Luu matriisi: mikä se on, komponentit ja ominaisuudet
Luut ovat jäykkiä elimiä, jotka muodostavat selkärankaisten eläinten endoskeletonin. Sen päätehtävä on antaa eläville olennoille suojaa, liikkumiskykyä, tukea ja tuotantoa verisolut (hematopoieesi) sekä mineraalien varastointi ja vapauttaminen organismi.
Ihmisten luusarja muodostaa yhdessä lihasten ja jänteiden kanssa niin sanotun ”liikuntaelimistön”. Juovikkaat lihakset supistuvat mielivaltaisesti aivojen ohjeiden perusteella ja kun ne on kiinnitetty aivoihin luut, toimii vipuna suorittaa liikkeet, jotka haluamme suorittaa milloin tahansa noppaa.
Ihmisillä on yhteensä 206 luuta. Heistä 80 on osa aksiaalista luurankoa, ruumiin keskiakselia ja 126 muodostavat raajamme. Muissa tilanteissa jo tutkitun perus osteologian lisäksi tuomme tänään anatomisella ja kliinisellä tasolla valtavan kiinnostavan luun kudososan: tietää kaiken luumatriisista.
- Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Luuston tärkeimmät neljä sairautta"
Luukudoksen yleisyydet
Luukudos yhdessä luuytimen ja muiden sidekudosten kanssa antaa luille rakenteen ja toiminnallisuuden.
. Tämä on puolestaan määritelty sidekudosluonteiseksi kudosorganisaatioksi, joka koostuu soluista ja kalkkeutuneista elävistä elementeistä, jotka muodostavat solunulkoisen luumatriisin.Koska näemme niiden olevan kovia ja kestäviä, uskomme, että luut ovat fysiologisesti jäykkiä ja että niissä ei tapahdu muutoksia ajan mittaan: mikään ei voi olla kauempana totuudesta. Luukudos on kovaa, mutta myös erittäin plastista, koska sillä on aineenvaihduntaa ionien, solujen, hormonien, proteiinien ja tekijöiden välityksellä erittäin monimutkainen resorptio ja korjaus ravitsemuksellinen. On tapauksia, joissa vammat ja traumat ovat liian aggressiivisia luun korjaamiseksi, mutta useimmissa tapauksissa luukudos pystyy palautumaan murtuman jälkeen.
Luukudos koostuu 2% soluista ja 98% solunulkoisista aineistaeli luumatriisi. Vaikka omistamme muutaman viimeisen muistiinpanon luiden solujen tuntemiseksi, keskitymme tällä kertaa siihen, mikä niitä ympäröi.
Mikä on luumatriisi?
Luun matriisi se on luulle tyypillinen komponentti, koska se antaa sille sen anatomiset ja fysiologiset ominaisuudet. Se koostuu 65-70% epäorgaanisista suoloista (mineraaleista) ja 30-35% orgaanisista aineista. Kerromme molempien elementtien erityispiirteet seuraavilla riveillä.
1. Epäorgaaninen osa
Matriisin mineraaliosa antaa luille varastoinnin, vastustuskyvyn ja suojan. Tässä jaksossa oleva epäorgaaninen materiaali koostuu kalsiumfosfaattikerroksista, hydroksiapatiittina tunnetun aineen muodossa. Apatiittikiteiden pituus on noin 40 nanometriä ja niiden muoto on kuusikulmainen prisma, usein pyramidipinnoilla suurella kehityksellä. Kuten jo tiedät, niillä on vaaleankeltainen väri.
Kuten olemme jo sanoneet, epäorgaanisen matriisin osuus on noin 70% luun kuivapainosta. 99% kehon tarvitsemasta kalsiumista, 85% fosforista ja 40-60% natriumista ja magnesiumista varastoidaan kokonaan luurankoomme. Menemättä pidemmälle, luidensa ansiosta ihmiset "varastoivat" meihin 1-1,2 kiloa puhdasta kalsiumia. Tämä mineraali on välttämätön lihasten supistumiselle, hermosignaalien siirtymiselle, B12-vitamiinin imeytymiselle, hormonaalisten eritteiden stimuloinnille ja muulle.
- Saatat olla kiinnostunut: "Ihmiskehon tärkeimmät solutyypit"
2. Orgaaninen annos
Se muodostaa noin 30% luumatriisista. Tätä orgaanista osaa edustavat pääasiassa proteiinit, tarkemmin sanottuna erityyppiset kollageenit. Tyypin I kollageenia on eniten (95% koko orgaanisesta osasta), mutta myös tyypin IV kollageenia (5%) ja joskus tyypin III jälkiä havaitaan. Kollageenikuitujen orientaatiosta riippuen luumatriisi voi olla luonteeltaan laminaarinen, ei-laminaarinen ja osteoninen tai samankeskinen laminaarinen.
Kollageenin lisäksi luumatriisin orgaanisesta osasta löytyy myös muita proteiineja, vaikkakin paljon pienemmässä osassa. Tässä on luettelo tärkeimmistä:
- Osteokalsiini: hormonaalinen proteiini (hormoni), jonka läsnäolo veressä korreloi luunmuodostuskertoimen kanssa.
- Osteonektiini: fosfoproteiini, joka on vuorovaikutuksessa luumatriisin kollageenin ja epäorgaanisten suolojen kanssa.
- Trombospondiini: eritysproteiini, jolla on antiangiogeenisiä ominaisuuksia, eli se estää uusien verisuonten muodostumisen olemassa olevista.
- Alkalinen fosfataasi: vastaa defosforylaatioprosessista molekyylitasolla.
Luun soluosa
Jätämme luumatriisin nimeämään lyhyesti sen 2% luukudoksen muodostavasta soluaineesta. Ensin meillä on osteoprogenitorisolut, jotka erottuvat kehityksessään muiksi solutuotteiksi, jotka ovat hyödyllisiä luun tuotannossa.
Kiinnostavat myös osteoblastit, luusolut, jotka ovat vastuussa juuri kuvaamamme luumatriisin erittämisestä. Ne pystyvät syntetisoimaan hydroksiapatiittikiteitä, jotka, kuten olemme jo sanoneet, koostuvat kalsiumista ja fosfaatista. On utelias tietää, että osteoblastit, kuten melkein minkä tahansa muun tyyppiset solut, säilyttävät kyvyn replikoitua itse, mutta tämä ei ole mahdollista ajan myötä, koska ne ovat "lukittuina" kiinteään matriisiin, jonka he itse ovat syntetisoida.
Osteosyytit tulevat esiin täällä, ja ne edustavat yli 90% luukudoksen soluista.. Ne muodostuvat osteoblasteista (jotka puolestaan ovat peräisin osteoprogenitorisoluista) ja niiden työstä koostuu luumatriisin ylläpitämisestä joko syntetisoimalla uusia materiaaleja tai resorptiolla itse. Koska heidän kykynsä varastoida tai vapauttaa luukalsiumia veressä, heidän katsotaan osallistuvan aktiivisesti kehon aineenvaihduntaan ja mineraalitasapainoon.
Viimeisessä paikassa meillä on osteoklastit, monituumaiset solut, jotka hajottavat ja imevät luukudosta uudelleen. Luumateriaalin tuhoaminen (ja se onkin) saattaa tuntua haitalliselta, mutta Kun kehosta puuttuu tietyille fysiologisille prosesseille välttämättömiä mineraaleja, joskus ei ole muuta vaihtoehto.
Luu matriisi ei ole vesitiivis
Kuten olemme aiemmin sanoneet, luumatriisi muuttuu jatkuvasti. Normaalisti matriisin synteesi- ja resorptioprosessi on tasapainossa, ja sitä välittävät aineet, kuten hormoni lisäkilpirauhasen (PTH), kalsitoniinin, estrogeenien, D-vitamiinin, erilaiset sytokiinit ja muut paikalliset tekijät (prostaglandiinit).
Luumassan huippu sijaitsee ihmislajissa yli 30 vuoden ajan, koska tähän asti tapahtuu luun kasvu tai mikä on sama, matriisisynteesinopeus on suurempi kuin resorptio. Täältä syntyy fysiologinen "tasanne", joka kestää noin 10 vuotta, mutta iän myötä yhä useampi luumatriisi tuhoutuu ja syntesoituu vähemmän.
40-vuotiaista lähtien vuosittain menetetään 0,3-0,5% luumatriisista. Naisilla tila kiihtyy kohtuuttomalla tavalla vaihdevuosien aikana sukupuolihormonit, mikä tarkoittaa luuhäviötä jopa 5% vuodessa (vaikka se onkin myöhemmin vakauttaa).
Kuten jo epäilet, tämä luun ikääntyminen johtaa enemmän kuin minkä tahansa iäkkään ihmisen tiedossa olevaan patologiaan: osteoporoosi. Tämä tila on yleinen ikääntyvässä väestössä, mutta se on epäilemättä kliininen tapahtuma, jolla on ilmaantuvuutta paljon korkeampi naisilla, johtuen liiallisesta luun resorptiosta, joka tapahtuu 5-7 vuoden aikana vaihdevuodet.
On arvioitu, että 80% yli 80-vuotiaista naisista kärsii osteoporoosista, kun taas yli 70-vuotiaiden vanhusten miesten esiintyvyys heilahtelee 11,3%. Ei ole yllättävää, että suurin osa lonkkamurtumista ja muista vakavista vammoista tapahtuu ihmisillä korkea ikä: kun luut ovat hauraita, kukin putoaminen voi vakavasti vaarantaa nivelen koskemattomuuden yksilö.
Jatkaa
Emme halua päättää hapan muistiinpanoon, koska prosessin kehitys on yhtä tärkeää kuin sen lopputulos. Luumatriisissa on äärettömän salaisuuksia, ja epäilemättä se on anatomisesta ja fysiologisesta näkökulmasta todella kiehtova aineiden ryhmittymä. Kuinka epäillä esimerkiksi, että kalsiumin puute elimistössä voi aiheuttaa luusolujen aktiivisen hajoamisen luusoluissa?
Kuten olette nähneet, mikään ihmisessä ei ole kiinteää, vaikka jäykkä ja tuhoutumaton se saattaa tuntua. Kuten kaikki meidät määrittelevät kudokset, myös luissa tapahtuu dramaattisia muutoksia, jotka perustuvat yksilön kehitykseen, ympäristöolosuhteisiin, sisäiseen homeostaasiin ja moniin muihin tekijöihin.
Bibliografiset viitteet:
- Luu matriisi ja konsolidointi, Medwave. Nouto 25. helmikuuta klo https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
- Urheilun anatomisten ja fysiologisten perusteiden moduuli: luut. Nouto 25. helmikuuta klo http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
- Journal of Osteoporosis and Mineral Metabolism: Osteoporoosi. Määritelmä. Epidemiologia. Nouto 25. helmikuuta klo http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.