Соединительная ткань: состав и разнообразие
Соединительная ткань — один из четырех основных типов тканей организма, отличающийся тем, что клетки в ней немногочисленны и широко разделены обильным внеклеточным матриксом. Этот матрикс — смесь волокон и гидратированного основного вещества — производится и населяется клетками, а его состав придает семейству тканей огромное разнообразие: от рыхлой ареолярной ткани до сухожилий, хрящей, костей и крови. Этот раздел знакомит читателя с общим планом строения соединительной ткани и переменными, которые порождают ее многочисленные формы.
Definition
Соединительная ткань — это основной тип ткани, в котором клетки встроены во внеклеточный матрикс, состоящий из белковых волокон и основного вещества, и разделены им; матрикс обычно превосходит клетки по объему и обеспечивает структурную поддержку, среду для диффузии, а также каркас, который связывает и соединяет другие ткани.
Scope
Раздел охватывает собственно соединительную ткань и указывает на ее специализированные варианты. Он группирует пять основных тем: состав внеклеточного матрикса, основные волокнистые системы (коллагеновые и эластические волокна), популяции резидентных клеток во главе с фибробластами, рыхлую и плотную организацию собственно соединительной ткани, а также специализированные соединительные ткани. Это описательный гистологический справочник, а не клиническое руководство.
Sub-topics
Core questions
- Какие компоненты составляют внеклеточный матрикс и какие клетки их производят?
- Как относительное количество и расположение волокон, клеток и основного вещества отличают одну соединительную ткань от другой?
- Почему такие разные ткани, как сухожилия, хрящи, кости, жировая ткань и кровь, классифицируются как соединительная ткань?
Key concepts
- Клетки, разделенные обильным внеклеточным матриксом
- Волокна (коллагеновые, эластические, ретикулярные)
- Основное вещество (протеогликаны, гликопротеины, вода)
- Фиксированные (резидентные) против транзиторных (блуждающих) клеток
- Рыхлая против плотной организации
- Собственно соединительная ткань против специализированной соединительной ткани
- Мезенхимальное происхождение
Mechanisms
Соединительная ткань имеет единую структурную логику: резидентные клетки, главным образом фибробласты, синтезируют и секретируют компоненты внеклеточного матрикса, а затем живут в нем. Матрикс сочетает фибриллярные белки (коллагены для прочности на растяжение, эластин для эластичности) с основным веществом из протеогликанов и гликопротеинов, которое связывает воду и заполняет пространство между волокнами и клетками. Варьирование типа и плотности волокон, состава основного вещества и клеточной популяции создает спектр соединительных тканей — водянистый, богатый волокнами гель в рыхлой соединительной ткани; плотно упакованный параллельный коллаген в сухожилиях; плотный, богатый протеогликанами гель в хряще; минерализованный матрикс в кости; и жидкий матрикс в крови. Большинство соединительных тканей развиваются из эмбриональной мезенхимы, что объясняет глубинное родство этих очень разных форм.
Clinical relevance
Поскольку соединительная ткань и ее матрикс лежат в основе почти каждого органа в качестве поддерживающей стромы, ее состав имеет значение для того, как ткани сохраняют целостность, заживают и стареют. Понимание нормального расположения волокон, клеток и основного вещества обеспечивает описательную основу, на которой в медицинских науках интерпретируются образование рубцов, фиброз и наследственные нарушения матрикса. Эта статья описывает нормальную структуру и не является основанием для индивидуальной диагностики или лечения.
History
Признание того, что тело построено из небольшого числа основных тканей, относится к гистологии XIX века, и соединительная ткань была рано идентифицирована как ткань, которая связывает и поддерживает другие. Клеточная и молекулярная биология XX века затем определила ее компоненты — коллагеновые и эластиновые волоконные системы, протеогликановое основное вещество и секреторную роль фибробласта, — а современные работы каталогизируют полный набор молекул матрикса как матрисом, рассматривая соединительную ткань через призму состава ее внеклеточного матрикса.
Related topics
Seminal works
- frantz-2010
- hynes-2011
- theocharis-2016
Frequently asked questions
- Чем соединительная ткань отличается от других основных тканей?
- Ее определяющей особенностью является обильный внеклеточный матрикс: клетки относительно немногочисленны и широко разделены, и большая часть объема ткани приходится на матрикс из волокон и основного вещества, который секретируют клетки, в отличие от эпителия, где клетки плотно упакованы с небольшим количеством матрикса.
- Почему кость, хрящ и кровь группируются с соединительной тканью?
- Они имеют общий план строения соединительной ткани — клетки, рассеянные во внеклеточном матриксе, и общее мезенхимальное происхождение; они классифицируются как специализированные соединительные ткани, отличающиеся главным образом природой своего матрикса (минерализованный в кости, плотный гель в хряще, жидкий в крови).