Костен оборот: значение и биологична основа
Въпреки характерната твърдост и устойчивост, костта не е статична материя, но се променя непрекъснато и непрекъснато се ремонтира. Този процес се нарича "костно ремоделиране".
ЗАПОМНЕТЕ:
- Той се определя като оборот или костно ремоделиране на този цикличен процес, при който по-старата костна тъкан се отстранява, за да бъде заменена с друга по-млада тъкан.
- Говорим за остеогенеза, за да посочи образуването на костна тъкан; реабсорбция, за да покаже дезинтеграцията.
- Всяка година около 10% от нашата обща костна маса се подновява.
Под фин ендокринен контрол, процесите на ремоделиране следват един друг чрез модифициране на структурата на костната тъкан съгласно изискванията.
Отговорни за обновяването на костите са два типа клетки, наречени съответно остеокласти и остеобласти. Първите, богати на полинуклеарни и микроворни киселини, отделят протеолитични киселини и ензими, които чрез разрушаване на костната матрица освобождават съдържащите се в него минерали.
Ерозионното действие на остеокласта се проявява с образуването на пропастта на Howship. Веднъж сформирана първа пролука, остеокластът се отделя от матрицата, като се движи чрез амебоидно движение върху част от костта, съседна на тази, която просто се абсорбира. Тук тя се присъединява отново и формира още една празнина.
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 от остеокласти могат да реабсорбират дори големи части от костта за относително кратко време.
Следвайки процеса на костна ерозия, участват остеобласти, клетки с диаметрално противоположни функции. В действителност, те гарантират образуването и отлагането на органичен матрикс в кухините, генерирани от катаболното действие на остеокластите.
Веднага след като тази матрица достигне достатъчна дебелина, тя бързо се минерализира, благодарение на излагането на калций. Този процес на минерализация продължава месеци, по време на който прогресивно нараства плътността на новата кост.
Следователно, остеогенезата се среща в две фази:
- образуване на матрица (остеоид);
- минерализация на матрицата.
Защо костният оборот е важен?
- За ремонта на напрегнати микротрещини, причинени от нормално физическо натоварване
- За укрепване на костната тъкан в отговор на подходящи стимули
- Регулиране на плазмените нива на калций и фосфор
Какво регулира активността на тези клетки, благоприятствайки остеобластното или остеокластичното действие?
Процесът е доста сложен и се разбира, че той има солидна основа, от която да се познават и лекуват заболявания, при които има загуба на баланс между остеобластичното и остеокластичното действие, като остеопороза и костни метастази.
Лекарствата на бъдещето ще действат чрез регулиране на транскрипцията на някои гени за насърчаване на остеобластната активност и апоптоза (клетъчна смърт) на остеокластите.
Основните коригиращи фактори включват:
- а- нивото на калция в кръвта
- b - механичното натоварване, дължащо се на гравитацията и мускулния механичен стрес
Скелетът реагира на физически упражнения, мускулен стрес и гравитация чрез укрепване; обратното отслабва.
Хормонално влияние и други фактори
Въпреки че дължината на костите остава постоянна в зряла възраст, костната тъкан продължава да приютява активна клетъчна популация, която я поддържа в състояние на динамично равновесие. Различни хормони влияят върху образуването на кост, растежа и ремоделирането, стимулирайки или остеобласти, или остеокласти.
| Калциотропни хормони: специално регулират калциевата хомеостаза | |
| паращитовидната | намалява здравината на костите (стимулира остеокластичната реабсорбция) |
| калцитонин | повишава костната сила (инхибира остеокластичната реабсорбция) |
| ВИТАМИН D: | след като е бил активиран в чернодробно и бъбречно ниво, повишава абсорбцията на калций и фосфор в червата и намалява екскрецията с урината. |
| Системно активни хормони : влияят върху метаболизма на костите | |
| андрогенния: | те го увеличават |
| естрогените: | те го увеличават (ето защо жените са по-склонни към остеопороза след менопауза) |
| ХОРМИНИ НА ТЕРАКОТА | те го увеличават, в синергия с GH, но ако те присъстват в излишък, те го намаляват |
| GH: | насърчава растежа на скелета в детска и юношеска възраст; излишъкът в юношеската възраст определя гигантизма (дефект в нанизма), докато в зряла възраст причинява акромегалия (увеличаване 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 |
| пролактин: | увеличава синтеза на активен витамин D, благоприятства усвояването на калция от червата и по този начин увеличава количеството минерали, които са на разположение за производството на мляко |
| ГЛЮКОКОРТИКОИДИ | Те разрушават костния матрикс, предизвиквайки остеопения |
Освен признаците на ендокринен произход, костите са чувствителни и към механични стимули. Тъканта, която ги съставя, реагира положително на стимулите, предизвикани от натоварващите дейности (работни места и спорт, които предизвикват натиск върху костите, като футбол, танци, бягане, много по-малко колоездене и плуване).
Напротив, продължително имобилизиране (например след фрактура) е придружено от разреждане на костната тъкан. Това обяснява защо някои спортове, включително танци, предотвратяват появата на остеопороза при възрастните хора.
След това съществуват местни стимули, поверени на определени посланици, като трансформиращ растежен фактор -ß (TGF-ß) и инсулиноподобни растежни фактори (IGF), произвеждани от остеобласти и стимулиращи тяхната активност.
Забележете, в изображението, най-дебелата стрелка под генетичните фактори, за да подчертаете по-голямата тежест на този елемент върху другите. ролята на генетиката в променливостта на костната минерална маса (BMD) сред индивидите е количествено определена на около 60-70% (разпространението на остеопорозата е по-високо сред белите и азиатските индивиди, отколкото сред черните).
