Chrupavka a kostní tkáň

Pojivové tkáně zahrnují také chrupavčitou a kostní tkáň, které tvoří kostru lidského těla. Tyto tkáně se nazývají kosterní. Orgány vytvořené z těchto tkání plní funkce podpory, pohybu a ochrany. Podílejí se také na metabolismu minerálů.

Chrupavčitá tkáň (textus cartilaginus) tvoří kloubní chrupavky, meziobratlové ploténky, chrupavky hrtanu, průdušnice, průdušek a zevního nosu. Chrupavčitá tkáň se skládá z chrupavčitých buněk (chondroblastů a chondrocytů) a husté, elastické mezibuněčné hmoty.

Chrupavčitá tkáň obsahuje asi 70-80 % vody, 10-15 % organických látek, 4-7 % solí. Asi 50-70 % sušiny chrupavčité tkáně tvoří kolagen. Mezibuněčná hmota (matrix), produkovaná chrupavčitými buňkami, se skládá z komplexních sloučenin, mezi které patří proteoglykany, kyselina hyaluronová, molekuly glykosaminoglykanů. V chrupavčité tkáni existují dva typy buněk: chondroblasty (z řeckého chondros - chrupavka) a chondrocyty.

Chondroblasty jsou mladé, kulaté nebo vejčité buňky schopné mitotického dělení. Produkují složky mezibuněčné hmoty chrupavky: proteoglykany, glykoproteiny, kolagen, elastin. Cytolemma chondroblastů tvoří mnoho mikroklků. Cytoplazma je bohatá na RNA, má dobře vyvinuté endoplazmatické retikulum (granulární i negranulární), Golgiho komplex, mitochondrie, lysosomy, glykogenová granula. Jádro chondroblastu, bohaté na aktivní chromatin, má 1-2 jadérka.

Chondrocyty jsou zralé velké buňky chrupavčité tkáně. Jsou kulaté, oválné nebo polygonální, s výběžky, vyvinutými organelami. Chondrocyty se nacházejí v dutinách - lakunách, obklopených mezibuněčnou hmotou. Pokud je v lakuně jedna buňka, pak se taková lakuna nazývá primární. Nejčastěji se buňky nacházejí ve formě izogenních skupin (2-3 buňky), které zabírají dutinu sekundární lakuny. Stěny lakuny se skládají ze dvou vrstev: vnější, tvořené kolagenními vlákny, a vnitřní, tvořené agregáty proteoglykanů, které přicházejí do kontaktu s glykokalyxem chrupavčitých buněk.

Strukturální a funkční jednotkou chrupavky je chondron, tvořený buňkou nebo izogenní skupinou buněk, pericelulární matrix a lakunní kapsulí.

Podle strukturálních znaků chrupavčité tkáně existují tři typy chrupavky: hyalinní, vláknitá a elastická chrupavka.

Hyalinní chrupavka (z řeckého hyalos - sklo) má modravou barvu. Její hlavní látka obsahuje tenká kolagenní vlákna. Chrupavčité buňky mají různé tvary a struktury v závislosti na stupni diferenciace a jejich umístění v chrupavce. Chondrocyty tvoří izogenní skupiny. Z hyalinní chrupavky jsou postaveny kloubní, žeberní chrupavky a většina chrupavek hrtanu.

Vláknitá chrupavka, jejíž hlavní látka obsahuje velké množství tlustých kolagenních vláken, má zvýšenou pevnost. Buňky umístěné mezi kolagenními vlákny jsou protáhlé, mají dlouhé tyčinkovité jádro a úzký okraj bazofilní cytoplazmy. Vláknité prstence meziobratlových plotének, nitrokloubních plotének a menisků jsou tvořeny vláknitou chrupavkou. Tato chrupavka pokrývá kloubní plochy temporomandibulárních a sternoklavikulárních kloubů.

Elastická chrupavka se vyznačuje svou elasticitou a flexibilitou. Matrice elastické chrupavky obsahuje kromě kolagenních vláken i velké množství komplexně propletených elastických vláken. V lakunách se nacházejí zaoblené chondrocyty. Z elastické chrupavky jsou tvořeny epiglottis, sfénoidní a kornikulární chrupavky hrtanu, hlasový výběžek arytenoidních chrupavek, chrupavka boltce a chrupavčitá část sluchové trubice.

Kostní tkáň (textus ossei) má zvláštní mechanické vlastnosti. Skládá se z kostních buněk uložených v kostní matrici, která obsahuje kolagenní vlákna a je impregnována anorganickými sloučeninami. Existují tři typy kostních buněk: osteoblasty, osteocyty a osteoklasty.

Osteoblasty jsou mladé kostní buňky s polygonálními, kubickými dendritickými výběžky. Osteoblasty jsou bohaté na prvky granulárního endoplazmatického retikula, ribozomy, dobře vyvinutý Golgiho komplex a ostře bazofilní cytoplazmu. Jsou umístěny v povrchových vrstvách kosti. Jejich kulaté nebo oválné jádro je bohaté na chromatin a obsahuje jedno velké jadérko, obvykle umístěné na periferii. Osteoblasty jsou obklopeny tenkými kolagenními mikrofibrilami. Látky syntetizované osteoblasty jsou vylučovány po celém jejich povrchu v různých směrech, což vede k tvorbě stěn lakun, ve kterých se tyto buňky nacházejí. Osteoblasty syntetizují složky mezibuněčné látky (kolagen je součástí proteoglykanu). V prostorech mezi vlákny se nachází amorfní látka - osteoidní tkáň, neboli progenitorová kost, která následně kalcifikuje. Organická matrice kosti obsahuje krystaly hydroxyapatitu a amorfní fosforečnan vápenatý, jejichž prvky vstupují do kostní tkáně z krve prostřednictvím tkáňové tekutiny.

Osteocyty jsou zralé mnohovětvené vřetenovité kostní buňky s velkým kulatým jádrem, ve kterém je jasně viditelné jadérko. Počet organel je malý: mitochondrie, prvky granulárního endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu. Osteocyty se nacházejí v lakunách, ale buněčná těla jsou obklopena tenkou vrstvou tzv. kostní tekutiny (tkáně) a nepřicházejí do přímého kontaktu s kalcifikovanou matricí (stěnami lakun). Kostními kanálky procházejí velmi dlouhé (až 50 μm) výběžky osteocytů, bohaté na aktinová mikrofilamenta. Výběžky jsou také od kalcifikované matrix odděleny prostorem širokým asi 0,1 μm, ve kterém cirkuluje tkáňová (kostní) tekutina. Díky této tekutině dochází k výživě (trofizmu) osteocytů. Vzdálenost mezi každým osteocytem a nejbližší krevní kapilárou nepřesahuje 100-200 µm.

Osteoklasty jsou velké vícejaderné (5-100 jader) buňky monocytárního původu, o velikosti až 190 μm. Tyto buňky ničí kost a chrupavku, resorbují kostní tkáň během její fyziologické a reparativní regenerace. Jádra osteoklastů jsou bohatá na chromatin a mají jasně viditelná jadérka. Cytoplazma obsahuje četné mitochondrie, prvky granulárního endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu, volné ribozomy a různé funkční formy lysozomů. Osteoklasty mají četné klkové cytoplazmatické výběžky. Takové výběžky jsou obzvláště četné na povrchu přiléhajícím k ničené kosti. Jedná se o zvlněný nebo kartáčovitý lem, který zvětšuje plochu kontaktu mezi osteoklastem a kostí. Výběžky osteoklastů mají také mikroklky, mezi nimiž se nacházejí krystaly hydroxyapatitu. Tyto krystaly se nacházejí ve fagolysozomech osteoklastů, kde jsou ničeny. Aktivita osteoklastů závisí na hladině parathormonu, jehož zvýšení syntézy a sekrece vede k aktivaci funkce osteoklastů a destrukci kostí.

Existují dva typy kostní tkáně - retikulofibrózní (hrubě vláknitá) a lamelární. Hrubá vláknitá kostní tkáň je přítomna již v embryu. U dospělého jedince se nachází v oblastech úponu šlach ke kostem, ve švech lebky po jejich zhojení. Hrubá vláknitá kostní tkáň obsahuje silné, neuspořádané svazky kolagenních vláken, mezi nimiž se nachází amorfní látka.

Lamelární kostní tkáň je tvořena kostními destičkami o tloušťce 4 až 15 mikronů, které se skládají z osteocytů, hlavní látky, a tenkých kolagenních vláken. Vlákna (kolagen typu I) podílející se na tvorbě kostních destiček leží rovnoběžně vedle sebe a jsou orientována určitým směrem. Zároveň jsou vlákna sousedních destiček vícesměrná a kříží se téměř v pravém úhlu, což zajišťuje větší pevnost kosti.

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