СЪЕДИНИТЕЛНА ТЪКАН

Textus connectivus

Съединителна тъкан

o Включва разнородна група от подвидове тъкани с различни структурни и функционални характеристики.

o Изпълнява

– свързваща

– опорна

– трофична

– защитна функция

o Подпомага метаболизма на другите тъкани и органи(свързана е с хомеостазата)

o Богата на междуклетъчно вещество и бедна на клетки

o Добре кръвоснабдена (с изключение на хрущяла)

o Няма достъп до външната среда

o Има мезенхимен произход

мезенхимни клетки

Съединителна тъкан

Състои се от два основни компонента:

� клетки

� междуклетъчно вещество (матрикс)– влакна

– основна субстанция

Три основни типа клетки - продуктивни, защитни и пигментни.Продуктивни:1. Фибробласти - основен клетъчен вид. Образуват основната субстанция и трите вида влакна – колагенни, еластични и ретикуларни

2. Хондробласти, остеобласти, одонтобласти, липоцити

Защитни:1. Макрофаги - произлизат от моноцитите. Осъществяват фагоцитоза, усилват имунната активност на лимфоцитите.

2. Плазмоцити - произлизат от В-лимфоцитите. Образуват антитела. Участват в хроничното възпаление.

3. Мастоцити - съдържат секреторни гранули. Участват в алергичи реакции, като повишават съдовата пропускливост.

Пигментни:1. Меланоцити - образуват пигмент2. Хроматофори - поемат пигменти

Клетки

Клетките в съединителната тъкан са постоянни (фиксирани) и преходни (свободни). Видът и броят на клетките отразяват функционалното състояние на тъканта.

А. Постоянна клетъчна популация. Клетките са относително стабилна популация; слабо подвижни, с изключение на макрофаги.

1. Фибробласти. Видово специфични за с.т. Произлизат от мезенхимната ембрионална тъкан. Синтезират влакната и основното вещество на с.т. Фиброцити - без продуктивна дейност.а. Хистологична характеристика.

1) Светлинен микроскоп. Трудно се разпознават на рутинни препарати.а) На Н-Е препарати - овално базофилно ядро.б) Бледа базофилна цитоплазма.

2) Електронен микроскоп. Детайлизира цитоплазмата с нейното съдържимо.а) Голяма приплесната клетка, с удължена или звездовидна форма. б) Добре развити ГрЕР и апарат на Голджи, много митохондрии.г) Нагъвания по повърхността - осъществяване на колагенова полимеризация в прилежащия извънклетъчен матрикс.

Клетки

фибробласти

б. Функция на фибробластите. Основен източник на колаген.Клетките са в непосредствена близост до синтезираните колагенни влакна и заобиколени от основно вещество.

в. Репликация и подновяване на фибробластите. Въпреки, че всички Ф. могат да се делят и да възстановяват рани, съществуват постоянно реплициращи се популации от клетки.

1) Ф. на маточния ендометриум.

2) Ф. под чревния епител.

3) Ф. непосредствено под епидермиса мигрират в подлежащата дерма.

г. Морфологична хетерогенност на фибробластите. Липидни капки и добре изразени вторични лизозоми.

- при скорбут фибробл. натрупват големи липидни капки и големи вакуоли с несекретиран неколагенов протеин.

д. Миофибробласти. Съдържат актинови микрофиламенти и плътни телца, характерни за гладкомускулните клетки.

- срещат се в младата гранулационна тъкан

2. Макрофаги. Фагоцитарни клетки. Основен клетъчен тип в мононуклеарно-фагоцитарната система. В с.т. се означават и като хистиоцити.а. Произход. Повечето произлизат от прекурсорни клетки в костния мозък, които се диференцират в моноцити.б. Хистологична характеристика.

1) Светлинен микроскоп. Трудно се различават от фибро-бластите на Н-Е препарати. Могат да се докажат при ясни белези на фагоцитоза.

а) Инжектиране на витални бои или колоидни трасьори (колоидопексия).б) Хистохимични методи за фосфатази и естерази, съдържащи се в изобилното количество лизозоми.

2) Електронен микроскоп. Лизозоми, развит апарат на Голджи, ГрЕР и ГлЕР, много митохондрии и малки везикули.

а) Неравна повърхност с пръстообразни израстъци – фагоцитоза и клетъчно придвижване. б) Голям брой вторични и третични лизозоми. Първични лизозоми в нестимулирани макрофаги.

макрофаг - ЕМмакрофаг – сканираща ЕМ

в. Защитна функция. Реагират срещу чужди организми и при тъканни увреди. Големи за фагоцитиране материи се изолират чрез образуване на гигантско-клетъчни формации или епителоидна модулация.

1) Фагоцитозата е рецептор-медииран процес. Макрофагите имат рецептори за антителата върху чуждите частици.

2) Макрофагите участват в разпознаването от организма на свой, не-свой и променен свой.

3) Гиганско-клетъчни формации. Някои чужди тела и микроорганизми се поглъщат, но не могат да се фагоцитират от макрофагите.

- бацили на тубекулоза и лепра и др.- частици от азбест, въглищен прах, памучни влакна.

4) Епителоидна модулация. М. могат да образуват контакти и клетъчни слоеве, наподобяващи епител, като ограничават места на възпаление.

г. Секреторна активност. М. синтезират продукти (ензими), които действат вътреклетъчно и извънклетъчно.

1) Ензими - хидролази, лизоцим, колагенази, еластази.2) Продукти, регулиращи активността на други клетки - растежни фактори, митогенни фактори.

3) Продукти, участващи или медииращи имунен отговор -простагландини, ендогенни пирогени.

д. Роля в имунната функция. Участват като антиген-презентиращи клетки, както и чрез специфична роля в диференциацията и функционирането на лимфоцитите.

1) Антигенно представяне. Свързват, поглъщат и ресекретират антигени на повърхността си. Антигените се представят на лимфоцитите, отключвайки бластна трансформация (образуване на В- и Т-лимфоцити)2) Имунорегулация. а) Секретират лимфокини, които стимулират имунен отговор.б) Секретират фактори, които имат имуносупресиращ ефект.

3) Макрофагална активация. М. могат да бъдат активирани от секреторни продукти на лимфоцитите.а) Активираните макрофаги са с повишена микробицидна активност и повишена цитотоксична активност към туморни клетки.

г. Роля в заздравяването на рани. М. имат основна роля в процесите на възпаление и зарастване на раните.

1) Секретират фактори, които привличат неутрофили и моноцити в мястото на възпаление.2) Разграждат бактерии, увредени клетки и неутрофили, фибрин и екстрацелуларен матрикс.3) Стимулират пролиферацията и прорастването на фибробласти и ендотелни клетки в областта на възпалението.

3. Мастоцити (mastzellen – угоени клетки). Третата клетъчна популация в с.т., разположени в съседство с кръвоносни съдове. Наподобяват, но нямат общо с базофилите от кръвта.а. Хистологични характеристики. Големи овоидни клетки с централно разположено ядро и много големи силно базофилни гранули. Доказват се със специални методи на фиксация, запазващи гранулите.

б. Съдържание на гранулите. Съдържат вазоактивни и имуно-реактивни вещества.

1) Хистамин. Вазоактивен фактор, който повишава пропускливостта на съдовете, предизвиквайки тъканен оток.2) Хепарин. Антикоагулант и антилипемичен фактор.

- най-високо сулфатираното вещество в организма, чиито анионни групи определят базофилията на гранулите. Високата анионна концентрация предизвиква явлението метахромазия.

3) Еозинофилен хемотактичен фактор (ECF) на анафилаксията.- стимулира мигриране на Ео към мястото на изливане на съдържанието на гранулите.

в. Дегранулация на мастоцитите. Рецептор-медииран процес.

Свързване на антиген с IgE антитяло на повърхността на мастоцита.

- дегранулацията става чрез особен вид екзоцитоза на гранулите.

- по повърхността на мастоцита има рецептори за антитела образувани от Аг-стимулирани плазмоцити. Ако Ат останат по повърхността - сензибилизация. При повторна среща със същия Аг настъпва Аг-Ат реакция, която води до дегранулация.

г. Произход. От стволови клетки в костния мозък. Достигат до съединителната тъкан по кръвен път. Концентрират се и се диференцират в периваскуларното пространство на субепителната с.т. на кожата, храносмилателната, дихателната и пикочно-половата система.

д. Живот. Продължителен.

- не се делят в съединителната тъкан, която населяват.

- дегранулираните мастоцити синтезират и натрупват нови секреторни продукти в гранули.

4. Адипоцити. Складират неутрални мазнини (триглицериди). В голямо количество в хлабавата съединителна тъкан - на групи или поединично, около кр. съдове.

а. Произход. От фибробласти и мезенхимни клетки.

б. Хистологични характеристики. Тънък слой цитоплазма около голяма липидна капка.

1) Ядрото е приплеснато в периферията.

2) На стандартни препарати имат гъбест вид - “пръстен с камък” , поради извличането на мазнините при обработката.

в. Мастната тъкан представлява натрупване на голямо количество адипоцити. Дефинитивният им брой се установява в ранния постнатален период.

5. Недиференцирани мезенхимни клетки. В с.т. около малки

вени, венозни капиляри и посткапилярни венули.

а. От тях произлизат фибробластите, ендотелните клетки, перицитите и съдовите гладкомускулни клетки в заздравяващите рани.

адипоцити – оцв. Н-Е

Мастна тъкан - СЕМ

Б. Преходна клетъчна популация. Някои клетки могат да напуснат кръвта и да постъпят временно в съединителната тъкан (хронично възпаление) . Това са най-вече лимфоцити, плазмоцити, моноцити, неутрофили и базофили.1. Лимфоцити. Участват в имунната реакция. Най-малки от свободните клетки, с тънък пръстен леко базофилна цитоплазма и голямо силно базофилно ядро.

- малък брой T- и В-лимфоцити се откриват в хлабавата с.т. из цялото тяло. Броят им се покачва драматично в местата на инфекция или възпаление.

- лимфоцитите са най-многобройни в местата на имунен надзор - lamina propria на храносмилателния тракт, дихателните и пикочно-половите пътища.2. Плазмоцити. Антитяло-произвеждащи клетки. Произлизат от В-лимфоцитите. Откриват се в хлабавата с.т. и лимфните органи. Относително големи (20 µµµµm) овоидни клетки със значително количество базофилна цитоплазма и ексцентрично ядро.3. Неутрофили, еозинофили, базофили и моноцити. Тези бели кръвни клетки се откриват често в хлабавата съединителна тъкан. Присъствието им е израз на остър възпалителен процес.

Състои се от влакна, основно вещество и тъканна течност.І. Влакна - три вида

1. Колагенни влакна (colla – лепило) - устойчиви на разтягане, до 5% от дължината им в покой.

а. Произвеждат се от фибробластиб. Тропоколаген - основна субединицав. Ацидофилни и показват напречна стриираностг. 12 типа колаген с различно представяне в тъканите

2. Еластични влакна - силно разтегливи, до 150% от дължината им в покой. Изградени са от:

а. Еластин - централно разположен аморфен протеинб. Микрофибрили - периферно разположенив. Липсва напречна стриираност

3. Ретикуларни влакна – тънки, разклонявящи сеа. Произвеждат се от фибробласти и ретикуларни клеткиб. Образуват мрежовидни структури

Междуклетъчно вещество

А. Колаген. Фамилия влакнести гликопротеини, които са основен компонент на съединителната тъкан.

1. Разпространение. Кожа, сухожилия, връзки, кост, хрущял,

вътрешни органи, стъкловидно тяло и строма на роговицата.

2. Състав и структура. Колагенните влакна (фибри), са с изразена

якост при опъване; изграждат се от гъвкави, неразтегливи

колагенни влакънца (фибрили).

а. Колагенни фибри. Ацидофилни, вълнисти структури с

различна дебелина (1-20 µ m) и умерена дължина.

б. Колагенни фибрили. Дебелина 0,1-0.5 µm. Микрофибрили –

50-90 nm.

1) Напречна стриираност, от молекулните им субединици тропоколаген

2) Самостоятелно или агрегирани в ретикуларни, колагенови влакна.

Колагенни влакна

оцв. - азан

в. Тропоколаген. Основна структурна единица на колагена. Осева полярност (глава и опашка).

1) Молекулна конфигурация. Три полипептидни αααα-вериги, преплетени в спирала.

а) Всяка трета АК е глицин; в комбинация с пролин и лизин.

б) Хидроксилираните молекули свързват захари, превръщайки колaгена в протеогликан.

г) Според АК последователност се различават αααα1, αααα2 и αααα3полипептидни вериги.

2) Образуване на микрофибрили. Тропоколагеновите молекули се групират надлъжно и латерално по точно определен начин, за да образуват колагеновите микрофибрили (дебелина 3–5nm).

а) Здравината на микрофибрилите се дължи на ковалентните връзки между тропоколагеновите молекули от съседни редици.

3. Синтез на колаген. Проколагенът, прекурсорна молекула на колагена, се синтезира в клетката.

В екстрацелуларния матрикс, проколагенът се превръща в тропоколаген (секретиране и агрегиране).

а. Клетъчни типове. Колагенът в с.т. се синтезира главно от фибробласти, но и от някои други клетки.

1) Епителните и Швановите клетки секретират колагена на базалната ламина (колаген тип ІV) .

2) Мускулните клетки секретират колаген тип ІV.

б. Синтез на проколаген.

1) Полипептидните вериги се синтезират от рибозомите и се отделят в цистерните на ГрЕР.

2) Модификации на полипептидните вериги (αααα-вериги) се извършват в ГрЕР и апарата на Голджи.а) Свързващи (крайни) пептиди се добавят към краищата на новосинтезираната αααα-верига (разтворима).б) Пролиновите и лизинови остатъци се хидроксилират.

- витамин С е важен за спирализацията на колагеновата молекула. При скорбут не може да се образува нормалнатаструктура на колагена. Раните не зарастват.

в) Добавят се захари към хидроксилизинови молекули (гликозилиране).г) Образува се тройна спирала от трите полипептидни вериги (проколаген).д) Образуват се вътре- и междуверижните водородни връзки, които стабилизират полипептидите.

3) Проколагенът се отделя чрез екзоцитоза на гранулите.

в. Синтез на тропоколаген.

При сливането на везикулата съдържаща

проколаген с плазмалемата, ензимът

проколаген пептидаза отцепва крайните

неспирализирани части на молекулата,

превръщайки я в тропоколаген.

г. Образуване на колагенови фибрили.

Секреторните везикули за екзоцитоза се

насочват в определени участъци от

плазмалемата. Това позволява постигане

на необходима концентрация на

тропоколагенови молекули за образуване

на паралелни колагенови микрофибрили.

На следващ етап се обединяват във

фибрили и фибри.Колагенова микрофибрила

4. Видове колаген.

АК последователност и начина на комбиниране на веригите в тройните

спирали на колагена определят над 12 вида колаген. Най-разпространени

са тип І до тип ІV колагени.

а) Колаген тип І. Най-разпространеният вид. Среща се в рехавата и

влакнестата с.т. Две от αααα-веригите са идентични (αααα1), а третата е

различна (αααα2).

- основният колаген в костите, сухожилията, дентина и кожата.

б) Колаген тип ІІ. Представя се с много нежни фибрили. Не се

забелязва стриираност. В хрущяли, междупрешленни дискове и др.

в) Колаген тип ІІІ. Състои се от три αααα1 вериги. Разпространението му е

като на колаген тип І, но е малко в костите и сухожилията. Основно е в

кожа, кръвоносни съдове, вътр. органи.

г) Колаген тип ІV. Липсват стриирани фибрили. Среща се в базалната

ламина.

В. Еластични влакна. Осигуряват структурна основа позволяваща разтягане на органите.

1. Разпространение. Главни компоненти на артериалната стена, еластичните лигаменти, бронхиоли, кожа и еластичен хрущял. Те са силно рефрактилните “жълти влакна” на рехавата с.т. иблестят.

2. Структура.

а. По-тънки от колагеновите влакна. Рядко с диаметър >1µµµµm. б. Силно разклонени, образувайки 3-D мрежа.в. Преплитат се с колагенни влакна. Това ограничава разтягането и предпазва от разкъсване органа.г. Слабо оцветяване от еозин. Не се визуализират добре при оцветяване с Н-Е.

- оцветяват се селективно от някои бои като орцеин, резорцин-фуксин (по метода на Weigert).- могат да се демонстрират с флуоресцентни реактиви за еластин-свързани полизахариди.

В. Еластични влакна.

3. Състав. Два структурни компонента - еластин и микрофибрили.

а. Еластинът е глобуларен белтък богат на пролин и глицин както колагена, но беден на хидроксипролин и без хидроксилизин.

б. Микрофибрилите съдържат гликопротеини, неразклонени и тънки (10-12nm). Появяват се първи и ограждат образуващия се еластин.

4. Синтез. Синтезират се от фибробласти и гладкомускулни клетки.

а. Еластинът се синтезира по същия механизъм както колагена.

б. Тропоеластин (прекурсор на еластина). Клетката секретира единични полипептидни вериги от тропоеластин. В екстрацелуларния матрикс молекулите се агрегират, образуват кръстосани връзки и формират еластинови влакна.

Б. Ретикуларни влакна. Осигуряват опорна мрежа за клетките в различни тъкани и органи.

1. Разпространение. Рехава мрежа около мускулни влакна, нерви,

кръвоносни съдове, жлезисти и тръбести органи. Структурна

основа на хемопоетичните и лимфопоетични (без тимус) органи.

2. Състав и структура. Изградени са от колаген тип ІІІ. Най-

тънките влакна в съединителната тъкан.

а. Типичното ретикуларно влакно се изгражда от ~10 колагенови

фибрили. Колагеновото влакно съдържа от 100и до 1000и фибрили.

б. Колагенови фибрили. Тънки, дебелината им е ~ 20 nm.

в. Оцветяване. Не се демонстрират при рутиннo (Н-Е) оцветяване.

1) Поради значителното количество повърхностни олигозахариди

показват PAS (+)-реакция.

2) Ретикуларните влакна са аргирофилни. Оцветяват се в черно

при сребърни импрегнационни техники (Гомори)

Б. Ретикуларни влакна.

3. Синтез. Синтезират се от различни клетки.

а. Фибробласти. Основното количество ретикуларни влакна.

б. Ретикуларни клетки. Костен мозък, слезка, лимфни възли.

в. Шванови клетки. Образуват повечето ретикуларни влакна на

ендоневриума на периферните нерви.

г. Гладкомускулни клетки. В tunica media на кръвоносните

съдове и tunica muscularis на храносмилателния тракт.

ІІ. Основно аморфно вещество - матрикса, в който са потопени влакната. Желеподобна консистентност в резултат на значително количество протеогликани.

1. Протеогликани - олигозахариди (90%) + белтък. Олигозахаридите са глюкозаминогликани представени от:

а. Хиалуронова киселинаб. Хондроитин 4-сулфат в. Хондроитин 6-сулфат г. Дерматан сулфатд. Хепаран сулфат

2. Гликопротеини - белтък + олигозахариди (1-6%). Улесняват миграцията и прикрепянето на клетки по хода на тъканните влакна.

- фибронектин, ламинин (адхезивни протеини)ІІІ. Тъканна течност - 60-70% от обема на междуклетъчното вещество. Задържа се от:

а. Отрицателно натоварените глюкозаминогликаниб. Натриеви йони

Междуклетъчно вещество

А. Макромолекули. Химически, основното вещество е изградено от комплекси на глюкозаминогликани (ГАГ), протеогликани (ПГ), хиалуронова киселина и гликопротеини.

1. ГАГ са дълговерижни полизахариди изградени от повтарящи се дизахаридни единици.

а. Една от захарите във всеки дизахарид е глюкозамин, свързан за уронова киселина (хиалуронова или идуронова)

б. ГАГ са силно отрицателно заредени от сулфатните и карбоксилни групи, свързани към много от захарите (“облак” от катийони, като Na+).

в. Познати са 7 ГАГ на базата на различия в захарните остатъци, характера на връзките и степента на сулфатиране.

2. Протеогликаните са големи макромолекули с белтъчна основаи свързани ГАГ. Оприличават се на “четка за бутилка”, като белтъкът е дръжката, а ГАГ космите.

Основно аморфно вещество

протеогликан

А. Макромолекули (продълж.).

3. Хиалуронова киселина - различава се от ГАГ

а. Много дълга ригидна молекула от няколко хиляди захари.

б. Не образува протеогликани.

в. Свойството да свързват голямо количество вода прави макромолекулите на ХК изключително резистентни на натиск.

4. Гликопротеините са гликозилирани молекули, в които белтъците

са основния компонент.

- колагенът в тропоколагенова форма и агрегирана фибрилна форма е основният гликопротеин.

- тропоеластинът и еластинът, микрофибриларните белтъци на еластичните влакна и фибронектинът са също гликопротеини.

Основно аморфно вещество

Б. Организация на основното вещество. Макар и незабележимо с електронен микроскоп, основното вещество представлява високо организирана материя с определени характеристики.

1. Организация на макромолекулите.

а. ПГ често образуват големи агрегати чрез свързване на белтъка им с хиалуронова киселина.

б. ПГ агрегати образуват комплексни мрежи, които регулират вискозитета и трафика на молекули в съединителната тъкан.

2. Структурни вариации. Основното вещество показва вариации в състава и плътността при различните видове съед. тъкан.

а. Плътността зависи от степента на организация на макромолекулите и количеството течност в тъканта, което влияе на функционалните особености на с. т.б. Повишената концентрация на специфични макромолекули и минерализацията могат да променят плътността и ригидността на тъканта, напр. в хрущялната и костната тъкан.

Основно аморфно вещество

Основно аморфно вещество

В. Хистологична характеристика. Не се визуализира при стандартните хистологични техники.

1. Демонстрира се на замразено-изсушени тъкани или замразени срези.

2. Оцветява се от основни бои, поради съдържанието на захари.

Тъканна течност. Заема 60-80% от обема, до 10-12л. Осигурява средата, през която се осъществява обмен между кръвта, лимфата и тъканните клетки.

- всички метаболити и отпадни продукти движещи се между съдовата система и клетките на тъканите и органите дифузират в тъканната течност на основното вещество.

- процесът на дифузия зависи от хидростатичното и осмотичното налягане. (при патологични състояния - оток)

А. Ембрионална съединителна тъкан (недиференцирана)1. Мезенхимна

2. Пихтиеста (слузна)

Б. Зряла съединителна тъкан1. Съединителна тъкан с влакнесто междуклетъчно вещество

а. Хлабава б. Ретикуларнав. Мастнаг. Фиброзна

(1) Колагенна(2) Еластична

д. Пигментна2. Съединителна тъкан с твърдо междуклетъчно вещество

а. Хрущялнаб. Костна

~ 3. Съединителна тъкан с течно междуклетъчно веществоа. Кръв

Класификация на съединителната тъкан