D. BINDEGEWEBE UND STÜTZGEWEBE :

D. BINDEGEWEBE UND STÜTZGEWEBE : I/ Bindegewebe : - Der Ausdruck «Bindegewebe» umfasst eine gewisse Anzahl von verschiedenen Geweben, die alle strukturelle und metabolische Funktionen für alle anderen Gewebe und Organe des Körpers aufweisen. - Histogenese : Das BG geht aus dem embryonalen Mesenchym hervor Die Mesenchymzellen differenzieren sich zu allen Zelltypen des reifen BG oder bleiben undifferenziert und bilden Stammzellen - Hauptfunktionen des BG : 1. Füllt den Raum zwischen den Zellen und anderen spezialisierten Geweben 2. Physikalischer Träger (Dermis, Leber und Nieren Kapsel, Skelettgewebe, ) 3. Regulation des Nährstoff-, Metaboliten-, Degradierungsproduktaustausch zwischen Zellen und Blutbahn 4. Fettablagerung (Adipozyten) 5. Immunverteidigung.und viele andere gewebspezifische Funktionen - Jedes BG enthält eine gewisse Anzahl von Stützzellen, welche Extrazellulärmatrix (EZM) produzieren. Zu dieser zählt eine organische gellertige Matrix, die sogennante Grundsubstanz, in der viele Fasern liegen : 1. Zellen des Bindegewebes : - Im Allgemeinen ist die zelluläre Dichte des BG klein - Blasten = differenzierte Zellen, die EZM produzieren ; Zyten = ruhende Zellen mit einem schwachen Turnover ( des Heterochromatins ) a) Stützzellen : 1.1. Fibroblasten : - Synthese von Fasern + Grundsubstanz des EZM - Längliche From mit vielen Fortzätzen (mit dem LM schlecht erkennbar), basophiles Zytoplasma (wegen des reichlichen rer für die Synthese von Fasern und verschiedenen Molekülen der Gr undsubstanz), kondensierter, länglicher Kern mit schlecht erkennbarem Nukleolus und Euchromatin. Dieser ist entlang der Kollagenfasern Axis orientiert. - Grösse = 50μm - Funktion : Aufrechterhalung der Integrität des BG durch eine langsame aber ständige Erneuerung der EZM Komponenten - Fibrozyten : mehr oder weniger fixe ruhende Zellen mit einem eosinophilen Zytoplasma, einem Kern mit viel Heterochromatin und Zellfortsätzen, die den Kontakt zwichen den Fibrozyten durch Gap und Tight junctions garantieren - Myofibroblasten = Fibroblasten, die zur Kontraktion fähig sind Spielen eine wichtige Rolle im Fall de Gewebsschadens, weil sie die Kontraktion und die Retraktion der Narbengewebes erlauben. 1.2. Adipozyten : - Im meisten BG sind sie isoliert oder in Gruppen vorhanden. Im Fettgewebe bilden sie sich zu Läpchen und sind den Hauptzelltyp dieses Gewebes. - Einzige BG Zellen die von einen äusseren, retikulären lamina ( = mit Retilulärenfibrillen verstärkt) umgeben sind - Histogenese : gehen aus mesenchymalen Vorläufern hervor, den sogenannten Lipoblasten - Im LM sehen die Adipozyten leer aus riesige Lipidtropfen im Zentrum der Zelle, die von keine m Membran aber von Mikrofilamenten umgeben ist Zytoplasma mit Organellen + an die Peripherie gepressten Kern - Grösse = 50-150 μm b) Mobile Zellen : 1.3. Histiozyten : - mononukleäre Phagozyten gehen aus den Monozyten des Blutes hervor (durch Diapedese aus den Post- Kapillaren Veinen heraus) - Histiozyten = inaktive From der Makrophagen = Gleicher Zelltyp in zwei verschiedenen Phasen - Grösse = 20 μm - Makrophagen : haben einen Kern mit unregelmässiger Form, wenn sie in Ruhe stehen ( der Anzahl von Ribosomen mit der phagozitären Aktivität) ist das Zytoplasma reich an Lysosomen (im LM sehen sie wie Vesikel aus), unebenen Zytoplasmafortzätze (Pseudopodien) für amöboide Bewegungen und Phagozytose 1.4.Plasmazellen : - Stellen die aktive From der Lymphozyten B dar, aus denen sie hervor gehen, und sind für die Antikörperproduktion verantwortlich - Grosser granulärer Kern an der Peripherie Universität Fribourg, 2009 1

- Grosses basophiles Zytoplasma (reich an rer) mit blasseren perinukleären Zonen (= Golgi Apparatus), die mit dem LM erkennbar sind 1.5. Mastzellen : - Kommen in der Nähe der Gefässe (Gefässwand der grossen Arterien), im Mesenterium, in der Mukosa und in der Dermis vor - für Entzündungen, Allergien die Degranulation verursacht die Freisetzung von Histamin und vasoaktiven Substanzen mit Überempfindichkeitsreaktion und anaphylaktische Reaktion - Ovale Zelle mit zentralem runden Kern und basophilem, gleichförmig gefärbtem Zytoplasma - Grösse = 20 μm -Metachromasie : mit Toluidinblau Färbung (basicher Farbstoff) Granulationen sehen rot aus 1.6. Neutrophile Granulozyten : selten vorkmmend und dank multisegmentiertm Kern und wenig gefärbtem Zytoplasma mit dem LM gut erkennbar 1.7. Eosinophile Granulozyten : Kommen in grossen Mengen vor, ihr Kern besteht aus zwei Segmenten und sie besitzen eosinophiles Zytoplasma 1.8.Lymphozyten : kleiner, gut gefärbter Kern von einem hellen Zytoplasma umgeben die Kerne s ind auf einem histologischen Präparat leicht erkennbar und haben einen zwischen 7-8 μm langen Diameter gute s Hilfsmittel um die Grösse anderen Zellen des BG zu bestimmen 2. Extrazellulärmatrix : - Im BG füllt die EZM im Vergleich zu den anderen Gewebstypen ein grosses Volumen aus - EZM = fibrilläre Proteine (Kollgenfasern, elastische Fasern) + Grundsubstanz (GAG, Proteoglykane, Adhäsionsproteine, Extrazellulärflüssigkeit) - LM : Nur die Fasern sind direkt sichtbar 3. Grundsubstanz : - Mit assozierter interstitieller Flüssigkeit das BG verbindet das Kreislaufsystem mit den anderen Geweben - Grundsubstanz = Farblose, durchsichtig, homogene, zähflüssige Lösung mit einer starken Wasseranziehungskraft - GAG (= Glykosaminoglykane von den Fibroblasten produziert) in der Grundsubstanz vorhanden, stark hydrophil ziehen Wasser und positive Ionen an Bildung der Extrazellulärflüssigkeit garantiert den Turgor des BG - Die Extrazellulärflüssigkeit umfasst Strukturglykoproteine (von den Fibroblasten produziert) und die aus dem Plasma kommenden Vitamine, Glukose, Wasser, Ionen und Hormone. Universität Fribourg, 2009 2

4. Fasern : - 2 faserige Hauptkomponenten im BG : Kollagen (mitsamt Retikulin) und Elastin 4.1. Kollagenfasern : - Von Fibroblasten, Chondroblasten und Osteoblasten synthetisiert - LM : wellige Bündel aus parallel angeordneten und unverzweigten Kollagenfibrillen / eosinophile auf Grund der positiv geladenen Lateralgruppen - Es gibt mindestens 27 verschiedenen Kollagentypen, unter anderen : Typen Vorkommen I Knochen, Sehnen, Bänder, Dermis, Kornea, Innere Organe, Faserknorpel (Discus intervertebralis) II Hyalinknorpel, Sklera, Nucleus pulposus der Zwischenwirbelscheibe, (...) III (= Retikuläre Fasern) Lymphatische Organe, Milz, Knochemark,... IV Bildung eines wichtigen Netzes für die Zusammensetzung der Basallmembranen VII Ankerfibrillen der Basallamina IX Knorpel, assoziert mit Typ II XVII Ankerfilamante der Basallamina 4.1.1. Retikuläre Fasern (Kollagentyp III) : - Retikulin = Kollagentyp III Im Gegensatz zu den anderen Kollagentypen Bildung feinerer Fibrillen - Retikuläres BG mit Zellen die aus Fibroblasten hervor gehen und die retikulären Fasern produzieren Bildung eines Netzes aus feinen verschlungenen Fibrillen - In der Leber, in den Nieren, den Muskeln und den endokrinen Drüsen, kommen retikulären Fasern vor, die unabhängig vom retikulären BG sind - LM : Mit Standardfärbungen schwer zu indentifizieren und mit den Kollagenfasern verwechselbar (aber schwach und kaum sichtbar) Schwarz gefärbt mit Silberimprägnationen, PAS positiv wegen assozierten Glykoproteinen 4.2. Elastische Fasern : - Von den Fibroblasten produziert (+ Chondroblasten und glatte Muskelzellen der Gefässwände) - Vorkommen in oft dillatierten Organen : Lunge. Haut, Blase, Blutgefässe, - Mit dem Alter Abnahme der Elastizität auf Grund von Degenerationsprozessen Zerstörung der elastischen Fasern in der Haut (UV), den Blutgefässen, der Lunge, - Im LM ist das Elastin eosinophil wie das Kollagen - Basalmembran : 1. Abgrenzungen gegenüber den Parenchymzellen und dem BG Kann zu den Epithel - und Muskelzellen und den Schwann-Zellen assoziert werden ; sie bildet ausserdem eine Grenzmembran im ZNS Wenn die Membran keine Epithelzellen umrahmt, spricht man von lamina externa 2. Basalmembran = Lamina basalis + Lamina fibroreticularis 3. Funktionen der Basalmembran : Abgrenzung vom Epithel und unterliegendem wenig spezialisertem BG,Verankerung der Epithelzellen, Teppich aus Makromolekülen (Ladung und Anordnung der GAG (Glykosaminoglykane) bestimmen die selektive Durchlässigkeit der Poren in der Basalmembran), Kontrolle der Anordnung, der Differenzierung und der zellulären Proliferation Krebs (!), Diffusionsbarriere, II/ Stützgewegbe : - Stützgewebe = Knochengewebe = Knorpel und Knochen = spezialisertes Gewebe in dem die Grundsubstanz als gellertige (Knorpel) oder mineraliseirte (Knochen) Form vorherrscht - Histogenese : aus dem embryonalen Mesenchym wie das BG - Funktionen : vorübegehendes und permanentes Skelett des Körpers, Stütze und Hebel des Lokomotionssystems auf dem sich die Muskel und Bänder fixieren, Kalziumreserven im Knochen, Hematopoiese im roten Mark, Universität Fribourg, 2009 3

1. Knorpel : - Knorpel = Chondrozyten + Kollagenfasern + Grundsubstanz reich an sulfatisierten GAG und an Proteoglykanen die Zusammenstellung der Grundsubstanz garantiert : glatte Oberfläche, Widerstand zu mechanischen Deformationen und Aufprallabsorption - basophile und metachromatische Reaktion des Knorpels mit Standardfärbungen - Keine Blut-, Lymphgefässe oder Nerven im Knorpel - Knorpel = bradytrophes Gewebe = Gewebe mit einer tiefen Metabolismus - Knorpelbildung : Mesenchymzellen Differenzierung zur EZM synthetisierenten Chondroblasten Die Chondroblasten mauern sich letztendlich in Lücken ein, man spricht dann von Chondrozyten Wenn sich die Chondrozyten weiterteilen, bilden sie eine isogene Gruppe, die von einer basophilen Zone umgeben werden (= Territorium) Isogene Gruppe + Territorium = Chondorn / Zwischen den Chondronen gibt es ein Interterritorium / wenn es einmal gebildet ist, gibt es nur noch ein appositionelles Wachstum an der Oberfläche des Knorpels - 3 Knorpeltypen sind gemäss qualitativen und quantitativen Grundsubstanz Fasern zu unterschieden : 1.1. Hyaliner Knorpel : - Hyalin = «welches, die Durchsichtigkeit des Glasses hat» blaue s, durchscheinendes und glasiges Erscheinungsbild - Von Perichondrium umgeben, welches Blutgefässen enthält Ernährung des Knorpels durch Diffusion / Das Perichondrium besteht aus Kollagenfasern (= Faserschicht) und aus spindelförmigen Zellen (ähneln den Fibroblasten = Knorpelschicht) - Knorpelwachstum durch Apisition (im Fall eines Verletzung z.b., ) der Zellen der Knorpelschicht, die sich zu Chondroblasten differenzieren - Die Chondronen enthalten die Chondrozyten und ihren Kern mit zerstreutem Chromatin und ein basophiles granuläres Zytoplasma (= gut entwickeltes rer Synthese der kontinuierlich erneuerte n EZM) / In den grossen Chondrozyten, dersen Zytoplasma reich an Glykogen ist, können ev. Lipidtropfen gefunden werden - Nur einige Kollagenfasern sind mit dem LM sichtbar Die Fasern sind von den GAG verdeckt! - Vorkommen : Atemwege (Nase, Mund, Trachea, ), sternale Enden der Rippen, Gelenke, embryonaler Primordialskelett, Epiphyse, Meist verbreitester Knorpel im ganzen Körper - der hyaliner Gelenkknorpel hat kein oberflächlichen Perichondrium Keine Regenerationsmöglichkeit! 1.2. Elastischer Knorpel : - Mehr Zellen als Extrazellulärmatrix / Anordnung in Chondronen - Genau wie der Hyaliner Knorpel ist der elastische Knorpel vom Perichondirum umgeben Appositionelles Wachstum und Ernährung druch Diffusion - Zahlreiche Bündel aus verzweigten elastischen Fasern in der Knorpelmatrix / Kollagen ist ebenfalls in grossen Menge vorhanden - Die histologische Erscheinungsform ist identisch zu dem des hyalinen Knorpels mit Standardfärbungen Die spezifischen Elastin-Färbungen erlauben die zwei Gewebetypen zu unterscheiden - Vorkommen : Ohrmuschel, Tuba auditiva, Epiglottis und in den kleinsten Bronchien 1.3. Faserknorpel : - Ist ähnlich dem faserigen BG aber ohne Gefässe = Abwechselnd von dicken Schichten aus dichten Kollagenfasern und nach Zugkräften angeordneter hyaliner Knorpelmatrix aufgebaut - Enthält viele Kollagenfasern - Keine Chondronen Ausrichtung und Isolierung der Chondrozyten auf Grund des Drucks, der von den Fasern verursacht wird - Kein Perichondrium Ernährung durch das dichte BG - Vorkommen : Schambeinfuge, Gelenkmeniskus, Anulus fibrosus der Zwischenwirbelscheibe, 2. Knochengewebe : - Knochen = Knochenzellen + Extrazellulärmatrix - Die Knochen sind von aussen von dichtem BG (= Periost) umgeben. Es enthält Osteoprogenitorzellen und die Muskeln, die Sehnen und die Bänder setzen sich ihm an. Die Knochen sind von innen mit flachen oseteogen Zellen ausgekleidet (= Endost). 2.1. Knochenzellen : 2.1.1. Osteoblasten : - Synthese der EZM und Regulation ihre Mineralisation Universität Fribourg, 2009 4

- Vorkommen an der Oberfläche der Knochen - Aktiv : grosse spindelförmige oder kubishe Zellen, reichliches basophiles (gut entwickeltes rer für die Synthese der Extrazellulärmatrix)Zytoplasma / Im inaktiven Zustand nehmen die Osteoblasten an Volumen ab und nur ihr flacher Kern ist sichtbar 2.1.2. Osteozyten : - Entsprechen Osteoblasten, die in der Knochenmatrix eingemauert worden sind für die Ernährung des Knochens - Zellleibe in den Lücken und Zellfortsätzen sind gegen die benachbarten Zellen in den Knochenkanälchen gerichtet - Die Osteozyten teilen sich nicht mehr 2.1.3. Osteoklasten : - Mehrkernige phagozytierende Zellen (gehören zum Monozyten-Makrophagen System) für den Abbau von Knochen spezialisiert Wichtige Roll zusammen mit den Osteoblasten in : 1. Der Erneuerung und Bearbeitung des Knochens 2. Der Kalzium- und Phosphathomeostasis (über hormonale Wirkung von PTH und Cacitonin ) - Grösse = 100 μm - Vorkommen an der Oberfläche der Knochenmatrix, in welche sie Howship-Lakunen bilden ( = Gruben im mineralisierten Knochen) : Ausschüttung organischrn Säure für die Zerlegung der mineralisierten Komponente und lysosomalen Enzymen für die Zerlegung der organischen Matrix 2.2. Extrazellulärmatrix des Knochengewebes : - Sie ist aus 70% inorganischem Material (Hydrokiapatit-Kristalle, Karbonat, Fluoride, ) und aus 30% organische Material (hauptsächlich Typ I Knorpel, GAG, Glykoproteine, ) gebildet. - Die aktiven kubischen Osteoblasten produzieren und sekretieren : 1. Das Kollagen und die anderen organischen Komponenten des Osteoids 2. die Matrixvesikeln - Mineralisation : Nach einer mehreren Tage dauernden Reigungsphase fängt das Osteoid zu fällen Die primären Minarealisationsherde sind die Matrixvesikel, in denen sich die Kalziumionen und Phosphate anhäufen und Hydorxiapatit-Kristalle bilden Fusion der Mineralisationsherde und Bildung der Knochenmatrix - Es gibt 2 Hauptknochentypen : 1. Geflechtknochen (oder Faserknochen) : Unreife From des Knochens mit zufällig angeordneten Kollagenfasern im Osteoid Rasche Bildung und dann Weiterverarbeitung zu Lamellenknochen 2. Lamellenknochen : Weiterverearbeitung der Geflechtknochen Sekundäre Knochen mit regelmässiger Lamellenanordnung - Es gibt ausserdem 2 Lamellenknochentypen : 1. Spongiosa ( Räume mit blossem Auge sichtbar) zentrale Markhöhle der Röhrenknochen, Epiphyse, Metaphyse, kurze Knochen - Gitterwerk aus dünnen Bälkchen (Trabekeln) aus Lamellenknochen mit Osteozyten, die in den Lücken liegen Diese Struktur erlaubt eine maximalen Widerstand mit einer minimalen Knochenmasse - Die Maschen zwischen den Trabekeln sind mit einer Mischung aus rotem Mark (hämatopoietisch) und gelbem Mark (Fettgewebe) gefüllt - Parallel zu der Oberfläche angeordnete flache Lamellen (Knochenschichten) - Seltene Blutgefässe 2. Kompakta : dichte Wand der Diaphyse der Röhrenknochen - Konzentrische Anordnung der Lamellen um einen Havers-Kanal. Dieser ist mit Endost ausgekleidet und enthält Nerven, Blut- und Lymphatischegefässe Osteons oder Havers- Systeme - Die Volkmann-Kanäle verlaufen senkrecht zu den Havers-Kanälen und enthalten Nerven und Gefässe - Feine Knochenkanälchen gehen von jeder Lakune ab, in der es ein Osteozyt gibt, und anostomosieren mit denen von angrenzenden Lakunen Sie garantieren die Kommunikation zwischen den Zellen über Zellfrotsätze und Gap junctions - Schaltlamellen (alte Osteonen) zwischen den Osteonen - Im äusseren Bereich der Kompakta folgen die Osteonen aufeinander in den konzentrischen Lamellen = äussere Generallamellen / Lamellen vom gleichen Typ verlaufen durch das Innere des Knochens = Interne Generallamellen - Die Gefässe und die Nerven dringen in die Kompakta ab der Markhölle ein Universität Fribourg, 2009 5

- Epiphysenplatte = Wachstumsplatte = Verbindung ziwschen der Epiphyse und der Diaphyse, die das Längswachstum des Röhrenknochens garantiert ( Siehe praktische n Teil) Universität Fribourg, 2009 6