Anatomie

Podle úpravy spirál tropokolagenu a zastoupení jednotlivých aminokyselin, rozlišujeme pět základních typů kolagenu:

I. typ kolagenu představuje asi 80% veškerého kolagenu v těle. Jde o vlákna s velkým průměrem, která jsou mechanicky velmi pevná. Tvoří základ šlach, kostí, fascií žeberních chrupavek atd. Jde o tzv."nosný, strukturální" kolagen.

II. typ kolagenu je tvořen tenčími vlákny,která lze nalézt v mezibuněčné hmotě kloubních a elastických chrupavek a v jádru meziobratlové destičky.

III. typ kolagenu má velmi tenká vlákna tvořící součást cévní stěny,stěny orgánů,vaziva svalu a nervů.

IV. typ kolagenu je omezen na velmi jemné, tzv. bazální vrstvy cévní výstelky.

V. typ kolagenu je obsažen v placentě.

Existuje řada systémů, které se pokoušejí třídit kolagen do více než deseti skupin - převážně na základě rozdílných biochemických parametrů. Pro naši potřebu postačí již demonstrované rozdělení. Tvorba jednotlivých typů kolagenu je determinována geneticky. Celá problematika je z biomedicínského hlediska nesmírně závažná (obnova, regenerace a patologie pojivových tkání), ale zatím nep řehledná. Ze stručného přehledu vyplývá, že nelze např. zjednodušeně ztotožňovat vlastnosti a reaktivitu zatížených vazů, šlach, kloubních pouzder a pod. jen na základě podobnosti je jich anatomické stavby.

Kolagen (resp. jeho jednotlivé typy) se mohou v organismu uplatňovat i jako antigeny a jejich molekuly nebo fragmenty molekul, pak vyvolávají tvorbu specifických protilátek. (Podle tvorby protilátek lze i rozlišit jednotlivé typy kolagenu.)

Při tzv. autoimunních chorobách, např. při arthritis rheumatoidea, jsou v krevní plazmě přítomny protilátky proti prvním třem typům kolagenu a v synoviální výstelce kloubu lze prokázat protilátky proti II. typu kolagenu.

Pevnost a pružnost kolagenních vláken závisí i na periodickém pruhování (žíhání) mikrofibril, které je patrné v mikroskopu. Pruhování je podmíněno střídáním molekul tropokolagenu, které mají určitou délku a v mikrofibrile se schodovitě střídají. Mezi jednotlivými molekulami jsou mezery umožňující jejich vzájemný posun. (Viz obr. 3. 2.)

Typická periodicita žíhání kolagenních fibril (64 nm) se při onemocnění vaziva mění, a mění se charakter průběhu křivky závislosti napětí v tahu a deformace kolagenních vláken. Snižuje se především mez pevnosti v tahu a klesají i hodnoty maximálního protažení. K těmto změnám dochází i v procesu přirozeného stárnutí organismu. Z pohledu stavby a funkcí pohybového aparátu je "stáří kolagenu" mírou stáří organismu.

Elastická vlákna jsou ve vazivu méně početná než vlákna kolagenní. Jsou tenká a často se větví. V čistší formě jsou více zastoupena pouze v některých vazech páteře. Obvykle jsou přimísena ke kolagenním vláknům mezi kterými tvoří prostorové sítě. (Viz dále.) Elastická vlákna nejsou pevná - unesou zatížení pouze 2 - 3 N na 1 mm2, ale mohou být protažena až na 100 - 150 % své původní délky.