Promet kosti: pomen in biološka osnova
Kljub značilni trdoti in odpornosti kost ni statično tkivo, pač pa se stalno spreminja in neprestano popravlja. Ta proces se imenuje "preoblikovanje kosti".
NE POZABITE:
- Ta ciklični proces, v katerem se odstrani najstarejša kost, ki se nadomesti z drugim, mlajšim tkivom, se imenuje promet ali preoblikovanje kosti.
- Govorimo o osteogenezi, ki kaže na tvorbo kostnega tkiva; reapsorpcije, ki kaže na njen razpad.
- Vsako leto se obnovi približno 10% naše celotne kostne mase.
Pod fino endokrino kontrolo se postopki preoblikovanja spreminjajo s spreminjanjem strukture kostnega tkiva na podlagi zahtev.
Odgovorni za obnovo kosti sta dve vrsti celic, imenovanih osteoklasti in osteoblasti. Prvi, polinuklearni in bogat z mikrovili, izloča proteolitične kisline in encime, ki z uničevanjem kostnega matriksa sproščajo minerale, ki jih vsebujejo.
Erozivno delovanje osteoklasta se kaže v nastanku Howship vrzeli. Ko se oblikuje prva reža, se osteoklast loči od matriksa in se premakne s ameboidnim gibanjem na del kosti, ki se stika s tistim, ki se samo reabsorbira. Tu se spet drži in oblikuje še eno vrzel.
Zahvaljujoč temu postopku se iz kosti vsak dan odstrani približno 500 mg kalcija (0, 05% celotnega kalcija). Poleg tega lahko različne populacije osteoklastov v času potrebe reabsorbirajo celo velike dele kosti v relativno kratkem času.
Po procesu erozije kosti posežejo osteoblasti, celice z diametralno nasprotnimi funkcijami. Dejansko zagotavljajo tvorbo in odlaganje organskega matriksa v votline, ki nastanejo zaradi kataboličnega delovanja osteoklastov.
Takoj, ko ta matrika doseže zadostno debelino, se z lahkoto mineralizira, zahvaljujoč interpoziciji kalcija. Ta proces mineralizacije traja več mesecev, med katerimi se postopoma povečuje gostota nove kosti.
Tako se osteogeneza pojavlja v dveh fazah:
- tvorba matriksa (osteoid);
- matrična mineralizacija.
Zakaj je promet s kostmi pomemben?
- Za popravilo mikrofrakture, ki jo povzročajo normalni napori
- Za krepitev kostnega tkiva kot odziv na ustrezne dražljaje
- Za uravnavanje koncentracije kalcija in fosforja v plazmi
Kaj uravnava aktivnost teh celic, ki dajejo prednost osteoblastnemu ali osteoklastnemu delovanju?
Postopek je precej zapleten in razume ga, da ima trdno osnovo za učenje in zdravljenje bolezni, pri katerih obstaja izguba ravnotežja med osteoblastnim in osteoklastičnim delovanjem, kot so osteoporoza in kostne metastaze.
Zdravila prihodnosti bodo delovala tako, da bodo regulirala transkripcijo nekaterih genov za spodbujanje aktivnosti osteoblastov in apoptoze (celične smrti) osteoklastov.
Glavni prilagoditveni faktorji vključujejo:
- a- raven kalcija v krvi
- b- mehanska obremenitev zaradi sile težnosti in mišične mehanske obremenitve
Okostje se odzove na telesno aktivnost, na napetost mišic in na silo gravitacije s krepitvijo; po drugi strani pa slabi.
Hormonski vpliv in drugi dejavniki
Čeprav je dolžina kosti v odrasli dobi konstantna, kostno tkivo še naprej gosti aktivno celično populacijo, ki jo ohranja v stanju dinamičnega ravnovesja. Različni hormoni vplivajo na tvorbo kosti, rast in preoblikovanje, kar stimulira bodisi osteoblaste ali osteoklaste.
| Calciotropic hormoni: posebej uravnavajo homeostazo kalcija | |
| obščitnice | zmanjšuje trdnost kosti (stimulira osteoklastno resorpcijo) |
| kalcitonin | poveča trdnost kosti (zavira osteoklastno resorpcijo) |
| VITAMIN D: | po aktivaciji v jetrih in ledvicah poveča absorpcijo kalcija in fosforja v črevesju in zmanjša njegovo izločanje z urinom. |
| Sistemsko aktivni hormoni : vplivajo na presnovo kosti | |
| androgen: | povečujejo ga |
| estrogeni: | povečujejo ga (zato so ženske po menopavzi bolj nagnjene k osteoporozi) |
| Hormoni ščitnice | povečujejo ga, v sinergiji z GH, če pa so prisotni v presežku, ga zmanjšajo |
| GH: | spodbuja rast skeletov v otroštvu in adolescenci; presežek v juvenilni starosti določa gigantizem (napaka šarma), medtem ko v odrasli dobi povzroča akromegalijo (povečanje kosti je vidno predvsem v okončinah in obrazu). |
| IGF-1 in IGF-2 | rastni faktorji, ki skupaj z insulinom in v sinergiji z GH povečujejo gostoto kosti in stopnjo rasti |
| prolaktin: | poveča sintezo aktivnega vitamina D, spodbuja absorpcijo črevesja v črevesu in tako poveča količino mineralov, ki so na voljo za proizvodnjo mleka |
| glukokortikoidi | Uničijo kostni matriks z indukcijo osteopenije |
Poleg signalov endokrinega izvora so kosti občutljive tudi na mehanske dražljaje. Tkanina, ki jih sestavlja, se pozitivno odziva na dražljaje, ki jih povzročajo obremenitvene dejavnosti (dela in športi, ki povzročajo stisne napetosti na kosti, kot so nogomet, ples, tek, manj kolesarjenja in plavanja).
Ravno nasprotno, podaljšano imobilizacijo (npr. Po zloma) spremlja redčenje kostnega tkiva. To pojasnjuje, zakaj nekateri športi, vključno s plesom, preprečujejo nastanek osteoporoze pri starejših.
Obstajajo tudi lokalni dražljaji, ki so zaupani določenim kurirjem, kot so transformacijski rastni faktor (transformating growth factor) -ß (TGF-ß) in insulinu podobni rastni faktorji (IGF), ki jih proizvajajo osteoblasti in spodbujajo njihovo aktivnost.
Upoštevajte, na sliki, najdebelejšo puščico pod genetskimi dejavniki, da poudarite večjo težo tega elementa na drugih. vloga genetike pri variabilnosti mineralne mase kosti (BMD) med posamezniki je merljiva na okoli 60-70% (razširjenost osteoporoze je večja pri belih in azijskih posameznikih kot med tistimi v črni rasi).
