Коштана матрица: шта је то, компоненте и карактеристике

Кости су крути органи који чине ендоскелет кичмењака. Његова главна функција је да живим бићима пружи заштиту, способност кретања, подршку, производњу крвних зрнаца (хематопоеза) и складиштење и ослобађање минерала на основу физиолошких захтева организам.

Заједно са мишићима и тетивама, скуп костију код човека чини оно што ми знамо као „локомоторни систем“. Попречно пругаста мускулатура се уговара према вољи на основу упутстава мозга и како је причвршћена за кости, делује као полуга за извођење покрета које желимо да изведемо у било ком тренутку коцке.

Људи имају укупно 206 костију. Њих 80 је део аксијалног скелета, централне осе тела, а 126 чине наше удове. Поред основне остеологије која је већ истраживана у другим приликама, данас вам доносимо ткивни део кости од огромног интереса на анатомском и клиничком нивоу: знати све о коштаном матриксу.

• Повезани чланак: „4 најважније болести коштаног система“

Генералности коштаног ткива

Коштано ткиво, заједно са коштаном сржи и осталим везивним ткивима, даје структуру и функционалност костима.

. Са своје стране, ово је дефинисано као ткивна организација коњунктивне природе која се састоји од ћелија и калцификованих неживих елемената, који чине оно што ми знамо као екстрацелуларни коштани матрикс.

Док их доживљавамо као тврде и отпорне, верујемо да су кости физиолошки круте и да временом не пролазе кроз промене: ништа не може бити даље од истине. Коштано ткиво је тврдо, али такође и изузетно пластично, јер показује метаболизам изузетно сложена ресорпција и поправка посредована јонима, ћелијама, хормонима, протеинима и факторима нутритивна. Постоје случајеви у којима су повреде и трауме превише агресивни да би се кост поправила, али, у већини случајева, коштано ткиво је способно да се замени након прелома.

Коштано ткиво састоји се од 2% ћелија и 98% ванћелијских супстанци, односно коштани матрикс. Иако ћемо посветити неколико завршних нота како бисмо познавали ћелије костију, овог пута се фокусирамо на оно што их окружује.

Шта је коштани матрикс?

Коштана матрица то је карактеристична компонента кости, јер јој даје њене анатомске и физиолошке квалитете. Састоји се од 65-70% неорганских соли (минерала) и 30-35% органских супстанци. У наредним редовима ћемо вам рећи посебности оба елемента.

1. Неоргански део

Минерални део матрице је оно што костима омогућава складиштење, отпор и заштиту. Неоргански материјал обухваћен овим одељком састоји се од наслага калцијум-фосфата, у облику супстанце познате као хидроксиапатит. Кристали апатита дугачки су око 40 нанометара и облика су хексагоналне призме, често са великим развојем на лицима пирамиде. Као што већ знате, имају беличасто-жућкасту боју.

Као што смо већ рекли, неоргански матрикс представља приближно 70% суве тежине костију. 99% калцијума, 85% фосфора и 40-60% натријума и магнезијума потребних телу је у потпуности ускладиштено у нашем скелету. Не идући даље, захваљујући нашим костима, људска бића у нама „складиште“ 1-1,2 килограма чистог калцијума. Овај минерал је неопходан за контракцију мишића, пренос нервних сигнала, апсорпцију витамина Б12, стимулацију хормоналних секрета и још много тога.

• Можда ће вас занимати: „Главни типови ћелија људског тела“

2. Органски део

Приближно чини 30% коштаног матрикса. Овај органски део представљају углавном протеини, тачније, различите врсте колагена. Колаген типа И је онај са највећим присуством (95% укупног органског дела), али се такође примећују трагови колагена типа ИВ (5%), а повремено и типа ИИИ. У зависности од оријентације колагених влакана, коштани матрикс може по својој природи бити ламинарни, неламинарни и остеонски или концентрични ламинарни.

Поред колагена, у органском делу коштане матрице налазимо и друге протеине, мада у знатно мањем уделу. Ево листе најважнијих:

• Остеокалцин: протеин хормонске природе (хормон) чије је присуство у крви у корелацији са коефицијентом формирања костију.
• Остеонектин: фосфопротеин који комуницира са колагеном и неорганским солима у коштаном матриксу.
• Тромбоспондин: секреторни протеин са антиангиогеним могућностима, односно инхибира стварање нових крвних судова из постојећих.
• Алкална фосфатаза: одговорна за процес дефосфорилације на молекуларном нивоу.

Ћелијски део кости

Остављамо коштани матрикс да укратко именујемо 2% ћелијске материје која чини коштано ткиво. Прво имамо остеопрогениторне ћелије, који се током свог развоја диференцирају у друга ћелијска тела корисна за производњу костију.

Такође су од великог интереса остеобласти, коштане ћелије одговорне за лучење коштане матрице коју смо управо описали. Способни су да синтетишу кристале хидроксиапатита који су, као што смо већ рекли, сачињени од калцијума и фосфата. Занимљиво је знати да остеобласти, као и скоро сваки други тип ћелија, задржавају способност да се реплицирају сами, али то временом није могуће јер су „закључани“ у чврсту матрицу коју и сами синтетишу.

Овде наступају остеоцити, који представљају више од 90% ћелија у коштаном ткиву.. Они се формирају од остеобласта (који заузврат потичу од остеопрогениторних ћелија) и њиховог рада састоји се од одржавања коштаног матрикса, било синтезом нових материјала или ресорпцијом себе. Због њихове способности да складиште или „пуштају“ коштани калцијум у крв, сматра се да активно учествују у метаболизму тела и равнотежи минерала.

На последњем месту које имамо остеокласти, мултинуклеарне ћелије које разграђују и реапсорбују коштано ткиво. Можда се чини контрапродуктивним уништавањем коштаног материјала (и заиста јесте), али, Када у телу недостају минерали неопходни за одређене физиолошке процесе, понекад не постоји други опција.

Коштана матрица није водонепропусна

Као што смо раније рекли, коштани матрикс се непрестано мења. Обично је процес синтезе и ресорпције матрикса уравнотежен, а посредују га супстанце као што је хормон паратиреоидни (ПТХ), калцитонин, естрогени, витамин Д, разни цитокини и други локални фактори (простагландини).

Врхунац коштане масе налази се у људској врсти током 30 година, јер до овде долази до раста костију, или што је исто, веће брзине синтезе матрикса од ресорпције. Одавде се ствара физиолошка „висораван“ која траје око 10 година, али како старемо, све више и више коштане матрице се уништава, а све мање синтетише.

Од 40. године старости, сваке године се изгуби 0,3-0,5% коштаног матрикса. Код жена се стање убрзава прекомерно током менопаузе, услед драстичног пада полних хормона, што доводи до стопе губитка костију до 5% годишње (иако је то касније стабилизовати).

Као што можда већ сумњате, ово старење кости претвара се у патологију више него што је позната било којој старијој особи: остеопорозу. Ово стање је често у популацији која стари, али је несумњиво клинички догађај са учесталошћу много већа код жена, због претјеране ресорпције костију која се јавља у 5-7 година након менопаузе.

Процењује се да 80% жена старијих од 80 година пати од остеопорозе, док преваленција код старијих мушкараца старијих од 70 година осцилира 11,3%. Није изненађујуће што се већина прелома кука и других озбиљних повреда јавља код људи са поодмакло доба: када су кости крхке, сваки пад може озбиљно угрозити интегритет појединац.

Резиме

Не желимо да завршимо кисело, јер је развој процеса важан колико и његов исход. У коштаној матрици налази се бесконачност тајни и, без сумње, то је заиста фасцинантна конгломерација супстанци са анатомског и физиолошког становишта. Како сумњати, на пример, да би недостатак калцијума у ​​телу могао проузроковати да се коштане матрице активно разграђују у коштаним ћелијама?

Као што сте видели, ништа у човеку није непокретно, ма колико изгледало круто и неуништиво. Као и сва ткива која нас дефинишу, кости се подвргавају драстичним променама заснованим на индивидуалном развоју, условима околине, унутрашњој хомеостази и многим другим факторима.

Библиографске референце:

• Коштана матрица и консолидација, Медваве. Подигнуто 25. фебруара у https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Модул анатомских и физиолошких основа спорта: кости. Подигнуто 25. фебруара у http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Јоурнал оф Остеопоросис анд Минерал Метаболисм: Остеопоросис. Дефиниција. Епидемиологија. Подигнуто 25. фебруара у http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.