Anatomi & Fysiologi

funktioner af bindevæv

bindevæv udfører mange funktioner i kroppen, vigtigst af alt, de understøtter og forbinder andre væv: fra bindevævskappen, der omgiver en muskel, til senerne, der fastgør muskler til knogler, og til skelettet, der understøtter kroppens positioner. Beskyttelse er en anden vigtig funktion af bindevæv i form af fibrøse kapsler og knogler, der beskytter sarte organer. Specialiserede celler i bindevæv forsvarer kroppen mod mikroorganismer, der kommer ind i kroppen. Transport af gasser, næringsstoffer, affald og kemiske budbringere sikres af specialiserede flydende bindevæv, såsom blod og lymfe. Fedtceller opbevarer overskydende energi i form af fedt og bidrager til termisk isolering af kroppen.

embryonalt bindevæv

alle bindevæv stammer fra det mesodermale lag af embryoet (se figur 4.2.2). Det første bindevæv, der udvikler sig i embryoet, er mesenchyme, stamcellelinjen, hvorfra alle bindevæv senere stammer. Klynger af mesenkymale celler er spredt gennem voksenvæv og leverer de celler, der er nødvendige til udskiftning og reparation efter en bindevævsskade. En anden type embryonalt bindevæv dannes i navlestrengen, kaldet slim bindevæv eller Kaartons gel. Dette væv er ikke længere til stede efter fødslen, hvilket kun efterlader spredte mesenkymale celler i hele kroppen.

strukturelle elementer af bindevæv

bindevæv kommer i en lang række former, men de har typisk til fælles tre karakteristiske komponenter: celler, store mængder amorft grundstof og proteinfibre. I modsætning til epitelvæv, som er sammensat af celler tæt pakket sammen, spredes celler af bindevæv mere bredt i en ekstracellulær matrice (ECM). Matricen spiller en vigtig rolle i funktionen af dette væv. Den vigtigste komponent i matricen er formalet stof. Dette grundstof er normalt en væske, men det kan også mineraliseres og fast, som i knogler. Mængden og strukturen af hver komponent korrelerer med vævets funktion, fra det stive grundstof i knogler, der understøtter kroppen til inklusion af specialiserede celler; for eksempel en fagocytisk celle, der opsluger patogener og også rids væv af cellulære affald.

celletyper

hver klasse af bindevæv dannes af grundlæggende celletyper. Cellerne kan findes i både en aktiv form (suffiks –blast), hvor de deler og udskiller komponenterne i grundstoffet og en aktiv form (suffiks-cyte). Den mest rigelige celle i bindevæv er fibroblasten. Polysaccharider og proteiner udskilt af fibroblaster kombineres med ekstracellulære væsker for at producere et viskøst grundstof, der med indlejrede fibrøse proteiner og celler danner den ekstracellulære matrice. Chondroblaster og osteoblaster er den primære specialiserede celletype, der findes i henholdsvis brusk og knogler.

adipocytter er celler, der opbevarer lipider som dråber, der fylder det meste af cytoplasmaet. Der er to grundlæggende typer adipocytter: hvid og brun. De brune adipocytter opbevarer lipider så mange dråber og har høj metabolisk aktivitet. I modsætning hertil opbevarer hvide fedtadipocytter lipider som et enkelt stort fald og er metabolisk mindre aktive. Deres effektivitet ved opbevaring af store mængder fedt ses hos overvægtige personer. Antallet og typen af adipocytter afhænger af væv og placering og varierer blandt individer i befolkningen.den mesenkymale celle er en multipotent voksen stamcelle. Disse celler kan differentiere sig til enhver form for bindevævsceller, der er nødvendige til reparation og heling af beskadiget væv.

makrofagcellen er en stor celle afledt af en monocyt, en type blodcelle, der kommer ind i bindevævsmatricen fra blodkarrene. Makrofagcellerne er en væsentlig komponent i immunsystemet, som er kroppens forsvar mod potentielle patogener og nedbrudte værtsceller. Når de stimuleres, frigiver makrofager cytokiner, små proteiner, der fungerer som kemiske budbringere. Cytokiner rekrutterer andre celler i immunsystemet til inficerede steder og stimulerer deres aktiviteter. Roaming, eller gratis, makrofager bevæger sig hurtigt ved amoeboid bevægelse, opsluge smitstoffer og cellulære affald. I modsætning hertil er faste makrofager permanente beboere i deres væv.

mastcellen, der findes i bindevæv, har mange cytoplasmatiske granuler. Disse granulater indeholder de kemiske signaler histamin og heparin. Når irriteret eller beskadiget, frigiver mastceller histamin, en inflammatorisk mediator, der forårsager vasodilatation og øget blodgennemstrømning på et sted med skade eller infektion sammen med kløe, hævelse og rødme (hos mennesker med let hud), anerkendt som en allergisk reaktion. Mastceller er afledt af hæmatopoietiske stamceller og er en del af immunsystemet.

bindevævsfibre og grundstof

tre hovedtyper af fibre udskilles af fibroblaster: kollagenfibre, elastiske fibre og retikulære fibre. Kollagenfiber er lavet af fibrøse proteinunderenheder bundet sammen for at danne en lang, lige fiber. Selvom kollagenfibre er fleksible, har de stor trækstyrke, modstår strækning og giver ledbånd og sener deres karakteristiske modstandsdygtighed.

en elastisk fiber indeholder proteinelastin sammen med mindre mængder af andre proteiner og glycoproteiner. Elastins hovedegenskab er, at den efter at være strakt eller komprimeret vender tilbage til sin oprindelige form. Elastiske fibre er fremtrædende i elastiske væv, der findes i huden, væggene i store blodkar og i nogle få ledbånd, der understøtter rygsøjlen.

en retikulær fiber dannes ud fra de samme proteinunderenheder som kollagenfibre, men disse fibre forbliver smalle og er arrangeret i et forgreningsnetværk. De findes i hele kroppen, men er mest rigelige i det retikulære væv i bløde organer, såsom leveren og milten, hvor de forankrer og yder strukturel støtte til parenchymen (organets funktionelle celler, blodkar og nerver).

alle disse fibertyper er indlejret i grundstof. Udskilt af fibroblaster er grundstoffet lavet af polysaccharider, specifikt hyaluronsyre og proteiner. Disse kombineres for at danne en proteoglycan med en proteinkerne og polysaccharidgrene. Proteoglycan tiltrækker og fælder tilgængelig fugt, der danner det klare, viskøse, farveløse grundstof.

klassificering af bindevæv

de tre brede kategorier af bindevæv klassificeres efter egenskaberne af deres grundstof og de typer fibre, der findes i matricen (tabel 4.1). Bindevæv korrekt omfatter løs bindevæv og tæt bindevæv. Begge væv har en række celletyper og proteinfibre suspenderet i et viskøst grundstof. Tæt bindevæv forstærkes af bundter af fibre, der giver trækstyrke, elasticitet og beskyttelse. I løst bindevæv er fibrene løst organiseret og efterlader store mellemrum imellem. Støttende bindevæv-knogler og brusk—giver struktur og styrke til kroppen og beskytter blødt væv. Et par forskellige celletyper og tætpakkede fibre i en matrice karakteriserer disse væv. I knogle er matricen stiv og beskrevet som forkalket på grund af de deponerede calciumsalte. I flydende bindevæv, lymfe og blod cirkulerer forskellige specialiserede celler i en vandig væske indeholdende salte, næringsstoffer og opløste proteiner.

Table 4.1

Connective tissue proper	Supportive connective tissue	Fluid connective tissue
Loose connective tissue: Areolar Adipose Reticular	Cartilage: Hyaline Fibrocartilage Elastic	Blood
Dense connective tissue: Regular Irregular Elastic	Bone: Compact bone Spongy bone	Lymph

Connective Tissue Proper

Fibroblasts are present in all connective tissue proper (Figure 4.3.1). Fibrocytter, adipocytter og mesenkymale celler er faste celler, hvilket betyder, at de forbliver i bindevævet. Andre celler bevæger sig ind og ud af bindevævet som reaktion på kemiske signaler. Makrofager, mastceller, lymfocytter, plasmaceller og fagocytiske celler findes i bindevæv, men er faktisk en del af immunsystemet, der beskytter kroppen.

løst bindevæv

løst bindevæv findes mellem mange organer, hvor det virker både for at absorbere chok og binde væv sammen. Det tillader vand, salte og forskellige næringsstoffer at diffundere igennem til tilstødende eller indlejrede celler og væv.

fedtvæv består for det meste af fedtlagringsceller med lidt ekstracellulær matrice (figur 4.3.2). Et stort antal kapillærer tillader hurtig opbevaring og mobilisering af lipidmolekyler. Hvidt fedtvæv er mest rigeligt. Det kan virke gult og skylder sin farve til caroten og relaterede pigmenter fra plantemad. Hvidt fedt bidrager mest til lipidopbevaring og kan tjene som isolering mod kolde temperaturer og mekaniske skader. Hvidt fedtvæv kan findes, der beskytter nyrerne, dæmper bagsiden af øjet, i maven og i hypodermis. Brunt fedtvæv er mere almindeligt hos spædbørn, deraf udtrykket “babyfedt.”Hos voksne er der en reduceret mængde brunt fedt, og det findes hovedsageligt i kroppens nakke-og klavikulære områder. De mange mitokondrier i cytoplasmaet i brunt fedtvæv hjælper med at forklare dets effektivitet ved metabolisering af lagret fedt. Brunt fedtvæv er termogent, hvilket betyder, at når det nedbryder fedt, frigiver det metabolisk varme snarere end at producere adenosintrifosfat (ATP), et nøglemolekyle, der anvendes i stofskiftet.

Areolært væv viser relativt lidt specialisering og er det mest udbredte bindevæv i kroppen. Den indeholder alle de celletyper og fibre, der tidligere er beskrevet, og er struktureret på en tilsyneladende tilfældig, netlignende måde. Det fylder mellemrummet mellem muskelfibre, omgiver blod og lymfekar og understøtter organer i bughulen. Areolært væv ligger til grund for det meste epitel og repræsenterer bindevævskomponenten i epitelmembraner.

retikulært væv er en maskelignende, støttende ramme for bløde organer såsom lymfevæv, milten og leveren (figur 4.3.3). De retikulære fibre danner det netværk, som andre celler fastgør. Det stammer sit navn fra den latinske reticulus, hvilket betyder “lille net.”

tæt bindevæv

tæt bindevæv indeholder flere kollagenfibre end løs bindevæv. Som følge heraf viser den større modstand mod strækning og en højere trækstyrke. Der er tre hovedkategorier af tæt bindevæv: regelmæssigt, uregelmæssigt og elastisk. Tætte regelmæssige bindevævsfibre er parallelle med hinanden, hvilket forbedrer trækstyrken og modstanden mod strækning i retning af fiberretningerne. Ligamenter og sener er for det meste dannet af tæt regelmæssigt bindevæv.

i tæt uregelmæssigt bindevæv er arrangementet af proteinfibre uregelmæssigt og mangler ensartetheden set i tæt regelmæssig . Dette arrangement giver vævet større styrke i alle retninger og mindre styrke i en bestemt retning. I nogle væv krydser fibre og danner et maske. I andre væv opnås strækning i flere retninger ved at skifte lag, hvor fibre løber i samme orientering i hvert lag, og det er lagene selv, der stables i en vinkel. Hudens dermis er et eksempel på tæt uregelmæssigt bindevæv rig på kollagenfibre.

tæt elastisk væv indeholder elastinfibre ud over kollagenfibre, som gør det muligt for vævet at vende tilbage til sin oprindelige længde efter strækning. Tætte elastiske væv giver arterievæggene styrken og evnen til at genvinde den oprindelige form efter strækning (tæt CT-figur).

forstyrrelser i bindevævet: Tendinitis

din modstander står klar, når du forbereder dig på at ramme serven, men du er sikker på, at du vil smadre bolden forbi din modstander. Når du kaster bolden højt i luften, skyder en brændende smerte over dit håndled, og du taber tennisracket. Den kedelige smerte i håndleddet, som du ignorerede gennem sommeren, er nu en uudholdelig smerte. Spillet er slut for nu.

efter at have undersøgt dit hævede håndled, meddeler lægen i beredskabsrummet, at du har udviklet håndleds tendinitis. Hun anbefaler isning af det ømme område, tager ikke-steroid antiinflammatorisk medicin for at lette smerten og reducere hævelse og fuldføre hvile i et par uger. Hun afbryder dine protester, som du ikke kan stoppe med at spille. Hun udsender en streng advarsel om risikoen for at forværre tilstanden og muligheden for operation. Hun trøster dig ved at nævne, at kendte tennisspillere som Venus og Serena Vilhelm og Rafael Nadal også har lidt af tendinitis-relaterede skader.

hvad er tendinitis og hvordan skete det? Tendinitis er betændelse i en sene, det tykke bånd af fibrøst bindevæv, der fastgør en muskel til en knogle. Tilstanden forårsager smerte og ømhed i området omkring et led. Oftest skyldes tilstanden gentagne bevægelser over tid, der spænder de sener, der er nødvendige for at udføre opgaverne.

personer, hvis job og hobbyer involverer at udføre de samme bevægelser igen og igen, har ofte den største risiko for tendinitis. Du hører om tennis og golfspillerens albue, jumperens knæ og svømmerens skulder. I alle tilfælde forårsager overforbrug af leddet en mikrotrauma, der initierer det inflammatoriske respons. Tendinitis diagnosticeres rutinemæssigt gennem en klinisk undersøgelse. I tilfælde af svær smerte kan røntgenstråler undersøges for at udelukke muligheden for en knogleskade. Alvorlige tilfælde af tendinitis kan endda rive en sene løs. Kirurgisk reparation af en sene er smertefuld. Bindevæv i senen har ikke rigelig blodforsyning og heler langsomt.

mens ældre voksne er i fare for tendinitis, fordi elasticiteten af senevæv falder med alderen, kan aktive mennesker i alle aldre udvikle tendinitis. Unge atleter, dansere og computeroperatører; enhver, der konstant udfører de samme bevægelser, er i fare for tendinitis. Selvom gentagne bevægelser er uundgåelige i mange aktiviteter og kan føre til tendinitis, kan der træffes forholdsregler, der kan mindske sandsynligheden for at udvikle tendinitis. For aktive individer anbefales strækninger før træning og krydstræning eller skiftende øvelser. For den lidenskabelige atlet kan det være tid til at tage nogle lektioner for at forbedre teknikken. Alle de forebyggende foranstaltninger sigter mod at øge senens styrke og mindske stresset på den. Med ordentlig hvile og administreret pleje, du vil være tilbage på banen for at ramme den skive-spin-servering over nettet.

støttende bindevæv

to hovedformer af støttende bindevæv, brusk og knogler, gør det muligt for kroppen at opretholde sin kropsholdning og beskytte indre organer.

brusk

det karakteristiske udseende af brusk skyldes polysaccharider kaldet chondroitinsulfater, som binder med grundstofproteiner til dannelse af proteoglycaner. Indlejret i bruskmatricen er chondrocytter eller bruskceller, og det rum, de besætter, kaldes lacunae (ental = lacuna). Et lag af tæt uregelmæssigt bindevæv, perichondrium, indkapsler brusk. Bruskvæv er avaskulært, så alle næringsstoffer skal diffundere gennem matricen for at nå chondrocytterne. Dette er en faktor, der bidrager til den meget langsomme heling af bruskvæv.

de tre hovedtyper af bruskvæv er hyalinbrusk, fibrocartilage og elastisk brusk (figur 4.3.5 – typer brusk). Hyalinbrusk, den mest almindelige type brusk i kroppen, består af korte og dispergerede kollagenfibre og indeholder store mængder proteoglycaner. Under mikroskopet forekommer vævsprøver klare. Overfladen af hyalinbrusk er glat. Både stærk og fleksibel, den findes i brystkassen og næsen og dækker knogler, hvor de mødes for at danne bevægelige led. Det danner skabelonen af det embryonale skelet før knogledannelse. En plade af hyalinbrusk i enderne af knoglen tillader fortsat vækst indtil voksenalderen. Fibrocartilage er hård, fordi den har tykke bundter af kollagenfibre spredt gennem sin matrice. De intervertebrale skiver er eksempler på fibrocartilage. Elastisk brusk indeholder elastiske fibre såvel som kollagen og proteoglycaner. Dette væv giver støtte såvel som elasticitet. Træk forsigtigt i dine øreflipper, og bemærk, at loberne vender tilbage til deres oprindelige form. Det ydre øre indeholder elastisk brusk.

Bone

Bone er det hårdeste bindevæv. Det giver beskyttelse til indre organer og understøtter kroppen. Benets stive ekstracellulære matrice indeholder for det meste kollagenfibre indlejret i et mineraliseret grundstof indeholdende hydroksyapatit, en form for calciumphosphat. Begge komponenter i matricen, organiske og uorganiske, bidrager til de usædvanlige egenskaber af knogle. Uden kollagen ville knoglerne være sprøde og knuse let. Uden mineralkrystaller ville knoglerne bøjes og give lidt støtte. Osteoblaster er de aktive knogledannende celler, der producerer den organiske del af den ekstracellulære matrice. De modne knogleceller, osteocytter, er placeret inden for lakuner. Knogle er et stærkt vaskulariseret væv. I modsætning til brusk kan knoglevæv komme sig efter skader på relativt kort tid.

histologien af et tværsnitsbillede af kompakt knogle viser et typisk arrangement af osteocytter i koncentriske cirkler omkring en central kanal. Denne strukturelle enhed af kompakt knogle kaldes osteon. Der er ingen sådan strukturel enhed i cancelløs knogle eller svampet knogle, der ligner en svamp under mikroskopet og indeholder tomme mellemrum mellem trabeculae. Det er lettere end kompakt knogle og findes i det indre af knogler og i slutningen af lange knogler. Kompakt knogle er solid og har større strukturel styrke.

flydende bindevæv

blod og lymfe er flydende bindevæv. Celler cirkulerer i en flydende ekstracellulær matrice. De dannede elementer, der cirkulerer i blod, stammer alle fra hæmatopoietiske stamceller placeret i knoglemarv (figur 4.3.6 – blod: et flydende bindevæv). Erythrocytter, røde blodlegemer, transporterer ilt og kulsyre. Leukocytter, hvide blodlegemer, er ansvarlige for at forsvare sig mod potentielt skadelige mikroorganismer eller molekyler. Blodplader er cellefragmenter involveret i blodkoagulation. Nogle hvide blodlegemer har evnen til at krydse endotelaget, der linjer blodkar og kommer ind i tilstødende væv. Næringsstoffer, salte og affald opløses i den flydende Matrice og transporteres gennem kroppen.

lymfe indeholder en flydende Matrice og hvide blodlegemer. Lymfatiske kapillærer er meget permeable, hvilket tillader større molekyler og overskydende væske fra interstitielle rum at komme ind i lymfekarrene. Lymfekar returnerer molekyler og væske til det venøse blod, der ellers ikke direkte kunne komme ind i blodbanen. På denne måde transporterer specialiserede lymfatiske kapillærer absorberede fedtstoffer væk fra tarmen og leverer disse molekyler til blodet.

se University of Michigan påhttp://virtualslides.med.umich.edu/Histology/Cardiovascular%20System/081-3_HISTO_40X.svs/view.apml for at udforske vævsprøven mere detaljeret.

kritisk tænkning spørgsmål

en af hovedfunktionerne i bindevæv er at integrere organer og organsystemer i kroppen. Diskuter, hvordan blod opfylder denne rolle.

blod er et flydende bindevæv, en række specialiserede celler, der cirkulerer i en vandig væske indeholdende salte, næringsstoffer og opløste proteiner i en flydende ekstracellulær matrice. Blod indeholder dannede elementer afledt af knoglemarv. Erythrocytter eller røde blodlegemer transporterer gasser, ilt og kulsyre. Leukocytter eller hvide blodlegemer er ansvarlige for forsvaret af organismen mod potentielt skadelige mikroorganismer eller molekyler. Blodplader er cellefragmenter involveret i blodkoagulation. Nogle celler har evnen til at krydse endotelaget, der linjer skibe og indtaste tilstødende væv. Næringsstoffer, salte og affald opløses i den flydende Matrice og transporteres gennem kroppen.

hvorfor heler en skade på brusk, især hyalinbrusk, meget langsommere end en knoglebrud?

et lag af tæt uregelmæssigt bindevæv dækker brusk. Ingen blodkar leverer bruskvæv. Skader på brusk heler meget langsomt, fordi celler og næringsstoffer, der er nødvendige for reparation, diffunderer langsomt til skadestedet.