anatomi och fysiologi

funktioner av bindväv

bindväv utför många funktioner i kroppen, viktigast av allt, de stöder och ansluter andra vävnader: från bindvävsmanteln som omger en muskel, till senorna som fäster musklerna i benen och till skelettet som stöder kroppens positioner. Skydd är en annan viktig funktion av bindväv, i form av fibrösa kapslar och ben som skyddar känsliga organ. Specialiserade celler i bindväv försvarar kroppen från mikroorganismer som kommer in i kroppen. Transport av gaser, näringsämnen, avfall och kemiska budbärare säkerställs av specialiserade flytande bindväv, såsom blod och lymf. Fettceller lagrar överskottsenergi i form av fett och bidrar till värmeisolering av kroppen.

embryonal bindväv

alla bindväv härrör från embryonets mesodermala skikt (se figur 4.2.2). Den första bindväv som utvecklas i embryot är mesenkym, stamcellslinjen från vilken alla bindväv senare härleds. Kluster av mesenkymala celler sprids genom vuxen vävnad och levererar de celler som behövs för ersättning och reparation efter en bindvävskada. En andra typ av embryonal bindväv bildas i navelsträngen, kallad slemhinnor eller Whartons jelly. Denna vävnad finns inte längre efter födseln och lämnar bara spridda mesenkymceller i hela kroppen.

strukturella element i bindväv

bindväv finns i en mängd olika former, men de har vanligtvis gemensamt tre karakteristiska komponenter: celler, stora mängder amorf markämne och proteinfibrer. Till skillnad från epitelvävnad, som består av celler som är tätt packade ihop, sprids celler i bindväv mer i en extracellulär matris (ECM). Matrisen spelar en viktig roll i funktionen av denna vävnad. Huvudkomponenten i matrisen är marksubstans. Denna markämne är vanligtvis en vätska, men den kan också mineraliseras och fast, som i ben. Mängden och strukturen för varje komponent korrelerar med vävnadens funktion, från det styva markämnet i ben som stöder kroppen till införandet av specialiserade celler; till exempel en fagocytisk cell som uppslukar patogener och också rids vävnad av cellulära skräp.

celltyper

varje klass av bindväv bildas av grundläggande celltyper. Cellerna kan hittas i både en aktiv form (suffix –blast), där de delar och utsöndrar komponenterna i marksubstansen och en aktiv form (suffix-cyte). Den vanligaste cellen i bindväv är fibroblasten. Polysackarider och proteiner som utsöndras av fibroblaster kombineras med extracellulära vätskor för att producera en viskös marksubstans som med inbäddade fibrösa proteiner och celler bildar den extracellulära matrisen. Kondroblaster och osteoblaster är den primära specialiserade celltypen som finns i brosk respektive ben.

adipocyter är celler som lagrar lipider som droppar som fyller det mesta av cytoplasman. Det finns två grundläggande typer av adipocyter: vit och brun. De bruna adipocyterna lagrar lipider så många droppar och har hög metabolisk aktivitet. Däremot lagrar vita fettadipocyter lipider som en enda stor droppe och är metaboliskt mindre aktiva. Deras effektivitet vid lagring av stora mängder fett bevittnas hos överviktiga individer. Antalet och typen av adipocyter beror på vävnaden och platsen och varierar mellan individer i befolkningen.

den mesenkymala cellen är en multipotent vuxen stamcell. Dessa celler kan differentieras till alla typer av bindvävsceller som behövs för reparation och läkning av skadad vävnad.

makrofagcellen är en stor cell härledd från en monocyt, en typ av blodcell, som kommer in i bindvävsmatrisen från blodkärlen. Makrofagcellerna är en väsentlig del av immunsystemet, vilket är kroppens försvar mot potentiella patogener och nedbrutna värdceller. När de stimuleras frigör makrofager cytokiner, små proteiner som fungerar som kemiska budbärare. Cytokiner rekryterar andra celler i immunsystemet till infekterade platser och stimulerar deras aktiviteter. Roaming, eller gratis, makrofager rör sig snabbt genom amoeboid rörelse, uppsluka smittämnen och cellulära skräp. Däremot är fasta makrofager permanenta invånare i sina vävnader.

mastcellen, som finns i bindväv, har många cytoplasmatiska granuler. Dessa granuler innehåller de kemiska signalerna histamin och heparin. När de är irriterade eller skadade släpper mastceller histamin, en inflammatorisk mediator, som orsakar vasodilation och ökat blodflöde vid en skada eller infektion, tillsammans med klåda, svullnad och rodnad (hos personer med ljus hud), erkänd som ett allergiskt svar. Mastceller härrör från hematopoietiska stamceller och är en del av immunsystemet.

bindvävsfibrer och Markämne

tre huvudtyper av fibrer utsöndras av fibroblaster: kollagenfibrer, elastiska fibrer och retikulära fibrer. Kollagenfiber är tillverkad av fibrösa proteinunderenheter kopplade ihop för att bilda en lång, rak fiber. Kollagenfibrer, medan de är flexibla, har stor draghållfasthet, motstår sträckning och ger ledband och senor deras karakteristiska motståndskraft.

en elastisk fiber innehåller proteinet elastin tillsammans med mindre mängder andra proteiner och glykoproteiner. Huvudegenskapen hos elastin är att efter att ha sträckts eller komprimerats kommer den att återgå till sin ursprungliga form. Elastiska fibrer är framträdande i elastiska vävnader som finns i huden, väggarna i stora blodkärl, och i några ligament som stöder ryggraden.

en retikulär fiber bildas av samma proteinunderenheter som kollagenfibrer, men dessa fibrer förblir smala och är anordnade i ett förgreningsnätverk. De finns i hela kroppen, men är vanligast i retikulära vävnader i mjuka organ, såsom lever och mjälte, där de förankrar och ger strukturellt stöd till parenkymen (organets funktionella celler, blodkärl och nerver).

alla dessa fibertyper är inbäddade i marksubstans. Utsöndrat av fibroblaster är marksubstansen gjord av polysackarider, specifikt hyaluronsyra och proteiner. Dessa kombineras för att bilda en proteoglykan med en proteinkärna och polysackaridgrenar. Proteoglykan lockar och fångar tillgänglig fukt som bildar den klara, viskösa, färglösa marksubstansen.

klassificering av bindväv

de tre breda kategorierna av bindväv klassificeras enligt egenskaperna hos deras markämne och de typer av fibrer som finns i matrisen (tabell 4.1). Bindväv korrekt innefattar lös bindväv och tät bindväv. Båda vävnaderna har en mängd olika celltyper och proteinfibrer suspenderade i en viskös marksubstans. Tät bindväv förstärks av buntar av fibrer som ger draghållfasthet, elasticitet och skydd. I lös bindväv är fibrerna löst organiserade och lämnar stora utrymmen däremellan. Stödjande bindväv-ben och brosk—ger struktur och styrka till kroppen och skyddar mjuka vävnader. Några distinkta celltyper och tätt packade fibrer i en matris karakteriserar dessa vävnader. I ben är matrisen styv och beskrivs som förkalkad på grund av de deponerade kalciumsalterna. I flytande bindväv, lymf och blod cirkulerar olika specialiserade celler i en vattnig vätska innehållande salter, näringsämnen och upplösta 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). Fibrocyter, adipocyter och mesenkymala celler är fasta celler, vilket innebär att de förblir i bindväven. Andra celler rör sig in och ut ur bindväven som svar på kemiska signaler. Makrofager, mastceller, lymfocyter, plasmaceller och fagocytiska celler finns i bindväv korrekt men är faktiskt en del av immunsystemet som skyddar kroppen.

lös bindväv

lös bindväv finns mellan många organ där det verkar både för att absorbera chock och binda vävnader tillsammans. Det tillåter vatten, salter och olika näringsämnen att diffundera genom till intilliggande eller inbäddade celler och vävnader.

fettvävnad består mestadels av fettlagringsceller, med liten extracellulär matris (figur 4.3.2). Ett stort antal kapillärer möjliggör snabb lagring och mobilisering av lipidmolekyler. Vit fettvävnad är vanligast. Det kan verka gult och har sin färg till karoten och relaterade pigment från växtmat. Vitt fett bidrar mest till lipidlagring och kan fungera som isolering från kalla temperaturer och mekaniska skador. Vit fettvävnad kan hittas som skyddar njurarna, dämpar baksidan av ögat, i buken och i hypodermis. Brun fettvävnad är vanligare hos spädbarn, därav termen ” babyfett.”Hos vuxna finns det en minskad mängd brunt fett och det finns främst i kroppens nacke och klavikulära områden. De många mitokondrierna i cytoplasman i brun fettvävnad hjälper till att förklara dess effektivitet vid metabolisering av lagrat fett. Brun fettvävnad är termogen, vilket innebär att när den bryter ner fetter frigör den metabolisk värme snarare än att producera adenosintrifosfat (ATP), en nyckelmolekyl som används i ämnesomsättningen.

Areolär vävnad visar relativt liten specialisering och är den mest distribuerade bindväven i kroppen. Den innehåller alla celltyper och fibrer som tidigare beskrivits och är strukturerad på ett till synes slumpmässigt, webbliknande sätt. Det fyller mellanrummen mellan muskelfibrer, omger blod och lymfkärl och stöder organ i bukhålan. Areolär vävnad ligger till grund för de flesta epitel och representerar bindvävskomponenten i epitelmembran.

retikulär vävnad är en nätliknande, stödjande ram för mjuka organ som lymfvävnad, mjälten och levern (figur 4.3.3). De retikulära fibrerna bildar nätverket på vilket andra celler fäster. Det har fått sitt namn från det latinska reticulus, vilket betyder ”litet nät.”

tät bindväv

tät bindväv innehåller mer kollagenfibrer än lös bindväv. Som en konsekvens visar den större motstånd mot sträckning och högre draghållfasthet. Det finns tre huvudkategorier av tät bindväv: regelbunden, oregelbunden och elastisk. Täta regelbundna bindvävsfibrer är parallella med varandra, vilket förbättrar draghållfastheten och motståndet mot sträckning i riktning mot fiberorienteringarna. Ligament och senor bildas mestadels av tät regelbunden bindväv.

i tät oregelbunden bindväv är arrangemanget av proteinfibrer oregelbundet och saknar likformigheten som ses i tät regelbunden . Detta arrangemang ger vävnaden större styrka i alla riktningar och mindre styrka i en viss riktning. I vissa vävnader korsar fibrerna och bildar ett nät. I andra vävnader uppnås sträckning i flera riktningar genom alternerande lager där fibrer löper i samma orientering i varje lager, och det är själva skikten som staplas i en vinkel. Hudens dermis är ett exempel på tät oregelbunden bindväv rik på kollagenfibrer.

tät elastisk vävnad innehåller elastinfibrer förutom kollagenfibrer, vilket gör att vävnaden kan återgå till sin ursprungliga längd efter sträckning. Täta elastiska vävnader ger arteriella väggar styrkan och förmågan att återfå originalformen efter sträckning (tät CT-figur).

störningar i bindväv: Tendinit

din motståndare står redo när du förbereder dig för att slå serven, men du är säker på att du kommer att krossa bollen förbi din motståndare. När du kastar bollen högt i luften skjuter en brännande smärta över handleden och du släpper tennisracket. Den tråkiga värk i handleden som du ignorerade under sommaren är nu en outhärdlig smärta. Spelet är över för nu.

Efter att ha undersökt din svullna handled meddelar läkaren på akutmottagningen att du har utvecklat handleds tendinit. Hon rekommenderar isbildning av anbudsområdet, tar icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel för att lindra smärtan och minska svullnaden och slutföra vila i några veckor. Hon avbryter dina protester att du inte kan sluta spela. Hon utfärdar en sträng varning om risken för att förvärra tillståndet och möjligheten till operation. Hon tröstar dig genom att nämna att välkända tennisspelare som Venus och Serena Williams och Rafael Nadal också har drabbats av tendinit relaterade skador.

vad är tendinit och hur hände det? Tendinit är inflammation i en sena, det tjocka bandet av fibrös bindväv som fäster en muskel i ett ben. Tillståndet orsakar smärta och ömhet i området runt en LED. Oftast är tillståndet resultatet av repetitiva rörelser över tid som spänner de senor som behövs för att utföra uppgifterna.

personer vars jobb och hobbyer innebär att utföra samma rörelser om och om igen har ofta den största risken för tendinit. Du hör av tennis och golfspelare armbåge, jumper knä, och simmare axel. I alla fall orsakar överanvändning av leden en mikrotrauma som initierar det inflammatoriska svaret. Tendinit diagnostiseras rutinmässigt genom en klinisk undersökning. Vid svår smärta kan röntgenstrålar undersökas för att utesluta möjligheten till benskada. Svåra fall av tendinit kan till och med riva en sena. Kirurgisk reparation av en sena är smärtsam. Bindväv i senan har inte riklig blodtillförsel och läker långsamt.

medan äldre vuxna riskerar tendinit eftersom senvävnadens elasticitet minskar med åldern, kan aktiva människor i alla åldrar utveckla tendinit. Unga idrottare, dansare och datoroperatörer; alla som utför samma rörelser ständigt riskerar tendinit. Även om repetitiva rörelser är oundvikliga i många aktiviteter och kan leda till tendinit, kan försiktighetsåtgärder vidtas som kan minska sannolikheten för att utveckla tendinit. För aktiva individer rekommenderas sträckor före träning och korsträning eller byte av övningar. För den passionerade idrottaren kan det vara dags att ta några lektioner för att förbättra tekniken. Alla förebyggande åtgärder syftar till att öka styrkan i senan och minska stressen på den. Med ordentlig vila och hanteras vård, du kommer att vara tillbaka på banan för att träffa den slice-spin tjäna över nätet.

stödjande bindväv

två huvudformer av stödjande bindväv, brosk och ben, tillåter kroppen att behålla sin hållning och skydda inre organ.

brosk

broskets distinkta utseende beror på polysackarider som kallas kondroitinsulfater, som binder med marksubstansproteiner för att bilda proteoglykaner. Inbäddad i broskmatrisen är kondrocyter eller broskceller, och det utrymme de upptar kallas lacunae (singular = lacuna). Ett lager av tät oregelbunden bindväv, perichondrium, inkapslar brosket. Broskvävnad är avaskulär, så alla näringsämnen måste diffundera genom matrisen för att nå kondrocyterna. Detta är en faktor som bidrar till den mycket långsamma läkning av broskvävnader.

de tre huvudtyperna av broskvävnad är hyalinbrosk, fibrocartilage och elastiskt brosk (figur 4.3.5 – typer av brosk). Hyalinbrosk, den vanligaste typen av brosk i kroppen, består av korta och dispergerade kollagenfibrer och innehåller stora mängder proteoglykaner. Under mikroskopet verkar vävnadsprover tydliga. Ytan på hyalinbrosk är slät. Både stark och flexibel, den finns i ribbburet och näsan och täcker ben där de möts för att bilda rörliga leder. Det bildar mallen för det embryonala skelettet före benbildning. En platta med hyalinbrosk i ändarna av benet möjliggör fortsatt tillväxt fram till vuxen ålder. Fibrocartilage är tufft eftersom det har tjocka buntar av kollagenfibrer dispergerade genom sin matris. De intervertebrala skivorna är exempel på fibrocartilage. Elastiskt brosk innehåller elastiska fibrer samt kollagen och proteoglykaner. Denna vävnad ger stöd såväl som elasticitet. Dra försiktigt i dina öronlober och märka att loberna återgår till sin ursprungliga form. Det yttre örat innehåller elastiskt brosk.

ben

ben är den hårdaste bindväven. Det ger skydd mot inre organ och stöder kroppen. Benets styva extracellulära matris innehåller mestadels kollagenfibrer inbäddade i en mineraliserad marksubstans innehållande hydroxiapatit, en form av kalciumfosfat. Båda komponenterna i matrisen, organiska och oorganiska, bidrar till benets ovanliga egenskaper. Utan kollagen skulle benen vara spröda och splittras lätt. Utan mineralkristaller skulle benen böjas och ge lite stöd. Osteoblaster är de aktiva benbildande cellerna som producerar den organiska delen av den extracellulära matrisen. De mogna bencellerna, osteocyter, ligger inom lacunae. Ben är en mycket vaskulär vävnad. Till skillnad från brosk kan benvävnad återhämta sig från skador på relativt kort tid.histologin för en tvärsnittsvy av kompakt ben visar ett typiskt arrangemang av osteocyter i koncentriska cirklar runt en central kanal. Denna strukturella enhet av kompakt ben kallas osteonen. Det finns ingen sådan strukturell enhet i cancellous ben eller svampigt ben, som ser ut som en svamp under mikroskopet och innehåller tomma utrymmen mellan trabeculae. Det är lättare än kompakt ben och finns i det inre av ben och i slutet av långa ben. Kompakt ben är fast och har större strukturell styrka.

flytande bindväv

blod och lymf är flytande bindväv. Celler cirkulerar i en flytande extracellulär matris. De bildade elementen som cirkulerar i blod härrör alla från hematopoietiska stamceller belägna i benmärg (figur 4.3.6 – blod: en flytande bindväv). Erytrocyter, röda blodkroppar, transporterar syre och koldioxid. Leukocyter, vita blodkroppar, är ansvariga för att försvara sig mot potentiellt skadliga mikroorganismer eller molekyler. Blodplättar är cellfragment som är involverade i blodkoagulering. Vissa vita blodkroppar har förmågan att korsa endotelskiktet som leder blodkärl och kommer in i intilliggande vävnader. Näringsämnen, salter och avfall löses i den flytande matrisen och transporteras genom kroppen.

lymf innehåller en flytande matris och vita blodkroppar. Lymfatiska kapillärer är mycket permeabla, vilket gör att större molekyler och överskott av vätska från interstitiella utrymmen kan komma in i lymfkärlen. Lymfkärl returnerar molekyler och vätska till det venösa blodet som annars inte direkt kunde komma in i blodomloppet. På detta sätt transporterar specialiserade lymfatiska kapillärer absorberade fetter bort från tarmen och levererar dessa molekyler till blodet.