Сустав: строение, суставной хрящ, функции

В суставах различают следующие образования: суставные поверхности, покрывающий их суставной хрящ (гиалиновый или стекловидный), суставную капсулу, представляющую собой плотноволокнистую соединительную ткань, окружающую в виде замкнутого чехла сочленяющиеся концы костей и продолжающуюся в надкостницу этих костей, не переходя на суставные поверхности.

Суставная капсула имеет толстую наружную волокнистую фиброзную мембрану и внутреннюю тонкую синовиальную, выделяющую в полость сустава синовиальную жидкость.

Суставная полость представляет собой щелевидное пространство между суставными поверхностями сочленяющихся костей, замкнутое со всех сторон суставной сумкой. Помимо четырех основных образований имеются связки, внесуставные и внутрисуставные, в некоторых суставах имеются суставные диски и суставные мениски.

Суставной хрящ - ткань белого цвета с блестящей, очень гладкой поверхностью - состоит из плотной соединительной ткани, в которой отмечают преобладание межклеточного вещества (матрикса) над клеточным компонентом.

Матрикс содержит две основные молекулы - протеогликаны и коллаген, состоящий в основном из коллагена II типа, обеспечивающего сопротивление растяжению.

К наиболее активным функциональным клеткам соединительной ткани хряща относятся хондроциты.

Они продуцируют углеводно-белковые комплексы основного вещества (протеогликаны, гликозаминогликаны), участвуют в образовании волокнистых структур (эластин, коллаген), регулируют метаболизм и структурную стабильность волокнистых элементов соединительной ткани, осуществляют эпителиально-мезенхимальное взаимодействие и формирует пространственную структуру соединительной ткани.

Рост хондроцитов и выработка ими волокон соединительной ткани регулируются факторами, секретируемыми макрофагами (интерлейкинами, простагландинами, компонентами комплемента, лизоцимом, интерферонами и др.).

Хрящ лишен сосудов и его обновление хондроцитами поддерживается при активном обмене с внутрисуставной синовиальной жидкостью.

Синовиальная жидкость (диализат плазмы крови с высоким содержанием гиалуроновой кислоты и отсутствием фибриногена) содержит все необходимые компоненты, в том числе, обеспечивающие местный гомеостазис, клеточные элементы, представляющие собой широкий спектр мононуклеарных лейкоцитов.

В физиологических условиях в 1 мл синовиальной жидкости содержится до 200 мононуклеарных лейкоцитов.

При воспалении меняется их состав, а количество может возрастать на несколько порядков.

Протеогликаны (несульфатированные и сульфатированные) - это комплекс белка и гликозамингликанов (ГАГ), представленных несколькими фракциями (гиалуроновой кислотой, гепарином, кератансульфатом и др.), функциональное значение которых обусловлено свойствами ГАГ, содержащихся в них, а также взаимодействием последних с волокнистыми структурами.

От состава и пространственной структуры протеогликанов зависят механические свойства соединительной ткани, прочность, упругость.

Значительное влияние на синтез протеогликанов оказывают гормоны: соматотропин, тироксин, глюкокортикостероиды, инсулин. В синтезе протеогликанов участвуют также витамины (A, D, С), интерлейкин-1 (ИЛ), ростовые факторы, макро- и микроэлементы.

Основным компонентом коллагенового волокна являются цепи коллагеновых белков, соединенных между собой с помощью ГАГ и гликопротеидов. Коллаген относится к активно обновляющимся белкам.

Его метаболизм, биосинтез и катаболизм зависят от типа ткани, возраста, условий питания. В зрелом организме эти процессы находятся в динамическом равновесии и контролируются хондроцитами.

Функциональные способности хряща: способность выдерживать значительное давление, равномерное распределение нагрузки, а также восстановление ткани после нагрузки - обеспечивают ГАГ, ограничивающие содержание воды, протеогликаны и коллаген II типа.

Хрящ выдерживает высокие статические и динамические нагрузки благодаря организованной структуре матрикса, в частности, высокой концентрации протеогликанов.

С их потерей прочность хряща снижается, создаются предпосылки для его повреждения.