硝子軟骨：特徴、組織学、種類、機能 - 解剖学と生理学 - 2025

硝子軟骨は、軟骨細胞の豊かさとmorfa物質を含む軟骨組織の種類は非常に薄くてスリムなコラーゲン線維から構成されています。また、脂質、グリコーゲン、粘液タンパク質も大量に含まれています。それは最も一般的で豊富なタイプの軟骨組織です。

硝子軟骨は胚発生中に形成され、胚の骨格を構成します。その後、それはほぼ完全に骨組織に置き換わり、滑膜関節、鼻中隔、肋骨の遠位部、さらに気管と喉頭などの一部の領域でのみ持続します。

気管の硝子軟骨の光学顕微鏡写真。撮影、編集：ガニメデ。

その成長は、並置と間質成長の両方によって発生します。その場所に応じて、成人の体では関節および非関節硝子軟骨を話すことができます。

硝子軟骨は、置換用の骨を開発するためのテンプレートとして機能することに加えて、衝撃保護や関節の摩擦の低減など、他の重要な機能を備えています。

特徴

硝子軟骨には、軟骨細胞で構成される単一のタイプの細胞が含まれていますが、マトリックスは主にタイプIIコラーゲン繊維とコンドロイチン硫酸で構成されています。

ガラスの名前は、ファブリックの真珠のような色と、フロストクリスタルに似た外観に由来しています。

硝子質の軟骨組織は、軟骨膜に覆われています。軟骨膜は、血管新生も神経終末もない栄養素を軟骨に提供する結合組織の繊維層です。

組織学

硝子軟骨組織は2つのコンポーネントで構成されています。1つは細胞性、もう1つは細胞外またはマトリックスで、軟骨膜に囲まれています。

-軟骨膜

それは、耳や鼻などの皮膚のすぐ下、および関節の端などの軟骨がある領域を除いて、軟骨を覆う非常に密な結合組織のシートです。軟骨膜は2つの層で構成されています。

繊維層

一番外側です。その中で、間葉系細胞は線維細胞に分化します。これは高度に血管新生された層であり、軟骨細胞の栄養に責任があります。

軟骨形成層

この層では、間葉系細胞は軟骨芽細胞に分化します。軟骨細胞だけが成熟した硝子軟骨で発見されます。

-マトリックスまたは基本的な物質

細胞外マトリックスである基底物質は、モルフォとアモルファスの基底物質で構成されています。成熟した硝子軟骨では、わずかに青みがかった色を取得する均一な構造として表示されます。

基本的なマトリックスは、裂孔と呼ばれる空間に含まれる軟骨細胞を取り囲んでいます。

モルフォ地盤

硝子軟骨の場合、形態の粉砕された物質はほとんど排他的に細いタイプIIコラーゲン繊維で構成されており、それほど豊富ではありません。これらの繊維は、生地の強度を担っています。

アモルファス地盤物質

硝子軟骨の無定形物質の主成分はプロテオグリカンに代表されます。これらは、糖質の長いポリマーに付着したタンパク質コアからなる糖タンパク質の一種で、グリコサミノグリカンの名前が付けられています。

-軟骨細胞

それらは成熟した軟骨に存在する唯一のタイプの細胞です。細胞は、軟骨膜に由来する丸みを帯びているか、鈍角です。これらは大きな中心核を持ち、一般に1つまたは2つの核小体を持っています。彼らはまた、グリコーゲンの形で脂肪、粘液タンパク質、糖を持っています。

軟骨膜に最も近い領域では、軟骨細胞はより分散しており、個々のラグーンに位置しています。しかし、軟骨が深まるにつれ、細胞はより密に分布し、同質遺伝子グループと呼ばれるペアまたはテトラッドで表示されます。

増加する

軟骨膜が存在しない硝子軟骨組織領域を除いて、この組織は、対置成長と間質成長の両方を示します。最初のケースでは、インタースティシャルタイプのみになります。

これらの2つのタイプの成長により、成熟した硝子軟骨の組織学的切片では、マトリックスは周辺よりも組織の内部に向かって密度が高くなります。

対置

これは、軟骨芽細胞から軟骨膜の軟骨形成層に軟骨細胞が形成され、成熟した硝子軟骨に追加されてその体積が増加するときに発生します。この成長は、軟骨の周辺領域からその内部に向かって発生します。

間質性成長

この場合の成長は、個々の裂孔に位置する軟骨細胞の有糸分裂により起こり、元の軟骨細胞からの2つまたは4つの細胞のグループをもたらす。このため、これらの細胞グループは同質遺伝子グループと呼ばれます。

このタイプの成長は、対置成長とは対照的に、組織の内部から外部へと発生します。

タイプ

関節軟骨

軟骨膜の欠如が特徴です。それは、骨の関節端、特に滑膜腔の組織の薄い層のように見え、摩擦による骨とその結果の摩耗との間の直接の接触を防ぎます。

このタイプの組織では、コラーゲン繊維はその乾燥重量の半分以上を占め、組織の完全性を担っています。摩擦による摩耗を防ぎ、動きやすくするだけでなく、余分な重量を緩和するのにも役立ちます。

関節硝子軟骨。取って編集：EugenioFernándezPruna

非関節軟骨

非関節硝子軟骨は、喉頭、咽頭、肋骨の端など、体のさまざまな部分で発生し、主に構造的なサポートを提供するためにさまざまな機能を果たします。

特徴

サポート

硝子軟骨は、軟骨が存在する構造に弾性支持を提供します。たとえば、気管の壁では、この組織によって形成されたアーチの存在がその崩壊を防ぎます。鼻では、それは鼻の前庭の閉鎖を防ぎ、鼻呼吸の適切な機能に貢献します。

摩擦低減

関節を裏打ちする軟骨組織の滑らかな表面は、骨が動くときに骨が滑るのを助け、摩擦を減らし、それにより、骨の摩耗を引き裂きます。滑液はまた、軟骨を潤滑することによって摩擦を減らすことに関与します。

衝撃吸収

その柔軟性と抵抗性により、硝子軟骨組織は衝撃を緩和し、骨への過剰な体重の影響を軽減できます。これは主に関節領域で非常に重要な機能です。

ヒアリン組織の無定形物質は、その化学的構造により高濃度の水を取得して保持できるため、この衝撃吸収能力の大部分を担っています。

骨格

硝子軟骨組織は、胚の一時的な骨格を形成する役割を果たし、その後、軟骨または置換骨に置き換えられます。

増加する

体の長骨は、骨端板の硝子軟骨の間質性成長のために体が成長するにつれて、長さの増加を維持できます。

硝子軟骨と骨置換

胚発生中、硝子軟骨が胚の骨格を形成します。このスケルトンは一時的なものであり、後の開発では軟骨の骨に置き換えられます。軟骨は、置換骨または軟骨内骨とも呼ばれます。

そもそも、間葉系細胞は平行なシート状に並べられて軟骨膜となり、骨の軟骨組織前駆体を形成していきます。その後、軟骨膜は軟骨細胞を形成し、これが前もって形成された軟骨を破壊する原因となります。

次に、軟骨膜は骨芽細胞を生成する骨膜によって置き換えられ、それは軟骨を石灰化するために細胞外基質に無機カルシウム塩を沈着させます。

形成中の骨では、骨化の3つの領域が区別されます。骨幹または中央部と骨端の骨端です。それらの中には、骨幹端または骨端板があります。軟骨の骨による置換は骨幹で始まり、その後骨端で続く。

カルシウム塩は、軟骨細胞が死ぬ軟骨の表層とガスや栄養素の交換を行うのを防ぐバリアを形成します。

次に、石灰化軟骨は血管新生され、血管は軟骨を侵食するのに寄与し、髄腔の形成を開始する。

石灰化する最後の領域は骨端板であり、この骨化が起こらない限り、軟骨組織はこの領域で増殖します。軟骨のこの間質の成長は、骨の延長の原因です。骨端板が石灰化されると、長骨のこの種の成長は止まります。

関節軟骨損傷

関節軟骨は2〜4 mmの厚さです。年齢または病的状態（肥満、ホルモンの変化）により、この組織は成長を停止し、再生して変形性関節症を引き起こします。

関節軟骨組織の損傷は、軟骨細胞が遊走して損傷を修復する能力が低いため、この軟骨には血液が供給されないため、修復が困難です。

このタイプのけがを防ぐには、太りすぎを避け、ウォーキング、サイクリング、水泳などの衝撃の少ない運動を行うことをお勧めします。重症例では、けがは外科的に治療できます。

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