उपास्थि ऊतक की संरचना और प्रकार। उपास्थि ऊतक


उपास्थि प्रकार

इंटरसेलुलर पदार्थ

स्थानीयकरण

फाइबर

आधार पदार्थ

हेलाइन उपास्थि

कोलेजन फाइबर (कोलेजन II, VI, IX, X, XI प्रकार)

ग्लाइकोसअमिनोग्लाइकन्स

और प्रोटीयोग्लाइकेन्स

श्वासनली और ब्रांकाई, जोड़दार सतह, स्वरयंत्र, उरोस्थि के साथ पसलियों का कनेक्शन

लोचदार उपास्थि

लोचदार और कोलेजन फाइबर

स्वरयंत्र के अलिंद, सींग के आकार के और स्फेनोइड कार्टिलेज, नाक के कार्टिलेज

तंतु-उपास्थि

कोलेजन फाइबर के समानांतर बंडल; अन्य प्रकार के कार्टिलेज की तुलना में फाइबर की मात्रा अधिक होती है

इंटरवर्टेब्रल डिस्क, अर्ध-चल जोड़ों, सिम्फिसिस में टेंडन और लिगामेंट्स के हाइलिन कार्टिलेज में संक्रमण के स्थान

इंटरवर्टेब्रल डिस्क में: रेशेदार वलय बाहर स्थित होता है - इसमें मुख्य रूप से तंतु होते हैं जिनका एक गोलाकार पाठ्यक्रम होता है; और अंदर एक जिलेटिनस नाभिक होता है - इसमें ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स और प्रोटीयोग्लाइकेन्स और कार्टिलेज कोशिकाएं तैरती हैं

उपास्थि ऊतक

इसमें कोशिकाएं होती हैं - चोंड्रोसाइट्स और चोंड्रोब्लास्ट और बड़ी मात्रा में अंतरकोशिकीय हाइड्रोफिलिक पदार्थ, जो लोच और घनत्व की विशेषता होती है।

ताजा उपास्थि में शामिल हैं:

70-80% पानी,

10-15% कार्बनिक पदार्थ

4-7% लवण।

उपास्थि ऊतक के शुष्क पदार्थ का 50-70% कोलेजन होता है।

उपास्थि में स्वयं रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं, और पोषक तत्व आसपास के पेरीकॉन्ड्रिअम से फैलते हैं।

उपास्थि ऊतक कोशिकाओं को चोंड्रोब्लास्टिक अंतर द्वारा दर्शाया जाता है:

1. स्टेम सेल

2. सेमी-स्टेम सेल (प्रीकॉन्ड्रोब्लास्ट्स)

3. चोंड्रोब्लास्ट

4. चोंड्रोसाइट

5. चोंड्रोक्लास्ट

स्टेम और सेमी-स्टेम सेल- खराब विभेदित कैंबियल कोशिकाएं, मुख्य रूप से पेरीकॉन्ड्रिअम में जहाजों के आसपास स्थानीयकृत होती हैं। विभेदित करके, वे चोंड्रोब्लास्ट और चोंड्रोसाइट्स में बदल जाते हैं, अर्थात। पुनर्जनन के लिए आवश्यक.

चोंड्रोब्लास्ट्स- युवा कोशिकाएं पेरीकॉन्ड्रिअम की गहरी परतों में अकेले स्थित होती हैं, बिना आइसोजेनिक समूह बनाए। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत, चोंड्रोब्लास्ट चपटे होते हैं, बेसोफिलिक साइटोप्लाज्म के साथ थोड़ी लम्बी कोशिकाएं होती हैं। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत, दानेदार ईपीएस, गोल्गी कॉम्प्लेक्स और माइटोकॉन्ड्रिया उनमें अच्छी तरह से व्यक्त होते हैं; ऑर्गेनेल का प्रोटीन-संश्लेषण परिसर चोंड्रोब्लास्ट्स का मुख्य कार्य- अंतरकोशिकीय पदार्थ के कार्बनिक भाग का उत्पादन: कोलेजन और इलास्टिन प्रोटीन, ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स (जीएजी) और प्रोटीयोग्लाइकेन्स (पीजी)। इसके अलावा, चोंड्रोब्लास्ट प्रजनन में सक्षम हैं और बाद में चोंड्रोसाइट्स में बदल जाते हैं। सामान्य तौर पर, चोंड्रोब्लास्ट्स पेरीकॉन्ड्रिअम की तरफ से अपोजिशनल (बाहर से सतही, नियोप्लाज्म) उपास्थि विकास प्रदान करते हैं।

चोंड्रोसाइट्स- उपास्थि ऊतक की मुख्य कोशिकाएँ गुहाओं में उपास्थि की गहरी परतों में स्थित होती हैं - लैकुने। चोंड्रोसाइट्स माइटोसिस द्वारा विभाजित हो सकते हैं, जबकि बेटी कोशिकाएं अलग नहीं होती हैं, वे एक साथ रहती हैं - तथाकथित आइसोजेनिक समूह बनते हैं। प्रारंभ में, वे एक सामान्य अंतराल में स्थित होते हैं, फिर उनके बीच एक अंतरकोशिकीय पदार्थ बनता है, और इस आइसोजेनिक समूह की प्रत्येक कोशिका का अपना कैप्सूल होता है। चोंड्रोसाइट्स बेसोफिलिक साइटोप्लाज्म के साथ अंडाकार-गोल कोशिकाएं हैं। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत, दानेदार ईआर, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, माइटोकॉन्ड्रिया अच्छी तरह से व्यक्त किए जाते हैं; प्रोटीन-संश्लेषण उपकरण, टीके। चोंड्रोसाइट्स का मुख्य कार्य- उपास्थि ऊतक के अंतरकोशिकीय पदार्थ के कार्बनिक भाग का उत्पादन। चोंड्रोसाइट्स के विभाजन और उनके अंतरकोशिकीय पदार्थ के उत्पादन के कारण उपास्थि की वृद्धि अंतरालीय (आंतरिक) उपास्थि वृद्धि प्रदान करती है।

आइसोजेनिक समूहों में तीन प्रकार के चोंड्रोसाइट्स होते हैं:

1. टाइप I चोंड्रोसाइट्स युवा, विकासशील उपास्थि में प्रबल होते हैं। वे एक उच्च परमाणु-साइटोप्लाज्मिक अनुपात, लैमेलर कॉम्प्लेक्स के रिक्तिका तत्वों के विकास, साइटोप्लाज्म में माइटोकॉन्ड्रिया और मुक्त राइबोसोम की उपस्थिति की विशेषता है। इन कोशिकाओं में, विभाजन के पैटर्न अक्सर देखे जाते हैं, जो हमें उन्हें कोशिकाओं के आइसोजेनिक समूहों के प्रजनन के स्रोत के रूप में मानने की अनुमति देता है।

2. टाइप II चोंड्रोसाइट्स को परमाणु-साइटोप्लाज्मिक अनुपात में कमी, डीएनए संश्लेषण का कमजोर होना, आरएनए का एक उच्च स्तर, दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का गहन विकास और गोल्गी तंत्र के सभी घटकों की विशेषता है, जो गठन सुनिश्चित करते हैं और इंटरसेलुलर पदार्थ में ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स और प्रोटीयोग्लाइकेन्स का स्राव।

3. टाइप III चोंड्रोसाइट्स सबसे कम परमाणु-साइटोप्लाज्मिक अनुपात, मजबूत विकास और दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की एक क्रमबद्ध व्यवस्था की विशेषता है। ये कोशिकाएं प्रोटीन बनाने और स्रावित करने की क्षमता रखती हैं, लेकिन उनमें ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स का संश्लेषण कम हो जाता है।

उपास्थि ऊतक में, अंतरकोशिकीय पदार्थ बनाने वाली कोशिकाओं के अलावा, उनके विरोधी भी होते हैं - अंतरकोशिकीय पदार्थ के विध्वंसक - ये हैं चोंड्रोक्लास्ट(मैक्रोफेज सिस्टम के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है): बल्कि बड़ी कोशिकाएं, साइटोप्लाज्म में कई लाइसोसोम और माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। चोंड्रोक्लास्ट्स का कार्य- उपास्थि के क्षतिग्रस्त या घिसे हुए हिस्सों का विनाश।

उपास्थि ऊतक का अंतरकोशिकीय पदार्थइसमें कोलेजन, लोचदार फाइबर और जमीनी पदार्थ होते हैं। जमीनी पदार्थ में ऊतक द्रव और कार्बनिक पदार्थ होते हैं:

जीएजी (चोंड्रोएथिन सल्फेट्स, केराटोसल्फेट्स, हाइलूरोनिक एसिड);

10% - पीजी (10-20% - प्रोटीन + 80-90% जीएजी);

अंतरकोशिकीय पदार्थ में एक उच्च हाइड्रोफिलिसिटी होती है, पानी की मात्रा उपास्थि के द्रव्यमान के 75% तक पहुंच जाती है, जिससे उपास्थि का उच्च घनत्व और टर्गर हो जाता है। गहरी परतों में कार्टिलाजिनस ऊतकों में रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं, पोषण पेरिकॉन्ड्रिअम के जहाजों के कारण अलग-अलग होता है।

perichondrium संयोजी ऊतक की एक परत है जो उपास्थि की सतह को कवर करती है। पेरीकॉन्ड्रिअम में स्रावित होता है बाहरी रेशेदार(बड़ी संख्या में रक्त वाहिकाओं के साथ घने, विकृत सीटी से) परततथा आंतरिक कोशिका परतजिसमें बड़ी संख्या में स्टेम, सेमी-स्टेम सेल और चोंड्रोब्लास्ट होते हैं।



उपास्थि के ऊतकों का वर्गीकरण इसके अंतरकोशिकीय पदार्थ - मैट्रिक्स की संरचनात्मक विशेषताओं पर आधारित है। उपास्थि ऊतक के प्रकारों का ऐसा वर्गीकरण एकदम सही नहीं है, क्योंकि इसमें एक सामान्य एकीकृत सिद्धांत शामिल नहीं है। इस प्रकार, शब्द "रेशेदार" रेशेदार संरचनाओं की सामग्री को इंगित करता है, और "लोचदार" शब्द प्रोटीन की एक निश्चित विशिष्ट विशेषता को इंगित करता है - इलास्टिन, जो उपास्थि का हिस्सा है। शब्द "हाइलिन" केवल यह सूचित करता है कि उपास्थि मैट्रिक्स बाहरी रूप से सजातीय है, और इसकी संरचना बनाने वाले प्रोटीन की संरचना और प्रकृति का बिल्कुल भी उल्लेख नहीं किया गया है।
).

कार्टिलाजिनस ऊतक एक्स्ट्रास्केलेटल संरचनाओं में मौजूद होता है - स्वरयंत्र, नाक सेप्टा, ब्रांकाई, हृदय के स्ट्रोमल घटक।

उपास्थि ऊतक का बाह्य मैट्रिक्स इसके संरचनात्मक मैक्रोमोलेक्यूलर घटकों की आवश्यक विशेषताओं द्वारा अन्य प्रकार के संयोजी ऊतक के मैट्रिक्स से भिन्न होता है। ये विशेषताएं मैट्रिक्स आर्किटेक्टोनिक्स की स्पष्ट मौलिकता और इसकी अनूठी कार्यात्मक (बायोमेकेनिकल) विशेषताओं को निर्धारित करती हैं।

मैट्रिक्स की रेशेदार संरचनाएं उपास्थि ऊतक के लिए विशिष्ट विशेष कोलेजन प्रोटीन द्वारा बनाई जाती हैं - "बड़े" प्रकार II फाइब्रिलर कोलेजन और इसके साथ "छोटे" (मामूली) कोलेजन IX, XI, साथ ही X और कुछ अन्य प्रकार। मैट्रिक्स के बीचवाला पदार्थ का मुख्य घटक भी "बड़ा" प्रोटीओग्लिकैन एग्रेकन है, जो उपास्थि ऊतक के लिए विशिष्ट है, जिसके मैक्रोमोलेक्यूल्स विशाल (उनके आयाम कोशिकाओं के आकार से अधिक) समुच्चय एक बड़े स्थान पर कब्जा करते हैं। एग्रेकन मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना, जो उनके द्रव्यमान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाती है, में सल्फेटेड ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स - चोंड्रोइटिन सल्फेट्स और केराटन सल्फेट शामिल हैं।

उपास्थि कोशिकाएं

कार्टिलाजिनस ऊतक के अंतर को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है: प्रीचोंड्रोब्लास्ट्स-चोंड्रोब्लास्ट्स-चोंड्रोसाइट्स। उपास्थि ऊतक कोशिकाओं के अंतर के विवरण के साथ-साथ उपदेशात्मक विचारों के आधार पर, हम चोंड्रोसाइट्स के तीन रूपों का वर्णन करेंगे: प्रीचोंड्रोब्लास्ट्स, चोंड्रोब्लास्ट्स और चोंड्रोसाइट्स।

प्रीचोंड्रोब्लास्ट्स

चोंड्रोब्लास्ट पूर्वज कोशिकाएं, प्रीचोंड्रोब्लास्ट, उपास्थि कोशिकाओं के अंतर में पृथक होती हैं। प्रीकॉन्ड्रोब्लास्ट्स का अलगाव कुछ हद तक सशर्त है, क्योंकि यह माना जाता है कि उपास्थि और हड्डी में सामान्य अर्ध-स्टेम कोशिकाएं होती हैं - चोंड्रोब्लास्ट और ओस्टियोब्लास्ट के लिए सामान्य।

चोंड्रोब्लास्ट्स

उपास्थि ऊतक के निर्माण की मुख्य प्रक्रिया भ्रूणजनन में होती है, जहां चोंड्रोसाइट अपने विस्फोट के रूप में कार्य करता है और इसे चोंड्रोब्लास्ट कहा जाता है। जाहिर है, चोंड्रोब्लास्ट-चोंड्रोसाइट कोशिकाओं की एकल आबादी के बारे में बात करना उचित है, जो उपास्थि ऊतक के गठन और परिपक्व अवस्था में इसके कामकाज दोनों को सुनिश्चित करता है। ऐसी कोशिकाओं की आबादी की पुनःपूर्ति का स्रोत प्रीचोंड्रोब्लास्ट हैं।

एक चोंड्रोब्लास्ट को एक प्रीचोंड्रोब्लास्ट से एक परिपक्व चोंड्रोसाइट में संक्रमण में एक कोशिका के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। ऐसी कोशिका में मैट्रिक्स घटकों के संश्लेषण के लिए आवश्यक स्रावी शक्तियाँ होती हैं, लेकिन फिर भी इसमें प्रसार करने की क्षमता बनी रहती है। कई शोधकर्ता ध्यान दें कि चोंड्रोब्लास्ट और चोंड्रोसाइट में अलग-अलग रूपात्मक अंतर नहीं होते हैं; चोंड्रोब्लास्ट्स और चोंड्रोसाइट्स की रूपात्मक विशेषताओं में, विशिष्टता के माप को निर्धारित करना अभी तक संभव नहीं है जो हमें इन दो प्रकार की कोशिकाओं के बीच आत्मविश्वास से अंतर करने की अनुमति देगा।

चोंड्रोब्लास्ट्स-चोंड्रोसाइट्स की भूमिका, संभवतः उपास्थि के जीवन में एकमात्र कोशिका, इतनी महत्वपूर्ण है कि उन्हें "उपास्थि आर्किटेक्ट" कहा गया है। यह नाम इस तथ्य को दर्शाता है कि यह उपास्थि मैट्रिक्स के सभी मैक्रोमोलेक्यूलर घटकों का एकमात्र उत्पादक है। कार्टिलेज का निर्माण मुख्य रूप से भ्रूणजनन में होता है और बहुत कम उम्र में समाप्त होता है। इस प्रकार, यह प्रक्रिया लगभग पूरी तरह से कोशिका विभेदन के चोंड्रोब्लास्टिक चरण में होती है।

चोंड्रोसाइट्स

चोंड्रोसाइट्स अत्यधिक विशिष्ट और चयापचय रूप से सक्रिय कोशिकाएं हैं। चोंड्रोसाइट की सिंथेटिक गतिविधि विशिष्ट है और टाइप II कोलेजन के उत्पादन और स्राव की दिशा में विभेदित है, मामूली कोलेजन, एग्रेकेन, ग्लाइकोप्रोटीन उपास्थि ऊतक की विशेषता, और इलास्टिन (लोचदार उपास्थि में)। एक परिपक्व चोंड्रोसाइट की संरचना इसकी चयापचय गतिविधि के उच्च स्तर से मेल खाती है।

तथ्य यह है कि चोंड्रोसाइट्स उपास्थि कोलेजन के स्रोत के रूप में कार्य करता है, जैव रासायनिक और रूपात्मक दोनों तरीकों से प्रलेखित है। मोनोलेयर सेल कल्चर में चोंड्रोसाइट्स टाइप II कोलेजन के लिए लेबल वाले सीरम के साथ इंट्रासेल्युलर इम्यूनोफ्लोरेसेंस दिखाते हैं। उसी विधि का उपयोग करके, बायोप्सी सामग्री का उपयोग करके बच्चों में कार्टिलाजिनस मेटाफिसियल प्लेट की कोशिकाओं के अंदर टाइप II कोलेजन को स्थानीय बनाना संभव था।

प्रोटीयोग्लाइकेन्स के संश्लेषण से संबंधित डेटा कोई कम आश्वस्त करने वाला नहीं है। चोंड्रोसाइट्स में, टीईएम रूथेनियम लाल से सना हुआ कणिकाओं को प्रकट करता है, जो कार्टिलाजिनस ऊतक के पूरे बाह्य मैट्रिक्स को भरते हैं और निर्धारण के दौरान जमा किए गए प्रोटीओग्लाइकेन्स के समुच्चय से ज्यादा कुछ नहीं हैं। ये दाने गोल्गी कॉम्प्लेक्स के पुटिकाओं में पाए जाते हैं, लेकिन ये HES में अनुपस्थित होते हैं। इसका मतलब यह है कि एग्रेकेन अपने पॉलीऑनिक चरित्र (रूथेनियम रेड स्टेन्स पॉलीएनियोनिक मैक्रोमोलेक्यूल्स) को चुनिंदा रूप से प्राप्त कर लेता है क्योंकि यह गोल्गी कॉम्प्लेक्स से होकर गुजरता है। ये डेटा रेडियोऑटोग्राफिक अध्ययनों के परिणामों के अनुरूप हैं, जो बताते हैं कि S35 चुनिंदा रूप से गोल्गी कॉम्प्लेक्स में केंद्रित है। इस प्रकार, न केवल चोंड्रोसाइट्स द्वारा एग्रेकेन जैवसंश्लेषण का तथ्य स्थापित किया गया था, बल्कि इसके जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में केंद्रीय लिंक के सटीक इंट्रासेल्युलर स्थानीयकरण का भी पता चला था।

चोंड्रोसाइट और एग्रेकेन एग्रीगेट के आयामों की तुलना (पूर्व में बाद वाले की तुलना में मात्रा में बहुत छोटा है) ने यह निष्कर्ष निकालना संभव बना दिया कि चोंड्रोसाइट के अंदर केवल मोनोमेरिक एग्रेकेन मैक्रोमोलेक्यूल्स का संश्लेषण होता है, जो सेल के बाहर मैट्रिक्स में स्रावित होते हैं , जहां अग्रकेन समुच्चय इकट्ठे होते हैं।

चोंड्रोसाइट्स द्वारा उपास्थि ऊतक के ऊतक संरचनात्मक ग्लाइकोप्रोटीन का संश्लेषण जैव रासायनिक विधियों द्वारा सिद्ध किया गया है। इस संश्लेषण की रूपात्मक पुष्टि प्राप्त करना कठिन है। ऐसा माना जाता है कि यह कोलेजन और प्रोटियोग्लाइकन संश्लेषण की स्पष्ट प्रक्रियाओं द्वारा नकाबपोश है। इलास्टिन प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए चोंड्रोसाइट्स की क्षमता को खरगोश के टखने के सुसंस्कृत चोंड्रोसाइट्स के अध्ययन में दिखाया गया था।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, उपास्थि कैल्सीफिकेशन की प्रक्रिया इसमें चोंड्रोसाइट्स की सक्रिय भागीदारी के साथ होती है। खनिजकरण परिवर्तन से पहले होता है - मैट्रिक्स और उपास्थि कोशिकाओं दोनों में।

चोंड्रोसाइट्स की विषमता

सामान्य उपास्थि ऊतक के चोंड्रोसाइट्स फेनोटाइपिक रूप से कोशिकाओं की एक विषम आबादी है।

हाइलिन उपास्थि में, चोंड्रोसाइट्स उनके रूपात्मक और कार्यात्मक विशेषताओं में भिन्न होते हैं। तीन मुख्य प्रकार हैं।

टाइप I चोंड्रोसाइट्स- असमान प्रक्रिया किनारों वाली अपेक्षाकृत कुछ कोशिकाएं, एक बड़ा नाभिक, अपेक्षाकृत कमजोर रूप से व्यक्त पनबिजली स्टेशन। इस प्रकार की कोशिकाओं, उदाहरण के लिए, आर्टिकुलर कार्टिलेज में, माइटोटिक डिवीजन की संभावना को जिम्मेदार ठहराया जाता है, अर्थात। चोंड्रोसाइट्स की आबादी में प्राकृतिक परिवर्तन की प्रक्रिया में शारीरिक उत्थान के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक कार्य।

टाइप II चोंड्रोसाइट्सकोशिकाओं का बड़ा हिस्सा बनाते हैं और किसी भी प्रकार के हाइलिन कार्टिलेज की विशेषता होती है। ऐसा चोंड्रोसाइट एक बड़े नाभिक और कई छोटी प्रक्रियाओं के साथ एक कोशिका (व्यास में 15-20 माइक्रोन) है, तथाकथित साइटोप्लाज्मिक "पैर"। परमाणु क्रोमैटिन आंशिक रूप से संघनित होता है और मुख्य रूप से परमाणु झिल्ली की आंतरिक सतह पर केंद्रित होता है। एचईएस साइटोप्लाज्म में अच्छी तरह से विकसित होता है, इसके चैनल स्थानों में फैले होते हैं और संश्लेषण उत्पादों से भरे होते हैं। गोल्गी कॉम्प्लेक्स हमेशा अच्छी तरह से विकसित होता है। माइटोकॉन्ड्रिया कम हैं।

टाइप III चोंड्रोसाइट्सअत्यधिक विभेदित कोशिकाएँ भी हैं।

चोंड्रोसाइट फेनोटाइप और इसके रखरखाव के पैटर्न

सामान्य और चरम स्थितियों में परिपक्व उपास्थि में चोंड्रोसाइट फेनोटाइप को बनाए रखने के लिए संभावनाएं और आवश्यक शर्तें क्या हैं, यह सवाल हाल के वर्षों में अध्ययन और चर्चा दोनों का विषय रहा है। चोंड्रोसाइट और इसके आसपास के मैट्रिक्स कार्यात्मक रूप से एक पूरे हैं - चोंड्रोसाइट मैट्रिक्स का उत्पादन करता है, मैट्रिक्स चोंड्रोसाइट फेनोटाइप के रखरखाव को सुनिश्चित करता है। तदनुसार, चोंड्रोसाइट फेनोटाइप की स्थिरता बनाए रखने के लिए विवो में सामान्य उपास्थि में स्थितियां हैं।

यह माना जाता है कि अन्य संयोजी ऊतक कोशिकाओं के फेनोटाइप की तुलना में चोंड्रोसाइट फेनोटाइप अधिक प्रयोगशाला है। यह मेसेनकाइमल कोशिकाओं के चोंड्रोजेनिक भेदभाव के एक निश्चित चरण में प्राप्त किया जाता है और रोग स्थितियों के तहत खो जाता है, जिसका निस्संदेह रोगजनक महत्व है। चोंड्रोसाइट्स के फेनोटाइप का नुकसान भी मोनोलेयर सेल संस्कृति की स्थितियों के तहत बाद की खेती के लिए कार्टिलाजिनस ऊतक से उनके अलगाव के बाद होता है। इस मामले में, चोंड्रोसाइट्स के स्पष्ट प्रसार की पृष्ठभूमि के खिलाफ, उपास्थि मैट्रिक्स के जैवसंश्लेषण का निषेध मनाया जाता है। इस घटना को आमतौर पर समर्पण की प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है।

हालांकि, कुछ शर्तों के तहत, चोंड्रोसाइट्स का फेनोटाइप (उदाहरण के लिए, मोनोलेयर से निलंबन संस्कृति में कोशिकाओं को स्थानांतरित करने के बाद) जल्दी से ठीक हो सकता है। पुनर्वितरण होता है, जिसमें कोशिका विभेदन की प्रक्रिया में शामिल कई जीन सक्रिय होते हैं, जिसमें साइटोकिन्स, IL-6 में से एक के सिग्नल ट्रांसडक्शन सिस्टम के जीन एन्कोडिंग घटक शामिल हैं। इसके विपरीत, कुछ अन्य जीनों की अभिव्यक्ति को दबा दिया जाता है। विशेष रूप से, अवरोध संयोजी ऊतक वृद्धि कारक (सीटीजीएफ) जीन को प्रभावित करता है। पुनर्विभेदन का मुख्य संकेत बाह्य मैट्रिक्स के विशिष्ट घटकों की अभिव्यक्ति की बहाली है, हालांकि गैर-विशिष्ट जैवसंश्लेषण उत्पादों की अभिव्यक्ति जो कि समर्पण के दौरान दिखाई देती हैं, विशेष रूप से I कोलेजन में, और चोंड्रोसाइट की परिवर्तित संरचना को आंशिक रूप से संरक्षित किया जा सकता है।

एक परिपक्व चोंड्रोसाइट के फेनोटाइप को बनाए रखने के लिए, एक सामान्य, पूर्ण उपास्थि मैट्रिक्स की उपस्थिति आवश्यक है। आम तौर पर, यह मैट्रिक्स की संरचनात्मक विशेषताएं हैं जो सेल फेनोटाइप को स्थिर करती हैं। इस निष्कर्ष की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि उपास्थि वर्गों की खेती के दौरान, अर्थात। मैट्रिक्स को बनाए रखते हुए, चोंड्रोसाइट्स का फेनोटाइप खेती की लंबी अवधि (9 सप्ताह तक) में नहीं बदलता है। पैथोलॉजिकल स्थितियों के तहत, चोंड्रोसाइट फेनोटाइप बदल जाता है, और चिकित्सा का लक्ष्य इसे बहाल करना है।

उपास्थि कोशिकाओं में चयापचय प्रक्रियाएं

चोंड्रोसाइट्स, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, परिपक्व उपास्थि ऊतक में मौजूद एकमात्र प्रकार की कोशिकाएं हैं, और यही कारण है कि केवल वे बाह्य मैट्रिक्स के गठन के लिए एक स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं। जीव के पूरे जीवन में मैट्रिक्स का उत्पादन और इसकी संरचनात्मक अखंडता का रखरखाव चोंड्रोसाइट्स के मुख्य कार्य हैं। यह चोंड्रोसाइट्स है जो मैट्रिक्स के सभी विशिष्ट घटकों के जैवसंश्लेषण को अंजाम देता है। इसके अलावा, चोंड्रोसाइट्स मैट्रिक्स में सुपरमॉलेक्यूलर संरचनाओं (उदाहरण के लिए, एग्रेकेन एग्रीगेट्स और कोलेजन फाइब्रिल) के संयोजन की प्रक्रियाओं और कैटोबोलिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को नियंत्रित करते हैं।

जैसा कि हमने पहले ही जोर दिया है, चोंड्रोसाइट्स की संख्या अपेक्षाकृत कम है। वे प्रत्येक कोशिका की उच्च चयापचय (उपचय और अपचय) गतिविधि के कारण ही मैट्रिक्स का निर्माण सुनिश्चित कर सकते हैं। यह गतिविधि, जो भ्रूण और प्रारंभिक प्रसवोत्तर ओण्टोजेनेसिस में सबसे अधिक स्पष्ट है, चोंड्रोसाइट्स के विशिष्ट गुणों में से एक है।

चोंड्रोसाइट्स की चयापचय गतिविधि, सभी कोशिकाओं के लिए सामान्य प्रक्रियाओं के अपवाद के साथ, जो अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करती हैं, का उद्देश्य मैट्रिक्स का निर्माण और रखरखाव करना है। मैट्रिक्स के संरचनात्मक घटकों की विशेषताओं और इसमें अभिनय करने वाले एंजाइमों को प्रस्तुत करने के बाद इस पर विचार करना उचित है। यहां हम केवल उन स्थितियों पर ध्यान देंगे जिनके तहत उपास्थि कोशिकाओं के चयापचय कार्य किए जाते हैं।

अपेक्षाकृत कुछ उपास्थि ऊतक कोशिकाओं (चोंड्रोब्लास्ट्स-चोंड्रोसाइट्स) को गतिशील संतुलन की स्थिति में बाह्य मैट्रिक्स के बड़े द्रव्यमान के गठन और बाद के रखरखाव को सुनिश्चित करना चाहिए। कार्टिलेज कोशिकाएं विशेष परिस्थितियों में अपना कार्य करती हैं: वे रक्त वाहिकाओं में खराब ऊतक में और वयस्क जीवों के आर्टिकुलर कार्टिलेज में कार्य करती हैं - एवस्कुलर ऊतक में। यदि अन्य स्थानीयकरणों के कार्टिलेज, उदाहरण के लिए, इंटरकोस्टल वाले, पेरीकॉन्ड्रिअम (पेरीकॉन्ड्रिया) की केशिकाओं से चयापचय के लिए आवश्यक सामग्री प्राप्त करते हैं, तो आर्टिकुलर कार्टिलेज में, पेरिकॉन्ड्रिया से रहित और सबकोन्ड्रल हड्डी से एक सीमा रेखा द्वारा अलग किया जाता है, कोई नहीं है इन सामग्रियों को रक्त से प्राप्त करने की संभावनाएं।

इसका मतलब यह है कि परिपक्व आर्टिकुलर कार्टिलेज में, रक्त वाहिकाओं से दूर चोंड्रोसाइट्स मैट्रिक्स की मोटाई के माध्यम से उनके प्रवेश के कारण आर्टिकुलर सतह के आसपास के एसएफ से ही चयापचय प्रक्रियाओं के लिए कच्चा माल प्राप्त करते हैं। इस तरह के प्रवेश के लिए भौतिक तंत्र प्रसार है - उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से समाधान में अणुओं की गति कम सांद्रता वाले क्षेत्र में तब तक होती है जब तक कि विलायक अणुओं के बीच विलेय अणुओं का एक समान वितरण प्राप्त नहीं हो जाता।

ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणुओं के बीच प्रसार की दर स्पष्ट रूप से भिन्न होती है। लेकिन सभी कम आणविक भार वाले पदार्थों के प्रसार की तीव्रता आर्टिकुलर कार्टिलेज की पूरी मोटाई में चोंड्रोसाइट्स की चयापचय संबंधी जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है, यहां तक ​​कि मानव कूल्हे के जोड़ के कार्टिलेज के सबसे बड़े हिस्से में भी, जहां की मोटाई उपास्थि 3.5-5 मिमी तक पहुंच जाती है। अपवाद ऑक्सीजन है; एसएफ में इसकी सांद्रता बहुत कम है। सिनोवियम (3-10 x 10-8 mol/ml) में वास्तव में मौजूद ऑक्सीजन सांद्रता के साथ, प्रसार केवल 1.8 मिमी की गहराई तक ऑक्सीजन के प्रवेश को सुनिश्चित करता है। कार्टिलेज की परतों में स्थित कोशिकाएं जो आर्टिकुलर सतह से अधिक दूर होती हैं, ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में होती हैं। नतीजतन, विभिन्न उपास्थि परतों के चोंड्रोसाइट्स में चयापचय प्रक्रियाएं असमान गतिविधि के साथ आगे बढ़ती हैं। यह आर्टिकुलर कार्टिलेज की चयापचय संबंधी विषमता का एक और प्रकटन है।

चोंड्रोसाइट्स का चयापचय मुख्य रूप से प्रकृति में अवायवीय है, क्योंकि यह ग्लाइकोलाइसिस के कारण किया जाता है। उपास्थि ऊतक की ऊर्जा आपूर्ति की यह विशेषता एक अनुकूली तंत्र है जो कोशिकाओं को बहुत कम ऑक्सीजन सांद्रता की स्थिति में कार्य करने की अनुमति देती है। यदि कोमल ऊतकों के अंतरकोशिकीय स्थानों में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 15-20 मिमी एचजी है। कला।, फिर आर्टिकुलर कार्टिलेज में यह 5-8 मिमी एचजी से अधिक नहीं होता है। कला। इसी समय, उपास्थि के बेसल क्षेत्र में, यह सतही लोगों की तुलना में लगभग 10 गुना कम है। कार्टिलेज मैट्रिक्स में ऑक्सीजन की सांद्रता जितनी कम होगी, ग्लाइकोलाइसिस की तीव्रता उतनी ही अधिक होगी और, तदनुसार, लैक्टिक एसिड का उत्पादन।

चोंड्रोसाइट्स कार्य करने की अवायवीय स्थितियों के लिए फेनोटाइपिक रूप से अनुकूलित होते हैं। इन विट्रो प्रयोगों से पता चला है कि जैसे-जैसे हाइपोक्सिया की डिग्री बढ़ती है, एनाबॉलिक प्रक्रियाएं न केवल बाधित होती हैं, बल्कि सक्रिय भी होती हैं। ग्लूकोज उपयोग की दक्षता बढ़ाता है, जो अधिक किफायती ऊर्जा खपत प्रदान करता है। हालांकि, जब ऊतक हाइपोक्सिया बहुत स्पष्ट होता है (यह स्थिति आरए में देखी जाती है, जब एसएफ में ऑक्सीजन सामग्री बहुत तेजी से गिरती है), चोंड्रोसाइट्स द्वारा कई जीनों की अभिव्यक्ति बाधित होती है। मैट्रिक्स (कोलेजन प्रकार II) के संरचनात्मक मैक्रोमोलेक्यूल्स को एमआरएनए एन्कोडिंग के स्तर, चोंड्रोसाइट्स में कुछ साइटोकिन्स और इंटीग्रिन की मात्रा कम हो जाती है।

इसी समय, अन्य ऊतकों की कोशिकाओं के विपरीत, चोंड्रोसाइट्स ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में वृद्धि के लिए एक विरोधाभासी प्रतिक्रिया देते हैं: जैवसंश्लेषण प्रक्रियाओं का निषेध, विशेष रूप से, डीएनए और प्रोटीयोग्लाइकेन्स के जैवसंश्लेषण में कमी। उम्र के साथ, चोंड्रोसाइट्स द्वारा ऑक्सीजन की खपत और भी कम हो जाती है। चोंड्रोसाइट्स द्वारा ऑक्सीजन की खपत, विशेष रूप से उपास्थि की सतह परत, एसएफ में ग्लूकोज की अत्यधिक एकाग्रता के साथ घट जाती है।

उपास्थि के जैव यांत्रिक गुण

आर्टिकुलर कार्टिलेज दो मुख्य बायोमैकेनिकल कार्य करता है:

  1. गुरुत्वाकर्षण के कारण संपीड़न (संपीड़न) बलों की कार्रवाई और आंदोलनों के दौरान विकसित होने वाले भार, उनके समान वितरण में योगदान और अक्षीय रूप से निर्देशित बलों को स्पर्शरेखा में स्थानांतरित करना;
  2. कंकाल के कलात्मक तत्वों की पहनने के लिए प्रतिरोधी सतह बनाते हैं।

चूंकि उपास्थि ऊतक में बहुत कम कोशिकाएं होती हैं - ऊतक द्रव्यमान का लगभग 1%, ये गुण लगभग पूरी तरह से बाह्य मैट्रिक्स पर निर्भर होते हैं।

बायोमैकेनिक्स के दृष्टिकोण से, उपास्थि ऊतक का मैट्रिक्स एक ऐसी सामग्री है जिसमें दो अलग-अलग चरण होते हैं - ठोस और तरल। ठोस चरण में गैर-रेशेदार संरचनात्मक मैक्रोमोलेक्यूल्स शामिल होते हैं, जिनमें से एग्रेकन समुच्चय प्रमुख और रेशेदार संरचनात्मक मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं, जिनमें से टाइप II कोलेजन प्रबल होता है। तरल चरण ऊतक के द्रव्यमान का लगभग 80% बनाता है।

कोलेजन फाइबर एक मजबूत नेटवर्क बनाते हैं जो एग्रेकेन समुच्चय को ठीक करता है और अंतरिक्ष में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए एग्रेकेन मैक्रोमोलेक्यूल्स को सीमित करता है, उन्हें अधिकतम सीमा तक फैलने की अनुमति नहीं देता है। इस नेटवर्क (ढांचे) में थोड़ा विस्तार होता है और यह उपास्थि को तन्य शक्ति प्रदान करता है।

मैट्रिक्स का समग्र ठोस चरण पानी से सूज गए झरझरा, पारगम्य, फाइबर-बंधुआ सामग्री के रूप में कार्य करता है। पानी के अणु डिफ्यूज एग्रीकैन समुच्चय के कब्जे वाले स्थानों के अंदर स्थित होते हैं, और यह पानी है, एक असंपीड्य तरल के रूप में, जो उपास्थि की संपीड़ित ताकत प्रदान करता है। मैट्रिक्स का प्रोटीयोग्लीकैन घटक, इसके बहुआयनिक गुणों के कारण, उपास्थि की हाइपरहाइड्रेटेड अवस्था के लिए जिम्मेदार होता है और इसलिए, संपीड़ित भार के प्रतिरोध के निर्माण में निर्णायक भूमिका निभाता है। एग्रेकेन कार्टिलेज सांद्रता और इसकी संपीड़ित ताकत के बीच एक स्पष्ट सकारात्मक संबंध है।

केवल 1% से भी कम पानी के अणुओं को कोलेजन फाइबर द्वारा मजबूती से धारण किया जाता है। मैट्रिक्स के इंटरफाइबर पदार्थ में स्थित शेष (99% से अधिक) पानी के अणु काफी स्वतंत्र और मोबाइल हैं। संपीड़ित भार के तहत, ये मुक्त अणु, पानी में घुले कम आणविक भार वाले पदार्थों के साथ, मैट्रिक्स के साथ आगे बढ़ सकते हैं और उपास्थि से एसएफ में "निचोड़" सकते हैं। जब दबाव कम हो जाता है, तो आंदोलन विपरीत दिशा में होता है - एसएफ से मैट्रिक्स तक। यह उपास्थि की प्रतिवर्ती विरूपण (लोच) की क्षमता की व्याख्या करता है।

जब पानी एक झरझरा सामग्री में चलता है, जैसे कि एक मैट्रिक्स, घर्षण होता है, जो ठोस चरण की कुछ विशेषताओं (मुख्य रूप से मैट्रिक्स घटकों के इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड की एक जटिल प्रणाली) के संयोजन में, उपास्थि ऊतक की एक निश्चित चिपचिपाहट का कारण बनता है।

इस प्रकार, बाइफैसिक मॉडल आम तौर पर उपास्थि के विस्कोलेस्टिक बायोमेकेनिकल गुणों की व्याख्या करता है। हालाँकि, इसे आपत्तियों का भी सामना करना पड़ता है। मुख्य एक सभी ठोस घटकों को एक चरण में संयोजित करने की अवैधता है। प्रयोग एन.डी. ब्रूम, एन। सिलिन-रॉबर्ट्स ने दिखाया कि एग्रेकेन एग्रीगेट्स (हयालूरोनिडेस की मदद से) के एक महत्वपूर्ण हिस्से का विनाश व्यावहारिक रूप से उपास्थि की तन्य शक्ति को प्रभावित नहीं करता है और इसलिए, इस बायोमैकेनिकल फ़ंक्शन में कोलेजन फाइबर एग्रेकेन से स्वतंत्र हैं। संभवतः, विभिन्न प्रकार के कोलेजन की परस्पर क्रिया के कारण कोलेजन फाइबर का सुदृढ़ीकरण कोलेजन और एग्रेकेन के बीच के बंधनों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है, इसलिए, एग्रेकेन और कोलाजेन को दो अलग-अलग चरणों के रूप में मानने के लिए आधार हैं, जिसका अर्थ है तीन में संक्रमण- उपास्थि के चरण बायोमेकेनिकल मॉडल (कोलेजन-एग्रेकेन-वाटर)।

यह बहुत संभव है कि ग्लाइकोप्रोटीन का प्रभाव उपास्थि के जैव-यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है। इसका मतलब यह है कि तीन-चरण मॉडल उपास्थि मैट्रिक्स की संपूर्ण बहु-घटक प्रकृति को पर्याप्त रूप से ध्यान में नहीं रखता है। लेकिन इस बात की परवाह किए बिना कि कौन सा बायोमैकेनिकल मॉडल अंतिम हो, यह स्पष्ट है कि कार्टिलेज का सामान्य कामकाज सभी मैट्रिक्स घटकों के इष्टतम मात्रात्मक और संरचनात्मक संबंधों के साथ ही संभव है।

उपास्थि ऊतक एक कंकाल संयोजी ऊतक है जो सहायक, सुरक्षात्मक और यांत्रिक कार्य करता है।

उपास्थि की संरचना

कार्टिलाजिनस ऊतक में कोशिकाएं होती हैं - चोंड्रोसाइट्स, चोंड्रोब्लास्ट और घने अंतरकोशिकीय पदार्थ, जिसमें अनाकार और रेशेदार घटक होते हैं।

चोंड्रोब्लास्ट्स

चोंड्रोब्लास्ट्सकार्टिलाजिनस ऊतक की परिधि के साथ अकेले स्थित है। वे एक अच्छी तरह से विकसित दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और गोल्गी तंत्र युक्त बेसोफिलिक साइटोप्लाज्म के साथ लम्बी चपटी कोशिकाएं हैं। ये कोशिकाएं अंतरकोशिकीय पदार्थ के घटकों को संश्लेषित करती हैं, उन्हें अंतरकोशिकीय वातावरण में छोड़ती हैं और धीरे-धीरे उपास्थि ऊतक की निश्चित कोशिकाओं में अंतर करती हैं - चोंड्रोसाइट्स

चोंड्रोसाइट्स

परिपक्वता की डिग्री द्वारा चोंड्रोसाइट्स, आकृति विज्ञान और कार्य के अनुसार I, II और III प्रकार की कोशिकाओं में विभाजित हैं। चोंड्रोसाइट्स की सभी किस्में विशेष गुहाओं में उपास्थि ऊतक की गहरी परतों में स्थानीयकृत होती हैं - अंतराल.

युवा चोंड्रोसाइट्स (टाइप I) माइटोटिक रूप से विभाजित होते हैं, लेकिन बेटी कोशिकाएं एक ही अंतराल में समाप्त होती हैं और कोशिकाओं का एक समूह बनाती हैं - एक आइसोजेनिक समूह। आइसोजेनिक समूह उपास्थि ऊतक की एक सामान्य संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। विभिन्न उपास्थि ऊतकों में आइसोजेनिक समूहों में चोंड्रोसाइट्स का स्थान समान नहीं होता है।

अंतरकोशिकीय पदार्थउपास्थि ऊतक में एक रेशेदार घटक (कोलेजन या लोचदार फाइबर) और एक अनाकार पदार्थ होता है, जिसमें मुख्य रूप से सल्फेटेड ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स (मुख्य रूप से चोंड्रोइटिन सल्फ्यूरिक एसिड), साथ ही प्रोटीयोग्लाइकेन्स होते हैं। ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स बड़ी मात्रा में पानी को बांधते हैं और अंतरकोशिकीय पदार्थ के घनत्व को निर्धारित करते हैं। इसके अलावा, अनाकार पदार्थ में महत्वपूर्ण मात्रा में खनिज होते हैं जो क्रिस्टल नहीं बनाते हैं। उपास्थि ऊतक में वेसल्स सामान्य रूप से अनुपस्थित होते हैं।

उपास्थि वर्गीकरण

इंटरसेलुलर पदार्थ की संरचना के आधार पर, उपास्थि के ऊतकों को हाइलिन, लोचदार और रेशेदार उपास्थि ऊतक में विभाजित किया जाता है।

हाइलिन उपास्थि ऊतक

अंतरकोशिकीय पदार्थ में केवल कोलेजन फाइबर की उपस्थिति की विशेषता है। इसी समय, तंतुओं और अनाकार पदार्थ का अपवर्तनांक समान होता है, और इसलिए अंतरकोशिकीय पदार्थ में तंतु ऊतकीय तैयारी पर दिखाई नहीं देते हैं। यह उपास्थि की एक निश्चित पारदर्शिता की भी व्याख्या करता है, जिसमें हाइलिन उपास्थि ऊतक होता है। हाइलिन उपास्थि ऊतक के आइसोजेनिक समूहों में चोंड्रोसाइट्स को रोसेट के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। भौतिक गुणों के संदर्भ में, hyaline उपास्थि ऊतक पारदर्शिता, घनत्व और कम लोच की विशेषता है। मानव शरीर में, हाइलिन उपास्थि ऊतक व्यापक है और स्वरयंत्र के बड़े उपास्थि का हिस्सा है। (थायरॉयड और क्रिकॉइड),श्वासनली और बड़ी ब्रांकाई, पसलियों के कार्टिलाजिनस भागों को बनाती है, हड्डियों की कलात्मक सतहों को कवर करती है। इसके अलावा, उनके विकास की प्रक्रिया में शरीर की लगभग सभी हड्डियाँ हाइलिन कार्टिलेज के चरण से गुजरती हैं।

लोचदार उपास्थि ऊतक

अंतरकोशिकीय पदार्थ में कोलेजन और लोचदार फाइबर दोनों की उपस्थिति की विशेषता है। इस मामले में, लोचदार फाइबर का अपवर्तक सूचकांक एक अनाकार पदार्थ के अपवर्तन से भिन्न होता है, और इसलिए ऊतकीय तैयारी में लोचदार फाइबर स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। लोचदार ऊतक में आइसोजेनिक समूहों में चोंड्रोसाइट्स कॉलम या कॉलम के रूप में व्यवस्थित होते हैं। भौतिक गुणों के संदर्भ में, लोचदार उपास्थि अपारदर्शी, लोचदार, कम सघन और हाइलिन उपास्थि की तुलना में कम पारदर्शी होती है। वह का हिस्सा है लोचदार उपास्थि: बाहरी श्रवण नहर का एरिकल और कार्टिलाजिनस हिस्सा, बाहरी नाक के कार्टिलेज, स्वरयंत्र और मध्य ब्रांकाई के छोटे कार्टिलेज, और एपिग्लॉटिस का आधार भी बनाते हैं।

रेशेदार उपास्थि ऊतक

समानांतर कोलेजन फाइबर के शक्तिशाली बंडलों के अंतरकोशिकीय पदार्थ में सामग्री द्वारा विशेषता। इस मामले में, चोंड्रोसाइट्स जंजीरों के रूप में तंतुओं के बंडलों के बीच स्थित होते हैं। भौतिक गुणों के अनुसार, यह उच्च शक्ति की विशेषता है। यह केवल शरीर में सीमित स्थानों में पाया जाता है: यह इंटरवर्टेब्रल डिस्क का हिस्सा है (तंतु वलय)और स्नायुबंधन और कण्डरा के हाइलिन उपास्थि के लगाव के स्थानों में भी स्थानीयकृत। इन मामलों में, उपास्थि चोंड्रोसाइट्स में संयोजी ऊतक फाइब्रोसाइट्स का क्रमिक संक्रमण स्पष्ट रूप से देखा जाता है।

निम्नलिखित दो अवधारणाएं हैं जिन्हें भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए - उपास्थि ऊतक और उपास्थि। उपास्थि ऊतक- यह एक प्रकार का संयोजी ऊतक है, जिसकी संरचना ऊपर वर्णित है। उपास्थिउपास्थि से बना एक शारीरिक अंग है और perichondrium.

perichondrium

पेरीकॉन्ड्रिअम बाहर से कार्टिलाजिनस ऊतक को कवर करता है (आर्टिकुलर सतहों के कार्टिलाजिनस ऊतक के अपवाद के साथ) और इसमें रेशेदार संयोजी ऊतक होते हैं।

पेरीकॉन्ड्रिअम में दो परतें होती हैं:

बाहरी - रेशेदार;

आंतरिक - सेलुलर या कैंबियल (विकास)।

भीतरी परत में, खराब विभेदित कोशिकाएँ स्थानीयकृत होती हैं - प्रीकॉन्ड्रोब्लास्ट्सऔर निष्क्रिय चोंड्रोब्लास्ट, जो भ्रूण और पुनर्योजी हिस्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में, पहले चोंड्रोब्लास्ट में बदल जाते हैं, और फिर चोंड्रोसाइट्स में। रेशेदार परत में रक्त वाहिकाओं का एक नेटवर्क होता है। नतीजतन, पेरीकॉन्ड्रिअम, उपास्थि के एक अभिन्न अंग के रूप में, निम्नलिखित कार्य करता है: ट्रॉफिक एवस्कुलर कार्टिलेज ऊतक प्रदान करता है; उपास्थि की रक्षा करता है; क्षतिग्रस्त होने पर कार्टिलाजिनस ऊतक का पुनर्जनन प्रदान करता है।

कार्टिलेज एक प्रकार का कठोर संयोजी ऊतक है। नाम से यह स्पष्ट है कि इसमें उपास्थि कोशिकाएं और अंतरकोशिकीय पदार्थ होते हैं। उपास्थि ऊतक का मुख्य कार्य समर्थन है।

उपास्थि ऊतक में उच्च लोच और लोच होती है। जोड़ों के लिए कार्टिलेज बहुत महत्वपूर्ण है - यह तरल पदार्थ के निकलने और जोड़ों के स्नेहन के कारण होने वाले घर्षण को समाप्त करता है। इससे जोड़ों पर भार काफी कम हो जाता है।

दुर्भाग्य से, उम्र के साथ, उपास्थि ऊतक अपने गुणों को खो देता है। अक्सर, कम उम्र में उपास्थि ऊतक क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि उपास्थि के नष्ट होने की संभावना बहुत अधिक होती है। समय पर अपने स्वास्थ्य की देखभाल करना बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि क्षतिग्रस्त उपास्थि ऊतक मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम के रोगों के मुख्य कारणों में से एक है।

उपास्थि के प्रकार

  1. हेलाइन उपास्थि
  2. लोचदार उपास्थि
  3. तंतु-उपास्थि

हाइलिन उपास्थि ऊतकउरोस्थि के लिए पसलियों के लगाव के क्षेत्र में स्वरयंत्र, ब्रांकाई, हड्डी टेमाफिस के उपास्थि की संरचना में पाया जाता है।

लोचदार उपास्थि से बना auricles, ब्रांकाई, स्वरयंत्र से मिलकर बनता है।

रेशेदार उपास्थि ऊतकस्नायुबंधन और कण्डरा के संक्रमण के क्षेत्र में हाइलिन उपास्थि ऊतक में स्थित है।

हालांकि, सभी तीन प्रकार के उपास्थि ऊतक संरचना में समान होते हैं - उनमें कोशिकाएं (चोंड्रोसाइट्स) और अंतरकोशिकीय पदार्थ होते हैं। उत्तरार्द्ध में एक उच्च बाईपास है, लगभग 60-80 प्रतिशत पानी। इसके अलावा, अंतरकोशिकीय पदार्थ कोशिकाओं की तुलना में अधिक स्थान घेरते हैं। रासायनिक संरचना काफी जटिल है। कार्टिलाजिनस ऊतक के अंतरकोशिकीय पदार्थ को एक अनाकार पदार्थ और एक तंतुमय घटक में विभाजित किया जाता है, जिसमें लगभग चालीस प्रतिशत शुष्क पदार्थ - कोलेजन शामिल होता है। मैट्रिक्स (इंटरसेलुलर पदार्थ) का उत्पादन चोंड्रोब्लास्ट्स और युवा चोंड्रोसाइट्स द्वारा किया जाता है।

चोंड्रोब्लास्ट्स और चोंड्रोसाइट्स

चोंड्रोब्लास्ट्स गोल या अंडाकार कोशिकाएँ होती हैं। मुख्य कार्य: कोलेजन, इलास्टिन, ग्लाइकोप्रोटीन, प्रोटीयोग्लाइकेन्स जैसे अंतरकोशिकीय पदार्थ के घटकों का उत्पादन।

चोंड्रोसाइट्स बड़े आकार के उपास्थि ऊतक की परिपक्व कोशिकाओं को ध्यान में रखें। आकार गोल, अंडाकार, बहुभुज हो सकता है। चोंड्रोसाइट्स कहाँ स्थित हैं? कमी में। अंतरकोशिकीय पदार्थ चोंड्रोसाइट्स को घेर लेते हैं। लैकुने की दीवारें दो परतें हैं - बाहरी एक (कोलेजन फाइबर से बनी) और आंतरिक एक (प्रोटीओग्लिकैन समुच्चय से बनी)।

यह न केवल कोलेजन तंतुओं को जोड़ता है, बल्कि लोचदार फाइबर भी जोड़ता है, जिसमें इलास्टिन प्रोटीन होता है। इसका उत्पादन भी उपास्थि कोशिकाओं का कार्य है। लोचदार उपास्थि ऊतक को लचीलेपन में वृद्धि की विशेषता है।

रेशेदार उपास्थि ऊतक की संरचना में कोलेजन फाइबर के बंडल शामिल हैं। रेशेदार उपास्थि बहुत मजबूत होती है। इंटरवर्टेब्रल डिस्क के रेशेदार छल्ले, इंट्रा-आर्टिकुलर डिस्क में रेशेदार उपास्थि ऊतक होते हैं। इसके अलावा, रेशेदार उपास्थि टेम्पोरोमैंडिबुलर और स्टर्नोक्लेविकुलर जोड़ों की कलात्मक सतहों को कवर करती है।

मानव शरीर में, उपास्थि ऊतक कंकाल की संरचनाओं के बीच एक समर्थन और संबंध के रूप में कार्य करते हैं। उपास्थि संरचनाएं कई प्रकार की होती हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना स्थान होता है और यह अपने कार्य करती है। कंकाल के ऊतकों में तीव्र शारीरिक गतिविधि, जन्मजात विकृति, उम्र और अन्य कारकों के कारण रोग परिवर्तन होते हैं। चोटों और बीमारियों से खुद को बचाने के लिए, आपको विटामिन, कैल्शियम की खुराक लेने की जरूरत है और घायल नहीं होना चाहिए।

उपास्थि संरचनाओं का मूल्य

आर्टिकुलर कार्टिलेज कंकाल की हड्डियों, स्नायुबंधन, मांसपेशियों और टेंडन को एक ही मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम में एक साथ रखता है। यह इस प्रकार का संयोजी ऊतक है जो आंदोलन के दौरान कुशनिंग प्रदान करता है, रीढ़ की हड्डी को क्षति से बचाता है, फ्रैक्चर और चोटों को रोकता है। उपास्थि का कार्य कंकाल को लोचदार, लोचदार और लचीला बनाना है।इसके अलावा, उपास्थि कई अंगों के लिए एक सहायक फ्रेम बनाती है, जो उन्हें यांत्रिक क्षति से बचाती है।

उपास्थि ऊतक की संरचना की विशेषताएं

मैट्रिक्स का विशिष्ट गुरुत्व सभी कोशिकाओं के कुल द्रव्यमान से अधिक है। उपास्थि संरचना की सामान्य योजना में 2 प्रमुख तत्व होते हैं: अंतरकोशिकीय पदार्थ और कोशिकाएँ। माइक्रोस्कोप के लेंस के तहत नमूने के ऊतकीय परीक्षण के दौरान, कोशिकाएं अंतरिक्ष के क्षेत्र के अपेक्षाकृत छोटे प्रतिशत पर स्थित होती हैं। अंतरकोशिकीय पदार्थ की संरचना में लगभग 80% पानी होता है। हाइलिन कार्टिलेज की संरचना जोड़ों की वृद्धि और गति में अपनी मुख्य भूमिका प्रदान करती है।

अंतरकोशिकीय पदार्थ


उपास्थि की ताकत इसकी संरचना से निर्धारित होती है।

कार्टिलाजिनस ऊतक के अंग के रूप में मैट्रिक्स, विषम है और इसमें 60% तक अनाकार द्रव्यमान और 40% चोंड्रिन फाइबर होते हैं। तंतु हिस्टोलॉजिकल रूप से मानव त्वचा के कोलेजन से मिलते जुलते हैं, लेकिन अधिक अराजक स्थान में भिन्न होते हैं। उपास्थि के जमीनी पदार्थ में प्रोटीन कॉम्प्लेक्स, ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स, हाइलूरोनन यौगिक और म्यूकोपॉलीसेकेराइड होते हैं। ये घटक टिकाऊ उपास्थि गुण प्रदान करते हैं, इसे आवश्यक पोषक तत्वों के लिए पारगम्य रखते हैं। एक कैप्सूल है, इसका नाम पेरीकॉन्ड्रिअम है, यह उपास्थि पुनर्जनन तत्वों का एक स्रोत है।

सेलुलर संरचना

चोंड्रोसाइट्स अंतरकोशिकीय पदार्थ में बल्कि अव्यवस्थित रूप से स्थित होते हैं। वर्गीकरण कोशिकाओं को अविभाजित चोंड्रोब्लास्ट और परिपक्व चोंड्रोसाइट्स में विभाजित करता है। अग्रदूत पेरीकॉन्ड्रिअम द्वारा बनते हैं, और जैसे ही वे गहरे ऊतक गेंदों में जाते हैं, कोशिकाएं अलग हो जाती हैं। चोंड्रोब्लास्ट मैट्रिक्स सामग्री का उत्पादन करते हैं जिसमें प्रोटीन, प्रोटीयोग्लीकैन और ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स शामिल हैं। विभाजन द्वारा युवा कोशिकाएं उपास्थि की अंतरालीय वृद्धि प्रदान करती हैं।

गहरे ऊतक क्षेत्रों में स्थित चोंड्रोसाइट्स को 3-9 कोशिकाओं द्वारा समूहीकृत किया जाता है, जिन्हें "आइसोजेनिक समूह" के रूप में जाना जाता है। इस परिपक्व कोशिका प्रकार में एक छोटा केंद्रक होता है। वे विभाजित नहीं होते हैं, और उनकी चयापचय दर बहुत कम हो जाती है। आइसोजेनिक समूह आपस में जुड़े कोलेजन फाइबर द्वारा कवर किया गया है। इस कैप्सूल की कोशिकाओं को प्रोटीन अणुओं द्वारा अलग किया जाता है और इनमें कई प्रकार के आकार होते हैं।

अपक्षयी-डिस्ट्रोफिक प्रक्रियाओं के साथ, बहुसंस्कृति वाले चोंड्रोक्लास्ट कोशिकाएं दिखाई देती हैं, जो ऊतकों को नष्ट और अवशोषित करती हैं।

तालिका उपास्थि ऊतक प्रकारों की संरचना में मुख्य अंतर प्रस्तुत करती है:

रायpeculiarities
स्फटिककलापतले कोलेजन फाइबर
बेसोफिलिक और ऑक्सीफिलिक क्षेत्र हैं
लोचदारइलास्टिन से बना है
बहुत लचीला
एक सेलुलर संरचना है
रेशेदारबड़ी संख्या में कोलेजन तंतुओं से निर्मित
चोंड्रोसाइट्स तुलनात्मक रूप से बड़े होते हैं
स्थायी
उच्च दबाव और संपीड़न का सामना करने में सक्षम

रक्त की आपूर्ति और नसों


ऊतक को अपने स्वयं के जहाजों से रक्त की आपूर्ति नहीं की जाती है, लेकिन इसे आसन्न लोगों से प्रसार द्वारा प्राप्त किया जाता है।

बहुत घनी संरचना के कारण कार्टिलेज में सबसे छोटे व्यास की रक्त वाहिकाएं भी नहीं होती हैं। ऑक्सीजन और जीवन और कामकाज के लिए आवश्यक सभी पोषक तत्व आस-पास की धमनियों, पेरीकॉन्ड्रिअम या हड्डी से विसरण द्वारा आते हैं, और श्लेष द्रव से भी निकाले जाते हैं। क्षय उत्पादों को भी व्यापक रूप से उत्सर्जित किया जाता है।

पेरीकॉन्ड्रिअम की ऊपरी गेंदों में तंत्रिका तंतुओं की केवल कुछ ही व्यक्तिगत शाखाएँ होती हैं। इस प्रकार, तंत्रिका आवेग नहीं बनता है और विकृति में नहीं फैलता है। दर्द सिंड्रोम का स्थानीयकरण तभी निर्धारित होता है जब रोग हड्डी को नष्ट कर देता है, और जोड़ों में उपास्थि ऊतक संरचनाएं लगभग पूरी तरह से नष्ट हो जाती हैं।

किस्में और कार्य

तंतुओं के प्रकार और सापेक्ष स्थिति के आधार पर, ऊतक विज्ञान निम्नलिखित प्रकार के उपास्थि ऊतक को अलग करता है:

  • हाइलाइन;
  • लोचदार;
  • रेशेदार।

प्रत्येक प्रकार को लोच, स्थिरता और घनत्व के एक निश्चित स्तर की विशेषता है। उपास्थि का स्थान इसके कार्यों को निर्धारित करता है। उपास्थि का मुख्य कार्य कंकाल के कुछ हिस्सों के जोड़ों की मजबूती और स्थिरता सुनिश्चित करना है। जोड़ों में पाई जाने वाली चिकनी हाइलिन कार्टिलेज हड्डियों को हिलने-डुलने के लिए संभव बनाती है। इसकी उपस्थिति के कारण, इसे कांच का कहा जाता है। सतहों की शारीरिक अनुरूपता एक चिकनी ग्लाइड की गारंटी देती है। हाइलिन कार्टिलेज की संरचनात्मक विशेषताएं और इसकी मोटाई इसे पसलियों, ऊपरी श्वसन पथ के छल्ले का एक अभिन्न अंग बनाती है।

नाक का आकार एक लोचदार प्रकार के उपास्थि द्वारा बनता है।

लोचदार उपास्थि उपस्थिति, आवाज, श्रवण और श्वास बनाती है। यह उन संरचनाओं पर लागू होता है जो छोटे और मध्यम आकार के ब्रोंची, ऑरिकल्स और नाक की नोक के कंकाल में होते हैं। स्वरयंत्र के तत्व एक व्यक्तिगत और अद्वितीय आवाज समय के निर्माण में शामिल होते हैं। रेशेदार उपास्थि कंकाल की मांसपेशियों, tendons और स्नायुबंधन को कांच के उपास्थि से जोड़ता है। इंटरवर्टेब्रल और इंट्रा-आर्टिकुलर डिस्क और मेनिसिस रेशेदार संरचनाओं से निर्मित होते हैं; वे टेम्पोरोमैंडिबुलर और स्टर्नोक्लेविकुलर जोड़ों को कवर करते हैं।