chrupavka, lamelovÁ a vlÁknitÁ kost

1

CHRUPAVKA, LAMELOVÁ A VLÁKNITÁ KOST

Mikroskopování preparátů

hyalinní, elastické a vazivové chrupavky,

lamelové a vláknité kosti

Ústav histologie a embryologieMUDr. Jana Šrajerová

Předmět: Obecná histologie a obecná embryologie B02241

2

Mikroskopování preparátů:

A 8: hyalinní chrupavka (HE)

A 9: elastická chrupavka (HE)

A10: elastická chrupavka (orcein, kamencový hematoxylin)

A11: vazivová chrupavka (přehledná barvící metoda)

A15: kost kompaktní

A16: kost spongiosní

3

CHRUPAVKA= pojivová tkáň: buňky + mezibuněčná hmota buněčná složka: - CHONDROBLASTY - CHONDROCYTY (x - CHONDROKLASTY - resorpce zvápenatělé chrupavky při chondrogenní osifikaci)

Chondrocyt: 10-30 µm - na povrchu - výběžky, mikroklky - buňka secernující proteiny (produkce složek mezibuněčné

hmoty amorfní i vláknité): světlé jádro (jemná struktura chromatinu), jadérko, GK, GER → bazofilní cytoplasma, lipidové kapénky, glykogen (zdroj energie)

- tvorba mezibuněčné hmoty

Perichon-driální fibroblast

Perichondrium

Chondroblast

Chrupavka

Interteritoriálnímatrix

Chondrocyt

Teritoriálnímatrix

4

CHRUPAVKA

mezibuněčná hmota (extracelulární matrix):

- amorfní složka - glykosaminoglykany (kyselina hyaluronová,

chondroitinsulfát, keratansulfát)

- proteoglykany

- strukturální glykoproteiny (chondronektin)

- vláknitá složka

- kolagenní fibrily (kolagen II) - hyalinní chrupavka

- kolagenní vlákna (kolagen I) - vazivová chrupavka

- elastická vlákna (elastin) - elastická chrupavka a kolagenní fibrily (kolagen II)

5

CHRUPAVKA- pevná, pružná- bezcévná tkáň (výživa: difúzí z perichondria), bez inervace- perichondrium - obal z hustého kolagenního vaziva - bohaté cévní zásobení (výživa chrupavky) - nervová vlákna - není na kloubních plochách hyalinní chrupavky (výživa ze synoviální tekutiny) a u vazivové chrupavky- dorůstání chrupavky: • z perichondria - APOZICE - vnitřní vrstva obsahuje chondroprogenitorové bb.

diferenciace na chondroblasty • mitózami uvnitř chrupavky - INTERSTICIÁLNÍ PROLIFERACE = INTUSUSCEPCE- typy chrupavky: 1) Hyalinní 2) Elastická 3) Vazivová

6

1) HYALINNÍ CHRUPAVKA (sklovitá)- výskyt:- v lidském těle nejčastější typ chrupavky - chrupavky nosu, trachey, bronchů, přední konce žeber,

povrch kloubů, u dětí - epifýzodiafyzární chrupavky, při vývoji skeletu - chrupavčitý model kosti- na povrchu: perichondrium (cévy, nervová vlákna)- regenerace chrupavky: - u dětí - proliferací chondroblastů z perichondria - u dospělých - vazivovou jizvou, omezeně - z perichondria- buňky: - chondroblasty - pod perichondriem - dorůstání chrupavky apozicí - chondrocyty - pod perichondriem - protáhlé, vřetenovité buňky - uprostřed - kulaté, sférické buňky - tvoří izogenetické skupiny (2-8 bb.) (vznikají mitotickým dělením 1 chondrocytu) = intususcepce (dorůstání chrupavky zevnitř)

(bílá, průsvitná)

7

HYALINNÍ CHRUPAVKA- mezibuněčná hmota: - vláknitá složka: - kolagenní fibrily (kolagen II) - tenké + maskovány homogenní (obarvenou) amorfní hmotou → na preparátu nejsou vidět - teritoriální matrix - bazofilní pouzdro kolem buněk, nakupení GAG, méně fibrilární složky, (PAS+, metachromasie) - interteritoriální matrix - méně bazofilní, mezi skupinami buněk, více kolagenních fibril

Perichondriální fibroblast

Perichondrium

Chondroblast

Chrupavka

Interteritoriálnímatrix

Chondrocyt

Teritoriální matrix

8

HYALINNÍ CHRUPAVKA

Trachea

perichondrium

hyalinní chrupavka

Trachea

interteritoriální matrix

izogenetickáskupina

teritoriální matrix

záhyb

víceřadý cylindrický epitel s řasinkamia pohárkovými buňkami

perichondrium

řídké kolagenní vazivo

9

HYALINNÍ CHRUPAVKA

N = jádrachondrocytů

L = tukové kapénky

- mezibuněčná hmota

perichondrium

izogenetické skupiny

teritoriální matrix

interteritoriální matrix

izogenetická skupina

-

10

- primární bronchus perichondrium chondrocyty bazofilní mezibuněčná hmota

HYALINNÍ CHRUPAVKA

víceřadý cylindrickýepitel s řasinkami apohárkovými buňkami

seromucinosní žlázy

izogenetické skupiny chondrocytů

A8

ZJMikrofotografie: 1) prof. Martínek, 2) Sbírka ÚHIEM

1

2

HYALINNÍ CHRUPAVKA

11

2) ELASTICKÁ CHRUPAVKA- výskyt: - ušní boltec, zevní zvukovod, Eustachova trubice, epiglottis, malé chrupavky hrtanové- na povrchu: perichondrium - husté kolag. vazivo uspořádané - výživa - buňky: - chondrocyty - velké množství, všechny kulatý tvar, většinou jednotlivě, nebo malé izogenetické skupiny (max.2-3 b.)- mezibuň. hmota: vláknitá složka - není maskována - tvoří sítě kolem chondrocytů - elastická vlákna (elastin + fibrilin) → nažloutlá barva chrupavky → odolnější vůči mechanickým nárokům - kolagenní fibrily (kolagen II) - barvení elastických vláken: orcein (červenodnědě) aldehydfuchsin (fialově) resorcinfuchsin (černě) (přibarvují se eosinem)

12

ELASTICKÁ CHRUPAVKA

perichondrium

chondrocyty elastická vlákna

orcein

13

ELASTICKÁ CHRUPAVKA (epiglottis) A9 - HE A10 - orceinSliznice krytá: 1) epitelem víceřadým cylindrickým s řasinkami a pohárkovými buňkami (na straně obrácené do dýchacích cest)2) epitelem vrstevnatým dlaždicovým (na straně obrácené do dutiny ústní)

Mikrofotografie: Sbírka ÚHIEM orcein, kamencový hematoxylin (jádra)

perichondriumchondrocyty

HE

elastickáchrupavka

elastická vlákna

1)

2)

seromucinosnížlázky

14

3) VAZIVOVÁ CHRUPAVKA - výskyt: - meziobratlové ploténky, symphysis ossis pubis, menisky- buňky: - chondrocyty - oválné, málo buněk !!! - vyskytují se samostatně, nebo za sebou v řetězcích (2-3 bb.)- mezibuněčná hmota: - vláknitá složka: - převládá a není maskována složkou amorfní - převažují silná kolagenní vlákna (kolagen I) !!! → eosinofilní - tvoří svazky nepravidelně uspořádané + kolagenní fibrily (kolagen II) - amorfní složka: - málo- nemá typické perichondrium. Přechází do hustého a pak do řídkého kolagenního vaziva.

15HE

VAZIVOVÁ CHRUPAVKA

kolagenní vlákna

Chondrocyty ( )

16

VAZIVOVÁ CHRUPAVKA

ZT MT

chondrocyty ( )

Mikrofotografie (ZT, MT): Ross, Pawlina, Histology, 2006

17

VAZIVOVÁ CHRUPAVKA A11 Chondrocyty ( )

AZANHE

kolagennívlákna

18

HISTOLOGICKÉ ZPRACOVÁNÍ KOSTI:

Kost - patří k nejtvrdším tkáním v těle - obtížné zpracování1) Výbrus kosti (brusné pasty) tenká ploténka zamontuje se do kanadského balzámu - dutiny (lakuny, kanálky) se jeví jako černá místa 2) Demineralizace (odvápnění, dekalcifikace) v roztoku ředěných kyselin (k.dusičná, k.trichloroctová, EDTA) - zaléváme do celoidinu

KOST

19

KOST- z mesenchymu

- pevná a tvrdá pojivová tkáň, tvoří skelet, zásobárna Ca, fosfátů...

buněčná složka: - OSTEOBLASTY - produkce kostní hmoty

- OSTEOCYTY - zality do kostní hmoty

- OSTEOKLASTY - resorpce kostní hmoty

mezibuněčná hmota:

- vláknitá složka - kolagenní fibrily !!! (kolagen I)

- amorfní složka - glykosaminoglykany, strukturální

glykoproteiny (osteokalcin, sialoprotein…)

+ anorganické látky: ionty Ca + fosfátové (krystalky hydroxy-

apatitu), ionty Mg, K, Na, citráty, uhličitany

Kolagenní fibrily + hydroxyapatit → pevnost kostní tkáně

- nekalcifikovaná kostní hmota = osteoid

20

BUŇKY KOSTI- osteoblasty: - kubické buňky, epiteloidní uspořádání - vedle sebe - na volném povrchu kosti (zevně - pod periostem, uvnitř

kosti; při osifikaci - na vznikajícím kostním trámečku)

- jádro velké, světlé (jemná struktura chromatinu) - jadérko - GER (bazofilní cytoplazma), GK, mitochondrie - fce: syntéza mezibuněčné hmoty (= osteoidu)

osteoblasty

osteocyty

21

BUŇKY KOSTI- osteocyty: - klidová forma osteoblastu - protáhlé oválné buňky - tělo uloženo v lakuně, dlouhé tenké výběžky probíhají v canaliculi ossium (spojení - nexy) - jádro - hrudkovitý chromatin, jadérko není vidět - méně vyvinuté GER, GK koncentrické lamely

nerv

véna arterie

canaliculiossium

Haversůvkanálek

lakuna

osteocyt

výběžkyv canaliculiossium

canaliculi ossiumlakuna

22

BUŇKY KOSTI- osteoklasty:- MFS (mononukleofagocytový systém) - vznikají splýváním monocytů (→ syncytium) - uloženy na povrchu kostní tkáně - v prohlubních - - Howshipových lakunách - velké, mnohojaderné buňky (2-50 jader) - eozinofilní cytoplasma - málo GER; hodně lysosomů (kyselá fosfatáza), GK, mitochondrií - povrch obrácený ke kostní tkáni vytváří hluboké záhyby (zvětšení resorpčního povrchu) - ruffled border

- fce: odbourávání kostní matrix (→ fagocytosa)

kostní tkáňHowshipovylakuny

jádra osteoklast

23

PERIOST, ENDOST

- periost - vazivový obal na povrchu kosti

- husté kolagenní vazivo uspořádané: kolagenní vlákna,

fibroblasty, fibrocyty

- Sharpeyova vlákna - silná kolagenní vlákna, připevňují

periost ke kosti

- vnitřní vrstva oploštělých buněk - kambiová =

= osteoprogenitorové buňky - během 24-36 hod.

jsou schopny se přeměnit na osteoblasty

- výrazná mitotická aktivita

- endost - vazivový obal vystýlající povrch kostních dutin

- zahuštěné retikulární vazivo kostní dřeně

- také vrstva oploštělých osteoprogenitorových buněk

24

TYPY KOSTNÍ TKÁNĚ A) vláknitá kost

B) lamelární kost: 1) kompaktní

2) spongiosní

A) VLÁKNITÁ KOST (PRIMÁRNÍ, NEZRALÁ)

= novotvořená kost

- kolagenní fibrily i buňky - nepravidelně uspořádány nemá lamely

- méně mineralizovaná, více osteocytů

- málo pevná

- vzniká při osifikaci, postupně je nahrazována kostí lamelární

- v místech úponů šlach (tuberositates ossium), u lebečních švů,

při hojení zlomenin, zubní cement

25

VLÁKNITÁ KOST

osteocyty osteoblasty

26

B) LAMELÁRNÍ KOST (SEKUNDÁRNÍ, ZRALÁ)= definitivní kost, mezibuněčná hmota je uspořádaná do lamel- kostní lamela (ploténka silná 3-7µm) = základní stavební jednotka - kolagenní fibrily - zde uspořádány paralelně velká pevnost - orientace kolagenních fibril v sousedních lamelách je různá - lamely spojeny tmelovou substancí (mineralizovaná kostní hmota, málo kolagenních fibril) - osteocyty - uloženy mezi lamelami - v lacunae ossium (zde uložena těla osteocytů) - v canaliculi ossium (zde výběžky osteocytů) - jednotlivé buňky propojeny výběžky (komunikace: nexy)

1) Kompaktní2) Spongiosní

orientacekolagenníchfibril

koncentrické

lamelyvéna

nervarterie

canaliculiossium

Haversůvkanálek

lakuna

osteocyt

výběžkyv canaliculiossium

osteon

27

B1) Lamelární kost KOMPAKTNÍ- diafýzy dlouhých kostí, povrchové ploténky plochých a krátkých kostí- na povrchu - periost, na vnitřní straně - endost- skládá se ze tří druhů lamel: 1) lamely tvořící OSTEON (= Haversův systém) - lamely uspořádány koncentricky - v centru - Haversův kanálek s cévami

a nervy, vystlaný endostem

2) vnější plášťové lamely - pod periostem lamely uspořádány

paralelně

vnitřní plášťové lamely - pod endostem lamely uspořádány paralelně

3) intersticiální lamely - mezi osteony - zbytky lamel po přestavbě kostiPeriost

Volkmannůvkanál

Vnějšíplášťové

lamely

28

KOMPAKTNÍ KOST

koncentrické lamely véna

nervarterie

canaliculi ossium

Haversův kanálek

průběhkolagenníchfibril

lakuna

osteocyt

výběžkyv canaliculiossium

intersticiální lamely

trámce SPONGIOSNÍ KOSTI

Haversův kanálek

osteon =Haversův systém

zevní plášťové lamely

Sharpeyova vlákna

periost: vnitřní částzevní č.

osteon

Volkmannův kanálek

29

KOMPAKTNÍ KOST - osteony (O), plášťové lamely (P), intersticiální lamely (I)A15 Haversovy kanálky (HK), osteocyty v lakunách (L)

O

P

I

O

HE

HK

HK

I

L

LL

L

L

L

O

30

Ca = canaliculi ossiumHC = Haversův kanálekL = lakuny

HC

L

LL

Celoidinový řez, HE

KOMPAKTNÍ KOST A15

HC

L

L

L

HC

L

31

canaliculi ossium ( )

KOMPAKTNÍ KOSTosteon (Haversův systém)

výbrus kosti

Haversův kanálek

lakuny

32

B2) Lamelární kost SPONGIOSNÍ (houbovitá)- v epifýzách dlouhých kostí, krátké a ploché kosti

- kostní trámce - větví se, anastomosují

- tvořeny paralelně uspořádanými lamelami (osteony pouze v silnějších trámcích)

- uspořádání trámců - dle zatížení kosti

- osteocyty - v lakunách mezi lamelami

- mezi trámci - dutiny vyplněné kostní dření:

- hematogenní kostní dřeň (u dospělých: sternum, žebra, klíční kosti,

lopatky, pánevní a lebeční kosti)

- základem je retikulární vazivo, ve kterém se nachází:

- vyvíjející se krevní elementy (hemopoetické ostrůvky)

- sinusoidní kapiláry

- tukové buňky - přibývají s věkem - žlutá, tuková kostní dřeň

33

spongiosní kost

kompaktní kost

dřeňová dutina

periost

lamina externa

diploe

lamina interna

EPIFYSA

DIAFYSA

METAFYSA

SPONGIOSNÍ KOST

Šipkami označená kompaktní kost na povrchu dlouhých kostí

trámcespongiosníkosti

34

SPONGIOSNÍ KOST: - kostní trámce - kostní dřeň

Epifýza dlouhé kosti dospělého člověka (Ross, Pawlina, Histology, 2006)

ZJ

Kompaktní kost ( )

35

SPONGIOSNÍ KOST žlutá kostní dřeň (přibývá adipocytů) hemopoetické ostrůvky kostní dřeně

kostní trámce

adipocyty

lamelyv kostnímtrámci

osteocyty

(Mikrofotografie: Sbírka ÚHIEM)

A18