружен перихондриемB. Когда он содержит хондроцитыC. Когда это найдено на гортаниD. Когда это найдено в суставах, где кости встречаются
Ответ на вопрос № 1
верно. Суставной хрящ – это гиалиновый хрящ, который находится на суставных поверхностях кости, где кости встречаются и образуют суставы. Гиалиновый хрящ также обнаружен на гортани, но там нет суставного хряща, так как гортань не является костью.
2. Какой НЕ является одним из трех типов хряща?A. ЭластичныйB. ГиалиновыйC. MesocartilageD. волокнистый хрящ
Ответ на вопрос № 2
С верно. Три типа хряща: гиалиновый хрящ, эластичный хрящ и фиброзный хрящ. Мезокартиж не существует.
3. Какой тип коллагена находится в гиалиновом хряще?A. Тип IB. Тип IIC. Тип IIID. Тип IV
Ответ на вопрос № 3
В верно. Гиалиновый хрящ содержит коллаген типа II. Весь хрящ содержит коллаген типа II; только фиброкартиаг имеет как тип I, так и тип II коллагена. Тип I встречается в органах, коже, сухожилиях и костях. Тип III является основным компонентом ретикулярных волокон в мягких тканях, таких как печень в то время как тип IV составляет базальную пластинку. Существует 28 типов коллагена, но типы I, II и III составляют большую часть коллагена в организме.
Всегда хочется, чтобы пациент был максимально информирован об эффективности и работе той или иной процедуры, препарата или хирургического вмешательства. Но, к сожалению, очень часто нам не удаётся донести всю необходимую информацию, или же мы используем распространные тезисы, как с препаратами гиалуроновой кислоты: "Гиалуронка работает как смазка между хрящами; гиалуронка подпитывает хрящ".
Для лучшего понимания нашего сустава и самой цели проведения ряда медицинских манипуляций необходимо подробно и простым языком описать основные процессы и компоненты нашего сустава.
Самый главный компонент сустава: суставной хрящ.
Концы костей в суставах покрыты специальной тканью - гиалиновым хрящем, который состоит из различных клеток, жидкости и ее компонентов. Сам хрящ создаётся клетками, которые называются хондроциты. Они вырабатывают все необходимые компоненты хрящевой ткани. К сожалению, эти клетки имеют слабую способность к регенерации повреждений хряща и любые его дефекты заменяют рубцовой тканью. Но на ранних стадиях повреждения они способны восстанавливать хрящ.
Из чего состоит хрящ?
Основные клетки хряща это хондроциты и их молодые созревающие предшественники - хондробласты. Расстояние между клетками большое и заполнено межклеточной жидкостью, в которой содержатся основные компоненты хряща: коллагеновые волокна и гиалуроновая кислота. Эти два компонента связывает особый комплекс белков, который называется Аггрекан, состоящий из хорошо знакомых вам белков хондроитинсульфата и кератансульфата.
Благодаря этой связанной между собой структуре наш хрящ способен выдерживать большие нагрузки в виде давления, а благодаря волокнам коллагена он прекрасно выдерживает растяжение.
И пока сеть коллагеновых волокон остаётся целой вместе с комплексами белков, наш хрящ прекрасно работает и может адекватно отвечать на многие нагрузки.
Наиболее распространен в организме гиалиновый хрящ. У взрослых он образует участки ребер, воздухоносные пути и покрывает суставные концы костей (Гистология. 1972). Гиалиновая хрящевая ткань образована хондроцитами, расположенных в лакунах, и содержащих одну или более клеток. Лакуны отграничены друг от друга хрящевым матриксом образованным коллагеновыми волокнами и протеогликанами (Бойчук Н.В. и соавт., 1997). Гиалиновый хрящ представляет собой сильно гидратированный микропористый композитный биоматериал, обладающий вязкоупругими анизотропными свойствами (Ясельский Ю.М. и соавт., 1988).
По данным Hamerman (1970) гиалиновый хрящ содержит 70% воды, 30% сухого остатка, из которого 60% составляет коллаген. Наблюдается строгая упорядоченность компонентов хрящевого матрикса выражающаяся, в том числе в ориентации волокон. Коллагеновые волокна формируют регулярные сети, в которых ориентацию волокон можно связать с векторами механической нагрузки (Рис.1.18).
Рис.1.18. Строение гиалинового хряща (из Wilson F.C., 1983).
Гиалиновый хрящ в функциональном отношении является двухслойной анизотропной и негомогенной системой. К первому слою относят поверхностную тангенциальную зоны, ко второму – среднюю и глубокую зоны, образующие изотропную эластическую среду, лежащую на кальцифицированном базальном слое (Павлова Н.В., 1980).
Гиалиновая хрящевая ткань в основной своей массе покрывает суставные концы костей. Наружная часть суставного хряща представляет собой тонкую пластинку, 6% от толщины хряща. Она образована плотно лежащими коллагеновыми волокнами, идущими тангенциально к поверхности под разным углом друг к другу. Между ними расположены клеточные лакуны, окруженные циркулярными волокнами. Самый наружный слой суставного хряща представляет собой сеть коллагеновых волокон и гиалуронатов, поверхность его имеет постоянные вдавления (Модяев В.П., Анкина М.А., 1978).
Присутствующие в суставном хряще волокна имеют три направления тангенциальное, изогнутое в виде арок и перпендикулярное поверхности хряща, соединенные между собой. Считается, что эти направления фибрилл, связаны с механической функцией выполняемой гиалиновым хрящом, и обусловлены силовыми линиями нагрузки (Клионер И.Л., 1962).
Y.P.Afoke et al., (1987) придерживается близкого мнения считая, что способность суставного хряща выдерживать давление обусловлена наличием в нем коллагеновых волокон. В поверхностной зоне коллагеновые волокна характеризуются тангенциальным расположением, в средней они ориентированы под углом, а в глубокой направлены перпендикулярно к поверхности. Вокруг клеток расположены более тонкие волокна, считается, что назначение их - снижение нагрузки на клетку. С возрастом толщина коллагеновых фибрилл уменьшается, в них отмечаются деструктивные изменения, кроме этого наблюдаются качественные и количественные изменения гликозаминогликанов (Дедух Н.В. и соавт., 1988).
Коллагеновые волокна суставного хряща в области субхондральной кости собираются в пучки в виде маленьких связок и входят в крошечные костные отверстия подобно букету цветов в вазе (Bombelli R., 1993).
Кроме коллагеновых в суставном хряще обнаруживаются и эластические волокна. В наружной части и те, и другие идут параллельно поверхности, во внутренней же части эластические волокна разветвляются (Омельяненко Н.П., Жеребцов Л.Д., 1983). Посредством электронной микроскопии удалось уточнить внутреннее устройство суставного хряща. Его межклеточное вещество имеет сетчатое строение. В толще хряща волокна расположены вертикально и в виде аркад, а на поверхности параллельны ей. Образованная сеть коллагеновых волокон заполнена протеинполисахаридами, при этом волокна выступают в роли арматуры (Павлова М.Н., 1979).
По своему строению гиалиновый хрящ напоминает жировую клетчатку в миниатюре. Действительно, хрящевой матрикс, разделяющий клетки, по своему устройству подобен соединительнотканным перегородкам жировых долек. Волокна хрящевого матрикса не проникают в лакуны, а огибают их подобно волокнам междольковых перегородок жировой клетчатки (Рис.1.19).
Рис.1.19. Схема структуры суставного хряща (слева расположение клеток, справа строение стромы). Обозначения: 1 – поверхностный слой, 2 – переходный слой, 3 – главный слой хряща, 4 – зона обызвествления, 5 – субхондральная кость эпифиза (по Бенингхофу из Клионер И.Г., 1962).
Хондроциты, расположенные в лакунах, так же, как и адипоциты жировой клетчатки, являются золем, заключенным в тонкостенную оболочку, что приближает их по свойствам к гелю.
Таким образом, с точки зрения материаловедения, гиалиновая хрящевая ткань представляет собой трех компонентный композит. В качестве наполнителя выступают клетки, армирование обеспечивается коллагеновыми волокнами, связующей компонентой являются протеогликаны. Клетки, имеющие свойства геля, практически не сжимаемы. Коллагеновые волокна, характеризующиеся высоким модулем упругости мало растяжимы. Эти особенности объясняют высокую способность гиалиновой ткани противостоять сжимающим нагрузкам.
Из всех хрящевых структур, наибольшее давление воспринимают гиалиновые хрящи суставных поверхностей. В них, прочность ткани обеспечивается протеогликанами, а также ориентацией волокон, которые преимущественно перпендикулярны суставным поверхностям. Будучи гибкими, но прочно соединенными между собой и замурованными протеогликанами, волокна приобретают свойство жесткости и способность противостоять сжатию по оси. Большой процент содержащейся в хрящах воды, так же способствует увеличению их несжимаемости.
Из техники известно, что определенные нагрузки лучше переносят мягкие упругие поверхности, чем жесткие и твердые, зачастую в последних, при ударных нагрузках, наблюдаются усталостные разрушения. Именно этим можно объяснить наличие гиалинового хряща на суставных поверхностях ( Strange F . G ., 1965).
В.Н.Павлова и соавт. (1988) выделяют в суставном хряще три зоны. Поверхностная зона толщиной 200–600 мкм, покрыта тонкой бесклеточной пластинкой 4±0.4 мкм. Волокна в этой зоне расположены тангенциально. Промежуточная зона формируется коллагеновым каркасом. Третья зона барофильная, отделена от промежуточной, так называемой, базофильной линией
Гиалиновый хрящ суставных поверхностей, уменьшает напряжения в субхондральной кости, понижает удельное на нее давление (Шаргородский В.С. и соавт., 1989). Модуль упругости гиалинового хряща 20×10 5 Н/м 2 (Шапошников Ю.Г. и соавт., 1994). По данным В.М.Шаповалова и соавт. (1998) модуль упругости суставного хряща составляет 2.3–50 МПа. Согласно W.C.Hayes, A.J.Bodine (1978) эмпирическая величина модуля упругости суставного хряща человека находится в пределах от 1 до 15 МПа. В большинстве же моделей хрящ сустава рассматривается как линейно-упругий несжимаемый материал, имеющий модуль Юнга 10 МПа, и коэффициент Пуассона 0.47 (Образцов И.Ф., Ханин М.А., 1989).
Суставной хрящ обычно не имеет никакой прямой васкуляризации. Питание обеспечивается из капилляров перихондрия и путем впитывания. Некоторые большие массы хряща имеют сосудистые каналы, которые поступают из перихондрия. Такие сосудистые каналы могут возникать пред оссификацией при энхондральном формировании кости, но в некоторых случаях, они появляются задолго до окостенения. Также как считается, что они присутствуют у отдельных животных в некоторых больших хрящах, которые редко оссифицируются (Wilson F.C., 1983).
Хрящевой покров в синовиальных суставах лишен сосудов и имеет общий источник питания (кровоснабжения) со своей костной основой, а не за счет синовиальной жидкости. Со стороны трущихся поверхностей суставной хрящ постоянно несет потери клеток и матрикса. Физиологическое самовосстановление структуры осуществляется механизмами интерстициального роста, благодаря постоянно поддерживающейся репродукции хондроцитов в промежуточной зоне (Мажуга П.М., 1999).
Читайте также: