Tkanki podporowe, krew

Własności mechaniczne tkanek
podporowych
zaleŜą od składu ich substancji
międzykomórkowej.
Tkanki
podporowe
- chrząstka
Komórki produkujące składniki
substancji międzykomórkowej
w chrząstce (chondroblasty i
chondrocyty)
i w kości (osteoblasty i osteocyty)
są wyspecjalizowanymi formami
fibroblastów i fibrocytów.
Wspólne cechy wszystkich typów chrząstki:
• brak naczyń krwionośnych
• substancja podstawowa bogata w siarczany chondroityny
• chondrocyty zlokalizowane w jamkach otoczonych
zagęszczoną substancją podstawową (terytoria chrzęstne)
CHRZĄSTKA
• komórki: chondroblasty, chondrocyty
• substancja międzykomórkowa:
- włókna kolagenowe (kolagen II w chrząstce szklistej
i spręŜystej, kolagen I w chrząstce włóknistej)
- włókna spręŜyste (tylko w chrząstce spręŜystej)
- substancja podstawowa: proteoglikany, białka
Naczynia krwionośne odŜywiające chrząstkę są obecne w
ochrzęstnej - warstwie tkanki łącznej zbitej pokrywającej
powierzchnię chrząstki
Wzrost chrząstki:
ochrzęstna
- przez apozycję (od ochrzęstnej)
- śródmiąŜszowy (podziały
chondrocytów, produkcja nowej
substancji międzykomórkowej)
Pomimo tych moŜliwości, dojrzała
chrząstka ma bardzo słabe
zdolności regeneracyjne
Chrząstka stawowa nie ma ochrzęstnej - odŜywiają ją naczynia obecne
w torebce stawowej.
Chrząstka szklista zawiera cienkie włókna kolagenowe,
duŜe agregaty proteoglikanów i jest bardzo odporna na ściskanie
Odporność chrząstki szklistej na ściskanie
wynika z własności silnie uwodnionych proteoglikanów
GAG
SO4--
H2O
PG
aggrecan
Lokalizacja: powierzchnie stawowe, ściany dróg oddechowych
Chrząstka spręŜysta zawiera dodatkowo włókna spręŜyste,
które decydują o jej własnościach mechanicznych
Lokalizacja: małŜowina uszna, krtań
Pod naciskiem:
• cząsteczki wody są wypychane poza łańcuchy proteoglikanów
• ujemne ładunki w łańcuchach proteoglikanów odpychają się
Chrząstka włóknista zbudowana jest głównie z grubych,
równoległych pęczków włókien kolagenowych, które
nadają jej wytrzymałość na rozerwanie
Lokalizacja: przyczepy ścięgien do kości, spojenie łonowe,
dyski międzykręgowe
KOŚĆ
• komórki: kom. osteogenne, osteoblasty, osteocyty,
osteoklasty
Tkanki
podporowe
Tkanka kostna
Komórki osteogenne → osteoblasty → osteocyty
• substancja międzykomórkowa:
- fosforan wapnia (kryształki hydroksyapatytów) – 65% masy
- włókna kolagenowe (typ I)
- substancja podstawowa (proteoglikany, białka)
Bardzo małe kryształki hydroksyapatytów znajdują się
w włóknach kolagenowych i substancji podstawowej
--------------------------------------------------------------------------Okostna - unaczyniona warstwa tkanki łącznej
zbitej otaczająca kość
Osteocyty i ich wypustki
zajmują niezmineralizowane
przestrzenie w substancji
międzykomórkowej:
jamki i kanaliki kostne.
System połączonych jamek
i kanalików otwiera się do
przestrzeni zawierającej
naczynia krwionośne.
Tlen i substancje odŜywcze
dyfundują poprzez kanaliki,
do jamek, umoŜliwiając
funkcjonowanie osteocytów
Osteoklasty to komórki spokrewnione z makrofagami - niszczą tkankę
kostną trawiąc ją zewnątrz- i wewnątrzkomórkowo
• wielojądrzaste
• brzeŜek koronkowy
• liczne lizosomy i
pęcherzyki endocytotyczne
• wydzielają jony H+ (demineralizacja)
• wydzielają enzymy lizosomowe
• fagocytują i rozkładają fragmenty
nadtrawionej kości
Jednostką strukturalną dojrzałej kości
jest blaszka kostna o grubości 2-5 µm
Nadmierna aktywność osteoklastów powoduje
osteoporozę – zmniejszenie gęstości składników
tkanki kostnej (nieorganicznych i organicznych). Kość
staje się słabsza i bardziej łamliwa.
Aktywność osteoklastów hamują m.in. estrogeny, stąd
osteoporoza jest częstym zjawiskiem u kobiet po
menopauzie.
W kości gąbczastej, ułoŜone równolegle blaszki budują beleczki
kostne. Beleczki tworzą sieć, a między nimi znajduje się szpik kostny
z naczyniami krwionośnymi
Odmiany dojrzałej kości:
• kość gąbczasta
• kość zbita
W kości zbitej, blaszki ułoŜone koncentrycznie wokół naczyń
tworzą osteony (systemy Haversa) - podjednostki strukturalne.
W centralnym kanale (Haversa) biegnie naczynie krwionośne.
Przebudowa kości
Kość zbita
Osteon:
• walec, Ø do 200 µm
długość kilka mm
• kanał centralny,
w nim naczynie
włosowate
• dookoła 6-15
blaszek kostnych
• aktywacja osteocytów
• aktywacja osteoblastów i osteoklastów
szkliwo
Ząb
Elementy
zmineralizowane
• szkliwo (98% - kryształy HA)
• zębina (70% - kryształy HA,
włókna kolagenowe,
substancja podstawowa,
kanaliki z wypustkami
komórek)
• cement (60% - kryształy HA,
najbardziej podobny
do kości)
zębina
korona
miazga
dziąsło
ozębna
cement
korzeń
Elementy
niezmineralizowane:
• miazga zęba (delikatna tkanka
łączna, naczynia, nerwy)
• ozębna (pęczki włókien
kolagenowych, „aparat
więzadłowy”
KREW
szyjka
kość zębodołu
Krew jest tkanką płynną, gdyŜ jej substancja
międzykomórkowa - osocze - jest płynna
Hematokryt
osocze
Funkcje krwi:
•
•
•
•
•
•
transport tlenu i substancji odŜywczych do komórek
transport CO2 i metabolitów wydalanych przez komórki
transport komórek i czynników uczestniczących w procesach
obronnych
transport substancji regulacyjnych (np. hormonów) do komórek
udział w utrzymywaniu homeostazy ustrojowej (buforowanie
płynów ustrojowych, termoregulacja)
krzepnięcie
elementy morfotyczne (komórki)
męŜczyźni
kobiety
0.4 – 0.5
0.35 – 0.45
Składniki osocza
Woda
Rozmaz krwi
91 – 92%
Białka (albuminy, globuliny - α, β, γ, fibrynogen) 7 – 8%
Inne:
1 – 2%
jony (Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl-, HCO3-, PO4-3, SO4-2)
związki azotowe (mocznik, kreatynina)
substancje odŜywcze (glukoza, aminokwasy, lipidy)
gazy (O2 CO2, N)
substancje regulacyjne (hormony, enzymy)
Gamma-globuliny: frakcja białek osocza zawierająca przeciwciała
Elementy morfotyczne krwi
Erytrocyty
(krwinki czerwone)
• brak jądra
• brak organelli
• hemoglobina
/mm3
Erytrocyty
Płytki krwi
4 000 000 - 5 000 000
200 000 – 300 000 /mm3
Leukocyty
5 000 - 8 000/mm3
granulocyty
agranulocyty
Neutrofile
55 - 65%
Eozynofile
2 - 4%
Bazofile
0.5 - 1%
Limfocyty
25 - 35%
Monocyty
4 - 8%
Dwuwklęsły kształt erytrocytów utrzymywany jest przez
podbłonowy „szkielet” białkowy
retikulocyt
Cukrowce obecne na powierzchni błony komórkowej
erytrocytów są antygenami grupowymi krwi
LEUKOCYTY
GRANULOCYTY
•
•
•
•
(neutrofile, eozynofile, bazofile)
zawierają duŜą ilość
ziarnistości:
(1) azurochłonnych =
zmodyfikowane pęcherzyki
hydrolazowe,
(2) swoistych (ze
specyficznymi
białkami/enzymami)
segmentowane jądro,
nie dzielą się
krótki czas Ŝycia (dni).
AGRANULOCYTY
•
•
•
•
Neutrofile fagocytują i zabijają bakterie
Ziarnistości azurochłonne i swoiste zawierają białka
o własnościach bakteriobójczych
segmenty
jądra
(limfocyty, monocyty)
zawierają niewiele ziarnistości
azurochłonnych,
niesegmentowane jądro,
mogą się dzielić i róŜnicować
długi czas Ŝycia (tygodnie miesiące).
Wszystkie leukocyty pełnią swoje funkcje głównie poza
łoŜyskiem naczyniowym, w tkankach
ziarnistości
wypustki
Eozynofile zabijają larwy pasoŜytów i współpracują
z mastocytami w reakcjach alergicznych
W trakcie zabijania i trawienia bakterii neutrofile giną. JeŜeli
proces zapalny jest bardzo intensywny, szczątki neutrofili i
bakterii tworzą wydzielinę ropną
PodwyŜszona liczba neutrofili w krwi obwodowej
najczęściej świadczy o toczącym się procesie zapalnym
wywołanym zakaŜeniem bakteryjnym.
Ziarnistości swoiste
zawierają białka o własnościach
pasoŜytobójczych
Bazofile są morfologicznie i czynnościowo bardzo
podobne do mastocytów, ale stanowią odrębną populację
komórek
PodwyŜszona liczba eozynofili w krwi obwodowej jest
wskaźnikiem chorób pasoŜytniczych i alergicznych
Ziarnistości swoiste
zawierają substancje
wywołujące lokalny
odczyn zapalny
Limfocyty odpowiadają za reakcje
immunologiczne
Monocyty migrują do tkanek, gdzie przekształcają się
w makrofagi
Limfocyty B - odpowiedź humoralna
Limfocyty T - odpowiedź komórkowa
Płytki krwi inicjują proces krzepnięcia krwi
Płytki agregują w miejscu
uszkodzenia naczynia
krwionośnego
i wydzielają substancje
zapoczątkowujące
tworzenie skrzepu
hialomer
granulomer
Płytki krwi są bezjądrzastymi fragmentami większych komórek prekursorowych
Wszystkie komórki
krwi wywodzą się
z jednej komórki
macierzystej
CFU-LyT
Szpik kostny krwiotwórczy:
CFU - Ly
• naczynia krwionośne (typu zatokowego)
• sznury hemopoetyczne (rusztowanie
z tkanki łącznej siateczkowatej, w tej sieci
dojrzewające komórki krwi)
CFU-LyB
Powstawanie granulocytów
(linia granulopoezy)
Powstawanie erytrocytów (linia erytropoezy)
mieloblast
rybosomy
proerytroblast
promielocyt
(wytwarzanie ziarn azurochłonnych)
erytroblast
zasadochłonny
retikulocyt
mielocyty
(wytwarzanie
ziarn swoistych)
erytroblast
polichromatofilny
erytroblast
kwasochłonny
metamielocyty
hemoglobina
Powstawanie płytek krwi (linia megakariopoezy)
megakarioblast
(liczne endomitozy)
Megakariocyt
megakariocyt
(b. duŜy,
poliploidia do 64 n)
obszary:
-okołojądrowy (organelle)
- pośredni (błony demarkacyjne)
- zewnętrzny (mikrofilamenty)
naczynie
Białaczki:
Nowotworowy rozrost prekursorów komórek krwi
(róŜnych linii)
Odrywanie się płytek krwi od megakariocyta
“Młody”
neutrofil