TJG Online
Anatomija un fizioloģija

Kāda ir hialīna skrimšļa funkcija?

Īsā atbilde

Hialīna skrimslis (cartilago hyalina) ir visizplatītākais skrimšļa paveids cilvēka ķermenī: tas klāj locītavu virsmas, veido ribu skrimšļus, deguna starpsienu, balsenes lielākos skrimšļus un elpvada pusgredzenus. Tā galvenais uzdevums ir nodrošināt gludu, gandrīz bez berzes slīdošu virsmu locītavās un vienlaikus izturīgu, bet nedaudz padevīgu karkasu tur, kur kauls būtu pārāk stīvs. Ar neapbruņotu aci tas izskatās zilgani bālgans un spīdīgs, un tieši no šī stiklveida izskata cēlies nosaukums.

Skrimslis pieder pie saistaudiem, bet no pārējiem saistaudiem tas atšķiras ar to, ka starpšūnu viela jeb matrikss ir blīvs gēls, kurā šūnas sēž ieslēgtas nelielās telpiņās. Hialīna skrimslī šūnu ir maz, matriksa daudz, un tieši matriksa uzbūve nosaka visas šī audu veida īpašības. Sausi raugoties, hialīna skrimslis ir ūdens piesātināts tīkls: kolagēna šķiedras notur formu, bet lielas cukuru un olbaltumvielu molekulas piesaista ūdeni un rada iekšēju spiedienu, kas pretojas saspiešanai.

Šī uzbūve izskaidro, kāpēc hialīna skrimslis ir izvietots tieši tur, kur tas ir. Locītavā tam jāiztur atkārtota spiedes slodze un vienlaikus jāsaglabā gluda virsma, pa kuru otrs kauls slīd miljoniem reižu dzīves laikā. Elpceļos tam jātur caurule vaļā, lai ieelpā radītais pazeminātais spiediens sienas nesaspiestu kopā, taču jāļauj kaklam un krūškurvim kustēties. Ribu priekšējos galos tas darbojas kā atspere, kas ļauj krūškurvim paplašināties ieelpā un atgriezties sākotnējā stāvoklī izelpā.

Hialīna skrimslim ir arī tāda īpašība, kas medicīnā rada vislielākās galvassāpes: tajā neieaug asinsvadi. Barības vielas un skābeklis līdz šūnām nonāk lēni, pa difūzijas ceļu no apkārtējiem audiem vai locītavā no sinoviālā šķidruma. Šūnu vielmaiņa ir gausa, dalīšanās reta, un pieauguša cilvēka locītavas skrimslis pēc dziļa bojājuma pats no sevis pilnvērtīgi neatjaunojas. Tieši tāpēc skrimšļa aizsargāšana ir profilakses, nevis remonta jautājums.

Vēl viena svarīga īpatnība ir tā, ka hialīna skrimslis nav vienveidīgs visā biezumā. Tuvāk locītavas virsmai kolagēna šķiedras guļ paralēli virsmai un šūnas ir saplacinātas, vidējā slānī šķiedras ir izkārtotas nejaušāk, bet dziļajā slānī tās stāv gandrīz vertikāli un iestiprinās kalcificētajā slānī pie kaula. Šis slāņainais izkārtojums ir iemesls, kāpēc mākslīgi izaudzēts skrimslis reti darbojas tikpat labi kā dabiskais.

Kur cilvēka ķermenī atrodas hialīna skrimslis

Hialīna skrimslis nav sastopams tikai vienā ķermeņa daļā. To atradīsiet gan kustību aparātā, gan elpceļos, gan sejas skeletā, un katrā no šīm vietām tā uzdevums ir mazliet atšķirīgs.

Lielākā daļa hialīna skrimšļa vietu ir klātas ar blīvu saistaudu apvalku, ko sauc par perihondriju (perichondrium). Tieši šajā apvalkā atrodas asinsvadi un šūnas, no kurām skrimslis var augt biezumā. Svarīgs izņēmums ir locītavu skrimslis: tam perihondrija nav, un tas ir viens no iemesliem, kāpēc tieši locītavu skrimslis dzīst vissliktāk.

  • Locītavu virsmas (cartilago articularis) plaukstas, gūžas, ceļa, pleca un praktiski visās sinoviālajās locītavās.
  • Ribu skrimšļi (cartilagines costales), kas savieno ribas ar krūšu kaulu.
  • Elpvada un lielo bronhu gredzeni un plāksnītes, kas tur elpceļus atvērtus.
  • Balsenes vairogskrimslis (cartilago thyroidea), gredzenskrimslis (cartilago cricoidea) un aritenoīdo skrimšļu lielākā daļa.
  • Deguna starpsiena un deguna sānu skrimšļi.
  • Augšanas plātnīte (lamina epiphysialis) augošu bērnu un pusaudžu garajos kaulos.

No kā tas sastāv un kāpēc tieši tā

Hialīna skrimšļa šūnas sauc par hondrocītiem. Tās sēž pa vienai vai nelielās grupiņās dobumiņos, kurus sauc par lakūnām, un ap sevi uztur šauru zonu ar īpaši svaigu matriksu. Hondrocītu skaits kopējā audu tilpumā ir neliels, tāpēc skrimslis ir gandrīz tikai starpšūnu viela.

Matriksa karkasu veido otrā tipa kolagēns, kura šķiedras ir tik plānas, ka parastā gaismas mikroskopā matrikss izskatās viendabīgs un stiklains. Starp šķiedrām atrodas proteoglikāni, lielas molekulas ar daudziem negatīvi lādētiem cukuru zariem, kas pievelk un notur ūdeni. Tieši ūdens, kas ir saistīts šajā tīklā, uzņem lielāko daļu spiedes slodzes.

No šīs uzbūves izriet praktiska secība: kolagēns nosaka izturību pret stiepšanu un bīdi, proteoglikāni un ūdens nosaka izturību pret saspiešanu. Ja slimības gaitā vispirms zūd proteoglikāni, skrimslis kļūst mīkstāks un vairs nespēj vienmērīgi sadalīt slodzi, un tikai pēc tam sāk plīst kolagēna karkass.

Kā skrimslis strādā locītavā

Veselas locītavas berze ir mazāka nekā jebkurai cilvēka radītai mehāniskai savienojuma virsmai. To nodrošina nevis viens mehānisms, bet vairāki, kas darbojas kopā.

Slodzes brīdī skrimslis nedaudz saspiežas un no tā izspiežas ūdens, kas veido plānu šķidruma kārtiņu zem pretējās virsmas. Kad slodze mazinās, ūdens atgriežas atpakaļ. Šī sūknēšana vienlaikus ir arī skrimšļa barošanās veids, jo caur to hondrocīti saņem barības vielas no sinoviālā šķidruma.

  1. Kāja atbalstās uz zemes, un slodze sadalās pa visu skrimšļa saskares laukumu.
  2. Saspiestais matrikss izstumj daļu ūdens uz virsmu un rada šķidruma spilvenu.
  3. Kustības laikā virsmas slīd pa šo šķidruma kārtiņu, un tiešais kontakts starp cietajām virsmām ir minimāls.
  4. Pēc soļa slodze noņemas, negatīvi lādētie proteoglikāni pievelk ūdeni atpakaļ un kopā ar to ievelk barības vielas.
  5. Nākamais solis atkārto ciklu, tāpēc regulāra kustība skrimsli faktiski baro.

Trīs skrimšļa veidi un to atšķirības

Cilvēka organismā ir trīs skrimšļa veidi, un tos regulāri sajauc. Atšķirība ir gan mikroskopiskajā uzbūvē, gan atrašanās vietā, gan slodzē, kuru attiecīgais audu veids ir paredzēts izturēt.

PazīmeHialīna skrimslisElastīgais skrimslisŠķiedru skrimslis
Galvenā šķiedra matriksāII tipa kolagēnsII tipa kolagēns un elastīgās šķiedrasPārsvarā I tipa kolagēns
Tipiskas atrašanās vietasLocītavu virsmas, elpvads, ribu skrimšļiAuss gliemežnīca, dzirdes caurules, uzbalsenisStarpskriemeļu diski, meniski, kaunuma savienojums
Izskats griezumāZilgani bālgans, stiklainsDzeltenīgs, necaurspīdīgsBālgans, ar redzamu šķiedru virzienu
Ko iztur vislabākSpiedi un slīdēšanuAtkārtotu saliekšanu ar formas atjaunošanosStiepi un bīdi, amortizāciju

Attīstība bērnībā un pārmaiņas ar gadiem

Augļa skeleta lielākā daļa sākotnēji ir izveidota tieši no hialīna skrimšļa. Šis skrimšļa modelis pakāpeniski tiek nomainīts pret kaulu procesā, ko sauc par enhondrālo pārkaulošanos. Skrimslis pie tam nepārvēršas kaulā, bet tiek noārdīts un aizstāts ar kaulaudiem.

Augšanas laikā garo kaulu galos saglabājas hialīna skrimšļa slānis, augšanas plātnīte. Tajā šūnas sakārtojas kolonnās, dalās, palielinās un iet bojā, un to vietā veidojas jauns kauls. Kad dzimumhormonu ietekmē augšanas plātnīte aizveras, garuma pieaugums beidzas neatgriezeniski. Tieši tāpēc bērnu lūzumi augšanas plātnītes zonā ortopēdam ir īpaša uzmanības vērti.

Pieaugušam cilvēkam hialīna skrimslis paliek locītavās, elpceļos, ribu galos un degunā. Ar gadiem matriksā samazinās ūdens saistīšanas spēja, hondrocītu skaits sarūk, un daudzviet, īpaši ribu skrimšļos un balsenē, notiek pakāpeniska kalcifikācija jeb pārkaļķošanās. Tāpēc gados vecākiem cilvēkiem rentgenuzņēmumā mēdz būt redzami ribu skrimšļi, kas jaunībā rentgenam bija caurspīdīgi.

Kas var noiet greizi un pie kura ārsta doties

Visbiežākā problēma ir locītavas skrimšļa pakāpeniska nodilšana, ko sauc par osteoartrītu jeb artrozi. Tā nav vienkārši nolietošanās: skrimšļa šūnas maina savu vielmaiņu, matrikss zaudē proteoglikānus, virsma kļūst raupja, un slodze pāriet uz zemāk esošo kaulu, kas sabiezē un veido izaugumus. Sāpes rodas ne no paša skrimšļa, jo tajā nav nervu, bet no kaula, locītavas kapsulas un iekaisušās sinoviālās membrānas.

Otra bieža situācija ir akūts skrimšļa bojājums, piemēram, ceļa locītavā pēc griezes traumas. Ja bojājums skar tikai skrimsli un nesniedzas līdz kaulam, asins tuvumā nav un dzīšana praktiski nenotiek. Ja bojājums sniedzas caur skrimsli kaulā, no kaula smadzenēm ienāk šūnas un izveidojas rēta no šķiedru skrimšļa, kas slodzi iztur sliktāk nekā sākotnējais audu veids.

  • Ģimenes ārsts ir pirmais solis pie ilgstošām locītavu sāpēm un rīta stīvuma.
  • Ortopēds traumatologs risina traumas, skrimšļa defektus, asu iestrēgšanas sajūtu un endoprotezēšanas jautājumus.
  • Reimatologs iesaistās, ja ir aizdomas, ka locītavu bojā iekaisīga sistēmas slimība, nevis nodilums.
  • Otorinolaringologs nodarbojas ar deguna starpsienas un balsenes skrimšļu problēmām.
  • Nekavējoties jāvēršas pie ārsta, ja locītava pēkšņi bloķējas, strauji uztūkst, kļūst karsta un sarkana vai ja pēc traumas nav iespējams uz kājas atbalstīties.

Kā hialīna skrimsli izmeklē

Parastā rentgenogrammā skrimslis pats nav redzams, jo tas neaiztur rentgena starus. Ārsts to vērtē netieši, pēc locītavas spraugas platuma: sašaurināta sprauga nozīmē, ka skrimšļa slānis ir plānāks. Tieši tāpēc agrīnas pārmaiņas rentgenā var arī nebūt redzamas.

Magnētiskā rezonanse rāda skrimsli tieši un ļauj novērtēt tā biezumu, virsmas gludumu un zem tā esošā kaula stāvokli. Ultrasonogrāfija ir noderīga virspusēji guļošām locītavām un ļauj redzēt arī šķidruma uzkrāšanos. Artroskopija, kurā locītavā ievada kameru, joprojām ir visprecīzākais veids, kā redzēt virsmu un pārbaudīt tās stingrību ar instrumentu, taču tā ir ķirurģiska procedūra.

Elpvada un balsenes hialīna skrimšļus vērtē ar endoskopiju un datortomogrāfiju. Bērniem, kuriem skrimslis vēl nav kalcificējies, datortomogrāfijas attēls izskatās citādi nekā pieaugušajiem, un to radiologs ņem vērā.

Ar ko hialīna skrimsli visbiežāk sajauc

Sarunvalodā par skrimsli sauc gandrīz jebko, kas locītavā nav kauls. Praksē atšķirības ir būtiskas, jo dažādi audi dzīst dažādi un tiek ārstēti dažādi.

Ceļa menisks nav hialīna skrimslis, bet gan šķiedru skrimslis, un tā ārējā daļa ir apasiņota, tāpēc plīsumus tur dažkārt var sašūt. Starpskriemeļu disks arī ir šķiedru skrimslis ar želejveida kodolu vidū. Saites un cīpslas vispār nav skrimslis, bet blīvi šķiedru saistaudi. Auss gliemežnīcas skrimslis ir elastīgais skrimslis, un tieši tāpēc auss pēc saliekšanas atgriež formu, bet deguna gals, kur ir hialīna skrimslis, ir stingrāks.

Tas, kas parasti nav mācību grāmatas kopsavilkumā

Skrimslim kustība ir barība. Tā kā barības vielas iekļūst tikai ar slodzes radīto šķidruma sūknēšanu, ilgstoša pilnīga imobilizācija skrimslim kaitē pat tad, ja locītava netiek noslogota. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc pēc daudzām operācijām rehabilitācijā agri sāk kustību vingrinājumus, pat ja pilna svara slodze vēl nav atļauta.

Otrs mazāk zināms punkts: sāpju intensitāte un skrimšļa bojājuma apjoms attēldiagnostikā sakrīt tikai daļēji. Cilvēkam ar izteiktām pārmaiņām attēlā var nebūt sūdzību, un otrādi. Tāpēc ārstēšanas plānu veido pēc sūdzībām un funkcijas, nevis tikai pēc attēla.

Trešais: svara samazināšana un muskuļu stiprināšana maina slodzes sadalījumu pa skrimšļa virsmu daudz vairāk nekā jebkurš uztura bagātinātājs. Skrimslis neuzņem glikozamīnu vai kolagēnu tādā veidā, kā to iedomājas reklāmas, jo uzņemtās olbaltumvielas gremošanas traktā tiek sašķeltas aminoskābēs un organisms tās izmanto pēc saviem ieskatiem.

Bieži uzdotie jautājumi

Vai nodilis locītavas skrimslis var ataugt?

Pieaugušam cilvēkam hialīna skrimslis pats no sevis pilnvērtīgi neataug, jo tajā nav asinsvadu un šūnu ir maz. Dziļa bojājuma vietā var izveidoties šķiedru skrimšļa rēta, kas slodzi iztur sliktāk nekā sākotnējā virsma. Ir ķirurģiskas metodes defekta aizpildīšanai, taču tās piemēro atlasītiem pacientiem ar noteikta izmēra un vietas bojājumu, un lēmumu pieņem ortopēds.

Kāpēc skrimslis nesāp, bet artroze sāp?

Pašā skrimslī nav nervu galu, tāpēc tā nodilšana sākumā var noritēt nemanāmi. Sāpes rodas tad, kad tiek iesaistīts zem skrimšļa esošais kauls, locītavas kapsula un sinoviālā membrāna, kurās nervi ir bagātīgi. Tieši tāpēc sūdzības bieži parādās vēlu, kad pārmaiņas jau ir ievērojamas.

Vai skrimšļa uztura bagātinātāji palīdz?

Pierādījumi par glikozamīnu un hondroitīnu ir pretrunīgi, un dažādi pētījumi dod atšķirīgus rezultātus. Tie nav uzskatāmi par skrimšļa atjaunošanas līdzekli, un tos nevajadzētu lietot nekonsultējoties, ja cilvēks lieto asins šķidrinātājus vai viņam ir jūras produktu alerģija. Ja locītava sāp ilgstoši, sarunu ar ģimenes ārstu neviens bagātinātājs neaizstāj.

Kāpēc elpvads nesaplok, bet barības vads saplok?

Elpvada sienā ir hialīna skrimšļa pusgredzeni, kas notur lūmenu atvērtu arī tad, kad ieelpā tajā rodas pazemināts spiediens. Barības vads šādu skrimšļa karkasu neveido, tāpēc miera stāvoklī tas ir saplacināts un atveras tikai kumosa pārejas brīdī. Elpvada pusgredzenu aizmugurējā daļa ir gluda un muskuļaina tieši tāpēc, lai barības vads aiz tā varētu izplesties.

Kas notiek ar hialīna skrimsli, novecojot?

Matrikss pakāpeniski zaudē spēju saistīt ūdeni, hondrocītu kļūst mazāk, un audu elastība samazinās. Ribu skrimšļos un balsenē ar gadiem bieži notiek pārkaļķošanās, kas ir normāla novecošanas pazīme, nevis slimība. Locītavās šīs pārmaiņas palielina uzņēmību pret artrozi, bet pašas par sevi tās nenozīmē, ka locītava kļūs sāpīga.

Kāpēc bērna lūzums pie locītavas ir bīstamāks nekā pieaugušajam?

Bērnam kaula galā atrodas hialīna skrimšļa augšanas plātnīte, kas atbild par kaula garuma pieaugumu. Ja lūzuma līnija to šķērso, var tikt traucēta turpmākā augšana, un ekstremitāte var izaugt īsāka vai izliekta. Tāpēc bērnam pēc traumas ar sāpēm tieši pie locītavas vienmēr jāparāda ārstam, pat ja kustības šķiet saglabātas.

Avoti