Неотъемлемой часть любого живого организма, который только можно встретить на планете, является межклеточное вещество. Оно образовывается из известных нам компонентов – плазмы крови, лимфы, коллагеновых белковых волокон, эластина, матрикса и так далее. В любом организме клетки и межклеточное вещество неразрывно связаны между собой. И сейчас мы подробно рассмотрим состав этой субстанции, ее функции и особенности.
Итак, межклеточное вещество – это один из многочисленных видов соединительной ткани. Оно присутствует в различных частях нашего организма, и в зависимости от местонахождения меняется и его состав. Как правило, такая связующая субстанция выделяется опорно-трофическими тканями, которые отвечают за целостность работы всего организма. Состав межклеточного вещества можно также охарактеризовать в общем. Это плазма крови, лимфа, белковые, ретикулиновые и эластиновые волокна. В основе этой ткани лежит матрикс, который также называют аморфным веществом. В свою очередь матрикс состоит из очень сложного набора органических веществ, клетки которых по размерам крайне малы по сравнению с основными известными микроскопическими элементами организма.
Образуемое межклеточное вещество в тканях является результатом их деятельности. Именно поэтому его состав зависит от того, какую часть организма мы рассматриваем. Если говорить о зародыше, то в данном случае тип вещества будет единым. Тут оно появляется из углеводов, белков, липидов и эмбриальной соединительной ткани. В процессе роста организма более разнообразными по своим функциям и наполнению становятся и его клетки. Вследствие этого меняется и межклеточное вещество. Его можно встретить в эпителии и в недрах внутренних органов, в костях человека и в его хрящах. И в каждом случае мы найдем индивидуальный состав, определить принадлежность которого сможет лишь знающий биолог или медик.
В организме человека межклеточное вещество соединительной ткани выполняет основную опорную функцию. Оно не отвечает за работу конкретного органа или системы, а поддерживает жизнедеятельность и взаимосвязь всех составляющих человека или животного, начиная от самых глубоких органов и заканчивая дермой. В среднем данный связующий компонент представляет собой от 60 до 90 процентов массы всего тела. Иными словами, данная субстанция в организме является опорным каркасом, который обеспечивает нам жизнедеятельность. Такое вещество делится на множество подвидов (см. ниже), структура которых схожа между собой, но не полностью идентична.
Само же межклеточное вещество соединительной ткани – это матрикс. Он выполняет транспортную функцию между различными системами в организме, служит ему опорой и при необходимости передает различные сигналы от одних органов к другим. Благодаря этому матриксу в человеке или в животном происходит обмен веществ, он участвует в локомоции клеток, а также является важной составляющей их массы. Также важно отметить, что в процессе эмбриогенеза многие клетки, которые ранее были самостоятельными или относились к определенной внутренней системе, становятся частью этой субстанции. Основными составляющими матрикса является гиалуроновая кислота, протеогликаны и гликопротеины. Одним из самых ярких представителей последних является коллаген. Этот компонент наполняет собой межклеточное вещество и встречается буквально в каждом, даже самом маленьком уголке нашего организма.
Сформировавшиеся кости нашего организма состоят полностью из клеток-остеоцитов. Они имеют заостренную форму, большое и твердое ядро и минимум цитоплазмы. Обмен веществ в таких «закаменевших» системах нашего тела производится благодаря костным канальцам, которые выполняют дренажную функцию. Само же межклеточное вещество костной ткани образуется лишь в период формирования кости. Этот процесс осуществляется благодаря клеткам-остебластам. Они, в свою очередь, после завершения формирования всех тканей и соединений в подобной структуре разрушаются и прекращают свое существование. Но на начальных этапах данные костные клетки выделяют межклеточное вещество посредством синтеза белка, углеводов и коллагена. После того как матрикс ткани сформирован, клетки начинают производить соли, которые превращаются в кальций. В данном процессе остеобласты как бы блокируют все обменные процессы, которые происходили внутри них, останавливаются и отмирают. Прочность скелета теперь поддерживается за счет того, что функционируют остеоциты. Если же случается какая-либо травма (перелом, к примеру), то остеобласты возобновляются и начинают вырабатывать межклеточное вещество костной ткани в больших количествах, что дает возможность организму справиться с недугом.
Каждый прекрасно знает, в состав нашей красной жидкости входит такой компонент, как плазма. Она обеспечивает необходимую вязкость, возможность оседания крови и многое другое. Таким образом, межклеточное вещество крови – это и есть плазма. Макроскопически представляет она собою вязкую жидкость, которая либо прозрачная, либо имеет легкий желтоватый оттенок. Плазма всегда собирается в верхней части сосуда после осаждения других основных элементов крови. Процентное содержание такой межклеточной жидкости в крови – от 50 до 60%. Основу самой же плазмы составляет вода, в которой содержатся липиды, белки, глюкоза и гормоны. Также плазма впитывает в себя все продукты переработки обмена веществ, которые после утилизируются.
Как мы уже поняли, строение межклеточного вещества основывается на белках, которые являются конечным продуктом работы клеток. В свою очередь эти белки можно поделить на две категории: те, которые обладают адгезивными свойствами, и те, которые устраняют адгезию клеток. К первой группе главным образом мы относим фибронектин, который является основной матрикса. За ним следуют нидоген, ламинин, а также фибриллярные коллагены, которые образуют волокна. По этим канальцам транспортируются различные вещества, которые обеспечивают обмен веществ. Вторая группа белков – это антиадгезивные компоненты. В их состав входят различные гликопротеины. Среди них назовем тенасцин, остеонектин, тромпоспондин. Данные компоненты отвечают в первую очередь за заживление ран, повреждений. Они в большом количестве вырабатываются также во время инфекционных заболеваний.
Очевидно, что роль межклеточного вещества в любом живом организме весьма велика. Данная субстанция, состоящая преимущественно из белков, образуется даже между самыми твердыми клетками, которые находятся друг от друга на минимальном расстоянии (костная ткань). Благодаря своей гибкости и канальцам-проводникам в этой «полужидкости» происходит обмен веществ. Сюда могут выделяться продукты переработки основных клеток, или же поступать полезные компоненты и витамины, которые только что попали в организм с пищей или другим путем. Межклеточное вещество пронизывает наш организм полностью, начиная с кожи и заканчивая оболочкой клеток. Именно поэтому как западная медицина, так и восточная давно уже пришли к выводу о том, что все в нас взаимосвязано. И если повреждается один из внутренних органов, то это может оказать влияние на состояние кожи, волос, ногтей, или же наоборот.
Присутствующее межклеточное вещество в тканях нашего организма буквально обеспечивает его жизнедеятельность. Оно делится на множество различных категорий, может иметь различную молекулярную структуру, а в некоторых случаях разнятся и функции вещества. Что же, рассмотрим, какие бывают типы такой соединительной материи и что характерно для каждого из них. Упустим мы тут, пожалуй, только плазму, так как ее функции и особенности мы уже достаточно изучили, и повторяться не станем.
Прослеживается между клетками, которые находятся на расстоянии от 15 до 20 нм друг от друга. Связующая ткань в таком случае свободно располагается в данном пространстве и не препятствует проходу полезных веществ и отходов работы клеток по своим канальцам. Одной из наиболее знаменитых разновидностей такой связи является «замок». В таком случае билипидные мембраны клеток, находящихся в пространстве, а также часть их цитоплазмы сдавливаются, образуя прочную механическую связь. По ней и проходят различные компоненты, витамины и минералы, которые обеспечивают работу организма.
Наличие межклеточного вещества не всегда обозначает, что сами клетки находятся на огромном расстоянии друг от друга. В данном случае при подобном их сцеплении плотно сживаются мембраны всех составляющих отдельной системы организма. В отличие от предыдущего варианта — «замка», где клетки также соприкасаются, — тут подобные «влипания» препятствуют прохождению различных веществ по волокнам. Стоит отметить, что подобный тип межклеточного вещества наиболее надежно защищает организм от окружающей среды. Чаще всего столь плотное слияние клеточных мембран можно встретить в кожном покрове, а также в различных типах дермы, которая окутывает внутренние органы.
Данная субстанция представляет собой в своем роде липкую связь, которая образуется над поверхностью клеток. Это может быть небольшая площадка, диаметром не более 0,5 мкм, которая будет обеспечивать максимально эффективную механическую связь между мембранами. Благодаря тому, что десмосомы обладают липкой структурой, они весьма плотно и надежно склеивают между собой клетки. Вследствие этого обменные процессы в них происходят более эффективно и быстро, нежели в условиях простого межклеточного вещества. Такие липкие образования встречаются в межклеточных тканях любого типа, и все они связаны между собой волокнами. Их синхронная и последовательная работа позволяет организму как можно скорее реагировать на любые внешние поражения, а также перерабатывать сложные органические структуры и передавать их в нужные органы.
Такой тип контакта между клетками еще называют щелевым. Суть заключается в том, что тут участие принимают только две клетки, которые плотно прилегают друг к другу, и при этом между ними находится множество белковых канальчиков. Обмен веществ происходит только между конкретными двумя составляющими. Между клетками, которые настолько близко расположены друг к другу, имеется межклеточное пространство, однако в данном случае оно практически бездейственно. Далее по цепной реакции, после обмена веществами между двумя составляющими, витамины и ионы передаются по белковым каналам дальше и дальше. Считается, что этот способ обмена веществ наиболее эффективный, и чем здоровее организм, тем лучше он развивается.
Говоря об обмене веществ, транспорте витаминов и минералов по организму, мы упустили весьма важную систему, без которой не может функционировать ни единое живое существо – нервную. Нейроны, из которых она состоит, по сравнению с другими клетками нашего организма находятся друг от друга на очень большом расстоянии. Именно поэтому данное пространство заполнено межклеточным веществом, которое именуется синапсом. Данный тип соединительной ткани может находиться только между идентичными нервными клетками или же между нейроном и так называемой клеткой-мишенью, в которую должен поступить импульс. Характерной чертой работы синапса является то, что он передает сигнал только от одной клетки к другой, не распространяя его сразу на все нейроны. По такой цепочке информация доходит до своей «мишени» и извещает человека о боли, недомогании и т. д.
Межклеточное вещество в тканях, как оказалось, играет крайне важную роль в развитии, формировании и дальнейшей жизнедеятельности каждого живого организма. Такое вещество составляет большую часть массы нашего тела, оно выполняет самую важную функцию – транспортную, и позволяет всем органам работать слаженно, дополняя друг друга. Межклеточное вещество способно самостоятельно восстанавливаться после различных повреждений, приводить весь организм в тонус и корректировать работу тех или иных поврежденных клеток. Эта субстанция делится на множество различных типов, она встречается как в скелете, так и в крови, и даже в нервных окончаниях живых существ. И во всех случаях она сигнализирует нам о том, что происходит с нами, дает возможность почувствовать боль, если работа определенного органа нарушена, или потребность в получении определенного элемента, когда его не хватает.
источник
Межклеточное вещество – это одна из частей разнообразных видов соединительных тканей. В состав межклеточного вещества входят различные вещества: лимфа, плазма крови, ретикулиновые, эластиновые и коллагеновые белковые волокна, а также аморфное вещества, или матрикс, который состоит из набора сложных органических веществ. Межклеточное вещество образуется клетками опорно-трофических тканей. Таким образом, оно выполняет питательную и опорную функции, объединяет клетки в ткань.
Межклеточное вещество является результатом деятельности тех тканей, между которыми оно образуется. Оно разрастается у зародыша из эмбриональной соединительной ткани, липидов, углеводов, белков. Иногда межклеточное вещество можно найти в эпителиальных тканях, в иных случаях оно составляет основную массу ткани.
При развитии некоторых болезней и патологических процессов проницаемость межклеточного вещества может изменяться. Некоторые изменения данного вещества, которые обеспечивают обменную и транспортную функцию, связаны с расстройством микроциркуляции. Нарушения лимфообращения и кровообращения на уровне микроциркуляции сопровождаются венозным застоем, начинает развиваться отек межклеточного вещества. Длительный отек приводит к увеличению количества коллагеновых волокон из-за повышения синтеза фибропластами. Резкое повышение микрососудистой проницаемости завершается кровоизлияниями в межклеточное вещество.
Нарушения обмена соединительной ткани приводят к накоплению в ней продуктов обмена веществ, они могут приноситься с лимфой и кровью, в результате какой-либо патологии. В межклеточных веществах могут накапливаться липиды, а именно холестерин. Появление пигментов к межклеточном веществе является признаком различных патологических процессов и болезней местного и общего характера. Также в межклеточном веществе могут находить соли мочевой кислоты, что нередко встречается при подагре, а при кальцинозе могут находить соли кальция, что, естественно, не является нормой. Если из-за болезни происходит изменение межклеточного вещества, развиваются изменения в структуре ткани («высыхание», «затвердение», «обызвествление»). Количество межклеточного вещества в некоторой мере оказывает влияние и на процессы старения.
Особое значение данное вещество влияет на костную ткань. За счет скопления в межклеточном веществе минеральных компонентов кости приобретают прочность. Если происходит разрежение твердого костного вещества, размягчаются и сами кости, в результате чего скелет уже не может выдерживать всю нагрузку. Для хрящей данное вещество также важно, так именно за его счет хрящи обретают гибкость.
Межклеточное вещество тесно связано с протеканием воспалительной реакции, именно с этим веществом связано выделение в полости и ткани плазмы, происходит миграция клеток, образуется экссудат. В этом веществе образуются остатки веществ, участвующих в воспалительных процессах: возникают гранулемы при различных хронических (сифилис, лепра, туберкулез, бруцеллез) и острых (сыпной и брюшной тифы) инфекционных заболеваниях; там же развертываются аллергические реакции замедленного и немедленного типа. Кроме того, межклеточное вещество является обязательной составной частью многих опухолей.
Для диагностики межклеточного вещества используются такие методы как гистохимия, электронная и поляризационная микроскопия, иммунофлюорисценция, ауторадиография, рентгеноструктурный анализ.
Образование: Окончил Витебский государственный медицинский университет по специальности «Хирургия». В университете возглавлял Совет студенческого научного общества. Повышение квалификации в 2010 году ‑ по специальности «Онкология» и в 2011 году ‐ по специальности «Маммология, визуальные формы онкологии».
Опыт работы: Работа в общелечебной сети 3 года хирургом (Витебская больница скорой медицинской помощи, Лиозненская ЦРБ) и по совместительству районным онкологом и травматологом. Работа фарм представителем в течении года в компании «Рубикон».
Представил 3 рационализаторских предложения по теме «Оптимизация антибиотикотерапиии в зависимости от видового состава микрофлоры», 2 работы заняли призовые места в республиканском конкурсе-смотре студенческих научных работ (1 и 3 категории).
источник
МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО — составная часть соединительной ткани позвоночных и многих беспозвоночных животных, включающая соединительнотканные волокна и аморфное основное вещество, выполняющая механическую, опорную, защитную и трофическую функции.
М. в. образуется у зародыша из белков, углеводов, липидов, продуцируемых клетками эмбриональной соединительной ткани, начиная со стадии гаструлы. Гистогенез М. в. продолжается и в постэмбриональном периоде. Наибольшая роль в образовании М. в. принадлежит фибробластам, хондробластам, остеобластам. Полагают, что в образовании М. в. волокнистой соединительной ткани могут участвовать гистиоциты, лаброциты (тучные клетки) и др.
Соединительнотканные волокна М. в. могут быть представлены коллагеновыми, эластическими, ретикулярными, или ретикулиновыми (аргирофильными), и другими волокнами, от чего зависит прочность, эластичность и в определенной степени архитектоника соединительной ткани органов (дерма различных участков кожи, сухожилия, строма кроветворных органов и др.).
Аморфное основное вещество, окружающее соединительнотканные волокна и клетки соединительной ткани, состоит из высокополимерных соединений, от концентрации и состава которых в различных видах соединительной ткани зависят физ., хим. и биол, свойства М. в. (вязкость, гидрофильности интенсивность метаболических процессов, тургор и др.).
Состав волокон и аморфного вещества неодинаков в различных видах соединительной ткани, в различных ее топографических участках М. в. может быть минерализованным. При этом кристаллы минералов (фосфорнокислый кальций, углекислый кальций и др.) импрегнируют органическую основу М. в. твердых скелетных тканей (дентин, кость). С возрастом М. в. претерпевает инволюционные изменения: меняется соотношение основного вещества и волокон — масса волокнистых структур коллагена и плотность его «упаковки» возрастают, а масса основного вещества уменьшается, происходят конденсация эластических волокон, глубокие физ.-хим. изменения М. в.
В эксперименте на животных выявлено, что недостаточное питание задерживает развитие возрастных изменений коллагена, а «атерогенная» диета вызывает его постарение.
Характером строения М. в. в значительной мере определяются функц, особенности тех или иных видов соединительной ткани. Чем плотнее М. в., тем сильнее выражена механическая, опорная функция, к-рая достигает наибольшего развития в костной ткани. Трофическая функция, напротив, лучше обеспечивается полужидким по консистенции М. в. (интерстициальная соединительная ткань, окружающая кровеносные сосуды).
Коллагеновые и эластические волокна, входящие в состав М. в., построены из склеропротеинов — коллагена (см.) и эластина (см.). Из коллагена состоят и ретикулиновые волокна (см. Аргирофильные волокна), отличающиеся повышенным содержанием углеводов и наличием липидов. В эластических волокнах имеется микрофибриллярный компонент, отличный от эластина по аминокислотному составу. Этот же компонент образует особую разновидность немногочисленных, сходных с эластическими волокнами М. в. (окситалановых), волокон резистентных к действию эластазы. Свойства основного вещества определяются преимущественно углеводно-белковыми биополимерами — гликозаминогликанами (см. Мукополисахариды) и гликопротеидами (см.). Наличие гликозаминогликанов придает основному веществу М. в. выраженную базофильность (см. Базофилия). Качественные и количественные соотношения этих биополимеров, отличающихся интенсивным метаболизмом, различны в разных видах соединительной ткани.
Склеропротеины, гликозаминогликаны и гликопротеиды М. в. синтезируются соединительнотканными клетками, но заключительные этапы «сборки» макромолекул, их агрегатов, образование волокон, а также процессы катаболизма протекают в М. в., в к-ром имеются необходимые для этого ферменты. При взаимодействии макромолекул М. в. происходит самосборка агрегатов возрастающей степени сложности. Вначале связываются гомотипические макромолекулы, затем происходит гетеротипическое взаимодействие — гликозаминогликаны соединяются с неколлагеновыми полипептидами, образуя протеогликаны и еще более сложные агрегаты, включающие гликопротеиды. На третичном уровне взаимодействия в состав агрегатов включаются волокна. Так создается упорядоченная супрамолекулярная структура М. в., специфичная для каждого вида соединительной ткани, от к-рой зависят ее физиол, и биомеханические свойства. Коллагеновые волокна обеспечивают устойчивость к растяжению. Трехмерная сеть электростатически заряженных, связывающих большое количество воды агрегатов протеогликанов создает устойчивость к сжатию, особо выраженную у хрящевой ткани (см.), избирательно задерживает катионы, создавая условия для минерализации кости (см.), регулирует диффузию белковых молекул. Стабильность супрамолекулярной организации М. в. является важным фактором регуляции биосинтезирующей активности соединительнотканных клеток. Во взаимодействии между М. в. и клетками, а также клеток между собой большая роль принадлежит углеводсодержащему белку фибронектину, располагающемуся в зоне соприкосновения клеток и М. в.
Компоненты М. в. вызывают хемотаксис клеток и таким образом участвуют в процессах морфогенеза.
При развитии патол, процессов в организме физ.-хим. свойства М. в., его проницаемость могут изменяться. Разнообразные изменения М. в., обеспечивающего транспортно-обменную функцию, связаны прежде всего с расстройством микроциркуляции (см.). При расстройствах крово- и лимфообращения на уровне микроциркуляторного русла, сопровождающихся венозным застоем и лимфостазом, развивается отек М. в., что связано с повышением сосудистой проницаемости (см.). При длительном отеке увеличивается количество коллагеновых волокон, что объясняется повышением синтеза коллагена фибробластами в условиях развивающейся гипоксии. Резкое повышение проницаемости микрососудов завершается диапедезными кровоизлияниями в М. в. (см. Кровоизлияние).
При нарушениях обмена соединительной ткани, т. е. мезенхимальных дистрофиях, в М. в. накапливаются продукты метаболизма, которые могут приноситься с кровью и лимфой, быть результатом патол, синтеза или появляться в результате деструкции основного вещества и волокон соединительной ткани. Расстройства обмена белков и гликозаминогликанов М. в. ведут к развитию мукоидного и фибриноидного набухания с образованием фибриноида (см. Фибриноидное превращение), что завершается гиалинозом (см.). Эти виды мезенхимальных диспротеинозов рассматриваются как последовательные стадии дезорганизации соединительной ткани при коллагеновых болезнях (см.). Расстройства обмена гликопротеидов М. в. приводят к слизистой дистрофии (см.). Наследственные нарушения обмена гликозаминогликанов М. в. проявляются так наз. болезнями накопления — мукополисахаридозами (см.), в т. ч. гаргоилизмом (см.). Наследственная несостоятельность основного вещества и волокнистых структур соединительной ткани лежит в основе болезни Марфана (см. Марфана синдром).
Как в М. в., так и в клетках соединительной ткани могут накапливаться липиды, особенно холестерин, что встречается при системных липидозах, в частности семейном гиперхолестеринемическом ксантоматозе. Появление в М. в. пигментов является признаком различных болезней и патол, процессов общего и местного характера. Так, общий гемосидероз (см.), развивающийся при накоплении гемосидерина в клетках и М. в., встречается при болезнях системы кроветворения (анемия, гемобластоз), интоксикациях гемолитическими ядами, некоторых инф. заболеваниях, переливаниях несовместимой крови, резус-конфликте и т. д., а местный гемосидероз — при кровоизлияниях, хрон, венозном застое в пределах органа, как это наблюдается, напр., при буром уплотнении легких (см.). Отложения порфиринов в М.в. скелетных тканей (кость, дентин) находят при врожденной порфирии (см.), меланина — в дерме при аддисоновой болезни (см.) и пигментной ксеродерме (см. Ксеродерма пигментная).
В М. в. могут выпадать соли мочевой кислоты, как это встречается при подагре (см.); соли кальция в М. в. появляются при кальцинозе (см.). В воспалительной реакции (см. Воспаление) М. в. принимает непосредственное участие; с ним связана экссудация в ткани и полости тела плазмы, миграция клеток крови и образование экссудата. В М. в. может образоваться воспалительный инфильтрат, возникать гранулемы при острых (брюшной и сыпной тифы) и хронических (бруцеллез, туберкулез, лепра, сифилис) инф. заболеваниях; развертываться местные аллергические реакции как немедленного, так и замедленного типа (см. Аллергия). М. в. — обязательный компонент многих опухолей (см.); в опухолях мягких тканей, костей и одонтогенных оно может преобладать над клеточными элементами. Для выявления патол, изменений М. в. широко используются методы гистохимии, иммунофлюоресценции, поляризационной и электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и ауторадиографии.
Библиография: Давыдовский И. В., Общая патология человека, М., 1969; Мазуров В. И. Биохимия коллагеновых белков, М., 1974; Никитин В. Н., Перский Е. Э. и Утевская Л.. А, Возрастная и эволюционная биохимия коллагеновых структур, Киев, 1977; С е-ров В. В. и Пауков В. С. Ультраструктурная патология, с. 39, М., 1975, библиогр.; Слуцкий Л. И. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани, Л., 1969; Фукс Б. Б. и Ф у к с Б.И. Очерки морфологии и гистохимии соединительной ткани, Л., 1968; X р у щ о в Н. Г. Функциональная цитохимия рыхлой соединительной ткани, М., 1969; Allgemeine Pathologie, hrsg. v. A., Hecht u. а., B., 1977; Chemistry and molecular biology of the intercellular matrix, ed. by E. A. Balazs, v. 1—3, L.—N. Y., 1970; C h v a p i 1 M. Physiology of connective tissue, L. — Prague, 1967; Fas-s b e n d e r H. G. Pathology of rheumatic diseases, B., 1975; Mathews М. В.. Connective tissue, macromolecular structure and evolution, B. — N. Y., 1975.
Ю. И. Афанасьев; В. В. Серов (пат. ан.), Л. И. Слуцкий (биохим.).
источник
Его функции исключительны важны:
Обеспечивает архитектонику и физико-механические свойства ткани.
Создает микроокружение для деятельности клеток.
Объединяет клетки в единую систему, в том числе обеспечивает обмен информацией.
Регулирует функциональную активность клеток (путем контактного взаимодействия и через ростовые факторы).
Межклеточное вещество рвст состоит из волокон и основного аморфного вещества.
Волокна разделяют на 3 основных вида: коллагеновые, ретикулярные и эластические. Они представляют собой нити, собранные из белковых продуктов, секретируемых фибробластами.
Выделение секрета происходит вдоль всей поверхности клетки, что отражается на ее ультраструктуре: развитая грЭПС и кГ разбросаны по всей цитоплазме. На рибосомах грЭПС синтезируются полипептидные цепочки, на краю которых находится особый участок – концевой (регистрационный) пептид. Внутри цистерн ЭПС эти цепи модифицируются, скручиваются по три вместе и образуется растворимая молекула проколлагена. Эти молекулы переносятся транспортными пузырьками в кГ, где гликозилируются и упаковываются в секреторные пузырьки. Пузырьки направляются к плазмолемме для экзоцитоза. На этом завершается внутриклеточный этап и начинается внеклеточный – сборка коллагеновых фибрилл.
Специальные мембранные ферменты в момент экзоцитоза отделяют концевые пептидные кончики от молекул проколлагена. Благодаря этому он переходит в растворимое состояние – тропоколлаген, и уже за пределами клетки молекулы быстро агрегируют в длину, и одновременно связываются поперечными водородными мостиками и гликопротеидами. Так образуются микрофибриллы, а затем коллагеновые фибриллы – длинные нити толщиной от 20 до 120 нм. Они объединяются в более толстые пучки, которые называют коллагеновыми волокнами.
В ходе коллагеногенеза фибробласты ведут строгий контроль за качеством волокон. До 50 % синтезируемого коллагена разрушается еще в клетке, или за ее пределами специальными ферментами (коллагеназа).
Толщина коллагеновых фибрилл и их химический состав, а следовательно, и механические свойства, различаются в разных видах соединительной ткани. Известно около 30 разных типов коллагена. Их обозначают римскими цифрами (от I до XXX). Наибольшее значение имеют первые 5 типов. Коллаген I типа характерен для плотных и рыхлых волокнистых соединительных тканей, костей, зубных тканей, роговицы глаза; II типа – для хрящевых тканей; III тип образует тонкие ретикулярные волокна, которые встречаются в составе различных органов. Коллаген IV типа называют аморфным, он образует не фибриллы, а плоские сети. Входит в состав базальных мембран, как и коллаген V типа. Последние два типа продуцируются не только потомками механоцитов, но и эпителиальными, мышечными и жировыми клетками.
В рвст коллагеновые волокна имеют вид оксифильных извитых тяжей, которые поодиночке идут в разных направлениях. Коллагеновые волокна определяют прочность ткани (чем их больше – тем прочнее), обеспечивают взаимодействие между клетками и межклеточным веществом, влияют на деление, созревание и миграцию окружающих клеток. Нарушения коллагеногенеза (часто генетически обусловленные) являются причиной целого ряда заболеваний. Излишние отложения коллагеновых волокон вызывают фиброзы в различных органах, нарушая их функции. Из этих волокон состоят и келоидные рубцы, возникающие после кожных повреждений.
Кроме коллагена, фибробласты синтезируют также сложный белок – эластин. Объединяясь вместе эти молекулы формируют центральный аморфный компонент волокна. По периферии волокно окружено слоем фибриллярных белков фибриллинов. Эти волокна не образуют пучков, но могут сливаться, формируя эластические мембраны, которые входят, например, в состав сосудистых стенок.
В рвст эластических волокон гораздо меньше, чем коллагеновых. Они определяют эластические свойства тканей, т.е. способность к обратимой деформации при механических нагрузках. Мутации генов, отвечающих за синтез эластических компонентов, являются причиной ряда синдромов. Некоторые из них приводят к гибели больных еще в детском возрасте (синдром Марфана)
Кроме волокон важнейшим компонентом межклеточного вещества является основное аморфное вещество, которое состоит из макромолекулярных комплексов протеогликанов и структурных гликопротеинов, синтезируемых также фибробластами. Кроме этого, в него входят компоненты другого происхождения – белки плазмы крови, минеральные вещества, липиды и т.д. Основное аморфоное вещество удерживает воду и изменяя свое коллоидное состояние регулирует диффузию кислорода, питательных веществ, метаболитов, оно также объединяет клетки с межклеточным веществом.
Протеогликаны образованы осевой пептидной цепочкой, с которой связаны многочисленные молекулы гликозаминогликанов.
Гликозаминогликаны – это неразветвленные полисахаридные молекулы. Для организма человека наиболее характерны: хондроитинсульфат, гепарансульфат, гепарин, кератансульфат и др. К гликозаминогликанам относится также гиалуроновая кислота. Она не связана с белком, т.е. не образует протеогликан, но на ее длинную молекулу как листья, крепятся другие протеогликаны, образуя крупные агрегаты. От набора гликозаминогликанов зависит проницаемость межклеточного вещества и его способность связывать другие молекулы.
Наиболее важные протеогликаны рвст – декорин, синдекан, CD44. Они выполняют разнообразные функции. Взаимодействуют с молекулами коллагена, формируя фибриллы и волокна. Обеспечивают связь между клетками и компонентами межклеточного вещества. Например, синдекан и СD44 пронизывая плазмолемму, соединяют цитоскелет с коллагеновыми волокнами. Участвуют в транспорте электролитов и воды. Связывают, накапливают и выделяют ростовые факторы.
Структурные гликопротеиды представляют собой разветвленную пептидную цепь, с которой связано несколько гексоз. Наиболее изучены фибронектин и ламинин. Фибронектин связывает компоненты межклеточного вещества, участвует в связях коллагеновых волокон с фибробластами, тромбоцитами и другими клетками. Влияет на клеточные свойства (адгезию, подвижность, рост, синтетическую активность). Ламинин входит в состав базальных мембран.
Итак, функции зрелого фибробласта: 1. Продукция и перестройка межклеточного вещества 2. Регуляторные воздействия на другие клетки (через выделение гуморальных факторов, либо опосредованно через межклеточное вещество).
Большинство фибробластов разрушается, а часть превращается в долгоживущую малоактивную клетку – фиброцит. Узкая вытянутая клетка с отростками и темным ядром. Органеллы синтеза утрачиваются, появляются вакуоли и включения гликогена. Они вырабатывают факторы, поддерживающие стабильность межклеточного вещества.
источник
Оно состоит из двух структурных компонентов:
· основного или аморфного вещества;
Основное или аморфное вещество состоит из белков и углеводов. Белки представлены в основном коллагеном, а также альбуминами и глобулинами. Углеводы представлены полимерными формами, в основном гликозоаминогликанами (сульфатированными — хондроитинсерными кислотами, дерматансульфатом, кератинсульфатом, гепаринсульфатом, и несульфатированными — гиалуроновой кислотой). Углеводные компоненты, образуя длинные полимерные цепи, способны удерживать воду в различном количестве. Количество воды зависит от качества углеводного компонента. В зависимости от содержания воды аморфное вещество может быть более или менее плотным (в форме золя или геля), что определяет и функциональную роль данной разновидности соединительной ткани. Аморфное вещество обеспечивается транспорт веществ из соединительной ткани к эпителиальной ткани и обратно, в том числе транспорт веществ из крови к клеткам и обратно. Аморфное вещество образуется прежде всего за счет деятельности фибробластов (коллаген, гликозоаминогликаны), а также за счет веществ плазмы крови (альбумины, глобулины).
Волокнистый компонент межклеточного вещества представлен коллагеновыми, эластическими и ретикулярными волокнами. В различных органах соотношение названных волокон неодинаково. В рыхлой соединительной волокнистой ткани преобладают коллагеновые волокна.
Коллагеновые (клей—дающие) волокна имеют белый цвет и различную толщину (от 1—3 до 10 и более мкм). Они обладают высокой прочностью и малой растяжимостью, не ветвятся, при помещении в воду набухают, при нахождении в кислотах и щелочах увеличиваются в объеме и укорачиваются на 30 %. Каждое волокно состоит из двух химических компонентов:
· фибриллярного белка коллагена;
· углеводного компонента — гликозоаминогликанов и протеогликанов.
Оба эти компонента синтезируются фибробластами и выделяются во внеклеточную среду, где и осуществляется их сборка и построение волокна. В структурной организации коллагенового волокна выделяют пять уровней. Первый (полипептидный) уровень представлен полипептидными цепочками, состоящих из трех аминокислот: пролина, глицина, лизина. Второй (молекулярный) уровень представлен молекулой белка коллагена (длина 280 нм, ширина 1,4 нм), состоящей из трех полипептидных цепочек, закрученных в спираль. Третий уровень — протофибриллы (толщиной до 10 нм), состоящие из нескольких продольно расположенных молекул коллагена, соединенных между собой водородными связями. Четвертый уровень —микрофибриллы (толщиной от 11—12 нм и более), состоящие из 5—6 протофибрилл, связанных боковыми цепями. Пятый уровень — фибрилла или коллагеновое волокно (толщина 1—10 мкм) состоящие из нескольких микрофибрилл (в зависимости от толщины), связанных гликозоаминогликанами и протеогликанами. Коллагеновые волокна имеют поперечную исчерченность, обусловленную как расположением цепей в молекуле коллагена, так и расположением аминокислот в полипептидных цепях. Коллагеновые волокна с помощью углеводных компонентов соединяются в пучки толщиной до 150 нм.
В зависимости от порядка расположения аминокислот в полипептидных цепочках, от степени их гидроксилирования и от качества углеводного компонента различают 12 типов белка коллагена, из которых хорошо изучены пять типов. Эти разновидности белка коллагена входят не только в состав коллагеновых волокон, но и в состав базальных мембран эпителиальных тканей, хрящевых тканей, стекловидного тела и других структур. При развитии некоторых патологических процессов происходит распад коллагена и поступление его в кровь. В плазме крови биохимически определяется тип коллагена, а следовательно определяется и предположительная область распада и его интенсивность.
Эластические волокна характеризуются высокой эластичностью, то есть способностью растягиваться и сокращаться, но незначительной прочностью, устойчивы к кислотам и щелочам, при погружении в воду не набухают. Эластические волокна тоньше коллагеновых (1—2 мкм), не имеют поперечной исчерченности, по ходу разветвляются и анастомозируют друг с другом, образуя часто эластическую сеть. Химический составбелок эластин и гликопротеины. Оба компонента синтезируются и выделяются фибробластами, а в стенке сосудов — гладкомышечными клетками. Белок эластин отличается от белка коллагена как составом аминокислот, так и их гидроксилированностью. Структурно эластическое волокно организовано следующим образом: центральная часть волокна представлена аморфным компонентом из молекул эластина, периферическая часть представлена мелкофибриллярной сетью. Соотношение аморфного и фибриллярного компонента в эластических волокнах может быть различным. В большинстве волокон преобладает аморфный компонент. При равенстве аморфного и фибриллярного компонентов волокна называются элауниновыми. Встречаются также эластические волокна — окситалановые, состоящие только из фибриллярного компонента. Локализуются эластические волокна прежде всего в тех органах, которые постоянно изменяют свой объем (в легких, сосудах, аорте, связки и другие).
Ретикулярные волокна по своему химическому составу близки к коллагеновым, так как они состоят из белка коллагена (3 типа) и углеводного компонента. Ретикулярные волокна тоньше коллагеновых, имеют слабовыраженную поперечную исчерченность. Разветвляясь и анастомозируя, они образуют мелкопетлистые сети, откуда и происходит их название. В ретикулярных волокнах в отличие от коллагеновых, более выражен углеводный компонент, который хорошо выявляется солями азотнокислого серебра и потому эти волокна еще называются аргирофильными. Следует помнить однако, что аргирофильными свойствами обладают и незрелые коллагеновые волокна, состоящие из белка проколлагена. По своим физическим свойствам ретикулярные волокна занимают промежуточное положение между коллагеновыми и эластическими волокнами. Образуются они за счет деятельности не фибробластов, а ретикулярных клеток. Локализуется в основном в кроветворных органах, составляя их строму.
Плотная волокнистая соединительная ткань отличается от рыхлой преобладанием в межклеточном веществе волокнистого компонента над аморфным. В зависимости от характера расположения волокон плотная волокнистая соединительная ткань подразделяется на оформленную — волокна располагаются упорядочено, то есть обычно параллельно друг другу, и неоформленную — волокна расположены неупорядочено. Плотная оформленная соединительная ткань представлена в организме в виде сухожилий, связок, фиброзных мембран. Плотная волокнистая соединительная неоформленная ткань образует сетчатый слой дермы кожи. Помимо содержания большого числа волокон, плотная волокнистая соединительная ткань характеризуется бедностью клеточных элементов, которые представлены в основном фиброцитами.
Сухожилие состоит в основном из плотной оформленной соединительной ткани, но содержит также и рыхлую волокнистую соединительную ткань, образующую прослойки. На поперечном срезе сухожилия видно, что оно состоит из параллельно расположенных коллагеновых волокон, образующих пучки 1, 2, 3 и возможно 4 порядков. Пучки 1 порядка, наиболее тонкие, отделены друг от друга фиброцитами. Пучки 2 порядка состоят из нескольких пучков 1 порядка, окруженных по периферии прослойкой рыхлой волокнистой соединительной ткани, составляющей эндотеноний. Пучки 3 порядка состоят из пучков 2 порядка и окружены более выраженными прослойками рыхлой соединительной ткани — перитенонием. Все сухожилие окружено по периферии эпитенонием. В прослойках рыхлой волокнистой соединительной ткани проходят сосуды и нервы, обеспечивающие трофику и иннервацию сухожилия.
У новорожденных и детей в волокнистой соединительной ткани в аморфном веществе содержится много воды, связанной гликозоаминогликанами. Коллагеновые волокна тонкие и состоят не только из белка коллагена, но и проколлагена. Эластические волокна хорошо развиты. Аморфный и волокнистый компонент соединительной ткани в совокупности обуславливает упругость и эластичность кожи у детей. С увеличением возраста в постнатальном онтогенезе содержание гликозоаминогликанов в аморфном веществе уменьшается, а вместе с ними уменьшается и содержание воды. Коллагеновые волокна разрастаются и образуют толстые грубые пучки. Эластические волокна в значительной степени разрушаются, вследствие этого кожа у пожилых и старых людей становится неэластичной и дряблой.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Межклеточное вещество — вещество между клеточками данной ткани, являющееся результатом деятельности их; иногда оно может находиться в ткани в весьма малом количестве (эпителии), в других случаях составлят главную массу ткани (большая часть соединительных тканей) см.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО — вещество полисахаридной природы, находящееся между оболочками растительных клеток, посредством которого они склеиваются между собой, образуя ткани … Словарь ботанических терминов
межклеточное вещество — (substantia intercellularis, LNH; син. промежуточное вещество) неклеточная часть соединительной ткани, состоящая из волокнистых структур, окруженных аморфным основным веществом … Большой медицинский словарь
Межклеточное вещество — Внеклеточным матриксом (англ. extracellular matrix, ECM) в биологии называют неклеточные структуры ткани. Внеклеточный матрикс составляет основу соединительной ткани, и образуется её клетками. Обеспечивает механическую поддержку тканей. Основные… … Википедия
Межклеточное вещество — – не клеточная соединительная ткань, состоящая из волокнистых структур, окруженных аморф ным веществом … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Инкрустирующее вещество — (matière incrustante, inrcrustirende Substanz, incrusting matter; хим.) входит вместе с клетчаткой в состав организованного вещества оболочек клеток древесины, пробки, растительной кожицы и вообще всех растительных тканей, образуемых клетками или … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
прехондральное вещество — (substantia prechondralis; пре + греч. chondros хрящ) межклеточное вещество прехондральной ткани … Большой медицинский словарь
промежуточное вещество — см. Межклеточное вещество … Большой медицинский словарь
Прехондра́льное вещество́ — (substantia prechondralis; Пре + греч. chondros хрящ) межклеточное вещество прехондральной ткани … Медицинская энциклопедия
Промежу́точное вещество́ — см. Межклеточное вещество … Медицинская энциклопедия
источник
Omnium profecto artium medicina nobilissima.
(Hippocratus)
Из всех наук, безусловно, медицина самая благородная. (Гиппократ)
E-mail: svetodarR@inbox.lv +37129180549 (Латвия) ; +79166848121 (Россия)
|
||||||||||||||||
|
|
Альтернативная медицина
Медицина (Википедия)