OPORNÁ POJIVA CH R U P A V K A • Primitivní typy chrupavek CHONDROIDNÍ TKÁŇ - Silné svazky kolagenních vláken, malé množství základní hmoty - Chondroidní buňky – oválné, mají značný turgor - Výskyt: - tvoří některé součásti kostry kruhoústých a kostnatých ryb - v kloubních meniscích, v pouzdrech některých šlach - je zárodečnou chrupavkou některých vyšších obratlovců PARENCHYMOVÁ CHRUPAVKA - Vnitřní stavba jako u chondroidní tkáně - Cytoplazma vyplněna velkou tukovou kapkou - př. :v ušním boltci některých hlodavců b) Pravá chrupavka (cartilago) - Vznik z nediferencovaného mezenchymu - Mezenchymové buňky – diferenciace na chondroblasty – intenzivní dělení, zakulacování - Produkce mezibuněčné hmoty – kapsule kolem chrupavčité buňky - Produkce kolagenních vláken – v prostoru mezi kapsulemi - Základní stavební jednotka: chondron (kapsule + chrupavčitá buňka) - Proliferace chondroblastů, mitotické dělení, diferenciace na chondrocyty – tvoří izogenetické skupiny (nemohou se od sebe vzdálit, jsou obklopeny mezibuněčnou hmotou). - Na povrchu chrupavky – ochrustavice (perichondrium) – vazivová pochva (mnoho kolagenních a elastických vláken) s cévami a nervy. (perichondrium není u vazivové chrupavky) - Chrupavka je bez cév (výživa difúzí) a bez inervace. - Přirůstání: apozicí z perichondria fibroblasty (z perichondria) – chondroblasty – jejich sekrecí – rozšíření do všech stran HYALINNÍ CHRUPAVKA - Průsvitná, namodralá, pevná, ale křehká - Nejrozšířenější - Velké izogenetické skupiny – 2-8 chondrocytů - Kolem izogenetické skupiny vrstvička bazofilní základní hmoty – dvorec, mezi dvorci světlejší interteritoriální hmota - Kolagenní vlákna – maskována amorfní základní hmotou – nejsou na preparátu vidět (nutný polarizační mikroskop), pravidelné uspořádání - Mezibuněčná hmota může vápenatět – ukládáním solí – u paryb (celý život chrupavčitá kostra) - Výskyt: - u mnohoštětinatců, měkkýšů, hlavonožců - obecně – chrupavčitá embryonální kostra všech obratlovců - v dospělosti: v hrtanu, průdušnici, na koncích žeber, nosní přepážka, kloubní plošky… ELASTICKÁ CHRUPAVKA - Nažloutlá, méně průsvitná - Kromě kolagenních vláken také vlákna elastická (barvení orceinem, resorcinfuchsinem) – pružnost - Izogenetické skupiny menší, 2-3 chondrocyty - Výskyt: epiglottis, ušní boltec VAZIVOVÁ CHRUPAVKA (VLÁKNITÁ) - Bílá, velmi tuhá, odolná na tlak i tah - Spojuje vlastnosti chrupavky a vaziva - Chondrocyty netvoří izogenetické skupiny, samostatně nebo v párech - Kolagenní vlákna viditelná, amorfní základní hmoty je málo, kolagenní vlákna tvoří svazky, někdy lamelárně uspořádané - Výskyt: meziobratlové ploténky, některé kloubní plošky K O S T - Oporná pojivová tkáň pouze u obratlovců - Tvoří kostru - opora a ochrana tkání tělních orgánů - součástí pohybového aparátu - Embryonální chrupavčitá kostra je postupně nahrazována kostní tkání - Z kosti: - vnitřní skelet - šupiny ryb - kožní desky krokodýlů a želv - výztuž některých měkkých orgánů (penis některých savců, jazyk některých ptáků) - Charakteristika: mohutný rozvoj pevné a tvrdé mezibuněčné hmoty - organická složka -kolagenní vlákna (kolagen I), proteoglykany (obsahující glykosaminoglykan chondroitinsulfát a keratansulfát), strukturální proteiny (osteonektin…) - anorganická složka – uhličitany a fosforečnany vápenaté a hořečnaté, hlavně hydroxylapatit – krystalky se přikládají z laterálních stran na kolagenní vlákna Kostní buňky • OSTEOBLASTY - na povrchu rostoucí kosti, seřazeny těsně vedle sebe (jako v epitelu, doteky svými výběžky) - aktivně syntetizují mezibuněčnou hmotu organickou (kolagen, glykosaminoglykany, proteoglykany, glykoproteiny), podílí se i na mineralizaci - nemineralizovaná kostní matrix kolem osteoblastů – osteoid • OSTEOCYTY - osteoblasty po vyloučení kostní matrix - nedělí se, ale zůstávají synteticky a resorbčně aktivní - leží jednotlivě v lakunách – zvápenatělých komůrkách, dotýkají se výběžky • OSTEOKLASTY - velké mnohojaderné volné pohyblivé buňky s četnými výběžky - vznikají splýváním krevních monocytů - resorbují kost - uloženy na povrchu kostní tkáně v prohlubeninách – Howshipovy lakuny - Na povrchu kosti PERIOST (okostice) - husté kolagenní vazivo (fibroblasty, kolagenní vlákna, cévy, nervy, Sharpeyova vlákna – kolagenní vlákna z periostu do kostní matrix, připojení periostu ke kosti) - ENDOST – vystýlá vnitřní povrch kostních dutin, je tenčí - Funkce obou: - výživa kosti - dodávají nové osteoblasty k obnově a růstu kostí (osteoprogenitorové buňky, preosteoblasty) Typy kostní tkáně - KOST FIBRILÁRNÍ (hrubě vláknitá, plsťovitá) - primitivní, nezralá - osteocyty hvězdicovité, tvoří nepravidelnou síť - kolagenní vlákna různými směry – plsťovité uspořádání (podobné mineralizovanému vazivu) - tvoří skelet nižších obratlovců - u vyšších obratlovců zůstává v úponech šlach, vazů, silných svalů, v zubním cementu - ontogeneticky předchází kosti lamelární (vyskytuje se během primární osifikace, pak je nahrazena definitivní lamelární kostí), vyskytuje se i při hojení zlomenin • KOST LAMELÁRNÍ (vrstevnatá, jemně vláknitá) - sekundární, zralá - kolagenní vlákna uspořádána v lamelách paralelně nebo koncentricky kolem kanálků ( v sousedních lamelách různá orientace – pevnost) - mezi lamelami vrstva osteocytů v lakunách - základní jednotka OSTEON ( Haversův systém) - Haversův kanálek – vystlán endostem, s krevními cévami, nervy a řídkým pojivem - komplex koncentricky uspořádaných kolagenních lamel a osteocytů - Volkmannův kanálek – příčný, umožňuje komunikaci H. k. s dřeňovou dutinou, H. k. navzájem a s periostem - kostní tkáň není inervovaná!! - lamely: - vnější plášťové (5-10, paralelně s povrchem) - střední vrstva – osteony + vmezeřené (intersticiální) lamely (= zbytky částečně odbouraných osteonů po přestavbě kosti) - vnitřní plášťové - lamela: tvořena kolagenními vlákny a amorfní hmotou s org. l. a s minerál. l. 2 typy lamelární kosti: • KOMPAKTNÍ – systém paralelně uspořádaných, kontinuálně se remodelujících osteonů - osteony + lamely (vnější,vnitřní, vmezeřené), H. k., V. k., periost, endost - v diafýzách dlouhých kostí - na povrchu plochých kostí • SPONGIÓZNÍ – houbovitý vzhled - trámcová stavba: silnější trámce (trabeculae) – paralelní lamely + osteony, tenké trámce (spiculae) – pouze paralelní lamely - trámce uspořádány tak, aby vyhovovaly nárokům na zatížení kostí - epifýzy dlouhých kostí - střední části plochých kostí - krátké kosti Dlouhé kosti: diafýza – kompaktní kost kolem dutiny s kostní dření, epifýzy – spongiózní kost, na povrchu tenká kompakta Krátké kosti: kost spongiózní pokrytá vrstvou kompakty Ploché kosti: 2 vrstvy kompakty, mezi nimi vrstva spongiózní kosti Kostní dřeň - Vyplňuje dutiny spongiózní kosti a prostor v diafýzách dlouhých kostí - síť retikulocytů, retikulárních vláken, tukové buňky, progenitorové buňky krevních buněk a destiček - Krvetvorba: u dospělých savců jen v některých plochých kostech a v krátkých kostech v červené kostní dřeni - V dlouhých kostech: dřeň podléhá tukové degeneraci – žlutá, tuková dřeň ÚKOLY: Chrupavka: - parenchymová - hyalinní - elastická Kost: - spongiózní – video - kompaktní Enchondrální osifikace OSIFIKACE Vývoj kostí, 2 etapy: - Primární osifikace – trámce vláknité kosti - Sekundární osifikace – přestavba na lamelární a kompaktní kost 2 způsoby osifikace: • Desmogenní (přímá) osifikace (intramembranózní) - na podkladě vaziva - ploché kosti lebky, mandibula, clavicula - úloha při růstu malých kostí a růstu dlouhých kostí do šířky Mezenchymové vazivo – primární osifikační centrum – mezenchymové buňky – preosteoblasty – osteoblasty – syntéza osteoidu. Usazování krystalků hydroxyapatitu. Osteoblasty zalité v kostní matrix – osteocyty. Spikuly = ostrůvky kostní tkáně. Spikuly splývají – houbovitá kostní struktura. Spikuly se zvětšují apozicí – trabekuly. Jedna strana trámce primární kosti – osteoklasty – odbourávání, druhá strana – osteoblasty – v 1 vrstvě – produkce nové kosti. Část vaziva – vznik periostu a endostu 2. Chondrogenní osifikace - na podkladě chrupavky - většina kostí, hlavně kosti dlouhé - chrupavka je nejprve rozrušována a pak nahrazována kostní tkání Proces probíhá: - Ze středu chrupavky – ENCHONDRÁLNÍ OSIFIKACE - Od povrchu chrupavky – PERICHONDRÁLNÍ OSIFIKACE PERICHONDRÁLNÍ OSIFIKACE - Růst kostí do šířky - Obdoba desmogenní osifikace - Začátek uprostřed diafýzy chrupavčitých základů dlouhých kostí, pod perichondriem - Diferenciace osteoblastů, ukládání prstence kostní tkáně po obvodě diafýzy (nejprve 1 lamela) - Perichondrium se mění na periost - Na první prstenec další lamely, soustředně, každá další je delší (směrem k epifýzám), v dospělosti – poslední povrchová lamela spojí povrch diafýzy s povrchem epifýz ENCHONDRÁLNÍ OSIFIKACE - Růst kostí do délky - Primární osifikační centrum – uprostřed chrupavčitého základu diafýzy – hypertrofie a zvápenatění okrsku chrupavky - Do osifikačního centra proniká z okolního vaziva mezenchym a krevní cévy. - Z mezenchymu velké buňky – chondroklasty – odbourávají chrupavku, fagocytují odumřelé chondrocyty. Vzniká prostor pro další mezenchym a cévy. - Z mezenchymových buněk diferenciace osteoblastů. Produkce primárních trámců, osteoklasty – odbourávání. - Dřeňová dutina (uprostřed diafýzy) - Sekundární osifikační centra – uprostřed epifýz, z chrupavčitého základu, od středu k okrajům - Růst I. i II. osifikačních center pokračuje, mezi diafýzou a epifýzou zůstává nakonec vrstvička hyalinní chrupavky – růstová chrupavka – růst kosti do délky Epifýzodiafyzární ploténka (od epifýzy k dřeňové dutině) • Zóna normální hyalinní chrupavky – malé izogenetické skupiny • Zóna rostoucí chrupavky – proliferace chrupavkových buněk, izogenetické skupiny ve sloupcích rovnoběžně s dlouhou osou kosti • Zóna hypertrofické chrupavky – zvětšené chondrocyty • Zóna hypertrofické chrupavky zvápenatělé – kalcifikace zbylé matrix chrupavky, degenerace chondrocytů • Linie eroze – zvápenatělá chrupavka je narušována chondroklasty, zbytky zvápenatělé matrix zůstávají jako směrové trámce • Zóna osteoidní – na směrové trámce se ukládají osteoblasty, produkují osteoid • Zóna osiformní – mineralizace novotvořených trámců, některé osteoblasty se mění na osteocyty • Zóna resorbce – osteoklasty odbourávají nově vytvořenou kost, vznik dřeňové dutiny Růst a resorbce vyvážené, ploténka stále stejně tlustá, posun k epifýzám. Přestavba kosti.