Przeczytaj

Tkanka łączna oporowa (podporowa) występuje u wszystkich kręgowców i u jednej grupy bezkręgowców – głowonogów. Buduje szkielet zwierząt, który ochrania narządy wewnętrzne i stanowi miejsce przyczepu mięśni.

Ciekawostka
R1EgF9nqJt0Tc
Na zdjęciu rekin wielorybi, duża ryba ze spłaszczoną głową. Szeroki otwór gębowy znajduje się pod spodem głowy. Oczy małe. Przy nozdrzach widoczne są malutkie wąsiki. Ciało ciemne, nakrapiane białymi łatkami. Wzdłuż grzbietu oraz po bokach ciała rekin ma zaostrzone krawędzie ciała. W tle widoczne są inne ryby.
Na etapie rozwoju zarodkowego szkielet wszystkich kręgowców zbudowany jest z tkanki chrzęstnej, która następnie ulega zastąpieniu przez tkankę kostną w procesie kostnienia. Wyjątkiem są minogi oraz ryby chrzęstnoszkieletowe (rekiny i płaszczki), u których występuje szkielet chrzęstny, tak jak u przedstawionego na fotografii rekina wielorybiego (Rhincodon typus).
Źródło: Brian Gratwicke, Flickr, licencja: CC BY 2.0.

Tkanka chrzęstna

U dorosłych ssaków, w tym również u człowieka, tkanka chrzęstna pozostaje tylko w niektórych częściach szkieletu. Dzięki temu, że charakteryzuje się dużą elastycznością, odpornością na rozciąganie i sprężystością, wchodzi w skład narządów, które są narażone na obciążenia, tarcie i naprężenia.

bg‑pink

Jakie cechy budowy tkanki chrzęstnej decydują o jej właściwościach?

Tkanka chrzęstna, nazywana również chrząstką, jest zbudowana z owalnych komórek chrzęstnych zwanych chondrocytamichondrocytchondrocytami i obfitej substancji międzykomórkowej – chondromukoiduchondromukoidchondromukoidu, wytwarzanego przez niedojrzałe formy tych komórek – komórki chrząstkotwórcze (chondroblastychondroblastchondroblasty). Komórki chrzęstne występują pojedynczo lub po kilka w jamkach chrzęstnych substancji międzykomórkowej składającej się z włókien kolagenowych i sprężystych oraz istoty podstawowejistota podstawowaistoty podstawowej. Niektóre komórki tkanki chrzęstnej, tzw. komórki chrząstkogubne (chondroklastychondroklastchondroklasty), biorą udział w jej rozkładzie podczas przebudowy i wzrostu szkieletu, kiedy tkanka chrzęstna jest zastępowana tkanką kostną.

RA9JFZH1b0Szs1
Na zdjęciu ochrzęstna. Widoczna jest warstwa nieregularnej zbitej błony. Oznaczona jest kolorem ciemno-różowym. Warstwa wewnętrzna, oznaczona kolorem jasno-różowym nie jest jednolita, występują w niej wolne przestrzenie.
Chrząstka nie zawiera naczyń krwionośnych, limfatycznych ani nerwów. Pokryta jest dobrze unaczynioną ochrzęstną – tkanką łączną włóknistą zwartą. Odżywianie komórek chrząstki zachodzi na drodze dyfuzji z naczyń ochrzęstnej. Zdjęcie wykonane mikroskopem kontrastowo-fazowym, powiększenie 200×.
Źródło: Wikimedia Commons, Wikimedia Commons, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/, domena publiczna.

Ze względu na budowę substancji międzykomórkowej i pełnione funkcje tkanka chrzęstna przyjmuje różne postacie.

Rodzaje tkanki chrzęstnej

1
Tkanka chrzęstna szklista

Tkanka chrzęstna szklista jest twardą, sprężystą strukturą o niebiesko‑białej barwie. Jest bardzo odporna na ścieranie dzięki obecności licznych włókien kolagenowych zatopionych w istocie podstawowej. Włókna te na ogół są ułożone nieregularnie i biegną w różnych kierunkach. W chrząstce szklistej stawowej ułożenie włókien odzwierciedla kierunki działania sił na jej strukturę. Istota podstawowa chrząstki szklistej jest silnie uwodniona, co nadaje jej odpowiednią sprężystość. To najczęściej występująca chrząstka w organizmie. W okresie zarodkowym i płodowym tworzy szkielet, który z czasem, aż do około 20 roku życia, ulega mineralizacji i przekształca się w kości. Tkanka ta buduje również chrząstki wzrostowe w kościach długich, zapewniając ich wzrost na długość.

RcsQxr8ej30eH
Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest półprzezroczysta, mleczno lśniąca istota międzykomórkowa chrząstki szklistej. W niej znajdują się liczne grupy chondrocytów. Mają postać kulistą i są rozmieszczone nieregularnie.
Mikroskop optyczny, powiększenie 200×.
Źródło: Kevin Mackenzie, Wellcome Collection, licencja: CC BY 4.0.
Tkanka chrzęstna sprężysta

Budową przypomina chrząstkę szklistą. Jej główne cechy mechaniczne to sprężystość i podatność na zginanie. Tkanka ta nie ulega mineralizacji, tak jak tkanka szklista, a w jej istocie podstawowej występuje duża ilość nieregularnie rozmieszczonych, cienkich włókien sprężystych zbudowanych z elastyny.

Tkanka chrzęstna sprężysta tworzy krtań, nagłośnię, ścianę zewnętrznego przewodu słuchowego, trąbkę słuchową oraz małżowinę uszną.

R1MtuEJ3QuinV
Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest gruba warstwa istoty międzykomórkowej chrząstki sprężystej. W niej znajdują się liczne grupy chondrocytów. Mają postać owalną, kulistą i eliptyczną i są rozmieszczone gęściej i regularniej niż w tkance chrzęstnej szklistej.
Mikroskop kontrastowo-fazowy, powiększenie 200×.
Źródło: Flickr, domena publiczna.
Tkanka chrzęstna włóknista

Chrząstka włóknista charakteryzuje się niewielką ilością istoty podstawowej, ponieważ przestrzenie między chondrocytami wypełnione są warstwowo ułożonymi grubymi pęczkami włókien kolagenowych. Dzięki temu tkanka ta jest odporna na zerwanie i mechaniczne odkształcenia. Chondrocyty tworzą małe, pojedyncze, nieregularnie porozrzucane jedno- lub dwukomórkowe skupiska. Istota podstawowa zawiera duże ilości związków organicznych nadających tkance wytrzymałość.

Tkanka chrzęstna włóknista tworzy połączenia ścięgien oraz więzadeł z kośćmi, dyski w kręgosłupie i spojenie łonowe.

RlqXg2xSz5NKv
Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest warstwa istoty międzykomórkowej chrząstki włóknistej. W niej znajdują się liczne grupy chondrocytów. Mają postać owalną i są rozmieszczone równomiernie pasami w warstwie.
Mikroskop świetlny, powiększenie 200×.
Źródło: Medical Studies Department of Cell Biology, Yale University, tylko do użytku edukacyjnego.

Tkanka kostna

Tkanka kostna buduje szkielet kręgowców. Jest twarda, ale jednocześnie elastyczna. Zbudowana jest z trzech rodzajów komórek kostnych, zwanych osteocytamiosteocytosteocytami, otoczonych substancją międzykomórkową.

R1RcP9urjgSO21
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Skład chemiczny tkanki kostnej
      • Elementy należące do kategorii Skład chemiczny tkanki kostnej
    • Nazwa kategorii: Związki organiczne 35%
        • Elementy należące do kategorii Związki organiczne 35%
      • Nazwa kategorii: Włókna kolagenowe 90%
      • Nazwa kategorii: Związki organiczne i białka niekolagenowe 10%
        • Koniec elementów należących do kategorii Związki organiczne 35%
    • Nazwa kategorii: Związki nieorganiczne 35%
        • Elementy należące do kategorii Związki nieorganiczne 35%
      • Nazwa kategorii: Fosforan wapnia 80%
      • Nazwa kategorii: Inne 20%
          • Elementy należące do kategorii Inne 20%
        • Nazwa kategorii: Węglan wapnia
        • Nazwa kategorii: Jony magnezu i sodu
        • Nazwa kategorii: Śladowe ilości jonów potasu, chloru i fluoru
          • Koniec elementów należących do kategorii Inne 20%
        Koniec elementów należących do kategorii Związki nieorganiczne 35%
    • Nazwa kategorii: Woda 30%
      • Koniec elementów należących do kategorii Skład chemiczny tkanki kostnej
W skład tkanki kostnej wchodzą związki organiczne (głównie kolagen), nieorganiczne (liczne sole) oraz woda.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RHHUF2vGqlYJV1
Na zdjęciu mikroskopowym widoczne są struktury szpiku kostnego. Wewnątrz nitkowatej struktury, aktyny oznaczonej kolorem fioletowym znajduje się żółte, kuliste jądro komórkowe. Wokół jądra znajduje się zielona, nitkowata otoczka, to tubulina.
Osteoblasty powstają w szpiku kostnym i przyczyniają się do produkcji nowej kości. To zdjęcie pokazuje komórki osteoblastów znakowane fluorescencyjnie: tubulina (budująca mikrotubule) jest zabarwiona na zielono, aktyna (budująca mikrofilamenty) – na fioletowo, natomiast jądro komórkowe – na żółto.
Źródło: Kevin Mackenzie, Wellcome Collection, licencja: CC BY 4.0.

Komórki kościotwórcze, zwane osteoblastamiosteoblastosteoblastami, wytwarzają składniki organiczne substancji międzykomórkowej tkanki kostnej, a następnie regulują jej mineralizację. Po zakończeniu syntezy substancji międzykomórkowej zostają w niej „zamurowane” i przekształcają się w komórki kostne – osteocytyosteocytosteocyty. Te ostatecznie zróżnicowane komórki nie wytwarzają już substancji międzykomórkowej, ale są aktywne metabolicznie. OsteoklastyosteoklastOsteoklasty, czyli komórki kościogubne, mają zdolność resorpcji kości, czyli wchłaniania z nich składników mineralnych prowadzącego do zaniku lub wymiany tkanki – rola tych komórek polega na modelowaniu i przebudowie kości podczas wzrostu, regeneracji i aktywności fizycznej.

W ostatecznie ukształtowanej, dojrzałej tkance kostnej mocno zmineralizowana substancja międzykomórkowa stanowi barierę dla większości związków chemicznych. Kontakt między komórkami kostnymi, które tkwią w jamkach kostnych, jest możliwy dzięki systemowi cienkich kanalików kostnych.

R1GbHIH7KTGZ61
Zdjęcie mikroskopowe przedstawia białoszare, owalne komórki, osteocyty. W centralnej części komórki widoczna jest podłużna pałeczka o brunatnym kolorze, to kanał Haversa. Od kanału do krawędzi komórki biegną liczne proste, czarne linie. To kanaliki kostne.
Osteocyty, znajdujące się w jamkach kostnych, kontaktują się ze sobą za pośrednictwem wypustek cytoplazmatycznych wnikających do kanalików kostnych. Umożliwia to wymianę substancji odżywczych i metabolitów między osteocytami leżącymi w pobliżu naczyń krwionośnych a tymi oddalonymi od nich.
Źródło: Kevin Mackenzie, Wellcome Collection, licencja: CC BY 4.0.
bg‑pink

Jakie cechy budowy tkanki kostnej decydują o jej właściwościach?

RuR4AhcsnKjiR1
Ilustracja przedstawia przekrój przez kość. Z jednej strony widoczna jest nasada kości, która ma kształt dwóch kulistych form połączonych ze sobą przewężeniem. Dalej widoczny jest trzon kości i na końcu ponownie nasada kości. W nasadzie kości oznaczono tkankę kostną gąbczastą. Kształtem przypomina strukturę gąbki. Dalej w trzonie kości zewnętrzną warstwę stanowi okostna, kolejna warstwa to tkanka kostna zbita, w której znajduje się jama szpikowa. Kolejny fragment schematu przedstawia przekrój przez trzon kości. Od środka widać żółty szpik kostny w formie walcowatego tworu, który otacza śródkostna. Kolejno występuje oznaczona cyfrą 1 tkanka kostna zbita. Substancja międzykomórkowa z tkanki kostnej zbitej tworzy blaszki kostne. W każdej blaszce występują pojedyncze, równolegle ułożone włókna kolagenowe otoczone istotą podstawową. Osteocyty rozmieszczone są między koncentrycznie ułożonymi blaszkami. Zespół wielu koncentrycznie ułożonych blaszek kostnych tworzy osteon – podstawową jednostkę strukturalną i czynnościową tej tkanki. W centrum osteonu znajduje się tzw. kanał Haversa, w którym biegną włosowate naczynia krwionośne i nerwy. Wrzecionowate osteony ułożone są równolegle do siebie, a przestrzeń między nimi wypełniają dodatkowe blaszki. Tkanka kostna zbita wykazuje dużą wytrzymałość mechaniczną. Tkankę kostną zbitą otaczają włókna kolagenowe występujące tuż pod okostną. Kość oplatają naczynia krwionośne. Następny fragment schematu przedstawia przekrój przez nasadę kości. Wycinek z tej struktury pokazuje okostną, znajdujący się pod nią kanał Haversa w formie rurek wzdłuż trzonu kości, tkankę kostną zbitą i oznaczoną cyfrą 2 tkankę kostną gąbczastą. W tkance kostnej gąbczastej blaszki nie tworzą osteonów, lecz luźno ułożone beleczki kostne. Beleczki przebiegają w różnych kierunkach i łącząc się ze sobą, tworzą sieć, której układ zależy od sił mechanicznych działających na kość. Przestrzenie między beleczkami wypełnia szpik kostny, dla którego tkanka kostna gąbczasta pełni funkcje podporowe. Substancjami zawartymi w szpiku odżywiają się osteocyty, czerpiąc z niego potrzebne składniki. Blaszki w beleczkach układają się równolegle.
Budowa kości długiej i rodzaje tkanki kostnej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Funkcje tkanki kostnej

  1. Tkanka kostna buduje szkielet, tworząc mechaniczną podporę dla organizmu.

  2. Jest miejscem przyczepu dla mięśni szkieletowych – dzięki niej możliwy jest ruch.

  3. Osłania narządy wewnętrzne znajdujące się w klatce piersiowej, miednicy i czaszce.

  4. Magazynuje jony wapniowe i fosforanowe, reguluje ich stężenie we krwi.

  5. Ochrania szpik kostnyszpik kostnyszpik kostny występujący w kościach długich i płaskich.

Ciekawostka

Przestrzenna budowa tkanki kostnej gąbczastej jest uwarunkowana siłami nacisku i rozciągania działającymi na kość. Dzięki takiej budowie tkanka kostna odznacza się dużą wytrzymałością i opornością na złamania.

Słownik

blaszki kostne
blaszki kostne

struktura ułożenia włókien substancji zewnątrzkomórkowej tkanki kostnej; blaszki są zbudowane z ułożonych równolegle włókien kolagenu; włókna te w kolejnych blaszkach są ułożone względem siebie pod innym kątem, co zwiększa wytrzymałość mechaniczną kości; mają kształt cylindrów wsuniętych jeden w drugi, zawierających centralnie położony kanał Haversa

chondroblast
chondroblast

komórka chrząstkotwórcza pochodząca z mezenchymy (tkanki łącznej zarodkowej); produkuje składniki substancji międzykomórkowej chrząstki

chondrocyt
chondrocyt

owalna lub kulista komórka chrzęstna leżąca w jamce substancji międzykomórkowej chrząstki

chondroklast
chondroklast

wielojądrzasta komórka degradująca substancję międzykomórkową chrząstki

chondromukoid
chondromukoid

międzykomórkowa substancja podstawowa tkanki chrzęstnej; jest szklista, galaretowata; w niej zanurzone są włókna białkowe

istota podstawowa
istota podstawowa

złożona mieszanina białek (m.in. glikoproteiny, kolagen), sacharydów, lipidów i wody

kanał Haversa
kanał Haversa

kanał kostny biegnący wewnątrz osteonu wzdłuż osi długiej kości, w którym znajdują się naczynia krwionośne i nerwy

minogowate (Petromyzontidae)
minogowate (Petromyzontidae)

rodzina zwierząt wodnych zaliczanych do bezżuchwowców (Agnatha); w Polsce odnotowano pięć gatunków, m.in. minoga rzecznego (Lampetra fluviatilis) oraz minoga strumieniowego (Lampetra planeri)

ochrzęstna
ochrzęstna

(łac. perichondrium) – błona otaczająca chrząstki; zbudowana z tkanki łącznej zbitej o utkaniu nieregularnym; pełni funkcję odżywczą i służy regeneracji chrząstki

osteoblast
osteoblast

owalna komórka kościotwórcza z krótkimi wypustkami; produkuje i wydziela składniki substancji międzykomórkowej kości oraz bierze udział w ich mineralizacji

osteocyt
osteocyt

komórka kostna o spłaszczonym kształcie z długimi wypustkami; podstawowy rodzaj komórki występujący w dojrzałej kości; może uwalniać wapń z obszarów zmineralizowanych kości

osteoklast
osteoklast

komórka kościogubna; wielojądrzasta, duża komórka powstała przez zespolenie makrofagów; niszczy lokalnie tkankę kostną, tworząc zagłębienia w kości; uczestniczy w procesach przebudowy kości i gojenia złamań

osteon
osteon

jednostka strukturalna i funkcjonalna tkanki kostnej zbitej; składa się z koncentrycznie ułożonych blaszek kostnychblaszki kostneblaszek kostnych otaczających kanał Haversa

szpik kostny
szpik kostny

tkanka krwiotwórcza wypełniająca jamy szpikowe u nasady kości długich oraz istotę gąbczastą kości płaskich (mostka, kości czaszki, miednicy, żeber) i trzony kręgów

Wprowadzenie
Grafika interaktywna