معلومة

هل الغضروف متصل بالغضاريف الأخرى؟

هل الغضروف متصل بالغضاريف الأخرى؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ينص تعريف الرباط في أكسفورد على ما يلي:

شريط قصير من النسيج الضام الليفي القاسي والمرن الذي يربط عظمتين أو غضروفين أو يربط المفصل معًا.

يبدو أن صياغة "اثنين" قبل العظام أو الغضاريف يمكن أن تكون من عظم إلى عظم ، ومن غضروف إلى غضروف ، ومن عظم إلى غضروف.

هل كل هذه المجموعات صحيحة؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهل هناك مثال جيد حيث يمكن رؤية كل واحد كمرجع؟


يمكن للرباط أن يتصل عظمتان:

الصورة 1: أربطة مفصل الركبة (المصدر: ويكيبيديا ، رخصة المشاع الإبداعي)

يمكن للرباط أن يتصل اثنين من الغضاريف أو أ العظام والغضاريف:

الصورة 2: أربطة الحنجرة (المصدر: ويكيبيديا ، رخصة المشاع الإبداعي)

يمكن أن تتصل الأربطة أيضًا اعضاء داخلية:

الصورة 3: الأربطة التي تربط أعضاء البطن (المصدر: ويكيبيديا ، رخصة المشاع الإبداعي)


قد يمتلك البشر القدرة على إعادة نمو الغضروف

الأربعاء ، 9 أكتوبر 2019 (HealthDay News) - قد يفتقر البشر إلى مهارة السمندل لإعادة نمو أحد الأطراف ، لكن دراسة جديدة تشير إلى أن لديهم بعض القدرة على استعادة الغضروف في مفاصلهم.

تتعارض النتائج مع الاعتقاد السائد: نظرًا لأن الغضروف الذي يعمل على توسيد مفاصلك يفتقر إلى إمدادات الدم الخاصة به ، فلا يمكن لجسمك إصلاح الضرر الناتج عن الإصابة أو التآكل الناتج عن الشيخوخة.

وهذا ، جزئيًا ، هو سبب إصابة العديد من الأشخاص في نهاية المطاف بهشاشة العظام ، حيث يتسبب الغضروف المتكسر في حدوث ألم وتيبس في المفاصل.

لكن نقص إمدادات الدم لا يعني عدم وجود قدرة تجديد في الغضروف ، وفقًا للدكتورة فيرجينيا بايرز كراوس ، كبيرة الباحثين في الدراسة الجديدة.

في الواقع ، وجد فريقها دليلاً على أن الغضروف البشري يمكنه ، إلى حد ما ، تجديد نفسه ، باستخدام عملية جزيئية مشابهة لتلك التي تسمح للسمندل أن ينمو طرفًا جديدًا.

يسميها الباحثون "قدرة السمندل الداخلية".

قال كراوس ، الأستاذ في كلية الطب بجامعة ديوك في دورهام ، نورث كارولينا: "للمرة الأولى ، لدينا دليل على أن المفصل لديه القدرة على إصلاح نفسه".

وأوضحت على وجه التحديد أن هذه القدرة موجودة في "التدرج". يكون أكبر في الكاحل ، وأقل ظهوراً في الركبة ، والأدنى في الورك.

وهذا منطقي إذا كانت هذه القدرة على الإصلاح من صنع التطور ، وفقًا لكراوس. تمتلك الحيوانات التي تقوم بتجديد الأنسجة أكبر قدرة على ذلك في الأجزاء البعيدة من الجسم - الأجزاء "التي من المرجح أن تمضغ على الأرجح".

قال الدكتور سكوت روديو ، جراح العظام الذي لم يشارك في الدراسة ، إن النتائج تثير بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام.

على سبيل المثال ، قال ، هل يمكن أن يكون هذا تفسيرًا جزئيًا لسبب انتشار هشاشة العظام في الركبتين والوركين ، ولكن ليس الكاحلين؟

قال روديو ، الجراح المعالج في مستشفى الجراحة الخاصة في مدينة نيويورك: "من المفترض أن الأمر يتعلق بالميكانيكا الحيوية للمفاصل".

لكنه قال إن هذه الدراسة تشير إلى أنه قد تكون هناك اختلافات جوهرية في قدرة المفاصل على إصلاح الغضروف.

قال روديو إن السؤال الرئيسي الآخر هو ما إذا كانت هذه القدرة البشرية المكتشفة حديثًا يمكن أن تترجم إلى علاجات جديدة لالتهاب المفاصل. "هل يمكننا فهم البيولوجيا الأساسية بشكل أفضل ، وتسخيرها؟" سأل.

من أجل الدراسة ، حللت كراوس وزملاؤها البروتينات في عينات من غضروف المفصل التي أزيلت من المرضى الذين خضعوا لعملية جراحية. طور الباحثون طريقة لقياس "عمر" تلك البروتينات ، استنادًا إلى فرضية أن البروتينات الصغيرة لديها القليل من الأدلة على "تحويلات" الأحماض الأمينية (اللبنات الأساسية للبروتينات) ، في حين أن البروتينات القديمة لها العديد من التحويلات.

بشكل عام ، وجد الباحثون أن غضروف الكاحل أظهر أكبر عدد من البروتينات الفتية. بدا غضروف الركبة في منتصف العمر ، وكان غضروف الورك يحتوي على عدد قليل نسبيًا من البروتينات الصغيرة والكثير من كبار السن.

بالإضافة إلى ذلك ، وجدت الدراسة أن جزيئات تسمى microRNAs يبدو أنها تنظم العملية. كانت أكثر وفرة في غضروف الكاحل من أنسجة الركبتين والوركين ، وفي الطبقات العليا من الغضروف ، مقابل الطبقات العميقة.

كما يحدث ، تساعد microRNAs أيضًا السمندر في إعادة نمو الأطراف المفقودة.

تم نشر النتائج على الإنترنت في 9 أكتوبر في المجلة تقدم العلم.

كل هذا يثير احتمال زيادة قدرة الإصلاح الفطرية في الغضروف ، وفقًا لما ذكره كراوس. هل يمكن ، على سبيل المثال ، استخدام عقاقير microRNA عن طريق الحقن لتعزيز الإصلاح الذاتي للغضاريف؟

لا أحد يقول إن العلم قريب من مساعدة البشر على تنمية أطراف جديدة. لكن ، كما قال كراوس ، فإن فهم الآليات الأساسية وراء تجديد الأنسجة - معرفة ما يفتقده الناس من السمندر - يمكن أن يؤدي في النهاية إلى طرق لإصلاح الأنسجة المختلفة في جسم الإنسان.

وافق روديو. "هل يمكننا تعلم دروس من الحيوانات التي تقوم بتجديد الأنسجة ، وتطبيق ذلك على البشر؟"

قال كل من هو وكراوس إن هناك حاجة "هائلة" لطرق مبتكرة لعلاج هشاشة العظام ، التي تؤثر على ما يقرب من 27 مليون أمريكي ، وفقًا لمؤسسة التهاب المفاصل. لا يوجد علاج ، والعلاجات الحالية تهدف إلى التحكم في الأعراض.

وأشار كراوس إلى أنه عندما يصاب الأشخاص بإعاقة بسبب التهاب المفاصل ، فإن ذلك يمكن أن يزيد أيضًا من خطر تعرضهم لمشاكل صحية كبيرة أخرى ، بما في ذلك مرض السكري من النوع 2 وأمراض القلب.


عملية التعظم في جسم الإنسان | الأنسجة الضامة | مادة الاحياء

يبدأ نمو العظام من الأديم المتوسط ​​في الحياة الجنينية (من الأسبوع السادس) ويستمر عدد لا بأس به من عظام جسم الإنسان في النمو حتى يبلغ الإنسان حوالي الخامسة والعشرين من العمر. هناك نوعان من عمليات التعظم داخل الغشاء وداخل الغضروف (داخل الغضروف). عظام القبو والفك السفلي غشائية في الأصل. تكون عظام الأطراف والجذع وقاعدة الجمجمة على حد سواء غضروفية وغشائية في مرحلة النمو.

1. التعظم الغشائي:

إنه أبسط شكل من أشكال التعظم وتتكون معظم عظام الوجه والقبو القحفي والترقوة في الغشاء. في عملية التعظم هذه ، تصبح اللحمات المتوسطة الجنينية المكونة من النسيج الضام البدائي متجمعة أو متصلة من خلال عملياتها دون وجود استمرارية السيتوبلازم. تصبح هذه المنطقة غنية بالأوعية الدموية. (الشكل 1.52)

تزداد خلايا اللحمة المتوسطة (أرومات العظم الأولية) في الحجم وتتجمع معًا لتشكيل خيوط طويلة من الخلايا تشع في جميع الاتجاهات وتفرز أليافًا كولاجينية. تصبح السيتوبلازم في خلايا اللحمة المتوسطة قاعدية وتتمايز في النهاية إلى بانيات العظم. بين بانيات العظم ، تظهر قضبانها (الترابيق) من مادة كثيفة بين الخلايا وتميز ألياف النسيج الضام (ألياف العظم) الموجودة بالفعل داخل المصفوفة.

تصبح الخلايا في النهاية جزءًا لا يتجزأ من قضبان مصفوفة كثيفة تزداد في الحجم. المصفوفة في هذه المرحلة غير متكلسة والأنسجة المتكونة بهذه الطريقة رخوة. بين الخلايا والألياف الكولاجينية ، يوجد سائل شبه صلب ، مخاطي عظمي. يُعرف المكون العضوي غير المتكلس باسم العظم العظمي.

في وقت لاحق تترسب أملاح الكالسيوم من خلال نشاط بانيات العظم. نظرًا لأن بانيات العظم ترسب طبقات متتالية من أملاح الكالسيوم في المصفوفة ، فإن بانيات العظم تنحصر أيضًا في مسافات دقيقة - ثغرات. هذه بانيات العظم المحبوسة هي خلايا عظمية. تتشكل الثغرات والقنوات على التوالي ويمكن أن تتواصل مع بعضها البعض.

شويكات (قضبان) من العظام ، تحتوي على خلايا عظمية و sur & shyrided عن طريق إفراز بانيات العظم بنشاط ، يمكن الآن إعادة اكتشافها وإخفائها. مع زيادة حجم وتعقيد الأشواك العظمية ، تتكاثر بانيات العظم لمواكبة الحاجة إلى مزيد من الخلايا المكونة للعظام. في هذه العملية ، يتكون العظم الإسفنجي. جميع العظام المشكلة حديثًا إسفنجية (الشكل 1.53) سواء تم إنتاجها عن طريق الغشاء أو عن طريق التعظم داخل الغضروف.

بعد هذه المرحلة الأولية من تكوين العظم ، يتم تثبيت بانيات العظم وقصه على سطح العظم المشكل حديثًا ومن خلال نشاط بانيات العظم يزداد سمك العظم. يتم الحفاظ على مصدر بانيات العظم في السطح من خلال الانقسام وكذلك من الخلايا غير المتمايزة في النسيج الضام sur & shyrounding. في محيط مركز التعظم ، تتكثف اللحمة المتوسطة لتشكيل السمحاق.

2. التطور داخل الغضروف (داخل الغضروف) للعظام:

من خلال هذه العملية تتشكل معظم عظام الهيكل العظمي. في الجنين ، حيث يتم إعادة تكوين العظام وتقليصها ، تتطور خلايا اللحمة المتوسطة إلى نموذج غضروفي وخجول. في النهاية ، تختفي خلايا الغضاريف تمامًا وتتحول إلى عظام. (الشكل 1.54)

تكمن أهمية هذا الأساس الغضروفي المؤقت في ثلاث حقائق:

أنا. يوفر وسيطًا مناسبًا لترسب أملاح الكالسيوم.

ثانيا. إنه يعمل على تحديد الشكل الذي سيتخذه العظم النهائي تقريبًا في المستقبل.

ثالثا. من خلال نمو هذا الغضروف (المعروف بعد ذلك باسم الغضروف المشاش) ينمو العظم في الطول.

عملية تكوين العظام داخل الغضروف:

يبدأ التعظم في العظم الطويل للطرف بظهور غشاء ليفي حول مركز نموذج الغضروف. هذا الغشاء الليفي ، سمحاق الغضروف ، له وظيفة عظمية وتتضخم خلايا السمحاق المجاورة للغضروف وتطلق عمليات طويلة لتشكيل شبكة من الألياف المتداخلة.

هذه الخلايا عبارة عن بانيات عظم ثم يتم تشريب الشبكة الليفية بملح الكالسيوم وتشكيل عظم حقيقي تحت سمحاق الغضروف. يوفر هذا العظم كتلة صلبة ويحيط بالغضروف كطوق أو حلقة تُعرف باسم طوق عظم السمحاق أو الحلقة أو العظم تحت السمحي. وبالتالي يصبح السمحاق بعد ذلك السمحاق.

بالتزامن مع تكوين الطوق ، لوحظت بعض التغييرات في مركز العمود (الشلل) للسيارة والنموذج الخجول. يُعرف هذا المركز باسم مركز التعظم الأساسي. تصبح خلايا الغضاريف متضخمة تتراكم الجليكوجين وإنزيم تحلل السكر والفوسفاتاز المناسبين وتلقي الصف الطولي من الخلايا الغضروفية على كلا الجانبين.

نظرًا لتضخم خلايا الغضروف ، فإن المادة بين الخلايا تتضخم بشكل كافٍ وتفرز الفوسفات. إذا كان الكالسيوم والفوسفات متوفرين حول أشواك الغضروف (بقايا شائكة من نموذج الغضروف) بنسبة معينة بالنسبة لبعضها البعض (يتم التحكم في هذه النسبة إلى حد ما من خلال نشاط الغدد الخالية من القنوات) ، عندئذٍ يتم تكلس المادة بين الخلايا. مع التكلس ، تنقطع الخلايا الغضروفية عن التغذية وتموت الخلايا.

مع تفكك وانحلال الغضروف المتكلس في وسط النموذج الغضروفي (مركز التعظم الأولي) ، تتشكل تجاويف غير منتظمة في مصفوفة الغضروف. برعم السمحاق المكون من الخلايا العظمية (خلايا اللحمة المتوسطة غير المتمايزة من السمحاق) ، بانيات العظم والشعيرات الدموية للطبقة الداخلية من السمحاق ، تغزو هذه التجاويف.

بانيات العظم التي يتم إدخالها في البداية إلى داخل الأوعية الدموية تضع العظام على بقايا المادة بين الخلايا الغضروفية. يتم ربط هذه المساحات من العمود لتشكيل قنوات هافيرسيان التي تساعد كقنوات لتسيير الأوعية الدموية.

تستمر عملية التعظم وتمتد من مركز العمود باتجاه نهايات الغضروف. يصبح طوق العظم السمحاقي أيضًا أكثر سمكًا ويمتد نحو المشاش. يوفر طوق العظم هذا الدعم في الحفاظ على قوة العمود. إلى جانب ذلك ، يعتمد سمك العظم على نشاط الطبقة العميقة من السمحاق في العمود.

في وقت لاحق إلى حد ما ، وربما في وقت الولادة تظهر مراكز التعظم الثانوية في كل epiph & shyysis للعظام الطويلة. التغييرات القطعية للتكلس والتعظم اللاحق هي نفسها كما هو موصوف في الشلل. تتضخم الخلايا الغضروفية وتتكلس بعد العنابر. يتم امتصاص الكارتي والشيل المتكلس كالمعتاد.

يبدأ التعظم بعد ذلك بواسطة بانيات العظم الموجودة على جدار الفراغات الناتجة عن التكلس. يُستثنى من ترسب العظام في منطقتين - منطقة معينة وصفيحة المشاشية. تبقى خلايا الغضروف فوق هذه المناطق. تحافظ الصفيحة أو الغضروف المشاشية على الانفصال عن بعضهما البعض حتى سن معينة (25 عامًا تقريبًا) ، وبعد ذلك يندمج نفس الشيء مع كل خجول. يعتمد نمو العظم الطويل في الطول على نمو الصفيحة المشاشية.

تستمر الصفيحة المشاشية في التكاثر باستمرار وتلقي بصفوف طولية من الخلايا الغضروفية على كلا الجانبين. يصبح هذا الغضروف المتشكل حديثًا متحجرًا وبهذه الطريقة ينمو العظم في الطول. في عمر أصغر ، يكون معدل تكاثر الغضروف المشاشية أكثر نسبيًا من معدل التكلس. ببراعة وخجل ، يزداد طول العظام الطويلة.

يتكون جهاز النمو من غضروف المشاشية مع الكردوس وهو طريق النمو في طول العظام الطويلة. الكردوس هو عمود من العظام الإسفنجية ووحدات من الغضروف المشاشية إلى العمود (الشلل). ولكن مع تقدم العمر يتباطأ معدل تكاثر الخلايا الغضروفية ، بحيث تصبح عملية التكلس أسرع نسبيًا وتتجاوز الشريط الكامل للغضروف المضاعف. وهكذا يصبح الغضروف المشاشية متحجرًا ويتوقف النمو في الطول. بالقرب من السنة الخامسة والعشرين من العمر ، تتعظم جميع الغضاريف المشاشية ويتم استبدالها بعظم إسفنجي ونخاع.

بعد اندماج عظم المشاشية مع الشلل ، يصبح النمو في طول العظم غير طبيعي تمامًا ويتم تحفيز النمو بعد ذلك من خلال النشاط الزائد لهرمونات النمو أو هرمون التغذية الجسدية (STH) ثم يحدث نمو غير طبيعي. يقتصر هذا النمو المفرط للعظام في الغالب على عظام الوجه واليدين والساقين. تُعرف هذه الحالة باسم ضخامة الأطراف. من ناحية أخرى ، إذا تم إفراز هذا STH قبل اندماج عظم المشاشية مع الشلل ، يحدث النمو الزائد للعظم الطويل غير الناضج مما يؤدي إلى العملقة.

التغيرات النسيجية التي تطورت في التعظم الغضروفي: يمكن ملاحظة هذه التغييرات في الثواني الطولي واللف في نمو عظم طويل من أحد الأطراف. تظهر ثلاث مراحل أثناء التعظم الغضروفي.

1. مرحلة تضخم (الشكل 1.55).

يظهر هذا في مركز التعظم الأساسي ويعرض الميزات التالية والخجل:

أنا. يكون أول مؤشر لتكوين العظام في السمحاق حول مركز الشلل. الخلايا هنا تتضخم وتصبح بانيات العظم. يغير النشاط العظمي المنشأ للبانيات العظم السمحاق و shydrium إلى سمحاق.

ثانيا. تتضخم خلايا الغضاريف وتصبح مرتبة في صفوف خطية تشع من المركز.

ثالثا. يحدث الترسب غير المنتظم لأملاح الكالسيوم بين الخلايا. هذا الجزء من التعظم هو تطور الغشاء اللامع.

2. مرحلة الانقطاع (الشكل 1.56). تأتي هذه المرحلة متأخرة قليلاً عن المرحلة الأولى. تصبح الخلايا تحت السمحاق مفرطة النشاط وتبتلع جزءًا من عظم الغشاء تحت السمحاقي الذي تم تشكيله حديثًا.

من خلال هذه البقعة المتآكلة ، يتدفق البرعم السمحاقي الذي يحتوي على بانيات العظم وناقضات العظم والأنسجة الضامة والأوعية الدموية إلى عمق العظم ويغزو الكتلة المتكلسة في مركز التعظم الأساسي. الفراغات المجوفة التي تم فتحها في هذه العملية هي مساحات النخاع البدائية والخجولة ومحتوياتها هي نخاع العظم البدائي. حتى خلال هذه المرحلة المبكرة ، يمكن رؤية خلايا الدم الحمراء والبيضاء في مراحل مختلفة من التطور.

3. مرحلة التعظم أو مرحلة تكوين العظام الحقيقية وظهورها (الشكل 1.57). تشبه هذه العملية عملية تكوين العظم داخل الغشاء. تدريجيًا ، تتحد مساحات النخاع في المركز ومن قناة النخاع. وبالمثل ، تم تطوير أنظمة هافيرسيان.

يزداد قطر العظم بعمليتين متعاكستين تحدثان في وقت واحد. على السطح الخارجي ، ترسب بانيات العظم تحت و shyperiosteal طبقات من عظم الغشاء ، بينما في الداخل ، تمتص خلايا بطانة العظم طبقات العظام من جدران القناة النخاعية. بهذه الطريقة يزداد اتساع العظام وتتسع القناة النخاعية.

وتجدر الإشارة إلى أن عظام البالغين السليمة ليست مادة ثابتة ثابتة. يتم باستمرار تفكيكها وإعادة امتصاصها وامتصاصها وإصلاحها من خلال الأنشطة المنسقة لكل من OS & shyteoclasts و Osteoblasts. تقوم بانيات العظم بتفصيل الفوسفاتاز القلوي وتساعد في وضع ألياف الكولاجين في مادة الأرض.

على ألياف الكولاجين هذه تترسب الكالسيوم والفوسفات. يعمل الفوس والشيفاتيز القلوي الموجود في بانيات العظم ، على تكسير إسترات الفوسفات العضوية لزيادة مستوى الكالسيوم والفوسفات إلى قيمة حرجة. هطول الأمطار الذي يحدث نتيجة لهذا يتغير إلى هيدروكسيباتيت (Ca104)6 (أوه)2) ثم تدريجياً إلى كثافة العظام.


بيولوجيا القرص والغضاريف

تعد الأضرار الرضحية والتنكسية التي تلحق بالمفصل المفصلي والقرص الفقري (IVD) من الأسباب الرئيسية للألم الحاد والمزمن. ومع ذلك ، فإن العوامل التي تسهم في فقدان الوظيفة والفيزيولوجيا المرضية الكامنة لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأساليب الطبية والجراحية الحالية لا تعالج الأمراض الكامنة وغالبًا ما تكون غير مرضية. نحن نحقق في الآليات المحتملة التي تؤدي إلى تلف الغضروف والـ IVD وتحديد الأنسجة والعلامات الحيوية الجهازية للانحطاط ، والتي قد تكون بمثابة أهداف تشخيصية وعلاجية ، ثم نقوم بتقييم العلاجات البيولوجية الجديدة للإصلاح والتجديد.

لقد أنشأنا نظام زراعة أعضاء IVD كاملًا مع القدرة على الحفاظ على الأقراص بأكملها حية لعدة أسابيع في ظل ظروف التحميل الميكانيكي والمغذيات الخاضعة للرقابة. ضمن هذا المفاعل الحيوي الخاص بـ IVD ، نقوم بالتحقيق في الآثار المفيدة أو الضارة للتغذية ، والحمل الميكانيكي ، و / أو العوامل البيوكيميائية على قابلية خلية القرص والنشاط الأيضي.

تسمح لنا نماذج العيوب والانحلال IVD خارج الجسم الحي بتصميم وتقييم استراتيجيات العلاج البيولوجي المناسبة ، بما في ذلك زرع / توجيه الخلايا الجذعية ، وتوصيل الجزيئات الابتنائية ، والمضادة للتقويض أو المضادة للالتهابات ، والمواد الحيوية الجديدة أو مجموعات منها. ترتبط البيانات المأخوذة من نماذج خارج الجسم الحي بملاحظات في الجسم الحي وبيانات إكلينيكية لتحديد العلامات الجزيئية للخلل الوظيفي. الهدف هو تطوير علاجات وظيفية والتي ، اعتمادًا على نوع الضرر ، ستحافظ على الخصائص الميكانيكية للقرص أو تستعيدها ، بينما تعزز المكونات الخلوية عملية التجديد الذاتية.

لدراسة إمكانات العلاجات الجديدة لإصلاح وتجديد الغضروف المفصلي ، قمنا بتطوير نظام مفاعل حيوي خاص بالغضروف يطبق الحمل متعدد المحاور على التركيبات النسيجية أو النباتات المستطيلة العظمية الغضروفية. يحاكي المفاعل الحيوي خصائص الحمل والحركة لمفصل مفصلي. تمكّننا نماذج العيوب والأمراض الغضروفية والعظمية الغضروفية من اختبار علاجات مخصصة في ظل ظروف خارج الجسم الحي ذات صلة من الناحية الفسيولوجية ومحملة ميكانيكيًا. العلاجات القائمة على الخلايا والمواد وكذلك العوامل الغضروفية والمضادة للالتهابات قيد التحقيق لإصلاح الغضروف والحفاظ عليه.

نظام مفاعل حيوي رباعي المحطات للتحكم في التحميل الميكانيكي للأقراص الفقرية. & # 160 محطة واحدة للمفاعل الحيوي مع حامل عينات لزراعة وتحميل الأقراص الفقرية الكاملة. القسم النسيجي للقرص الفقري البقري مع غرسة أساسها الفيبرين (af: الحلقة الليفية np: nucleus pulposus f: fibrin). نظام المفاعل الحيوي للغضروف من أجل التحفيز الميكانيكي المتحكم به للأنسجة المهندسة هندسيًا أو القسم النسيجي الغضروفي (العظمي) من النبات المستخرج العظمي الغضروفي مع غرس قائم على البولي يوريثين.

خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


هيكل وتكوين الغضروف المفصلي

الغضروف المفصلي هو غضروف زجاجي ويبلغ سمكه من 2 إلى 4 مم. على عكس معظم الأنسجة ، لا يحتوي الغضروف المفصلي على أوعية دموية أو أعصاب أو لمفاويات. يتكون من مصفوفة كثيفة خارج الخلية (ECM) مع توزيع متناثر للخلايا عالية التخصص تسمى غضروفية. يتكون ECM بشكل أساسي من الماء والكولاجين والبروتيوغليكان ، مع وجود بروتينات غير كولاجينية وبروتينات سكرية بكميات أقل. 8،9 معًا ، تساعد هذه المكونات في الاحتفاظ بالمياه داخل وحدة التحكم في المحرك ، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على خصائصها الميكانيكية الفريدة.

إلى جانب البنية التحتية الدقيقة لألياف الكولاجين و ECM ، تساهم الخلايا الغضروفية في مناطق مختلفة من الغضروف المفصلي & # x02014 المنطقة السطحية والمنطقة الوسطى والمنطقة العميقة والمنطقة المتكلسة (الشكل 2). داخل كل منطقة ، يمكن تحديد 3 مناطق & # x02014 المنطقة المحيطة بالخلية ، والمنطقة الإقليمية ، والمنطقة بين الأقاليم.

رسم تخطيطي مقطعي للغضروف المفصلي السليم: أ ، التنظيم الخلوي في مناطق الغضروف المفصلي ب ، بنية ألياف الكولاجين. (حقوق النشر للأكاديمية الأمريكية لجراحي العظام. أعيد طبعها من مجلة الأكاديمية الأمريكية لجراحي العظام، 19942: 192-201 بإذن. 11)

المناطق

تحمي المنطقة السطحية الرقيقة (العرضية) الطبقات العميقة من إجهاد القص وتشكل ما يقرب من 10٪ إلى 20٪ من سمك الغضروف المفصلي. يتم تعبئة ألياف الكولاجين في هذه المنطقة (بشكل أساسي ، النوع الثاني والكولاجين التاسع) بإحكام ومحاذاة موازية للسطح المفصلي (الشكل 2). تحتوي الطبقة السطحية على عدد كبير نسبيًا من الخلايا الغضروفية المسطحة ، وتعتبر سلامة هذه الطبقة أمرًا ضروريًا في حماية الطبقات العميقة وصيانتها. هذه المنطقة على اتصال مع السائل الزليلي وهي مسؤولة عن معظم خصائص الشد للغضروف ، والتي تمكنه من مقاومة القوى الهائلة والشد والضغط التي يفرضها المفصل.

مباشرة في عمق المنطقة السطحية توجد المنطقة الوسطى (الانتقالية) ، والتي توفر جسرًا تشريحيًا ووظيفيًا بين المناطق السطحية والعميقة. تمثل المنطقة الوسطى 40٪ إلى 60٪ من إجمالي حجم الغضروف ، وتحتوي على البروتيوغليكان وألياف الكولاجين السميكة. في هذه الطبقة ، يتم تنظيم الكولاجين بشكل غير مباشر ، وتكون الخلايا الغضروفية كروية وذات كثافة منخفضة. من الناحية الوظيفية ، المنطقة الوسطى هي الخط الأول لمقاومة قوى الانضغاط.

المنطقة العميقة هي المسؤولة عن توفير أكبر مقاومة لقوى الانضغاط ، بالنظر إلى أن ألياف الكولاجين مرتبة بشكل عمودي على السطح المفصلي. تحتوي المنطقة العميقة على أكبر ألياف كولاجين قطرها في ترتيب نصف قطري ، وأعلى محتوى من البروتيوغليكان ، وأقل تركيز للماء. عادة ما يتم ترتيب الخلايا الغضروفية في اتجاه عمودي ، موازية لألياف الكولاجين وعمودية على خط المفصل. تمثل المنطقة العميقة حوالي 30٪ من حجم الغضروف المفصلي.

تميز علامة المد المنطقة العميقة من الغضروف المتكلس. المنطقة العميقة مسؤولة عن توفير أكبر قدر من المقاومة لقوى الانضغاط ، بالنظر إلى محتوى البروتيوغليكان العالي. من الجدير بالذكر أن ألياف الكولاجين مرتبة بشكل عمودي على الغضروف المفصلي. تلعب الطبقة المتكلسة دورًا أساسيًا في تثبيت الغضروف على العظام ، عن طريق تثبيت ألياف الكولاجين في المنطقة العميقة بالعظم تحت الغضروف. في هذه المنطقة ، يكون عدد الخلايا نادرًا وتكون الخلايا الغضروفية متضخمة.

المناطق

بالإضافة إلى الاختلافات المنطقية في البنية والتكوين ، تتكون المصفوفة من عدة مناطق متميزة بناءً على القرب من الخلايا الغضروفية والتكوين وقطر ألياف الكولاجين وتنظيمها. يمكن تقسيم ECM إلى مناطق محيطية ، وإقليمية ، وبين إقليمية.

المصفوفة المحيطة بالخلايا عبارة عن طبقة رقيقة مجاورة لغشاء الخلية ، وهي تحيط تمامًا بالخلية الغضروفية. يحتوي بشكل أساسي على البروتيوغليكان ، وكذلك البروتينات السكرية والبروتينات الأخرى غير الكولاجينية. قد تلعب منطقة المصفوفة هذه دورًا وظيفيًا لبدء نقل الإشارة داخل الغضروف مع الحمل. 15

تحيط المصفوفة الإقليمية بالمصفوفة المحيطة بالخلية وتتكون في الغالب من ألياف كولاجين دقيقة ، وتشكل شبكة شبيهة بالسلة حول الخلايا. 21،48،54 هذه المنطقة أكثر سمكًا من المصفوفة المحيطة بالخلية ، وقد تم اقتراح أن المصفوفة الإقليمية قد تحمي خلايا الغضروف من الضغوط الميكانيكية وقد تساهم في مرونة بنية الغضروف المفصلي وقدرتها على تحمل الأحمال الكبيرة. 62

المنطقة بين الأقاليم هي أكبر مناطق المصفوفة الثلاث التي تساهم بشكل أكبر في الخصائص الميكانيكية الحيوية للغضروف المفصلي. 42 تتميز هذه المنطقة بالحزم العشوائية لألياف الكولاجين الكبيرة ، مرتبة بالتوازي مع سطح المنطقة السطحية ، بشكل غير مباشر في المنطقة الوسطى ، وعمودية على سطح المفصل في المنطقة العميقة. البروتيوغليكان وفيرة في المنطقة بين الأقاليم.

غضروفية

الخلايا الغضروفية هي نوع من الخلايا المقيمة في الغضروف المفصلي. الخلايا الغضروفية هي خلايا عالية التخصص ونشطة أيضية تلعب دورًا فريدًا في تطوير وصيانة وإصلاح ECM. تنشأ الخلايا الغضروفية من الخلايا الجذعية اللحمية وتشكل حوالي 2٪ من الحجم الكلي للغضروف المفصلي. 2 تختلف الخلايا الغضروفية في الشكل والعدد والحجم ، اعتمادًا على المناطق التشريحية للغضروف المفصلي. تكون الخلايا الغضروفية في المنطقة السطحية مسطحة وأصغر ولديها كثافة أكبر بشكل عام من تلك الموجودة في الخلايا الأعمق في المصفوفة (الشكل 2).

تنشئ كل خلية غضروفية بيئة مكروية متخصصة وتكون مسؤولة عن دوران ECM في جوارها المباشر. تحبس هذه البيئة المكروية الخلية الغضروفية بشكل أساسي داخل مصفوفة خاصة بها وبالتالي تمنع أي هجرة إلى المناطق المجاورة من الغضروف. نادرًا ما تشكل الخلايا الغضروفية اتصالات من خلية إلى أخرى من أجل نقل الإشارة المباشر والتواصل بين الخلايا. ومع ذلك ، فإنها تستجيب لمجموعة متنوعة من المحفزات ، بما في ذلك عوامل النمو ، والأحمال الميكانيكية ، والقوى الكهروضغطية ، والضغوط الهيدروستاتيكية. 8 لسوء الحظ ، فإن الخلايا الغضروفية لديها إمكانات محدودة للتكرار ، وهو عامل يساهم في قدرة الشفاء الجوهرية المحدودة للغضروف استجابة للإصابة. يعتمد بقاء الخلايا الغضروفية على البيئة الكيميائية والميكانيكية المثلى.

المصفوفة خارج الخلية

يمثل سائل الأنسجة في الغضروف المفصلي الطبيعي ما بين 65٪ و 80٪ من الوزن الإجمالي. 46 يمثل الكولاجين والبروتيوجليكان الوزن الجاف المتبقي. يمكن العثور على عدة فئات أخرى من الجزيئات بكميات أصغر في ECM وتشمل هذه الدهون والفوسفوليبيدات والبروتينات غير الكولاجينية والبروتينات السكرية.

ماء

الماء هو المكون الأكثر وفرة في الغضروف المفصلي ، حيث يساهم بنسبة تصل إلى 80٪ من وزنه الرطب. يرتبط ما يقرب من 30 ٪ من هذه المياه بالحيز داخل الليفي داخل الكولاجين ، على الرغم من وجود نسبة صغيرة في الفضاء داخل الخلايا. الباقي موجود في مساحة المسام للمصفوفة. يتم إذابة 35،63 أيونات غير عضوية مثل الصوديوم والكالسيوم والكلوريد والبوتاسيوم في ماء الأنسجة. 29،30،33 ينخفض ​​تركيز الماء النسبي من حوالي 80٪ في المنطقة السطحية إلى 65٪ في المنطقة العميقة. 9 يساعد تدفق الماء عبر الغضروف وعبر السطح المفصلي على نقل العناصر الغذائية وتوزيعها على الخلايا الغضروفية ، بالإضافة إلى توفير التزليق.

يبدو أن الكثير من الماء بين الليفي موجود على شكل هلام ، ويمكن نقل معظمه عبر ECM عن طريق تطبيق تدرج ضغط عبر الأنسجة أو عن طريق ضغط المصفوفة الصلبة. 44،46 مقاومة الاحتكاك ضد هذا التدفق عبر المصفوفة عالية جدًا ، وبالتالي فإن نفاذية الأنسجة منخفضة جدًا.

إنه مزيج من مقاومة الاحتكاك لتدفق الماء وضغط الماء داخل المصفوفة التي تشكل آليتين أساسيتين يستمد الغضروف المفصلي بواسطتهما قدرته على تحمل الأحمال الكبيرة ، غالبًا عدة مرات من وزن الجسم.

كولاجين

الكولاجين هو أكثر الجزيئات الهيكلية وفرة في ECM ، ويشكل حوالي 60٪ من الوزن الجاف للغضروف. يمثل الكولاجين من النوع الثاني 90٪ إلى 95٪ من الكولاجين في ECM ويشكل أليافًا وأليافًا متشابكة مع تكتلات البروتيوغليكان. أنواع الكولاجين الأول والرابع والخامس والسادس والتاسع والحادي عشر موجودة أيضًا ولكنها تساهم بنسبة ضئيلة فقط. تساعد الكولاجين الصغرى على تكوين واستقرار شبكة ألياف الكولاجين من النوع الثاني.

هناك ما لا يقل عن 15 نوعًا متميزًا من الكولاجين تتكون من ما لا يقل عن 29 سلسلة متعددة الببتيد. تحتوي جميع أعضاء عائلة الكولاجين على منطقة تتكون من 3 سلاسل متعددة الببتيد (& # x003b1- سلاسل) ملفوفة في حلزون ثلاثي. تركيبة الأحماض الأمينية لسلاسل البولي ببتيد هي في الأساس الجليسين والبرولين ، حيث يوفر الهيدروكسي برولين الاستقرار عبر روابط الهيدروجين على طول الجزيء. يوفر الهيكل اللولبي الثلاثي لسلاسل البولي ببتيد للغضروف المفصلي خصائص قص وشد مهمة ، مما يساعد على استقرار المصفوفة. 33

البروتيوغليكان

البروتيوغليكان عبارة عن مونومرات بروتينية غنية بالجليكوزولات. في الغضروف المفصلي ، يمثلون ثاني أكبر مجموعة من الجزيئات الكبيرة في ECM ويمثلون 10٪ إلى 15٪ من الوزن الرطب. تتكون البروتيوغليكان من لب بروتين مع 1 أو أكثر من سلاسل الجليكوزامينوجليكان الخطية المرتبطة تساهميًا. قد تتكون هذه السلاسل من أكثر من 100 من السكريات الأحادية التي تمتد خارج لب البروتين ، وتبقى منفصلة عن بعضها البعض بسبب تنافر الشحنة. يحتوي الغضروف المفصلي على مجموعة متنوعة من البروتيوغليكان الضرورية للوظيفة الطبيعية ، بما في ذلك aggrecan و Decorin و biglycan و fibromodulin.

الأكبر حجما والأكثر وفرة من حيث الوزن هو aggrecan ، وهو بروتيوغليكان يحتوي على أكثر من 100 من سلاسل كبريتات الكوندرويتين وكبريتات الكيراتين. يتميز Aggrecan بقدرته على التفاعل مع hyaluronan (HA) لتشكيل مجاميع بروتيوجليكان كبيرة عبر بروتينات الارتباط 12 (الشكل 3). يحتل Aggrecan المساحة البينية للغضروف ECM ويزود الغضروف بخصائصه التناضحية ، والتي تعتبر ضرورية لقدرته على مقاومة الأحمال الانضغاطية.

مصفوفة خارج الخلية من الغضروف المفصلي. يوجد اثنان من الجزيئات الكبيرة الحاملة للحمل في الغضروف المفصلي: الكولاجين (بشكل أساسي ، النوع الثاني) والبروتيوغليكان (على وجه الخصوص ، aggrecan). توجد فئات أصغر من الجزيئات ، مثل البروتينات غير الكولاجينية والبروتيوغليكان الأصغر ، بكميات أصغر. يوفر التفاعل بين البروتيوغليكان الغضروفي عالي الشحنة والكولاجين من النوع الثاني قوة الانضغاط والشد للأنسجة. (أعيد طبعه بإذن من Chen et al ، 2006. 13)

تتميز البروتيوغليكان غير المتجمعة بقدرتها على التفاعل مع الكولاجين. على الرغم من أن الديكورين ، والبيجليكان ، والفيبرومودولين أصغر بكثير من aggrecan ، إلا أنها قد تكون موجودة بكميات مولية مماثلة. ترتبط هذه الجزيئات ارتباطًا وثيقًا ببنية البروتين ، ولكنها تختلف في تكوين ووظيفة الجليكوزامينوجليكان. يمتلك كل من Decorin و biglycan سلاسل 1 و 2 من كبريتات الجلد ، على التوالي ، بينما يمتلك الفيبومودولين العديد من سلاسل كبريتات الكيراتين. Decorin and fibromodulin interact with the type II collagen fibrils in the matrix and play a role in fibrillogenesis and interfibril interactions. Biglycan is mainly found in the immediate surrounding of the chondrocytes, where they may interact with collagen VI.

Noncollagenous Proteins and Glycoproteins

Although a number of noncollagenous proteins and glycoproteins are found within articular cartilage, their specific function has not been fully characterized. Some of these molecules (such as fibronectin and CII, a chondrocyte surface protein) likely play a role in the organization and maintenance of the macromolecular structure of the ECM.


غضروف

Cartilage is a form of connective tissue in which the ground substance is abundant and of a firmly gelated consistency that endows this tissue with unusual rigidity and resistance to compression. The cells of cartilage, called chondrocytes, are isolated in small lacunae within the matrix. Although cartilage is avascular, gaseous metabolites and nutrients can diffuse through the aqueous phase of the gel-like matrix to reach the cells. Cartilage is enclosed by the perichondrium, a dense fibrous layer lined by cells that have the capacity to secrete hyaline matrix. Cartilage grows by formation of additional matrix and incorporation of new cells from the inner chondrogenic layer of the perichondrium. In addition, the young chondrocytes retain the capacity to divide even after they become isolated in lacunae within the matrix. The daughter cells of these divisions secrete new matrix between them and move apart in separate lacunae. The capacity of cartilage for both appositional and interstitial growth makes it a favourable material for the skeleton of the rapidly growing embryo. The cartilaginous skeletal elements present in fetal life are subsequently replaced by bone.

Hyaline cartilage, the most widely distributed form, has a pearl-gray semitranslucent matrix containing randomly oriented collagen fibrils but relatively little elastin. It is normally found on surfaces of joints and in the cartilage making up the fetal skeleton. In elastic cartilage, on the other hand, the matrix has a pale yellow appearance owing to the abundance of elastic fibres embedded in its substance. This variant of cartilage is more flexible than hyaline cartilage and is found principally in the external ear and in the larynx and epiglottis. The third type, called fibrocartilage, has a large proportion of dense collagen bundles oriented parallel. Its cells occupy lacunae that are often arranged in rows between the coarse bundles of collagen. It is found in intervertebral disks, at sites of attachment of tendons to bone, and in the articular disks of certain joints. Any cartilage type may have foci of calcification.

Like other connective tissues, bone consists of cells, fibres, and ground substance, but, in addition, the extracellular components are impregnated with minute crystals of calcium phosphate in the form of the mineral hydroxyapatite. The mineralization of the matrix is responsible for the hardness of bone. It also provides a large reserve of calcium that can be drawn upon to meet unusual needs for this element elsewhere in the body. The structural organization of bone is adapted to give maximal strength for its weight-bearing function with minimum weight. There are bones strong enough to support the weight of an elephant and others light enough to give internal support and leverage to the wings of birds.


Classification of Connective Tissues

The three broad categories of connective tissue are classified according to the characteristics of their ground substance and the types of fibers found within the matrix (Table 1). Connective tissue proper يشمل loose connective tissue و dense connective tissue. Both tissues have a variety of cell types and protein fibers suspended in a viscous ground substance. Dense connective tissue is reinforced by bundles of fibers that provide tensile strength, elasticity, and protection. In loose connective tissue, the fibers are loosely organized, leaving large spaces in between. Supportive connective tissue&mdashbone and cartilage&mdashprovide structure and strength to the body and protect soft tissues. A few distinct cell types and densely packed fibers in a matrix characterize these tissues. In bone, the matrix is rigid and described as calcified because of the deposited calcium salts. في fluid connective tissue, in other words, lymph and blood, various specialized cells circulate in a watery fluid containing salts, nutrients, and dissolved proteins.

  • Areolar
  • Adipose
  • Reticular
  • Hyaline
  • Fibrocartilage
  • Elastic
  • Regular elastic
  • Irregular elastic
  • Compact bone
  • Cancellous bone

بيو 140 - علم الأحياء البشري 1 - كتاب مدرسي

/>
ما لم يُذكر خلاف ذلك ، هذا العمل مُرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - غير تجاري 4.0 دولي.

لطباعة هذه الصفحة:

انقر فوق رمز الطابعة في الجزء السفلي من الشاشة

هل النسخة المطبوعة الخاصة بك غير مكتملة؟

تأكد من أن النسخة المطبوعة تتضمن كل المحتوى من الصفحة. إذا لم يكن & # 39t ، فحاول فتح هذا الدليل في متصفح مختلف والطباعة من هناك (أحيانًا يعمل Internet Explorer بشكل أفضل ، وأحيانًا Chrome ، وأحيانًا Firefox ، وما إلى ذلك).

Chapter 13

Connective Tissue Supports and Protects

  • Identify and distinguish between the types of connective tissue: proper, supportive, and fluid
  • Explain the functions of connective tissues

As may be obvious from its name, one of the major functions of connective tissue is to connect tissues and organs. Unlike epithelial tissue, which is composed of cells closely packed with little or no extracellular space in between, connective tissue cells are dispersed in a matrix . The matrix usually includes a large amount of extracellular material produced by the connective tissue cells that are embedded within it. The matrix plays a major role in the functioning of this tissue. The major component of the matrix is a ground substance often crisscrossed by protein fibers. This ground substance is usually a fluid, but it can also be mineralized and solid, as in bones. Connective tissues come in a vast variety of forms, yet they typically have in common three characteristic components: cells, large amounts of amorphous ground substance, and protein fibers. The amount and structure of each component correlates with the function of the tissue, from the rigid ground substance in bones supporting the body to the inclusion of specialized cells for example, a phagocytic cell that engulfs pathogens and also rids tissue of cellular debris.

Functions of Connective Tissues

Connective tissues perform many functions in the body, but most importantly, they support and connect other tissues from the connective tissue sheath that surrounds muscle cells, to the tendons that attach muscles to bones, and to the skeleton that supports the positions of the body. Protection is another major function of connective tissue, in the form of fibrous capsules and bones that protect delicate organs and, of course, the skeletal system. Specialized cells in connective tissue defend the body from microorganisms that enter the body. Transport of fluid, nutrients, waste, and chemical messengers is ensured by specialized fluid connective tissues, such as blood and lymph. Adipose cells store surplus energy in the form of fat and contribute to the thermal insulation of the body.

Embryonic Connective Tissue

All connective tissues derive from the mesodermal layer of the embryo (see [link] ). The first connective tissue to develop in the embryo is mesenchyme , the stem cell line from which all connective tissues are later derived. Clusters of mesenchymal cells are scattered throughout adult tissue and supply the cells needed for replacement and repair after a connective tissue injury. A second type of embryonic connective tissue forms in the umbilical cord, called mucous connective tissue or Wharton&rsquos jelly. This tissue is no longer present after birth, leaving only scattered mesenchymal cells throughout the body.

Classification of Connective Tissues

The three broad categories of connective tissue are classified according to the characteristics of their ground substance and the types of fibers found within the matrix (Table). Connective tissue proper includes loose connective tissue and dense connective tissue . Both tissues have a variety of cell types and protein fibers suspended in a viscous ground substance. Dense connective tissue is reinforced by bundles of fibers that provide tensile strength, elasticity, and protection. In loose connective tissue, the fibers are loosely organized, leaving large spaces in between. Supportive connective tissue &mdashbone and cartilage&mdashprovide structure and strength to the body and protect soft tissues. A few distinct cell types and densely packed fibers in a matrix characterize these tissues. In bone, the matrix is rigid and described as calcified because of the deposited calcium salts. In fluid connective tissue , in other words, lymph and blood, various specialized cells circulate in a watery fluid containing salts, nutrients, and dissolved proteins.

Table 1: Connective Tissue Examples

Connective Tissue Proper

Fibroblasts are present in all connective tissue proper (Figure 1). Fibrocytes, adipocytes, and mesenchymal cells are fixed cells, which means they remain within the connective tissue. Other cells move in and out of the connective tissue in response to chemical signals. Macrophages, mast cells, lymphocytes, plasma cells, and phagocytic cells are found in connective tissue proper but are actually part of the immune system protecting the body.

Figure 1: Fibroblasts produce this fibrous tissue. Connective tissue proper includes the fixed cells fibrocytes, adipocytes, and mesenchymal cells. LM × 400. (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Cell Types

The most abundant cell in connective tissue proper is the fibroblast . Polysaccharides and proteins secreted by fibroblasts combine with extra-cellular fluids to produce a viscous ground substance that, with embedded fibrous proteins, forms the extra-cellular matrix. As you might expect, a fibrocyte , a less active form of fibroblast, is the second most common cell type in connective tissue proper.

Adipocytes are cells that store lipids as droplets that fill most of the cytoplasm. There are two basic types of adipocytes: white and brown. The brown adipocytes store lipids as many droplets, and have high metabolic activity. In contrast, white fat adipocytes store lipids as a single large drop and are metabolically less active. Their effectiveness at storing large amounts of fat is witnessed in obese individuals. The number and type of adipocytes depends on the tissue and location, and vary among individuals in the population.

The mesenchymal cell is a multipotent adult stem cell. These cells can differentiate into any type of connective tissue cells needed for repair and healing of damaged tissue.

The macrophage cell is a large cell derived from a monocyte, a type of blood cell, which enters the connective tissue matrix from the blood vessels. The macrophage cells are an essential component of the immune system, which is the body&rsquos defense against potential pathogens and degraded host cells. When stimulated, macrophages release cytokines, small proteins that act as chemical messengers. Cytokines recruit other cells of the immune system to infected sites and stimulate their activities. Roaming, or free, macrophages move rapidly by amoeboid movement, engulfing infectious agents and cellular debris. In contrast, fixed macrophages are permanent residents of their tissues.

The mast cell, found in connective tissue proper, has many cytoplasmic granules. These granules contain the chemical signals histamine and heparin. When irritated or damaged, mast cells release histamine, an inflammatory mediator, which causes vasodilation and increased blood flow at a site of injury or infection, along with itching, swelling, and redness you recognize as an allergic response. Like blood cells, mast cells are derived from hematopoietic stem cells and are part of the immune system.

Connective Tissue Fibers and Ground Substance

Three main types of fibers are secreted by fibroblasts: collagen fibers, elastic fibers, and reticular fibers. Collagen fiber is made from fibrous protein subunits linked together to form a long and straight fiber. Collagen fibers, while flexible, have great tensile strength, resist stretching, and give ligaments and tendons their characteristic resilience and strength. These fibers hold connective tissues together, even during the movement of the body.

Elastic fiber contains the protein elastin along with lesser amounts of other proteins and glycoproteins. The main property of elastin is that after being stretched or compressed, it will return to its original shape. Elastic fibers are prominent in elastic tissues found in skin and the elastic ligaments of the vertebral column.

Reticular fiber is also formed from the same protein subunits as collagen fibers however, these fibers remain narrow and are arrayed in a branching network. They are found throughout the body, but are most abundant in the reticular tissue of soft organs, such as liver and spleen, where they anchor and provide structural support to the parenchyma (the functional cells, blood vessels, and nerves of the organ).

All of these fiber types are embedded in ground substance. Secreted by fibroblasts, ground substance is made of polysaccharides, specifically hyaluronic acid, and proteins. These combine to form a proteoglycan with a protein core and polysaccharide branches. The proteoglycan attracts and traps available moisture forming the clear, viscous, colorless matrix you now know as ground substance.

النسيج الضام فضفاضة

Loose connective tissue is found between many organs where it acts both to absorb shock and bind tissues together. It allows water, salts, and various nutrients to diffuse through to adjacent or imbedded cells and tissues.

Adipose tissue consists mostly of fat storage cells, with little extracellular matrix (Figure 2 ). A large number of capillaries allow rapid storage and mobilization of lipid molecules. White adipose tissue is most abundant. It can appear yellow and owes its color to carotene and related pigments from plant food. White fat contributes mostly to lipid storage and can serve as insulation from cold temperatures and mechanical injuries. White adipose tissue can be found protecting the kidneys and cushioning the back of the eye. Brown adipose tissue is more common in infants, hence the term &ldquobaby fat.&rdquo In adults, there is a reduced amount of brown fat and it is found mainly in the neck and clavicular regions of the body. The many mitochondria in the cytoplasm of brown adipose tissue help explain its efficiency at metabolizing stored fat. Brown adipose tissue is thermogenic, meaning that as it breaks down fats, it releases metabolic heat, rather than producing adenosine triphosphate (ATP), a key molecule used in metabolism.

Figure 2: This is a loose connective tissue that consists of fat cells with little extracellular matrix. It stores fat for energy and provides insulation. LM × 800. (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Areolar tissue shows little specialization. It contains all the cell types and fibers previously described and is distributed in a random, web-like fashion. It fills the spaces between muscle fibers, surrounds blood and lymph vessels, and supports organs in the abdominal cavity. Areolar tissue underlies most epithelia and represents the connective tissue component of epithelial membranes, which are described further in a later section.

Reticular tissue is a mesh-like, supportive framework for soft organs such as lymphatic tissue, the spleen, and the liver (Figure 3). Reticular cells produce the reticular fibers that form the network onto which other cells attach. It derives its name from the Latin reticulus, which means &ldquolittle net.&rdquo

Figure 3: This is a loose connective tissue made up of a network of reticular fibers that provides a supportive framework for soft organs. LM × 1600. (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

الأنسجة الضامة الكثيفة

Dense connective tissue contains more collagen fibers than does loose connective tissue. As a consequence, it displays greater resistance to stretching. There are two major categories of dense connective tissue: regular and irregular. Dense regular connective tissue fibers are parallel to each other, enhancing tensile strength and resistance to stretching in the direction of the fiber orientations. Ligaments and tendons are made of dense regular connective tissue, but in ligaments not all fibers are parallel. Dense regular elastic tissue contains elastin fibers in addition to collagen fibers, which allows the ligament to return to its original length after stretching. The ligaments in the vocal folds and between the vertebrae in the vertebral column are elastic.

In dense irregular connective tissue, the direction of fibers is random. This arrangement gives the tissue greater strength in all directions and less strength in one particular direction. In some tissues, fibers crisscross and form a mesh. In other tissues, stretching in several directions is achieved by alternating layers where fibers run in the same orientation in each layer, and it is the layers themselves that are stacked at an angle. The dermis of the skin is an example of dense irregular connective tissue rich in collagen fibers. Dense irregular elastic tissues give arterial walls the strength and the ability to regain original shape after stretching (Figure 4).

الأنسجة الضامة الكثيفة

Figure 4: (a) Dense regular connective tissue consists of collagenous fibers packed into parallel bundles. (b) Dense irregular connective tissue consists of collagenous fibers interwoven into a mesh-like network. From top, LM × 1000, LM × 200. (Micrographs provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Disorders of the&hellip

Connective Tissue: Tendinitis

Your opponent stands ready as you prepare to hit the serve, but you are confident that you will smash the ball past your opponent. As you toss the ball high in the air, a burning pain shoots across your wrist and you drop the tennis racket. That dull ache in the wrist that you ignored through the summer is now an unbearable pain. The game is over for now.

After examining your swollen wrist, the doctor in the emergency room announces that you have developed wrist tendinitis. She recommends icing the tender area, taking non-steroidal anti-inflammatory medication to ease the pain and to reduce swelling, and complete rest for a few weeks. She interrupts your protests that you cannot stop playing. She issues a stern warning about the risk of aggravating the condition and the possibility of surgery. She consoles you by mentioning that well known tennis players such as Venus and Serena Williams and Rafael Nadal have also suffered from tendinitis related injuries.

What is tendinitis and how did it happen? Tendinitis is the inflammation of a tendon, the thick band of fibrous connective tissue that attaches a muscle to a bone. The condition causes pain and tenderness in the area around a joint. On rare occasions, a sudden serious injury will cause tendinitis. Most often, the condition results from repetitive motions over time that strain the tendons needed to perform the tasks.

Persons whose jobs and hobbies involve performing the same movements over and over again are often at the greatest risk of tendinitis. You hear of tennis and golfer&rsquos elbow, jumper's knee, and swimmer&rsquos shoulder. In all cases, overuse of the joint causes a microtrauma that initiates the inflammatory response. Tendinitis is routinely diagnosed through a clinical examination. In case of severe pain, X-rays can be examined to rule out the possibility of a bone injury. Severe cases of tendinitis can even tear loose a tendon. Surgical repair of a tendon is painful. Connective tissue in the tendon does not have abundant blood supply and heals slowly.

While older adults are at risk for tendinitis because the elasticity of tendon tissue decreases with age, active people of all ages can develop tendinitis. Young athletes, dancers, and computer operators anyone who performs the same movements constantly is at risk for tendinitis. Although repetitive motions are unavoidable in many activities and may lead to tendinitis, precautions can be taken that can lessen the probability of developing tendinitis. For active individuals, stretches before exercising and cross training or changing exercises are recommended. For the passionate athlete, it may be time to take some lessons to improve technique. All of the preventive measures aim to increase the strength of the tendon and decrease the stress put on it. With proper rest and managed care, you will be back on the court to hit that slice-spin serve over the net.

Supportive Connective Tissues

Two major forms of supportive connective tissue, cartilage and bone, allow the body to maintain its posture and protect internal organs.

غضروف

The distinctive appearance of cartilage is due to polysaccharides called chondroitin sulfates, which bind with ground substance proteins to form proteoglycans. Embedded within the cartilage matrix are chondrocytes , or cartilage cells, and the space they occupy are called lacunae (singular = lacuna). A layer of dense irregular connective tissue, the perichondrium, encapsulates the cartilage. Cartilaginous tissue is avascular, thus all nutrients need to diffuse through the matrix to reach the chondrocytes. This is a factor contributing to the very slow healing of cartilaginous tissues.

The three main types of cartilage tissue are hyaline cartilage, fibrocartilage, and elastic cartilage (Figure 5). Hyaline cartilage , the most common type of cartilage in the body, consists of short and dispersed collagen fibers and contains large amounts of proteoglycans. Under the microscope, tissue samples appear clear. The surface of hyaline cartilage is smooth. Both strong and flexible, it is found in the rib cage and nose and covers bones where they meet to form moveable joints. It makes up a template of the embryonic skeleton before bone formation. A plate of hyaline cartilage at the ends of bone allows continued growth until adulthood. Fibrocartilage is tough because it has thick bundles of collagen fibers dispersed through its matrix. Menisci in the knee joint and the intervertebral discs are examples of fibrocartilage. Elastic cartilage contains elastic fibers as well as collagen and proteoglycans. This tissue gives rigid support as well as elasticity. Tug gently at your ear lobes, and notice that the lobes return to their initial shape. The external ear contains elastic cartilage.

Figure 5: Cartilage is a connective tissue consisting of collagenous fibers embedded in a firm matrix of chondroitin sulfates. (a) Hyaline cartilage provides support with some flexibility. The example is from dog tissue. (b) Fibrocartilage provides some compressibility and can absorb pressure. (c) Elastic cartilage provides firm but elastic support. From top, LM × 300, LM × 1200, LM × 1016. (Micrographs provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

عظم

Bone is the hardest connective tissue. It provides protection to internal organs and supports the body. Bone&rsquos rigid extracellular matrix contains mostly collagen fibers embedded in a mineralized ground substance containing hydroxyapatite, a form of calcium phosphate. Both components of the matrix, organic and inorganic, contribute to the unusual properties of bone. Without collagen, bones would be brittle and shatter easily. Without mineral crystals, bones would flex and provide little support. Osteocytes, bone cells like chondrocytes, are located within lacunae. The histology of transverse tissue from long bone shows a typical arrangement of osteocytes in concentric circles around a central canal. Bone is a highly vascularized tissue. Unlike cartilage, bone tissue can recover from injuries in a relatively short time.

Cancellous bone looks like a sponge under the microscope and contains empty spaces between trabeculae, or arches of bone proper. It is lighter than compact bone and found in the interior of some bones and at the end of long bones. Compact bone is solid and has greater structural strength.

Fluid Connective Tissue

Blood and lymph are fluid connective tissues. Cells circulate in a liquid extracellular matrix. The formed elements circulating in blood are all derived from hematopoietic stem cells located in bone marrow (Figure 6). Erythrocytes, red blood cells, transport oxygen and some carbon dioxide. Leukocytes, white blood cells, are responsible for defending against potentially harmful microorganisms or molecules. Platelets are cell fragments involved in blood clotting. Some white blood cells have the ability to cross the endothelial layer that lines blood vessels and enter adjacent tissues. Nutrients, salts, and wastes are dissolved in the liquid matrix and transported through the body.

Lymph contains a liquid matrix and white blood cells. Lymphatic capillaries are extremely permeable, allowing larger molecules and excess fluid from interstitial spaces to enter the lymphatic vessels. Lymph drains into blood vessels, delivering molecules to the blood that could not otherwise directly enter the bloodstream. In this way, specialized lymphatic capillaries transport absorbed fats away from the intestine and deliver these molecules to the blood.

Figure 6: Blood is a fluid connective tissue containing erythrocytes and various types of leukocytes that circulate in a liquid extracellular matrix. LM × 1600. (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

مراجعة الفصل

Connective tissue is a heterogeneous tissue with many cell shapes and tissue architecture. Structurally, all connective tissues contain cells that are embedded in an extracellular matrix stabilized by proteins. The chemical nature and physical layout of the extracellular matrix and proteins vary enormously among tissues, reflecting the variety of functions that connective tissue fulfills in the body. Connective tissues separate and cushion organs, protecting them from shifting or traumatic injury. Connect tissues provide support and assist movement, store and transport energy molecules, protect against infections, and contribute to temperature homeostasis.

Many different cells contribute to the formation of connective tissues. They originate in the mesodermal germ layer and differentiate from mesenchyme and hematopoietic tissue in the bone marrow. Fibroblasts are the most abundant and secrete many protein fibers, adipocytes specialize in fat storage, hematopoietic cells from the bone marrow give rise to all the blood cells, chondrocytes form cartilage, and osteocytes form bone. The extracellular matrix contains fluid, proteins, polysaccharide derivatives, and, in the case of bone, mineral crystals. Protein fibers fall into three major groups: collagen fibers that are thick, strong, flexible, and resist stretch reticular fibers that are thin and form a supportive mesh and elastin fibers that are thin and elastic.

The major types of connective tissue are connective tissue proper, supportive tissue, and fluid tissue. Loose connective tissue proper includes adipose tissue, areolar tissue, and reticular tissue. These serve to hold organs and other tissues in place and, in the case of adipose tissue, isolate and store energy reserves. The matrix is the most abundant feature for loose tissue although adipose tissue does not have much extracellular matrix. Dense connective tissue proper is richer in fibers and may be regular, with fibers oriented in parallel as in ligaments and tendons, or irregular, with fibers oriented in several directions. Organ capsules (collagenous type) and walls of arteries (elastic type) contain dense irregular connective tissue. Cartilage and bone are supportive tissue. Cartilage contains chondrocytes and is somewhat flexible. Hyaline cartilage is smooth and clear, covers joints, and is found in the growing portion of bones. Fibrocartilage is tough because of extra collagen fibers and forms, among other things, the intervertebral discs. Elastic cartilage can stretch and recoil to its original shape because of its high content of elastic fibers. The matrix contains very few blood vessels. Bones are made of a rigid, mineralized matrix containing calcium salts, crystals, and osteocytes lodged in lacunae. Bone tissue is highly vascularized. Cancellous bone is spongy and less solid than compact bone. Fluid tissue, for example blood and lymph, is characterized by a liquid matrix and no supporting fibers.



تعليقات:

  1. Daigis

    انت لست على حق. يمكنني إثبات ذلك. اكتب في رئيس الوزراء.

  2. Sadiki

    سوف أتحمل سوف أختلف

  3. Damaskenos

    انت لست على حق. أنا متأكد. أقترح مناقشته. أرسل لي بريدًا إلكترونيًا في PM ، سنتحدث.

  4. Merlow

    متغير ممتاز

  5. Yazid

    نعم ، يمكن للجميع أن يكون

  6. Warren

    ما هي الكلمات المناسبة ... فكرة رائعة ورائعة

  7. Torht

    غريب حقا



اكتب رسالة