Knoglematrix: hvad er det, komponenter og egenskaber

Knogler er stive organer, der danner endoskelet af hvirveldyr. Dets vigtigste funktion er at give levende væsener beskyttelse, bevægelseskapacitet, støtte, produktion af blodlegemer (hæmatopoiesis) og opbevaring og frigivelse af mineraler baseret på fysiologiske krav fra organisme.

Sammen med muskler og sener udgør sæt af knogler hos mennesker det, vi kender som ”bevægelsessystemet”. Den stribede muskulatur trækker sig efter eget valg ud fra hjernens direktiver, og som den er knyttet til knogler, fungerer som et løftestang til at udføre de bevægelser, vi ønsker at udføre til enhver tid terninger.

Mennesker har i alt 206 knogler. 80 af dem er en del af det aksiale skelet, kroppens centrale akse, og 126 udgør vores lemmer. Ud over den grundlæggende osteologi, der allerede er undersøgt ved andre lejligheder, bringer vi dig i dag en vævsdel af knoglen af ​​enorm interesse på et anatomisk og klinisk niveau: ved alt om knoglematrixen.

• Relateret artikel: "De 4 vigtigste sygdomme i skeletsystemet"

Generelle forhold af knoglevæv

Knoglevæv sammen med knoglemarv og andet bindevæv giver knogler struktur og funktionalitet.. For sin del defineres dette som en vævsorganisation af en konjunktiv karakter bestående af celler og forkalkede ikke-levende elementer, der danner det, vi kender som ekstracellulær knoglematrix.

Da vi ser dem som hårde og modstandsdygtige, mener vi, at knogler er fysiologisk stive, og at de ikke gennemgår ændringer over tid: intet kunne være længere væk fra sandheden. Knoglevæv er hårdt, men også ekstremt plastisk, da det udviser et stofskifte på meget kompleks resorption og reparation medieret af ioner, celler, hormoner, proteiner og faktorer ernæringsmæssige. Der er tilfælde, hvor skader og traumer er for aggressive til, at knoglen kan repareres, men i de fleste tilfælde er knoglevævet i stand til at blive udskiftet efter en brud.

Knoglevæv består af 2% celler og 98% ekstracellulære stoffer, det vil sige knoglematrix. Selvom vi vil dedikere et par sidste noter for at kende cellerne i knoglerne, fokuserer vi denne gang på, hvad der omgiver dem.

Hvad er knoglematrixen?

Knoglematrixen det er den karakteristiske komponent i knoglen, da den giver den sine anatomiske og fysiologiske egenskaber. Det består af 65-70% uorganiske salte (mineraler) og 30-35% af organiske stoffer. Vi fortæller dig de særlige forhold ved begge elementer i de følgende linjer.

1. Uorganisk del

Den mineralske del af matricen er, hvad der giver knoglerne kapacitet til opbevaring, modstand og beskyttelse. Det uorganiske materiale, der er omfattet af dette afsnit, består af calciumphosphataflejringeri form af et stof kendt som hydroxyapatit. Apatitkrystaller er ca. 40 nanometer lange og er formet som et sekskantet prisme, ofte med stor udvikling på pyramidefladerne. Som du allerede ved, har de en hvidlig-gul farve.

Som vi allerede har sagt, repræsenterer den uorganiske matrix ca. 70% af tørvægten af ​​knogler. 99% af calcium, 85% af fosfor og 40-60% af natrium og magnesium, som kroppen har brug for, opbevares helt i vores skelet. Uden at gå længere, takket være vores knogler "opbevarer" mennesker 1-1,2 kg rent calcium i os. Dette mineral er vigtigt for muskelsammentrækning, transmission af nervesignaler, absorption af vitamin B12, stimulering af hormonelle sekreter og meget mere.

• Du kan være interesseret i: "Hovedcelletyper af menneskekroppen"

2. Organisk portion

Det udgør ca. 30% af knoglematrixen. Denne organiske sektion er hovedsageligt repræsenteret af proteiner, mere specifikt, af forskellige typer kollagen. Type I kollagen er den med størst tilstedeværelse (95% af den samlede organiske del), men spor af type IV kollagen (5%) og lejlighedsvis type III observeres også. Afhængig af orienteringen af ​​kollagenfibrene, knoglematrixen kan være laminær, ikke-laminær og osteonisk eller koncentrisk laminar.

Ud over kollagen finder vi i den organiske del af knoglematrixen også andre proteiner, dog i en meget mindre andel. Her er en liste over de vigtigste:

• Osteocalcin: et protein af hormonel art (hormon), hvis tilstedeværelse i blodet er korreleret med knogledannelseskoefficienten.
• Osteonectin: et phosphoprotein, der interagerer med kollagen og uorganiske salte i knoglematrixen.
• Trombospondin: sekretorisk protein med antiangiogene egenskaber, dvs. det hæmmer dannelsen af ​​nye blodkar fra eksisterende.
• Alkalisk phosphatase: ansvarlig for dephosphoryleringsprocessen på molekylært niveau.

Den cellulære del af knoglen

Vi forlader knoglematrixen for kort at navngive de 2% af cellulært stof, der udgør knoglevæv. Først har vi osteoprogenitorcellerne, som under deres udvikling differentierer til andre cellelegemer, der er nyttige til knogleproduktion.

Af stor interesse er også osteoblaster, de knogleceller, der er ansvarlige for at udskille den knoglematrix, som vi netop har beskrevet. De er i stand til at syntetisere hydroxyapatitkrystaller, der, som vi allerede har sagt, består af calcium og fosfat. Det er nysgerrig at vide, at osteoblaster, som næsten enhver anden type celle, bevarer evnen til at replikere sig selv sig selv, men dette er ikke muligt over tid, fordi de er "låst" i den faste matrix, som de selv syntetisere.

Osteocytter spiller ind her, der repræsenterer mere end 90% af cellerne i knoglevæv.. De er dannet af osteoblaster (som igen stammer fra osteoprogenitorceller) og deres arbejde består i at opretholde knoglematrixen enten gennem syntese af nye materialer eller resorption af dem selv. På grund af deres evne til at opbevare eller "frigive" knoglekalcium i blodet anses de for aktivt at deltage i kroppens stofskifte og mineralbalance.

Sidste sted har vi osteoklaster, celler med flere kerner, der nedbrydes og genabsorberer knoglevæv. Det kan virke kontraproduktivt at ødelægge knoglemateriale (og det er det virkelig), men Når mineraler, der er vigtige for visse fysiologiske processer, mangler i kroppen, er der nogle gange ingen andre mulighed.

Knoglematrixen er ikke vandtæt

Som vi tidligere har sagt, ændrer knoglematrixen sig konstant. Normalt er processen med syntese og resorption af matrixen afbalanceret og medieres af stoffer såsom hormonet parathyroidea (PTH), calcitonin, østrogener, D-vitamin, forskellige cytokiner og andre lokale faktorer (prostaglandiner).

Toppen af ​​knoglemasse er placeret i den menneskelige art over 30 år, fordi op til her forekommer knoglevækst, eller hvad er det samme, en højere matrixsyntesehastighed end resorption. Herfra genereres et fysiologisk "plateau", der varer cirka 10 år, men når vi bliver ældre, ødelægges mere og mere knoglematrix og mindre syntetiseres.

Fra 40 år går hvert år 0,3-0,5% af knoglematrixen tabt. Hos kvinder accelererer tilstanden på en ublu måde i overgangsalderen på grund af det drastiske fald kønshormoner, hvilket oversættes til en hastighed på knogletab på op til 5% om året (selvom det er senere stabilisere).

Som du måske allerede har mistanke om, oversættes denne aldring af knogler til en patologi, der er mere kendt end nogen ældre person: osteoporose. Denne tilstand er almindelig i den aldrende befolkning, men det er utvivlsomt en klinisk begivenhed med en forekomst meget højere hos kvinder på grund af den overdrevne knogleresorption, der opstår i de 5-7 år efter overgangsalderen.

Det anslås, at 80% af kvinder over 80 år lider af osteoporosemens prævalensen hos ældre mænd ældre end 70 år svinger 11,3%. Det er ikke overraskende, at størstedelen af ​​hoftebrud og andre alvorlige skader forekommer hos mennesker i avanceret alder: når knoglerne er skrøbelige, kan ethvert fald alvorligt kompromittere integriteten af individuel.

Genoptag

Vi ønsker ikke at ende på en sur tone, da udviklingen af ​​processen er lige så vigtig som dens resultat. Knoglematrixen huser et uendeligt antal hemmeligheder, og det er uden tvivl en virkelig fascinerende sammenslutning af stoffer fra et anatomisk og fysiologisk synspunkt. Hvordan mistænker man for eksempel, at calciummangel i kroppen kan medføre, at knoglematrixen nedbrydes aktivt af knogleceller?

Som du har set, er intet i mennesket fast, hvor stift og uforgængeligt det måtte virke. Som alle væv, der definerer os, gennemgår knogler drastiske ændringer baseret på individuel udvikling, miljøforhold, intern homeostase og mange andre faktorer.

Bibliografiske referencer:

• Knoglematrix og konsolidering, Medwave. Afhentet den 25. februar kl https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Modul til anatomiske og fysiologiske sportsgrunder: knoglerne. Afhentet den 25. februar kl http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Journal of Osteoporosis and Mineral Metabolism: Osteoporosis. Definition. Epidemiologi. Afhentet den 25. februar kl http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.