Chrupavka a kostné tkanivo

Spojivové tkanivá zahŕňajú aj chrupavkové a kostné tkanivá, ktoré tvoria kostru ľudského tela. Tieto tkanivá sa nazývajú kostrové. Orgány vytvorené z týchto tkanív plnia funkcie podpory, pohybu a ochrany. Podieľajú sa aj na metabolizme minerálov.

Chrupavkové tkanivo (textus cartilaginus) tvorí kĺbové chrupavky, medzistavcové platničky, chrupavky hrtana, priedušnice, priedušiek a vonkajšieho nosa. Chrupavkové tkanivo pozostáva z chrupavkových buniek (chondroblastov a chondrocytov) a hustej, elastickej medzibunkovej hmoty.

Chrupavkové tkanivo obsahuje približne 70 – 80 % vody, 10 – 15 % organických látok, 4 – 7 % solí. Približne 50 – 70 % sušiny chrupavkového tkaniva tvorí kolagén. Medzibunková látka (matrica), ktorú produkujú chrupavkové bunky, pozostáva z komplexných zlúčenín, medzi ktoré patria proteoglykány, kyselina hyalurónová, molekuly glykozaminoglykánov. V chrupavkovom tkanive sa nachádzajú dva typy buniek: chondroblasty (z gréckeho chondros – chrupavka) a chondrocyty.

Chondroblasty sú mladé, okrúhle alebo vajcovité bunky schopné mitotického delenia. Produkujú zložky medzibunkovej hmoty chrupavky: proteoglykány, glykoproteíny, kolagén, elastín. Cytoléma chondroblastov tvorí množstvo mikroklkov. Cytoplazma je bohatá na RNA, má dobre vyvinuté endoplazmatické retikulum (granulárne a negranulárne), Golgiho komplex, mitochondrie, lyzozómy, glykogénové granule. Jadro chondroblastov, bohaté na aktívny chromatín, má 1-2 jadierka.

Chondrocyty sú zrelé veľké bunky chrupavkového tkaniva. Sú okrúhle, oválne alebo polygonálne, s výbežkami, vyvinutými organelami. Chondrocyty sa nachádzajú v dutinách - lakúnach, obklopených medzibunkovou hmotou. Ak je v lakúne jedna bunka, potom sa takáto lakúna nazýva primárna. Najčastejšie sa bunky nachádzajú vo forme izogénnych skupín (2-3 bunky), ktoré zaberajú dutinu sekundárnej lakúny. Steny lakúny pozostávajú z dvoch vrstiev: vonkajšej, tvorenej kolagénovými vláknami, a vnútornej, pozostávajúcej z agregátov proteoglykánov, ktoré prichádzajú do kontaktu s glykokalyxom chrupavkových buniek.

Štrukturálnou a funkčnou jednotkou chrupavky je chondron, tvorený bunkou alebo izogénnou skupinou buniek, pericelulárnou matricou a lakunovou kapsulou.

Podľa štrukturálnych vlastností chrupavkového tkaniva existujú tri typy chrupavky: hyalínna, vláknitá a elastická chrupavka.

Hyalínna chrupavka (z gréckeho hyalos - sklo) má modrastú farbu. Jej hlavná látka obsahuje tenké kolagénové vlákna. Chrupavkové bunky majú rôzne tvary a štruktúry v závislosti od stupňa diferenciácie a ich umiestnenia v chrupavke. Chondrocyty tvoria izogénne skupiny. Z hyalínnej chrupavky sú vytvorené kĺbové, rebrové chrupavky a väčšina laryngeálnych chrupaviek.

Vláknitá chrupavka, ktorej hlavná látka obsahuje veľké množstvo hrubých kolagénových vlákien, má zvýšenú pevnosť. Bunky nachádzajúce sa medzi kolagénovými vláknami sú predĺžené, majú dlhé tyčinkovité jadro a úzky okraj bazofilnej cytoplazmy. Vláknité prstence medzistavcových platničiek, vnútrokĺbových platničiek a meniskov sú tvorené vláknitou chrupavkou. Táto chrupavka pokrýva kĺbové povrchy temporomandibulárnych a sternoklavikulárnych kĺbov.

Elastická chrupavka sa vyznačuje svojou elasticitou a flexibilitou. Matrica elastickej chrupavky obsahuje okrem kolagénových vlákien aj veľké množstvo komplexne prepletených elastických vlákien. V lakúnach sa nachádzajú zaoblené chondrocyty. Z elastickej chrupavky sú tvorené epiglotis, sfenoidálna a kornikulárna chrupavka hrtana, hlasový výbežok arytenoidných chrupaviek, chrupavka ušnice a chrupavčitá časť sluchovej trubice.

Kostné tkanivo (textus ossei) má špeciálne mechanické vlastnosti. Skladá sa z kostných buniek uložených v kostnej matrici, ktorá obsahuje kolagénové vlákna a je impregnovaná anorganickými zlúčeninami. Existujú tri typy kostných buniek: osteoblasty, osteocyty a osteoklasty.

Osteoblasty sú mladé kostné bunky s polygonálnymi, kubickými dendritickými výbežkami. Osteoblasty sú bohaté na prvky granulárneho endoplazmatického retikula, ribozómy, dobre vyvinutý Golgiho komplex a ostro bazofilnú cytoplazmu. Nachádzajú sa v povrchových vrstvách kosti. Ich okrúhle alebo oválne jadro je bohaté na chromatín a obsahuje jedno veľké jadierko, zvyčajne umiestnené na periférii. Osteoblasty sú obklopené tenkými kolagénovými mikrofibrilami. Látky syntetizované osteoblastami sú vylučované po celom ich povrchu v rôznych smeroch, čo vedie k tvorbe stien medzier, v ktorých sa tieto bunky nachádzajú. Osteoblasty syntetizujú zložky medzibunkovej látky (kolagén je súčasťou proteoglykánu). V priestoroch medzi vláknami sa nachádza amorfná látka - osteoidné tkanivo alebo progenitorová kosť, ktorá potom kalcifikuje. Organická matrica kosti obsahuje kryštály hydroxyapatitu a amorfný fosforečnan vápenatý, ktorých prvky vstupujú do kostného tkaniva z krvi prostredníctvom tkanivovej tekutiny.

Osteocyty sú zrelé viacrozvetvené vretenovité kostné bunky s veľkým okrúhlym jadrom, v ktorom je jasne viditeľné jadierko. Počet organel je malý: mitochondrie, prvky granulárneho endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu. Osteocyty sa nachádzajú v lakúnach, ale telá buniek sú obklopené tenkou vrstvou tzv. kostnej tekutiny (tkaniva) a neprichádzajú do priameho kontaktu s kalcifikovanou matricou (stenami lakún). Kostnými kanálikmi prechádzajú veľmi dlhé (až 50 μm) výbežky osteocytov, bohaté na aktínom podobné mikrofilamenty. Výbežky sú tiež oddelené od kalcifikovanej matrice priestorom širokým asi 0,1 μm, v ktorom cirkuluje tkanivová (kostná) tekutina. Vďaka tejto tekutine dochádza k výžive (trofizme) osteocytov. Vzdialenosť medzi každým osteocytom a najbližšou krvnou kapilárou nepresahuje 100 – 200 µm.

Osteoklasty sú veľké viacjadrové (5-100 jadier) bunky monocytového pôvodu, s veľkosťou až 190 μm. Tieto bunky ničia kosť a chrupavku, resorbujú kostné tkanivo počas jeho fyziologickej a reparatívnej regenerácie. Jadrá osteoklastov sú bohaté na chromatín a majú jasne viditeľné jadierka. Cytoplazma obsahuje početné mitochondrie, prvky granulárneho endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu, voľné ribozómy a rôzne funkčné formy lyzozómov. Osteoklasty majú početné cytoplazmatické výbežky klkov. Takéto výbežky sú obzvlášť početné na povrchu susediacom s ničenou kosťou. Ide o zvlnený alebo kefovitý okraj, ktorý zväčšuje plochu kontaktu medzi osteoklastom a kosťou. Výbežky osteoklastov majú tiež mikroklky, medzi ktorými sa nachádzajú kryštály hydroxyapatitu. Tieto kryštály sa nachádzajú vo fagolyzozómoch osteoklastov, kde sú ničené. Aktivita osteoklastov závisí od hladiny parathormónu, ktorého zvýšenie syntézy a sekrécie vedie k aktivácii funkcie osteoklastov a deštrukcii kostí.

Existujú dva typy kostného tkaniva - retikulofibrózne (hrubo vláknité) a lamelárne. Hrubo vláknité kostné tkanivo je prítomné už v embryu. U dospelého človeka sa nachádza v oblastiach úponu šliach ku kostiam, v lebečných švoch po ich zahojení. Hrubo vláknité kostné tkanivo obsahuje hrubé, neusporiadané zväzky kolagénových vlákien, medzi ktorými sa nachádza amorfná látka.

Lamelárne kostné tkanivo je tvorené kostnými platničkami s hrúbkou 4 až 15 mikrónov, ktoré pozostávajú z osteocytov, hlavnej látky, a tenkých kolagénových vlákien. Vlákna (kolagén typu I) zapojené do tvorby kostných platničiek ležia navzájom rovnobežne a sú orientované určitým smerom. Zároveň sú vlákna susedných platničiek viacsmerné a krížia sa takmer v pravom uhle, čo poskytuje väčšiu pevnosť kosti.

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