Budowa chrząstki stawowej
Pod względem budowy chrząstka stawowa w większości stawów jest chrząstką szklistą. Jej komórki, chondrocyty, są otoczone substancją pozakomórkową – macierzą. Chondrocyty stanowią zaledwie 2–10% objętości tkanki i są rozmieszczone w jamkach macierzy [1, 2].
Macierz chrząstki składa się głównie z wody, kolagenu i proteoglikanów. Jej składniki tworzą uporządkowaną, gęstą sieć, ograniczającą dyfuzję dużych cząsteczek (o masie cząsteczkowej przekraczającej 68 kDa) [1, 2].
Głównym kolagenem chrząstki, stanowiącym ok. 90% wszystkich białek kolagenowych w tej tkance, jest kolagen typu II. Zarówno ten typ kolagenu, jak i towarzyszący mu kolagen typu XI (stanowiący 2–3% kolagenu chrząstki) należą do kolagenów tworzących włókna. W wierzchniej warstwie chrząstki włókna kolagenowe są ułożone w gęsto upakowanych pęczkach biegnących równolegle do powierzchni. Głębiej włókna są ułożone różnokierunkowo, a w pobliżu kości – prostopadle do powierzchni stawu. Struktura włókien kolagenowych ulega odkształceniu pod wpływem obciążenia – wielokrotny, przerywany nacisk powoduje tylko niewielkie zmiany ograniczone do warstwy powierzchownej, natomiast ciągły nacisk wywołuje wyraźniejszą deformację, obejmującą całą grubość chrząstki [1].
Zdolność do odwracalnej deformacji pod wpływem nacisku chrząstka zawdzięcza rozmieszczonym w sieci włókien kolagenowych proteoglikanom. Są to białka zawierające przyłączone kowalencyjnie glikozaminoglikany (GAG). Dużym, agregującym proteoglikanem chrząstki jest agrekan. Proteoglikany są odporne na zgniatanie, ale wrażliwe na działanie sił rozrywających. Z kolei włókna kolagenowe są odporne na rozciąganie, ale mogą być zgniatane i nie zapobiegają zapadaniu się chrząstki pod wpływem nacisku (ryc. 1).
REKLAMA
Struktura zbudowana z kolagenu i proteoglikanów jest przystosowana do wytrzymywania wielokrotnych obciążeń stawu. Proteoglikany zawierają dużą ilość ujemnie naładowanych grup, przyciągających wolne kationy, wraz z którymi w głąb macierzy chrzęstnej wnika woda. Nacisk powoduje wypychanie wody z macierzy i zbliżanie się do siebie ujemnie naładowanych grup proteoglikanów. Ich wzajemne odpychanie zapobiega z kolei nadmiernemu zgniataniu chrząstki.
Mechanizm ten działa lepiej przy długotrwałym, statycznym obciążeniu niż przy krótkotrwałych, gwałtownych obciążeniach, a dostosowanie kształtu chrząstki do nacisku i zmienionych warunków mechanicznych wymaga czasu. Stąd uważa się, że krótkotrwałe obciążenie stawu dużą siłą może powodować mikrouszkodzenia chrząstki [1, 2].
Oprócz elementów strukturalnych macierzy komórkowej chondrocyty produkują także liczne enzymy, które fizjologicznie uczestniczą w rem...
Ten artykuł jest dostępny tylko dla zarejestrowanych użytkowników.
