Kaulu apgrozījums: svarīgums un bioloģiskais pamats
Neskatoties uz raksturīgo cietību un pretestību, kauls nav statisks audums, bet tas nepārtraukti mainās un pastāvīgi remontē sevi. Šo procesu sauc par "kaulu remodelāciju".
ATCERIES:
- To sauc par apgrozījumu vai kaulu, kas pārveido šo ciklisko procesu, kurā vecākais kauls tiek noņemts, lai to aizstātu ar citu jaunāku audu.
- Mēs runājam par osteogēzi, lai norādītu uz kaulu audu veidošanos; reabsorbcija, lai norādītu uz tās sadalīšanos.
- Katru gadu aptuveni 10% no mūsu kopējā kaulu masa tiek atjaunota.
Smalkās endokrīnās kontroles ietvaros remodelācijas procesi seko viens otram, mainot kaulu audu struktūru, pamatojoties uz prasībām
Atbildīgs par kaulu atjaunošanos ir divu veidu šūnas, ko sauc par osteoklastiem un osteoblastiem. Pirmā, polinukleāra un bagāta ar mikrovillēm, izdalās proteolītiskās skābes un fermentus, kas, iznīcinot kaulu matricu, atbrīvo tajā esošos minerālus.
Osteoklastu erozijas iedarbība izpaužas kā Howship atšķirības veidošanās. Kad ir izveidojusies pirmā sprauga, osteoklasts tiek atdalīts no matricas, pārvietojoties ar ameboīdu kustību uz kaulu daļu, kas atrodas blakus tam, kas tikko reabsorbējas. Lūk, tas atkal pievienojas un veido vēl vienu plaisu.
Pateicoties šim procesam, apmēram 500 mg kalcija katru dienu tiek izvadīts no kaula (0, 05% no kopējā kalcija daudzuma). Turklāt nepieciešamības laikā dažādas osteoklastu populācijas salīdzinoši īsā laikā spēj reabsorbēt pat lielas kaulu daļas.
Pēc kaulu erozijas procesa osteoblastu iejaukšanās, šūnas ar diametrāli pretējām funkcijām. Faktiski tie garantē organiskās matricas veidošanos un nogulsnēšanos dobumos, ko rada osteoklastu kataboliskā iedarbība.
Tiklīdz šī matrica sasniedz pietiekamu biezumu, tas ir viegli mineralizēts, pateicoties kalcija intervālam. Šis mineralizācijas process turpinās mēnešus, kad jaunā kaula blīvums pakāpeniski palielinās.
Tādējādi osteogenesis notiek divās fāzēs:
- matricas veidošanās (osteoids);
- matricas mineralizācija.
Kāpēc ir svarīgi kaulu apritē?
- Normālu fizisku piepūli izraisītu stresa izraisītu mikrokrāpju remontam
- Lai pastiprinātu kaulu audus, reaģējot uz atbilstošiem stimuliem
- Regulēt kalcija un fosfora līmeni plazmā
Kas regulē šo šūnu aktivitāti, veicinot osteoblastisku vai osteoklastisku iedarbību?
Šis process ir diezgan sarežģīts un saprotams, tas nozīmē, ka ir stabila bāze, no kuras apgūt un izārstēt slimības, kurās ir zudums līdzsvarā starp osteoblastisko un osteoklastisko iedarbību, piemēram, osteoporozē un kaulu metastāzēs.
Nākotnes zāles darbosies, regulējot dažu gēnu transkripciju, lai veicinātu osteoblastu aktivitāti un osteoklastu apoptozi (šūnu nāvi).
Galvenie korekcijas koeficienti ir šādi:
- a - kalcija līmenis asinīs
- b - mehāniskā slodze smaguma spēka un muskuļu mehāniskās slodzes dēļ
Skelets reaģē uz fizisko slodzi, muskuļu spriedzi un smaguma spēku, stiprinot sevi; no otras puses, tas vājinās.
Hormonālā ietekme un citi faktori
Lai gan kaulu garums pieaugušajiem ir nemainīgs, kaulu audi turpina uzņemt aktīvo šūnu populāciju, kas to saglabā dinamiskā līdzsvara stāvoklī. Dažādi hormoni ietekmē kaulu veidošanos, augšanu un atjaunošanos, stimulējot vai nu osteoblastus, vai osteoklastus.
| Kalciotropie hormoni: īpaši regulē kalcija homeostāzi | |
| epitēlijķermenīšu | samazina kaulu stiprumu (stimulē osteoklastisko rezorbciju) |
| kalcitonīns | palielina kaulu stiprumu (inhibē osteoklastisko rezorbciju) |
| VITAMIN D: | pēc aktivācijas aknās un nierēs tas palielina kalcija un fosfora uzsūkšanos zarnās un samazina tā izdalīšanos urīnā. |
| Sistēmiski aktīvie hormoni : ietekmē kaulu vielmaiņu | |
| androgēnu: | viņi to palielina |
| estrogēni: | tie palielina to (tāpēc sievietes ir vairāk pakļautas osteoporozei pēc menopauzes). |
| HORMONES | viņi to palielina sinerģijā ar GH, bet, ja tie ir pārāk lieli, tie to samazina |
| GH: | veicina skeleta augšanu bērnībā un pusaudža gados; nepilngadīgo vecuma pārsniegums nosaka gigantismu (defektu dwarfism), savukārt pieaugušo vecumā tas izraisa akromegāliju (kaulu paplašināšanās ir redzama galvenokārt ekstremitātēs un sejā). |
| IGF-1 un IGF-2 | augšanas faktori, kas kopā ar insulīnu un sinerģijā ar GH palielina kaulu blīvumu un statisko augšanu |
| prolactin: | palielina aktīvā D vitamīna sintēzi, veicinot kalcija absorbciju zarnās un tādējādi palielinot piena ražošanai pieejamo minerālu daudzumu |
| glikokortikoīdus, | Tie iznīcina kaulu matricu, izraisot osteopēniju |
Papildus endokrīnās izcelsmes signāliem, kauli ir jutīgi pret mehāniskiem stimuliem. Viņu veidojošais audums pozitīvi reaģē uz iekraušanas darbību izraisītiem stimuliem (darbiem un sportam, kas izraisa spiedienu uz kaulu, piemēram, futbolu, deju, skriešanu, daudz mazāk velosipēdu un peldēšanu).
Gluži pretēji, ilgstošu imobilizāciju (piemēram, pēc lūzuma) pavada kaulu audu retums. Tas izskaidro, kāpēc dažiem sporta veidiem, ieskaitot deju, vecāka gadagājuma cilvēkiem tiek novērsta osteoporoze.
Ir arī vietējie stimuli, kas uzticēti konkrētiem vēstnešiem, piemēram, transformējošais augšanas faktors (transformējošais augšanas faktors) -ß (TGF-ß) un insulīnam līdzīgie augšanas faktori (IGF), ko ražo osteoblasti un stimulē to aktivitāti.
Attēlā, biezākajā bultiņā zem ģenētiskajiem faktoriem, ņemiet vērā, ka šis elements ir svarīgāks par citiem. ģenētikas loma kaulu minerālu masas (BMD) mainīgumā indivīdu vidū ir kvantitatīvi nosakāma aptuveni 60-70% (osteoporozes izplatība ir lielāka starp baltajiem un Āzijas indivīdiem nekā starp melno rasi).
