Костно обновяване

Костен оборот: значение и биологична основа

Въпреки характерната си твърдост и здравина, костта не е статична тъкан, а се променя непрекъснато и непрекъснато се възстановява. Този процес се нарича "костно ремоделиране".

ПОМНЯ:

Костният обмен или ремоделирането се определя като цикличен процес, при който по -старата кост се отстранява, за да бъде заменена с друга по -млада тъкан.
Говорим за остеогенеза, за да покажем образуването на костна тъкан; реабсорбция, за да се посочи нейното разпадане.
Около 10% от общата ни костна маса се обновява всяка година.

Под фин ендокринен контрол процесите на ремоделиране следват един друг, като променят структурата на костната тъкан според исканията.

Отговорни за обновяването на костите са два типа клетки, съответно наречени остеокласти и остеобласти. Първите, многоядрени и богати на микровили, отделят протеолитични киселини и ензими, които, разрушавайки костния матрикс, освобождават минералите, които съдържа.

Ерозивното действие на остеокласта се проявява чрез образуването на лакуна на Howship. Образувайки първа празнина, остеокластът се отделя от матрицата, движейки се с амебоидно движение върху част от костта, съседна на тази, която се абсорбира отново.

Благодарение на този процес, около 500 mg калций се отстраняват ежедневно от костта (0,05% от общия калций). Освен това, когато е необходимо, различни популации на остеокласти могат да абсорбират дори големи части кост за сравнително кратко време.

След процеса на костна ерозия се намесват остеобласти, клетки с диаметрално противоположни функции. Всъщност те гарантират образуването и отлагането на органичната матрица в кухините, генерирани от катаболното действие на остеокластите.

Веднага след като тази матрица достигне достатъчна дебелина, тя лесно се минерализира, благодарение на интерпозицията на калций.Този процес на минерализация продължава месеци, през които плътността на новата кост постепенно се увеличава.

Следователно остеогенезата протича в две фази:

образуване на матрица (остеоид);
минерализация на матрицата.

Защо костният обмен е важен?

За възстановяване на стрес микрофрактури, предизвикани от нормални физически натоварвания
За укрепване на костната тъкан в отговор на подходящи стимули
За регулиране на плазмените нива на калций и фосфор

Какво регулира активността на тези клетки, благоприятствайки остеобластното или остеокластичното действие?

Процесът е доста сложен и разбирането му задълбочено означава наличието на солидна основа, от която да започнете да познавате и лекувате заболявания, при които има загуба на баланс между остеобластното и остеокластичното действие, както при остеопорозата и костните метастази.

Лекарствата на бъдещето ще действат чрез регулиране на транскрипцията на определени гени в полза на активността на остеобластите и апоптозата (клетъчната смърт) на остеокласти.

Основните регулаторни фактори включват:

а- нивото на калций в кръвта
б- механичното натоварване, дължащо се на силата на гравитацията и мускулните механични напрежения

Скелетът реагира на физически упражнения, мускулна стимулация и гравитация, като се укрепва; обратно, отслабва.

Хормонално влияние и други фактори

Въпреки че дължината на костта остава постоянна в зряла възраст, костта продължава да бъде домакин на активна клетъчна популация, която я поддържа в състояние на динамично равновесие. Различни хормони влияят върху образуването, растежа и ремоделирането на костите, като стимулират или остеобласти, или остеокласти.

Калциеви хормони: специфично регулират калциевата хомеостаза ПАРАТОРМОН намалява здравината на костите (стимулира остеокластичната резорбция) КАЛЦИТОНИН повишава здравината на костите (инхибира остеокластичната резорбция) ВИТАМИН D:

след активиране в черния дроб и бъбреците увеличава абсорбцията на калций и фосфор в червата и намалява екскрецията му с урината

Системно активни хормони: те влияят върху костния метаболизъм АНДРОГЕНИ: те го увеличават ЕСТРОГЕНИ:

те го увеличават (затова жените са по -склонни към остеопороза след менопаузата)

ХОРМОНИ НА ЩИТОИДА

те го увеличават, в синергия с GH, но ако присъстват в излишък, го намаляват

GH:

той благоприятства растежа на скелета в детството и юношеството; излишъкът в младостта причинява гигантизъм (дефект на джуджета), докато в зряла възраст причинява акромегалия (уголемяване на костите, очевидно преди всичко в крайниците и лицето).

IGF-1 и IGF-2

растежни фактори, които заедно с инсулин и в синергия с GH увеличават костната плътност и растежа на растежа

ПРОЛАКТИН:

увеличава синтеза на активен витамин D, благоприятствайки чревната абсорбция на калций и по този начин увеличава количеството минерали, налични за производството на мляко

ГЛУКОКОРТИКОИДИ Те разрушават костния матрикс, предизвиквайки остеопения

В допълнение към сигналите от ендокринен произход, костите са чувствителни и към механични стимули. Платът, който ги съставя, реагира положително на стимулите, предизвикани от натоварващите дейности (работа и спорт, които предизвикват компресионно напрежение върху костта, като футбол, танци, бягане, много по -малко колоездене и плуване).

Напротив, продължителното обездвижване (например след фрактура) е придружено от разреждане на костната тъкан. Това обяснява защо някои спортове, включително танци, предотвратяват появата на остеопороза при възрастните хора.

Съществуват и местни стимули, поверени на определени пратеници, като трансформиращия растежен фактор (TGF-ß) и инсулиноподобните растежни фактори (IGF), произведени от остеобластите и стимулиращи тяхната активност.

Забележете, на изображението по-дебелата стрелка под генетичните фактори, подчертавайки по-голямото тегло на този елемент върху останалите.Ролята на генетиката в променливостта на костната минерална маса (BMD) между индивидите е количествено измерима около 60-70%.