Macierz kostna: co to jest, składniki i cechy

Kości to sztywne narządy tworzące szkielet wewnętrzny kręgowców. Jego główną funkcją jest zapewnienie żywym istotom ochrony, zdolności poruszania się, wsparcia, produkcji production komórki krwi (hematopoeza) oraz magazynowanie i uwalnianie minerałów w oparciu o fizjologiczne wymagania organizm.

Wraz z mięśniami i ścięgnami zestaw kości u ludzi tworzy to, co znamy jako „układ ruchu”. Mięśnie prążkowane kurczą się do woli w oparciu o dyrektywy mózgu i ponieważ są one przyłączone do kości, działa jak dźwignia do wykonywania ruchów, które chcemy wykonać w dowolnym momencie kostka do gry.

Ludzie mają łącznie 206 kości. 80 z nich jest częścią szkieletu osiowego, centralnej osi ciała, a 126 tworzy nasze kończyny. Poza podstawową osteologią, którą już poznaliśmy przy innych okazjach, dzisiaj przedstawiamy fragment tkanki kości o ogromnym zainteresowaniu na poziomie anatomicznym i klinicznym: wiedzieć wszystko o macierzy kostnej.

• Powiązany artykuł: „4 najważniejsze choroby układu kostnego”

Uogólnienia tkanki kostnej

Tkanka kostna wraz ze szpikem kostnym i innymi tkankami łącznymi nadaje kościom strukturę i funkcjonalność.. Z kolei definiuje się to jako organizację tkanki o charakterze łącznym, złożoną z komórek i zwapniałych nieożywionych elementów, które tworzą to, co znamy jako macierz zewnątrzkomórkową kości.

Ponieważ postrzegamy je jako twarde i odporne, wierzymy, że kości są sztywne fizjologicznie i nie ulegają zmianom w czasie: nic nie może być dalsze od prawdy. Tkanka kostna jest twarda, ale też niezwykle plastyczna, gdyż wykazuje metabolizm wysoce złożona resorpcja i naprawa za pośrednictwem jonów, komórek, hormonów, białek i czynników odżywcze. Zdarzają się przypadki, w których urazy i urazy są zbyt agresywne, aby kość mogła zostać naprawiona, ale w większości przypadków tkanka kostna może zostać wymieniona po złamaniu.

Tkanka kostna składa się z 2% komórek i 98% substancji pozakomórkowych, czyli macierz kostna. Chociaż poświęcimy kilka uwag końcowych na poznanie komórek kości, tym razem skupiamy się na tym, co je otacza.

Czym jest macierz kostna?

Macierz kostna jest charakterystycznym składnikiem kości, ponieważ nadaje jej właściwości anatomiczne i fizjologiczne. Składa się z 65-70% soli nieorganicznych (minerały) i 30-35% substancji organicznych. W kolejnych wierszach opowiadamy o szczegółach obu elementów.

1. Porcja nieorganiczna

Mineralna część matrycy nadaje kościom zdolność magazynowania, odporności i ochrony. Materiał nieorganiczny objęty tą sekcją składa się z osadów fosforanu wapnia, w postaci substancji znanej jako hydroksyapatyt. Kryształy apatytu mają długość około 40 nanometrów i mają kształt sześciokątnego pryzmatu, często bardzo rozwiniętego na ścianach piramid. Jak już wiesz, mają biało-żółtawy kolor.

Jak już powiedzieliśmy, matryca nieorganiczna stanowi około 70% suchej masy kości. 99% wapnia, 85% fosforu i 40-60% sodu i magnezu, których potrzebuje organizm, jest w całości magazynowane w naszym szkielecie. Nie idąc dalej, dzięki naszym kościom człowiek „magazynuje” w nas 1-1,2 kilograma czystego wapnia. Ten minerał jest niezbędny do skurczu mięśni, przekazywania sygnałów nerwowych, wchłaniania witaminy B12, stymulacji wydzielania hormonów i wielu innych.

• Możesz być zainteresowany: „Główne typy komórek ludzkiego ciała”

2. Porcja organiczna

Stanowi około 30% macierzy kostnej. Ta sekcja organiczna jest reprezentowana głównie przez białka, a dokładniej przez różne rodzaje kolagenu. Kolagen typu I jest najbardziej obecny (95% całkowitej części organicznej), ale obserwuje się również ślady kolagenu typu IV (5%) i sporadycznie typu III. W zależności od orientacji włókien kolagenowych, macierz kostna może mieć charakter laminarny, nielaminarny i osteoniczny lub koncentryczny laminarny.

Oprócz kolagenu w organicznej części macierzy kostnej znajdziemy również inne białka, choć w znacznie mniejszej proporcji. Oto lista najważniejszych z nich:

• Osteokalcyna: białko o charakterze hormonalnym (hormon), którego obecność we krwi jest skorelowana ze współczynnikiem kościotworzenia.
• Osteonektyna: fosfoproteina, która oddziałuje z kolagenem i solami nieorganicznymi w macierzy kostnej.
• Trombospondyna: białko wydzielnicze o właściwościach antyangiogennych, czyli hamujące powstawanie nowych naczyń krwionośnych z już istniejących.
• Fosfataza alkaliczna: odpowiedzialna za proces defosforylacji na poziomie molekularnym.

Komórkowa część kości

Pozostawiamy macierz kostną, aby pokrótce nazwać te 2% materii komórkowej, która tworzy tkankę kostną. Najpierw mamy komórki osteoprogenitorowe, które podczas swojego rozwoju różnicują się w inne ciała komórkowe przydatne do produkcji kości.

Dużym zainteresowaniem cieszą się również osteoblasty, komórki kostne odpowiedzialne za wydzielanie macierzy kostnej, które właśnie opisaliśmy. Są zdolne do syntezy kryształów hydroksyapatytu, które, jak już powiedzieliśmy, składają się z wapnia i fosforanu. Ciekawe, że osteoblasty, jak prawie każdy inny typ komórek, zachowują zdolność do samoreplikacji sami, ale z czasem nie jest to możliwe, ponieważ są „zamknięci” w solidnej matrycy, którą sami syntetyzować.

Tutaj w grę wchodzą osteocyty, stanowiące ponad 90% komórek w tkance kostnej.. Powstają z osteoblastów (które z kolei pochodzą z komórek osteoprogenitorowych) i ich pracy polega na utrzymaniu macierzy kostnej poprzez syntezę nowych materiałów lub resorpcję sami. Ze względu na ich zdolność do magazynowania lub „uwalniania” wapnia z kości do krwi, uważa się, że aktywnie uczestniczą w metabolizmie i równowadze mineralnej organizmu.

Na ostatnim miejscu mamy osteoklasty, komórki wielojądrowe, które degradują i ponownie wchłaniają tkankę kostną. Niszczenie materiału kostnego może wydawać się szkodliwe (i tak naprawdę jest), ale Kiedy w organizmie brakuje minerałów niezbędnych do pewnych procesów fizjologicznych, czasami nie ma innych opcja.

Macierz kostna nie jest wodoszczelna

Jak powiedzieliśmy wcześniej, macierz kostna ulega ciągłym zmianom. Normalnie proces syntezy i resorpcji matrycy jest zrównoważony, a pośredniczą w nim substancje takie jak hormon przytarczyce (PTH), kalcytonina, estrogeny, witamina D, różne cytokiny i inne czynniki lokalne (prostaglandyny).

Szczyt masy kostnej przypada na gatunek ludzki powyżej 30 lat, ponieważ do tego momentu dochodzi do wzrostu kości, a co za tym idzie, szybszej syntezy macierzy niż resorpcji. Stąd powstaje fizjologiczne „plateau”, które trwa około 10 lat, ale z wiekiem coraz więcej macierzy kostnej ulega zniszczeniu, a mniej jest syntetyzowane.

Od 40 roku życia co roku traci się 0,3-0,5% macierzy kostnej. U kobiet stan ulega gwałtownemu przyspieszeniu w okresie menopauzy, z powodu drastycznego spadku hormonów płciowych, co powoduje utratę masy kostnej do 5% rocznie (choć później ustabilizować).

Jak już można się domyślać, starzenie się kości przekłada się na patologię bardziej niż znaną każdemu starszemu człowiekowi: osteoporozę. Ten stan jest powszechny w starzejącej się populacji, ale niewątpliwie jest to zdarzenie kliniczne o częstości występowania znacznie wyższe u kobiet, ze względu na nadmierną resorpcję kości, która pojawia się w ciągu 5-7 lat po menopauzie.

Szacuje się, że 80% kobiet po 80. roku życia cierpi na osteoporozę, natomiast rozpowszechnienie wśród starszych mężczyzn w wieku powyżej 70 lat oscyluje na poziomie 11,3%. Nic dziwnego, że większość złamań szyjki kości udowej i innych poważnych urazów występuje u osób z zaawansowany wiek: kiedy kości są kruche, każdy upadek może poważnie naruszyć integralność kości indywidualny.

Wznawianie

Nie chcemy kończyć na kwaśnym tonie, ponieważ rozwój procesu jest równie ważny jak jego wynik. Macierz kostna kryje w sobie nieskończoność tajemnic i bez wątpienia jest to naprawdę fascynujący konglomerat substancji z anatomicznie i fizjologicznego punktu widzenia. Jak na przykład podejrzewać, że niedobór wapnia w organizmie może spowodować aktywną degradację macierzy kostnej przez komórki kostne?

Jak widzieliście, nic w człowieku nie jest nieruchome, jakkolwiek sztywne i niezniszczalne może się wydawać. Jak wszystkie tkanki, które nas definiują, kości ulegają drastycznym zmianom wynikającym z indywidualnego rozwoju, warunków środowiskowych, wewnętrznej homeostazy i wielu innych czynników.

Odniesienia bibliograficzne:

• Macierz i konsolidacja kości, Medwave. Odebrany 25 lutego o godz https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Moduł anatomicznych i fizjologicznych podstaw sportu: kości. Odebrany 25 lutego o godz http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Journal of Osteoporosis and Mineral Metabolism: Osteoporoza. Definicja. Epidemiologia. Odebrany 25 lutego o godz http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.