Что такое хрящевая ткань
Восстановление хрящевой ткани
Хрящевая ткань присутствует во многих органах, но наибольшим нагрузкам она подвергается в суставах. Хрящ покрывает уязвимые участки костей в суставах и обеспечивает амортизацию, а также устойчивость к нагрузкам, благодаря чему мы даже не задумываемся, какие испытания выпадают на долю суставов в жизни обычного человека, не говоря уже о категориях людей, подвергающих свой организм чрезмерным нагрузкам. К сожалению, хрящ со временем может разрушаться в силу различных причин, что приводит к ограничению движений в суставах, болям и дискомфорту. Поэтому так важно вовремя предпринимать необходимые меры для восстановления хрящевой ткани суставов.
Структура хрящевой ткани
Хрящ — это разновидность соединительной ткани, и в организме существует три его вида:
Как и любая ткань, хрящевая состоит из клеток и межклеточного вещества (матрикса), доля последнего в ней значительно преобладает. Матрикс содержит много воды, которая не сжимается, не растягивается, при этом свободно циркулирует в межклеточном пространстве. Именно вода обеспечивает высокую упругость хрящевой ткани, распределяя нагрузки и амортизируя. Еще один важный компонент матрикса — белковые волокна: коллагеновые и эластические. В гиалиновом хряще суставных поверхностей преобладает коллаген, обеспечивающий высокую прочность. Его крупные молекулы, закрученные в тройную спираль, устойчивы к любым деформациям и быстро возвращаются в исходное состояние. Также матрикс содержит глюкозаминогликаны, протеогликаны, гиалуроновую кислоту, которые удерживают воду и участвуют в обменных процессах.
Клетки хряща — хондроциты и их молодые формы хондробласты — играют не менее важную роль: синтезируют все компоненты матрикса и суставной жидкости. Хондроцитов очень мало, всего 1-5%, но именно на них лежит задача по обновлению и восстановлению хряща.
Одно из главных отличий хрящевой ткани – отсутствие сосудов. Как следствие, хрящи должны получать питание альтернативным способом. Синовиальная, или суставная, жидкость снижает трение между суставными поверхностями и обеспечивает питание хрящевой ткани. Поэтому доставку питательных веществ и выведение продуктов распада обеспечивает синовиальная жидкость.
Функции хрящевой ткани
Какие функции выполняет хрящевая ткань в суставах:
Причины разрушения хрящевой ткани
Хрящ в суставах подвергается значительным нагрузкам, и в определенных обстоятельствах он не выдерживает: начинает разрушаться. Особенно, если в организме происходят изменения, снижающие его регенеративные способности. В этом случае развивается остеоартрит — заболевание, вызванное дистрофическими изменениями или разрушением хрящевой и костной тканей суставов. Раньше использовалось еще одно название данного состояния — остеоартроз, подчеркивающее возрастной характер изменений. Но, так как на фоне разрушения костно-хрящевых структур неизбежно развиваются воспалительные процессы, и именно они вызывают характерные симптомы, сейчас преимущественно используется термин «остеоартрит», а согласно международной классификации болезней (МКБ-10) оба эти диагноза считаются синонимами. В отношении дистрофических изменений, связанных с разрушением хрящевой и костной тканей позвоночника, принято использовать термин «остеохондроз».
Причины разрушения хрящевой ткани разнообразны:
Симптомы проблем с хрящевой тканью
Нервных волокон в хряще нет, поэтому при его разрушении боль появляется не сразу. Первым признаком его повреждения и дефицита синовиальной жидкости может стать хруст, пощелкивание при движениях. Выраженные симптомы обычно возникают, когда начинают страдать окружающие ткани. Например, при разрушении межпозвонковых дисков сдавливаются нервные корешки, что вызывает онемение и боли в областях, куда ведет зажатый нерв. В суставах конечностей из-за дегенерации хрящей снижается объем движений, появляются болевые ощущения. Следующий этап — отеки, увеличение в объеме, деформация костей, нарастание болей и еще большее ограничение движений в суставах. Чаще всего страдают хрящи коленных и тазобедренных суставов — на них приходится самая большая нагрузка, а также межпозвонковые диски: остеохондроз — одно из самых распространенных заболеваний в мире.
Методы лечения
Остановить процесс разрушения хряща и способствовать его восстановлению возможно — современная медицина предлагает ряд эффективных способов, среди которых рекомендации в отношении питания, физической активности, медикаментозная терапия, а в случае отсутствия эффекта — хирургическое лечение. Восстановление хрящевой ткани позвоночника и суставов происходит постепенно, поэтому важно настроиться на долгий и кропотливый процесс лечения.
Лекарственные препараты
Медикаментозная терапия остеоартрита обычно включает хондропротекторы и нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Последние нужны для купирования воспалительного процесса, снятия боли и отеков. Хондропротекторы способствуют восстановлению хряща их назначают длительными курсами, а эффект развивается постепенно. Сегодня прием хондропротекторов — главный пункт профилактики и лечения заболеваний суставов, связанных с разрушением хряща.
Действующие вещества большинства хондропротекторов — глюкозамин и хондроитин. Это естественные компоненты межклеточного вещества хрящевой ткани, костей, связок и синовиальной жидкости, синтез которых обычно уменьшается с возрастом или в силу других причин. Они не только восполняют дефицит, но и стимулируют выработку других важных компонентов хондроцитами, например, протеогликанов, что также ускоряет регенерацию. Хондроитин дополнительно оказывает обезболивающее действие, что позволяет снизить дозу противовоспалительных препаратов или даже полностью отказаться от их приема.
Хрящ — это соединительная ткань, состоящая из клеток (хондробластов и хондроцитов), которые продуцируют внеклеточный матрикс, включающий в себя протеогликаны и волокна коллагена с большим содержанием воды. Прочность хрящей при растяжении обеспечивается именно коллагеном. Своей устойчивости к давлению хрящ обязан способности протеогликана притягивать и удерживать воду.
Выделяют несколько типов хрящей: суставной или гиалиновый; фиброзный или волокнистый, встречающийся в местах прикрепления к костям связок и сухожилий; эластичный, из него состоят мениски и межпозвоночные диски; и хрящ зоны роста, расположенный в местах формирования костной ткани (окостенения).
С возрастом содержание воды в хряще и количество связей между молекулами коллагена постепенно снижаются. В результате хрящевая ткань становится менее эластичной и хуже сопротивляется растяжению, скручиванию и компрессионным нагрузкам. Другими словами, с возрастом хрящ становится более уязвимым для повреждений.
Суставной хрящ образует синовиальную поверхность суставов. Он соединяется с нижележащей костью посредством встречно-гребенчатой конструкции, напоминающей детскую мозаику. Регенерация этого хряща происходит очень медленно и несопоставима со сроками восстановления других тканей сустава. После повреждения гиалиновый хрящ может замещаться волокнистым хрящом, механические свойствами которого хуже.
В суставном хряще отсутствуют кровеносные сосуды, поэтому его питание зависит исключительно от нагрузки сустава. При этом через пористый верхний слой в хрящевой матрикс поступают растворимые в воде питательные вещества и удаляются продукты обмена.
Эластичный хрящ межпозвоночных дисков допускает лишь минимальное движение между соседними позвонками, обеспечивая амортизацию. В связи с определенной ориентацией волокон, диски подвержены повреждениям при сгибании и скручивании. Эластичный хрящ также представлен в менисках коленного сустава. Здесь его функцией является не только амортизация при ударах, но и увеличение рабочей поверхности сустава, что обеспечивает дополнительную стабильность.
Благодаря эластину, входящему в состав эластичного хряща, последний способен восстанавливать свою первоначальную форму после деформации.
Видео гистология хряща (хрящевой ткани)
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 27.11.2021
Препараты при болях в суставах
Функции хрящевой соединительной ткани и костной ткани многогранны и имеют важное значение для всего организма. Кости и хрящи формируют осевой скелет, обеспечивая опору и защиту внутренним органам. Благодаря суставам, человек может выполнять движения и перемещаться. Различные заболевания опорно-двигательного аппарата способны резко ухудшать качество жизни пациента и приводить к инвалидизации.
Строение и функции хрящевой ткани
В организме взрослого человека хрящевая ткань входит в состав многих анатомических структур. Она бывает нескольких разновидностей:
Большинство хрящей состоит из надхрящницы и собственно хрящевой пластинки. [1]. Последняя содержит в себе клетки и межклеточное вещество, сформированное аморфным матриксом, коллагеновыми и эластиновыми волокнами. Клеточный состав представлен хондроцитами трёх типов: хондрокластами, хондробластами и прехондробластами.
Различают следующие функции хрящевой ткани человека:
Каждая функция хрящевой ткани в организме является очень важной, так как от нормальной «работы» хрящей зависит здоровье всего опорно-двигательного аппарата.
Костная ткань бывает двух видов: пластинчатая и грубоволокнистая. Она является основным структурным компонентом костей. Последние, в свою очередь, подразделяются на трубчатые, губчатые и плоские. Каждая кость состоит из нескольких основных частей:
Клеточный состав костной ткани представлен остеоцитами, остеокластами и остеобластами. Они располагаются в межклеточном матриксе, на 70% состоящем из неорганических соединений (преимущественно кристаллов фосфатов кальция — гидроксиапатита) и на 30% — из органических веществ (коллагеновых волокон, межклеточного матрикса). Костная ткань выполняет в организме 2 основных функции — скелетная (опорная) и защитная (грудная клетка, череп), а также участвует в процессах кроветворения.
Под влиянием возрастных изменений, системных заболеваний и неблагоприятных факторов, кости способны разрушаться, что может приводить к необратимым последствиям для организма.
Почему важна профилактика заболеваний опорно-двигательной системы
Костная и хрящевая ткани выполняют важную функцию в организме. Вместе с мышцами и связками они формируют опорно-двигательный аппарат, который испытывает огромную нагрузку в течение всей жизни человека. Чтобы предупредить заболевания опорно-двигательного аппарата, врачи рекомендуют проводить ежедневную профилактику и придерживаться принципов здорового образа жизни.
Человек должен давать организму адекватную физическую нагрузку, правильно питаться, отказаться от вредных привычек и исключить факторы, негативно влияющие на состояние костно-хрящевой системы (подъём тяжестей, перепады температур, недостаток витаминов и минералов и т.д.). Основой профилактики является лечебная физическая культура (ЛФК).
Существуют специальные комплексы упражнений, направленные на укрепление костной, хрящевой и мышечной ткани, разработку суставов и увеличение их мобильности, лечение определённых патологий (остеохондроз, артроз, плоскостопие и другие). Любой гимнастический комплекс содержит в себе разминку (7-10 минут) и основную часть. Тренировки проводятся 2-3 раза в неделю во второй половине дня. В одно занятие обычно включается 5-10 упражнений, которые повторяются по кругу. Каждый подход состоит из 20-30 повторений. Отдых между упражнениями составляет не более 2 минут. [2].
При наличии конкретного заболевания гимнастический комплекс подбирается индивидуально врачом ЛФК. Также назначаются медикаментозные средства, направленные на уменьшение симптомов болезни и восстановление хрящевой ткани. Одним из таких препаратов является Терафлекс. Он стимулирует регенерацию хрящевых структур, замедляет процессы разрушения хрящевой ткани. После приёма Терафлекса в течение 3-6 мес снижается интенсивность боли в суставах, улучшается функция сустава[3]. (раздел фармакологическое действие)
ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ
ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ [textus cartilagineus (LNH)] — разновидность соединительной ткани, выполняет опорную функцию.
Xрящевая ткань входит в состав скелета (см.) в виде хрящевых покрытий суставных поверхностей костей (суставной хрящ), хряща межпозвоночных дисков, реберных хрящей, а также формирует внескелетные опорные структуры (хрящи гортани, трахеи, бронхов, хрящевую часть евстахиевой трубы, хрящевые пластинки ушной раковины, носа и др.).
В эмбриогенезе хрящевая ткань образуется из мезенхимы (см.). Предшественниками хондроцитов являются мало-дифференцированные прохондробласты и хондробласты. Они составляют основную массу закладки хрящевой ткани в процессе гистогенеза, а в дальнейшем присутствуют в надхрящнице. На ранних этапах внутриутробного развития почти весь скелет высших позвоночных и человека является хрящевым. В этот период хрящевая ткань составляет до 45% веса (массы) тела. В процессе антенатального и раннего постнатального развития хрящевая ткань в основном замещается костной тканью (см. Кость), в результате чего у взрослого человека масса всех хрящевых образований не превышает 2% массы тела.
Все хрящевые образования за исключением суставного хряща покрыты надхрящницей, состоящей из плотной волокнистой соединительной ткани, богатой сосудами. Надхрящница обеспечивает рост и питание хряща. Кроме того, питание суставного хряща осуществляется при активном участии синовиальной жидкости (см.), находящейся в суставной полости.
Хрящевая ткань состоит из хондроцитов (хрящевых клеток) и хрящевого матрикса. Хондроциты представляют собой крупные клетки овальной или округлой формы с небольшими отростками. В зависимости от степени зрелости различают хондроциты нескольких типов. Хондроцит I типа — молодая активная клетка с высокими показателями синтеза ДНК, обладающая способностью к митозу (см.). Зрелые хондроциты II и III типа содержат в цитоплазме хорошо развитую эндоплазматиче-скую сеть и комплекс Гольджи, активно продуцируют и секретируют коллаген, гликопротеиды, протеогликаны. Для них характерен амитотический тип деления (см. Амитоз).
В зрелом хряще присутствуют также пузырчатые сильно вакуолизированные разрушающиеся клетки, окончившие свой жизненный цикл. Хондроциты находятся в полостях (лакунах) матрикса изолированно или группами, образовавшимися в результате деления одной клетки (изогенные группы). Стенки лакуны представляют собой плотный волокнистый коллагеновый каркас (так наз. перицеллюлярную корзину), который защищает клетки от механических воздействий. Внутри лакуны хондроциты окружены тонкофибриллярным богатым водой основным веществом.
В хрящевом матриксе различают волокна и основное вещество. Волокнистыми компонентами хрящевого матрикса являются коллаген II типа, эластин, белки неколлагеновой природы, гликопротеиды, протеогликаны. Макромолекулы коллагена образуют волокнистые структуры при взаимодействии с гликопротеидами и протеогликанами.
Основное вещество состоит из протеогликанов и гликопротеидов и не является аморфным. Выявлена строгая ориентация, упорядоченность в расположении макромолекул и их агрегатов; векторами ориентации являются как направление волокон коллагена, так и расположение хондроцитов.
Хрящевой ткани свойственна четкая упорядоченность во взаимном расположении клеток и матрикса. В ней принято различать территориальные и межтерриториальные участки. Территориальные участки образованы изогенными группами клеток, окруженных основным веществом и ограниченных волокнистым каркасом циркулярно расположенных коллагеновых волокон. Межтерриториальные участки представлены пучками волокон с прослойками основного вещества, ориентированных соответственно вектору силовых линий распределения нагрузки.
В зависимости от преобладания тех или иных волокнистых компонентов и степени маскировки их гомогенным основным веществом принято различать гиалиновый, волокнистый и эластический хрящи. Наиболее часто в организме встречается гиалиновый хрящ. Гиалиновыми являются суставные и реберные хрящи, а также хрящи носа, гортани (щитовидный и перстневидный), эпифизарный хрящ длинных трубчатых костей, хрящи трахеи и бронхов. Нативный гиалиновый хрящ — плотный, упругий, жемчужно-белый (стекловидный), что связано со значительным содержанием в нем гомогенного основного вещества, богатого протеогликанами, при удалении которых выявляется волокнистый коллагеновый каркас.
Для волокнистого хряща характерно наличие выраженных пучков коллагеновых волокон, а также гетерогенность клеток (наряду с хондроцитами в нем присутствуют и фибробласты). Из волокнистого хряща построены межпозвоночные диски, непрерывные соединения (синхондрозы), а также участки сухожилий и связок в месте их прикрепления.
Эластический хрящ обнаруживается в ушной раковине, надгортаннике, рожковидных и черпаловидных хрящах гортани. Он отличается большим содержанием в матриксе эластических волокон и не подвергается обызвествлению.
Своеобразной разновидностью хрящевой ткани является хондроидная ткань стромы сердца, сохраняющаяся в отдельных участках фиброзных колец у взрослых.
Регенерация хрящевой ткани осуществляется за счет малодифференцированных клеток надхрящницы, а также, по-видимому, благодаря способности хондроцитов при определенных условиях к митотическому делению.
Биохимия хрящевой ткан и химический состав хрящевой ткани в связи с бедностью клетками практически полностью определяется составом ее матрикса, или межклеточного вещества (см.). Хрящевая ткань богата водой (более 70%); сухой остаток составляет около 30%, в нем содержится примерно 50% коллагена (см.), причем специфическим для хрящевой ткани является коллаген II типа, молекулы которого состоят из трех одинаковых полипептидных альфа-цепей. Кроме того, в хрящевой ткани содержится несколько своеобразных, так называемых минорных, коллагенов. В нормальном гиалиновом хряще коллаген II типа составляет основную массу коллагена, в эластическом и фиброзном хрящах наряду с коллагеном II типа присутствует также коллаген I типа. В суставных хрящах концентрация коллагена наиболее высока в поверхностном слое.
Другим компонентом хрящевой ткани являются гликозаминогликаны (см. Мукополисахариды), суммарное содержание которых в эмбриональном периоде достигает 25% сухого остатка, затем постепенно снижается и в пожилом возрасте составляет 14%. Сульфатированные гликозаминогликаны — хондроитинсульфаты (см. Хондроитинсерные кислоты) и кератансульфат — присоединены к так наз. стержневому белку и образуют макромолекулы протеогликанов (протеинполисахаридов, хондромукопротеинов) массой 1 000 000 — 3 000 000. Особенностью хрящевой ткани является то, что протеогликаны соединяются с помощью гиалуроновой кислоты (см. Гиалуроновые кислоты) в агрегаты массой до 50 000 000 — 100 000 000. Агрегаты протеогликанов удерживают в связанном состоянии основную часть содержащихся в хрящевой ткани воды и растворов электролитов, благодаря осмотическому эффекту способствуют поддержанию коллагенового каркаса в расправленном состоянии и обеспечивают диффузию веществ в хрящевую ткань, не содержащую кровеносных сосудов.
Белки неколлагеновой природы составляют 10—20% сухого остатка, в том числе белки, связанные с гликозаминогликанами 7 — 13%, структурные гликопротеиды (см.) и липопротеиды (см.) 3 — 7%, липиды (см.) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (см.) 1,3—1,8%. Клетки и матрикс хрящевой ткани содержат также гликоген (см.), а хрящевая ткань эпифизарных отделов костей — фосфорно-кальциевые соли.
Обмен веществ в хрящевой ткани в связи с отсутствием васкуляризации осуществляется хондроцитами (благодаря физическим свойствам и специфическому строению матрикса) и обеспечивается энергией за счет гликолиза (см.), протекающего преимущественно по анаэробному типу. Обмен веществ весьма интенсивен в период роста, особенно в эпифизарных хрящах, но затем резко замедляется, и зрелая хрящевая ткань характеризуется выраженной метаболической инертностью. Xрящевая ткань обладает способностью к обратимой деформации в условиях значительных механических нагрузок, а также слабой иммунологической реактивностью в связи со способностью гидратированного матрикса задерживать и изолировать антигены.
В процессе старения организма в хрящевой ткани уменьшается концентрация протеогликанов, а следовательно, и стелень гидратированности матрикса.
В хондроцитах накапливаются гликоген и липиды, уменьшаются размеры комплекса Гольджи (см. Гольджи комплекс) и эндоплазматической сети (см. Эндоплазматический ретикулум), а также число митохондрий (см.). Клетки вакуолизируются и гибнут, а лакуны заполняются основным веществом. В матриксе откладываются соли кальция и уменьшается содержание воды, что ведет к потере хрящом эластодинамических свойств.
В патологических условиях обмен веществ в хрящевой ткани нарушается: повышается активность протеолитических ферментов, интенсифицируются катаболические и биосинтетические процессы, происходит нарушение структуры и агрегации протеогликанов, появляются несвойственные хрящевой ткани коллагены, отмечаются отложение пигментов и избыток липидов.
В. H. Павлова (ан., гист., эмбр.), Л. И. Слуцкий (биохим.).
Как помочь хрящу восстановиться при артрозе
Артроз – это повреждения хрящевой ткани, которые приводят к боли во время движения. Что из себя представляет хрящ, какие процессы в нем происходят и что можно сделать, чтобы предупредить дегенеративно-деформационный сценарий?
Строение хряща
Хрящевая ткань одинакова во всем организме, поэтому рассмотрим ее строение, например, в коленном суставе. Хрящ, состоящий из коллагеновых и эластиновых волокон, покрывает конец кости. Он представляет собой разновидность соединительной ткани, в которой отсутствуют нервы и кровеносные сосуды. Питание и восстановление живых клеток происходят через синовиальную жидкость.
Между двумя костями расположены мениски – разновидность хряща, пронизанная волокнами. Мениски тверже и плотнее, чем гиалиновые хрящи, поэтому лучше противостоят давлению и имеют более высокую прочность на разрыв.
Хрящи, покрывающие собой кости, имеют толщину 5-6 мм и состоят из нескольких слоев. В идеале они имеют плотную и гладкую консистенцию, выполняют роль своеобразного амортизатора, поэтому кости скользят при сгибании и разгибании сустава относительно друг друга.
Величина щели в разных суставах составляет от 1,5 до 8 мм
Основные составляющие хряща
Хрящи состоят из волокон двух типов:
Большую часть межклеточного пространства занимает вода. Чем ее больше, тем лучше функционирует синовиальная жидкость, которая поставляет хрящам питательные элементы из мяса, рыбы, овощей и других продуктов питания, показанных при артрозе. Если воды недостаточно, суставная жидкость теряет вязкость, становится менее текучей, и хрящевые ткани недополучают все необходимое для нормальной работы.
Если в организме дефицит воды, хрящи страдают
Какой объем воды в день необходимо выпивать, чтобы суставы были здоровыми? Рекомендации от известного доктора:
Какова роль гликозаминов
В составе синовиальной жидкости есть гликозамины, которые вырабатываются хрящевой тканью. Именно этот компонент рекомендуют принимать для восстановления, поскольку он связывает клетки, делая ткани более устойчивыми к растяжению и более прочными. Если концентрация гликозаминов в суставе снижается, хрящевая ткань теряет сопротивляемость к нагрузкам и становится более чувствительной к повреждениям.
Прием глюкозаминов – один из важных этапов в лечении артроза
Возможно ли самостоятельное восстановление поврежденного хряща
Хондроциты – это клетки в составе хряща, которые вырабатывают необходимые вещества для его восстановления. Они отличаются высокой скоростью метаболизма, регенерируются быстро, но есть одна проблема. В составе хряща хондроцитов всего 2-3 %, поэтому хрящевая ткань самостоятельно полностью не восстанавливается.
Поврежденные хрящи трутся друг о друга, если синовиальной жидкости недостаточно, причиняя человеку боль. Для лечения артроза или остеоартроза приема хондропротекторов недостаточно, поскольку процесс разрушения происходит быстрее, чем восстановление. Опытные ортопеды рекомендуют внутрисуставные инъекции заменителя синовиальной жидкости «Нолтрекс». Препарат разводит трущиеся поверхности и выполняет функцию амортизатора.
Noltrex не восстанавливает хрящ, но прекращает его разрушение и избавляет от боли
Как еще помочь хрящу
Скорость восстановления поврежденной хрящевой ткани зависит от численности и активности хондроцитов. Поэтому их необходимо обеспечить полноценным питанием через синовиальную жидкость, а также ускорить метаболизм. Этому как нельзя лучше способствуют активные движения.
Чем больше вы двигаетесь, тем быстрее восстанавливается хрящевая ткань
Длительное обездвижение приводит к атрофии мышц и уменьшению хрящевой ткани, поскольку она недополучает питательные вещества. Поэтому самое малое, что вы можете сделать при артрозе, – обеспечить поступление в организм достаточного количества жидкости и двигаться – разумеется, без фанатизма, по мере сил и возможностей!