Mechanické charakteristiky pojivové tkáně
Pojivová tkáň slouží jako mechanická opora těla, zabezpečuje též látkovou výměnu a energetickou rezervu a představuje regenerační potenciál i pro jiné tkáně.
- Rozlišujeme tři typy pojiv: vazivo, chrupavka a kost.
- Obecně mají všechny typy pojiv stejné stavební kameny: buňky a jejich mezibuněčnou hmotu.
Mechanická charakteristika vaziva[upravit | editovat zdroj]
Vazivo tvoří především fibroblasty, kolagenní (retikulární) vlákna a elastická vlákna a amorfní mezibuněčná hmota.
Kolagenní vlákna
Jedná se o nejobjemnější strukturu všech pojivových tkání, podle typu vaziva probíhají buď paralelně nebo jsou lehce zvlněná. Jejími předními fyzikálními vlastnostmi je ohebnost a pevnost v tahu. Podílejí se na stavbě šlach a vazů, kde je potřeba vysoké pevnosti a ohebnosti, ale menší pružnosti. Prodlužují se jen o 8–10 % své základní délky a vydrží zatížení až 50 N/mm2. Příčinou pevnosti kolagenních vláken je specifická stavba tropokolagenu, který je bohatý na dvě jinak v těle neobvyklé aminokyseliny: hydroxyprolin a hydroxilyzin. Hydroxyprolin snadno tvoří příčné vazby mezi molekulami a tím se zvyšuje ona pevnost. Vliv má i okolní prostředí, tj. okolní amorfní mezibuněčná hmota.
Pevnost a pružnost je zapříčiněna i periodickým pruhováním mikrofibril, jež má základ ve střídání molekul tropokolagenu, které mají určitou délku a v mikrofibrile se schodovitě střídají.
Elastická vlákna
Ve vazivu se nacházejí méně a většinou tvoří doplněk kolagenních vláken. Nejsou pevná (unesou napětí pouze 2–3 N/mm2), ale velmi elastická (můžou se prodloužit až na 200 % své původní délky).
Retikulární vlákna
O jejich biomechanických vlastnostech v tkáních pohybového systému není nic známo.
Amorfní mezibuněčná hmota
Jedná se o bezbarvý rosolovitý roztok produkovaný fibroblasty, který vyplňuje prostor mezi buňkami a vlákny. Z biochemického hlediska hovoříme o komplexní sloučenině tzv. proteoglykanů, které se skládají z polysacharidů a hlavně kyseliny hyaluronové. Váže ohromné množství vody, může svůj objem zvýšit až tisíckrát a již její malé množství způsobuje gelatinózní konzistenci mezibuněčné hmoty a její vazkost. Z charakteristiky vyplývá funkce – stabilizace celé struktury vaziva. Proteoglykany navíc ještě umožňují látkovou výměnu fibroblastů. Koncentrace kyseliny hyaluronové způsobuje i mazací schopnost synoviální tekutiny.
| Mezibuněčná hmota | ||
|---|---|---|
| Biomechanické vlastnosti | ||
| Kolagenní vlákna | ohebnost a pevnost v tahu (prodloužení jen o 8–10 % a snesou zatížení 50 N/mm2) | |
| Elastická vlákna | velmi elastická (mohou se prodloužit až o 200 % a unesou napětí pouze 2–3 N/mm2) | |
| Amorfní mezibuněčná hmota | stabilizace celé struktury vaziva | |
Kolagenní vazivo
- Řídké kolagenní vazivo
- Vytváří jemné, trojrozměrné sítě vazivových vláken, které mají nízkou mechanickou odolnost a spolu s mezibuněčnou hmotou umožňují hladký posun svalových vláken a pružně reagují na změnu objemu orgánů.
- Tuhé kolagenní vazivo
- Neuspořádané: kompaktní síť silných kolagenních vláken s doplněním o elastická vlákna, která se vyznačuje mechanickou odolností, je charakteristická pro vazivovou vrstvu kůže.
- Uspořádané: dominující typ vaziva v pohybovém systému, které tvoří šlachy (aponeurózy), vazy a kloubní pouzdra.
ŠLACHY
- Mluvíme o provazcích tuhého uspořádaného vaziva, kterým se svaly upínají ke kosti, a tak zprostředkují pružný přenos svalové síly na skelet. Tvoří je paralelně probíhající kolagenní vlákna oddělená nepatrným množstvím amorfní mezibuněčné hmoty a s malou příměsí (do 5 %) elastických vláken. Představují pasivní pohyblivý a nosný systém, jejich pevnost v tahu logicky vychází z pevnosti kolagenních vláken.
VAZY
- Setkáváme se u nich s podobnou stavbou jako u šlach, nemají však tak pravidelné uspořádání a výskyt fibroblastů je nerovnoměrný. Obsah elastických vláken by se měl pohybovat okolo 4–5 % (větší množství bylo nalezeno u ligamenta flava, která mají až 71 % elastických vláken). V organismu zpevňují a fixují pohybový systém.
Mechanická charakteristika chrupavky[upravit | editovat zdroj]
Chrupavka je pojivová tkáň, která se skládá z chondrocytů, kolagenních a elastických vláken a amorfní mezibuněčné hmoty. Na rozdíl od vaziva je bezcévná a není inervovaná, avšak je obalená vrstvou perichondria, která obsahuje cévy a nervy.
Z biomechanického hlediska se jedná o velmi heterogenní směs - maximální pevnost tahu je oproti kosti jen 5 % a pružnost je závislá na hydrataci (z fyzikálního hlediska je přirovnatelná k houbě). Poslední jmenovaná vlastnost je důležitá zejména u kloubních chrupavek a meziobratlových destiček, kdy při zatížení dochází v iniciální fázi k poměrně rychlému vytlačování vody a ke změně tvaru, ale v další fázi vyšší rigidita vláknité složky zabrání další deformaci.
Chrupavku rozdělujeme na hyalinní, elastickou a vazivovou.
| Chrupavky | ||
|---|---|---|
| Vlastnosti | Výskyt | |
| HYALINNÍ | hladká, křehká, tvrdá | kloubní konce; skelet hrtanu, průdušnice a bronchů; základ skeletu plodu |
| ELASTICKÁ | pružná, ohebná | stěna průdušek, chrupavky hrtanu, podklad ušního boltce a zevního zvukovodu |
| VAZIVOVÁ | Mechanická odolnost v tahu, tlaku i ve zkrutu | především meziobratlové destičky, spona stydké kosti, chrupavčité destičky v kloubech |
Odkazy[upravit | editovat zdroj]
Souvisejí články[upravit | editovat zdroj]
Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]
- NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 1. vydání. Praha : Grada Publishing, 2005. 524 s. ISBN 978-80-247-1152-2.
- ČIHÁK, Radomír. Anatomie 1. 3. vydání. Praha : Grada Publishing, 2011. 552 s. ISBN 978-80-247-3817-8.
- VAJNER, Luděk, et al. Lékařská histologie I : Obecná cytologie. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2010. ISBN 978-80-246-1860-9.
