Когда люди слышат слово «хрящ», они обычно представляют что-то твердое и простое.
На самом деле это очень сложная и точно настроенная ткань.
В колене хрящ покрывает концы костей и создаёт рабочую поверхность сустава.
Он нужен не только для свободного скольжения костей.
Его главная задача — выдерживать огромную нагрузку и при этом не разрушаться.
Из чего состоит хрящ
Внутри хряща есть две главные части.
Первая — клетки. Они называются хондроциты. Их в хряще мало, всего 1-2%.
Это «рабочие» клетки, которые строят эластичную ткань хряща — матрикс.
Матрикс — вторая и основная масса хряща, заполняет пространство вокруг клеток.
В составе матрикса:
Коллаген — прочные волокна, которые образуют эластичный каркас хряща, их 15-25%;
Вода — её в хряще очень много, в зависимости от возраста 65–80 %.
Протеогликаны — молекулы, которые удерживают воду в хряще, их 3-10%.
Но строение хряща на этом не заканчивается, его структура меняется от поверхности к кости.
Это задумано природой специально, чтобы сустав выдерживал нагрузку и оставался устойчивым.
Поверхностный слой хряща — зона скольжения
Он соприкасается с хрящом другой кости через мениск. О менисках мы поговорим в отдельной статье.
Он относительно тонкий, но очень прочный.
Здесь волокна коллагена лежат почти параллельно поверхности, что делает его устойчивым к трению.
Основные задачи этого слоя:
обеспечивать лёгкое скольжение
защищать более глубокие участки от разрушения, удерживать воду внутри хряща.
Средний слой — зона распределения нагрузки
Здесь структура хряща становится более рыхлой. Волокна располагаются уже не так упорядоченно, а клетки встречаются чаще.
Этот слой работает как переходная зона.
Он помогает распределять давление, которое приходит сверху.
Глубокий слой — зона прочности.
Ближе к кости структура хряща снова меняется. Волокна коллагена здесь направлены почти вертикально вниз, к кости, хрящ становится значительно плотнее и жёстче.
Он почти не сжимается под нагрузкой, как второй слой, а передаёт нагрузку дальше, на кость.
В этой зоне хрящ почти такой же твёрдый и плотный как кость.
Как хрящ соединяется с костью.
Хрящ не просто лежит на кости. Между ними есть особая переходная зона.
Она называется субхондральная пластинка, которая принимает на себя основную нагрузку при ходьбе. Это уже кость. Именно через эту пластинку глубокие слои хряща получают питание от кости.
Зачем нужна такая сложная система
Если бы мягкий хрящ сразу лежал на твёрдой кости, он быстро бы разрушался.
Переходные слои работают как инженерная конструкция:
верх — устойчив к трению,
середина — распределяет давление при ходьбе,
низ — жёстко соединяется с костью.
Именно нижняя часть хряща делает весь сустав устойчивым и долговечным.
Важно сказать, что в хряще нет кровеносных сосудов. Основное питание он получает из жидкости в полости сустава и частично — из кости.
Эта жидкость называется синовиальная жидкость. Её образует синовиальная (внутренняя) капсула коленного сустава.
Не подумайте, что хрящ “высасывает” эту жидкость. Все не так просто.
Важно знать, что только при ходьбе жидкость (и питание) может попасть в хрящ. Это называется “суставная помпа”.
Когда человек наступает на ногу, жидкость из хряща выдавливается. Когда нагрузка уходит — она возвращается обратно. То есть хрящ получает питание как губка.