Коллаген (от греческого kolla, клей) можно перевести как «связывающий при помощи клея». Коллагеновые волокна придают тканям белый цвет. После воды это второй по величине компонент соединительных тканей. Они состоят из отдельных волокон, перекрученных спиралью, которые могут принимать разную форму в зависимости от нагрузки (давления или тяги). Волокна коллагена находятся в связках, капсулах, сухожилиях, апоневрозах, мышечных перегородках и межпозвоночных дисках.
Коллаген придает ткани стабильность;
• поглощает силы растяжения;
• противодействует силам сдавливания.
• Коллаген характеризуется большим пределом прочности на разрыв.
• Молекулы организованы в направлении действия сил растяжения или сдавливания так, чтобы им противодействовать. Если направление растяжения остается постоянным, волокна сами выравниваются параллельно друг другу (сухожилия, связки). Если направление растяжения меняется, волокна образуют перекрестный паттерн (апоневрозы).
• Толщина и устойчивость волокон коллагена зависят от нагрузки, которой они подвергаются. Направленная тренировка или специфическая нагрузка увеличивают толщину и сопротивление волокон коллагена.
• Реорганизация волокон коллагена занимает примерно 300–500 дней.
Эластичные волокна
Эти волокна находятся преимущественно в свободной соединительной ткани: в коже, сосудах, эластичных хрящах, но также и в связках, и в сухожилиях. Эластичные волокна содержат такое вещество, как эластин, имеющее желтую окраску. В сосудах содержание эластичных волокон 50 %, в коже и сухожилиях — примерно 5 %. Желтая связка состоит преимущественно из эластичных волокон и поэтому имеет желтую окраску.
• Эластичные волокна придают ткани упругость и подвижность.
• В сухожилиях и связках они позволяют волокнам коллагена сохранять волнообразную конструкцию.
• Силы разрыва и сжатия сначала поглощаются эластичными волокнами, а затем равномерно передаются на волокна коллагена.
• Эластичные волокна состоят из бесформенной субстанции эластина, окруженной микрофибриллами. Эластичные микрофибриллы сильно разветвлены и имеют множество соединений друг с другом. Таким образом, они создают легко растягиваемую сеть. Эластичные волокна могут растягиваться до 150 % от исходной длины.
• Прочность эластичных волокон на разрыв — примерно 300 ньютонов на квадратный сантиметр (N/cm2
).• Прочность эластичных волокон на разрыв увеличивается при растяжении. Сопротивление увеличивается в нарастающем порядке.
Неколлагеновые белки
К ним относятся создающие разветвления и соединения белки, которые обнаруживаются во всех соединительных тканях. Они могут вырабатываться соединительнотканными клетками.
• Эти белки отвечают за соединение внеклеточных компонентов соединительной ткани друг с другом. Таким образом, образуется сеть, позволяющая соединительным тканям функционировать надлежащим образом.
• Участвуют в метаболических процессах, облегчая транспорт веществ через соединительную ткань и влияя на полярность клеток.
• Образуют связи между протеогликанами и цепочками гиалуроновой кислоты, за счет чего в клетке может удерживаться вода. Таким образом, ткань может выполнять функцию амортизации давления.
Вода
Вода составляет примерно 60 % массы нашего тела. Из них 70 % приходится на внутриклеточную воду и 30 % — на внеклеточную. Во внеклеточной части вода распределяется по следующим областям
• как интерстициальная жидкость во внутриклеточной ткани;
• как компонент крови в сосудах;
• как компонент спинномозговой жидкости:
• как аксоплазматическая жидкость в нервах
• транспорт и растворитель;
• придает тканям объем и форму;
• обладает амортизирующим действием;
• участвует в терморегуляции;
• облегчает обменные процессы.
Питательные вещества и кислород к тканям поступают по капиллярам. Отходы удаляются из интерстиция по венам и лимфатическим сосудам. В самой ткани питание клеток происходит за счет диффузии и осмоса.
Диффузия
Диффузией называется движение вещества к месту его меньшей концентрации. Количество диффундировавшего вещества зависит от градиента концентрации, размера частиц, поверхности диффузии, вязкости тканей и расстояния, на которое частицам надо переместиться.
Осмос
Это такой тип диффузии, при котором вещество проходит через полупроницаемую мембрану к месту с более высокой концентрацией. Частицы, составляющие вещество с большей концентрацией, слишком велики, чтобы проникнуть через поры мембраны. Частицы меньшего размера диффундируют к большим частицам, пока концентрация не становится уравновешенной.
В проницаемости важную роль играет вегетативная нервная система. Вегетативные нервные клетки выделяют нейротрансмиттеры, которые увеличивают проницаемость клеточных стенок. Кроме этого, нейропептиды стимулируют синтез адреналина, норадреналина и ацетилхолина, а также выброс болевых субстанций, иммуноглобулинов и гистамина.