Luu maatriks: mis see on, komponendid ja omadused

Luud on jäigad elundid, mis moodustavad selgroogsete loomade endoskeleti. Selle peamine ülesanne on pakkuda elusolenditele kaitset, liikumisvõimet, tuge, nende tootmist vererakud (vereloome) ning mineraalide säilitamine ja vabastamine, lähtudes vererakkude füsioloogilistest vajadustest organism.

Koos lihaste ja kõõlustega moodustavad inimeste luude komplekti selle, mida me teame kui “liikumissüsteemi”. Vöötlihaskond tõmbub oma äranägemise järgi aju direktiividele tuginedes ja kui see on kinnitatud kondid, toimib hoovana nende liikumiste teostamiseks, mida me soovime igal ajal teha täringut.

Inimestel on kokku 206 luud. Neist 80 on osa aksiaalsest luustikust, keha keskteljest ja 126 moodustavad meie jäsemed. Lisaks teistel juhtudel juba uuritud põhiosteoloogiale toome täna teile anatoomilisel ja kliinilisel tasandil tohutult huvi pakkuva luukoe: teadma kõike luu maatriksist.

• Seotud artikkel: "Luustiku 4 kõige olulisemat haigust"

Luukoe üldised omadused

Luukoe annab koos luuüdi ja teiste sidekudedega luudele struktuuri ja funktsionaalsuse.

. Omalt poolt on see määratletud kui konjunktiivse iseloomuga koeorganisatsioon, mis koosneb rakkudest ja kaltsifitseeritud eluta elementidest, mis moodustavad selle, mida me tunneme rakuvälise luu maatriksina.

Kuna me näeme neid kõvade ja vastupidavatena, usume, et luud on füsioloogiliselt jäigad ja aja jooksul ei toimu muutusi: tõest ei saa midagi kaugemat olla. Luukoe on kõva, kuid ka eriti plastiline, kuna sellel on ainevahetus ioonide, rakkude, hormoonide, valkude ja tegurite vahendusel väga keeruline resorptsioon ja parandus toitumisalane. On juhtumeid, kus vigastused ja traumad on luu parandamiseks liiga agressiivsed, kuid enamasti on luumurd pärast luumurru võimalik asendada.

Luukoe koosneb 2% rakkudest ja 98% rakuvälistest ainetest, see tähendab luu maatriks. Ehkki pühendame luude rakkude tundmiseks paar viimast märkust, keskendume seekord sellele, mis neid ümbritseb.

Mis on luu maatriks?

Luu maatriks see on luu iseloomulik komponent, kuna annab sellele anatoomilised ja füsioloogilised omadused. See koosneb 65-70% anorgaanilistest sooladest (mineraalid) ja 30-35% orgaanilistest ainetest. Järgnevates ridades räägime teile mõlema elemendi eripära.

1. Anorgaaniline osa

Maatriksi mineraalne osa on see, mis annab luudele säilitamisvõime, vastupidavuse ja kaitse. Selles jaotises sisalduv anorgaaniline materjal koosneb kaltsiumfosfaadi sadestustest, hüdroksüapatiidina tuntud aine kujul. Apatiidi kristallide pikkus on umbes 40 nanomeetrit ja need on kujundatud nagu kuusnurkne prisma, püramiidi külgedel on need sageli suurepärase arenguga. Nagu te juba teate, on neil valkjas-kollakas värvus.

Nagu me juba ütlesime, moodustab anorgaaniline maatriks umbes 70% luu kuivmassist. 99% keha vajalikust kaltsiumist, 85% fosforist ning 40-60% naatriumi ja magneesiumi on täielikult meie luustikus. Ilma kaugemale minemata tänu meie luudele “varuvad” inimesed meisse 1–1,2 kilogrammi puhast kaltsiumi. See mineraal on hädavajalik lihaste kokkutõmbumiseks, närvisignaalide edastamiseks, B12-vitamiini imendumiseks, hormonaalsete sekretsioonide stimuleerimiseks ja paljuks muuks.

• Teile võivad huvi pakkuda: "Inimkeha peamised rakutüübid"

2. Orgaaniline osa

See moodustab umbes 30% luu maatriksist. Seda orgaanilist sektsiooni esindavad peamiselt valgud, täpsemalt erinevad kollageenitüübid. I tüüpi kollageen on kõige enam esinev (95% kogu orgaanilisest osast), kuid täheldatakse ka IV tüüpi kollageeni (5%) ja mõnikord ka III tüübi jälgi. Sõltuvalt kollageenkiudude orientatsioonist kondimaatriks võib olla laminaarne, mittelaminaarne ja osteooniline või kontsentriline laminaarne olemus.

Luu maatriksi orgaanilises osas leiame lisaks kollageenile ka teisi valke, ehkki palju väiksemas proportsioonis. Siin on loetelu olulisematest:

• Osteokaltsiin: hormonaalse iseloomuga valk (hormoon), mille esinemine veres on korrelatsioonis luukoe moodustumise koefitsiendiga.
• Osteonektiin: fosfoproteiin, mis interakteerub luu maatriksis oleva kollageeni ja anorgaaniliste sooladega.
• Trombospondiin: antiangiogeense võimega sekretoorne valk, see tähendab, et see pärsib uute veresoonte moodustumist olemasolevatest.
• Leeliseline fosfataas: vastutab defosforüülimisprotsessi eest molekulaarsel tasandil.

Luu rakuline osa

Jätame luumaatriksi, et lühidalt nimetada seda 2% rakukoest, mis moodustab luukoe. Kõigepealt on meil olemas osteoprogenitorrakud, mis diferentseeruvad oma arengu käigus teisteks luukoe tootmiseks kasulikeks rakkudeks.

Suur huvi on ka osteoblastid, luurakud, mis vastutavad äsja kirjeldatud luu maatriksi sekretsiooni eest. Need on võimelised sünteesima hüdroksüapatiidi kristalle, mis, nagu me juba ütlesime, koosnevad kaltsiumist ja fosfaadist. On uudishimulik teada, et osteoblastid, nagu peaaegu kõik muud tüüpi rakud, säilitavad võime end paljundada ise, kuid see pole aja jooksul võimalik, sest nad on "lukustatud" tahkesse maatriksisse, mida nad ise on sünteesima.

Siin tulevad mängu osteotsüüdid, mis moodustavad üle 90% luukoe rakkudest.. Need moodustuvad osteoblastidest (mis omakorda pärinevad osteoprogenitoorsetest rakkudest) ja nende tööst koosneb luu maatriksi säilitamisest kas uute materjalide sünteesi või ise. Oma võime tõttu kondikaltsiumi verre salvestada või „vabastada“ peetakse neid aktiivselt organismi ainevahetuses ja mineraalide tasakaalus osalemiseks.

Viimases kohas, mis meil on osteoklastid, mitmetuumalised rakud, mis lagundavad ja imendavad luukoe. Luumaterjali hävitamine (ja tegelikult on) võib tunduda kahjulik, kuid Kui kehas puuduvad teatud füsioloogiliste protsesside jaoks hädavajalikud mineraalid, pole mõnikord muud valik.

Luu maatriks pole veekindel

Nagu me oleme varem öelnud, muutub luu maatriks pidevalt. Tavaliselt on maatriksi sünteesi ja resorptsiooni protsess tasakaalustatud ning seda vahendavad sellised ained nagu hormoon kõrvalkilpnäärme (PTH), kaltsitoniin, östrogeenid, D-vitamiin, erinevad tsütokiinid ja muud lokaalsed tegurid (prostaglandiinid).

Luumassi tipp paikneb inimliikidel üle 30 aasta, sest siiani toimub luukasv või mis on sama, maatriksi sünteesi kiirus on suurem kui resorptsioonil. Siit tekib füsioloogiline "platoo", mis kestab umbes 10 aastat, kuid vananedes hävitatakse üha rohkem luumassi ja sünteesitakse vähem.

Alates 40. eluaastast kaotatakse igal aastal 0,3–0,5% luu maatriksist. Naistel kiireneb seisund menopausi ajal tohutult, tänu drastilisele langusele suguhormoonid, mis tähendab luuhõrenemise määra kuni 5% aastas (kuigi see on hiljem stabiliseeruma).

Nagu võite juba kahtlustada, tähendab see luu vananemine enam kui eakale inimesele teadaolevat patoloogiat: osteoporoosi. See seisund on vananevas elanikkonnas tavaline, kuid kahtlemata on see esinemissagedusega kliiniline sündmus naistel palju suurem, kuna ülemäärane luu resorptsioon toimub 5-7 aasta jooksul pärast menopausi.

Hinnanguliselt 80% üle 80-aastastest naistest põeb osteoporoosi, samas kui vanemate kui 70-aastaste meeste levimus kõigub 11,3%. Pole üllatav, et suurem osa puusaluumurdudest ja muudest rasketest vigastustest tekivad inimestel kõrge vanus: kui luud on habras, võib iga kukkumine tõsiselt kahjustada individuaalne.

Jätka

Me ei taha lõpetada hapu noodiga, kuna protsessi areng on sama oluline kui selle tulemus. Luu maatriksis on saladuste lõpmatus ja kahtlemata on see anatoomilisest ja füsioloogilisest vaatepunktist tõeliselt põnev ainete kogum. Kuidas näiteks kahtlustada, et kaltsiumipuudus kehas võib põhjustada luurakkude aktiivset lagunemist luumassi osas?

Nagu nägite, pole miski inimeses liikumatu, kui jäik ja hävimatu see ka ei tundu. Nagu kõik meid määratlevad koed, läbivad ka luud drastilisi muutusi, lähtudes individuaalsest arengust, keskkonnatingimustest, sisemisest homöostaasist ja paljudest muudest teguritest.

Bibliograafilised viited:

• Luu maatriks ja konsolideerumine, Medwave. Tuli kätte 25. veebruaril kell https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Spordi anatoomiliste ja füsioloogiliste aluste moodul: luud. Tuli kätte 25. veebruaril kell http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Journal of Osteoporosis and Mineral Metabolism: Osteoporoos. Definitsioon. Epidemioloogia. Tuli kätte 25. veebruaril kell http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.