Рассуждение о морфомеханике. 1.2.11 Студенистая ткань

1.2.11 Студенистая ткань

Строение межпозвоночного диска – синхондроза, по принятой классификации соединений костей, в общих чертах напоминает строение сустава (диартроза). Его периферическая часть – волокнистое кольцо, подобно суставной сумке синовиальных соединений. Обращенные друг к другу поверхности тел позвонков покрыты гиалиновым хрящом, так же как и суставные поверхности диартрозов, а расположенное в центре диска студенистое (пульпозное) ядро вполне допустимо рассматривать как аналог синовии (Рис.1.17).

Как отмечал Д.Г.Рохлин (1941), студенистое ядро «…играет роль суставной полости…», может смещаться и менять свою форму.

Пульпозное (студенистое) ядро содержит матрикс и немногочисленные клетки. В центральной части волокнистые компоненты выражены слабо, в периферической сонаправлены волокнам фиброзного кольца. Гликозаминогликаны составляют до 50% высушенной ткани. За счет большого количества воды пульпозное ядро имеет консистенцию «студенистой жидкости» (Павлова В.Н. и соавт., 1988).

Основным отличием студенистого ядра от синовии, является присутствие в первой коллагеновых волокон, которые наряду с протеинами, гликозаминогликанами, в том числе и гиалуроновой кислотой, придают ядру эластические свойства (Жулев Н.М. и соавт., 1999).

Считается, что студенистое ядро образовано самой малоклеточной тканью* организма и представляет собой гелеобразное вещество с наличием в нем коллагеновых волокон второго типа и трехмерной сетью протеогликанов удерживающих воду (Цивьян Я.Л., Бурухин А.А., 1988).

Кроме волокон в студенистом ядре присутствуют клетки, число которых не постоянно в течение жизни. Так наблюдается снижение среднего количества клеток с рождения и примерно до момента половой зрелости, затем их количество статистически не меняется до глубокой старости. На начальных этапах онтогенеза количество клеток в фиброзном кольце увеличивается в 5-8 раз. Во всем диске количество клеток увеличивается до половой зрелости, стабилизируется, а с 45-65 лет наблюдается снижение их количества (Черкасов В.В., 1989).

Н.С.Косинская (1961) описывает пульпозное ядро «…в виде желатиноподобной массы, состоящей из небольшого числа хрящевых и соединительнотканных клеток и войлокообразно переплетенных набухших соединительнотканных волокон». А.И.Казьмин и соавт. (1981) так же полагают, что студенистое ядро представляет собой желеобразную массу, объем которой в одном межпозвонковом диске составляет 1–1.5 см³.

Учитывая вышесказанное, студенистое ядро, правомерно считать другим агрегатным состояние синовии, а именно аморфным. Учитывая, что студенистое ядро достаточно постоянно в своем строении и физическом состоянии, его можно охарактеризовать как структуру ОДС, образованную из особой ткани - студенистой. Ее следует отнести к группе соединительных тканей со специальными свойствами. Аналогом студенистого ядра является стекловидное тело глаза. Оно, оно, по нашему мнению, также образовано студенистой тканью. В стекловидном теле выявляются фибриллы величиной около 25 нм, на долю которых приходится около 1%. Порядка 99% стекловидного тела это вода, однако его вязкость выше вязкости воды в несколько десятков раз. Вязкость обусловлена присутствием белков витрозина и муцина, а также гиалуроновой кислоты. Стекловидное тело оказывает определенное давление на оболочки глаза, поддерживая в них «…известную степень напряжения…», а также тонус глаза и внутриглазное давление (Бочкарева А.А. и соавт., 1989).

Стекловидное тело не имеет фиксированных клеток, сосудов и нервов, не регенерирует, питается из сосудистой оболочки и сосудов сетчатки. Наружный слой более плотный, чем центральная часть и рассматривается как собственная эластическая мембрана. В центральной части фибриллы более длинные с менее густыми сплетениями по сравнению с периферическим отделом стекловидного тела (Золотарева М.М., 1964).

Как мы уже отмечали выше, для крови вторым агрегатным состоянием является кровяной сгусток – тромб, для синовии – студенистая ткань. Действительно, студенистое ядро частично может быть в жидком состоянии и с возрастом преобразовываться из жидкой в аморфную структуру (Жарков П.Л., 1994), подобно тому, как из крови образуется сгусток при появлении в ней волокон. Даже в функциях крови и синовии отмечаются параллели, обе ткани участвуют в процессах обмена, питания, защите, транспорте. Различие наблюдается в отправлении только таких специфических функций как гемостаз у крови и локомоторная (по Гончаренко В.В., Солод Н.В., 1990) у синовии.

Механические характеристики синовии полностью соответствуют тем силам, которые действуют на данную ткань. Будучи жидкой, а, следовательно, легко деформируемой, синовия способна занимать полости сложной конфигурации, переносить изменение давления в широких пределах. При этом она, не разрушаясь, перемещается, и позволяет двигаться в ней, порой массивным, неправильной формы элементам, без повреждения окружающей их ткани - синовии. Если синовия с позиций материаловедения — это жидкость, точнее суспензия, то студенистая ткань уже аморфный композит, имеющий две компоненты - беспорядочно переплетающиеся волокна (Жарков П.Л., 1994), а также скрепляющие их протеины и мукополисахаридами.

Строение студенистого ядра образованного, с нашей точки зрения, студенистой тканью, так же соответствует действующим на него нагрузкам. Для выполнения своих механических функций, студенистое ядро, в отличие от синовии, должно отвечать несколько иным требованиям: оно должно быть упруго-эластичным, способным сохранять свою форму и быть только ограниченно смещаемым. Данные свойства студенистой ткани обеспечиваются особенностью ее строения – наличием волокон, соединенных вязкой субстанцией, с незначительной концентрацией клеток, а также расположение ее в замкнутой малодеформируемой полости. Как можно заметить, налицо соответствие действующей нагрузки и характера деформаций студенистой ткани ее строению.

Возможен так же переходный вариант между синовией и студенистой тканями – гелеобразная синовия. С нашей точки зрения — это гелеобразная ткань, заполняющая зачастую кисты и ганглии. Свойства геля данной ткани придает высокая концентрация гиалуроновой кислоты. Интересно отметить, что механические условия, в которых находится содержимое ганглиев, подобны условиям внутри межпозвоночного диска. Гелеобразная ткань так же в основном подвергается сжатию и умеренному растяжению. Амплитуда деформации данной ткани невелика, что, по всей видимости, и определяет преобразование в ней жидкой синовии в гель. Налицо еще один пример зависимости строения и даже агрегатного состояния ткани от механического фактора. Учитывая то, что гелеобразная синовия явление свойственное для патологии, подробно рассматривать мы ее не будем. 

Рис.1.17. Строение межпозвонкового диска (схематично). 

---

* Курсив наш - А.С., следует обратить внимание, что цитированный автор так же признает, что студенистое ядро образовано биологической тканью.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика