Obnova kosti

Kostni promet: pomen in biološka podlaga

Kljub značilni trdoti in trdnosti kost ni statično tkivo, ampak se nenehno spreminja in se nenehno popravlja, kar imenujemo "preoblikovanje kosti".

Spomnite se:

Kostni promet ali preoblikovanje je opredeljeno kot ciklični proces, pri katerem se starejša kost odstrani, da se nadomesti z drugim mlajšim tkivom.
O osteogenezi govorimo, da označuje nastanek kostnega tkiva; reabsorpcije, kar kaže na njen razpad.
Vsako leto se obnovi približno 10% celotne kostne mase.

Pod natančnim endokrinim nadzorom postopki preoblikovanja sledijo drug drugemu s spreminjanjem strukture kostnega tkiva glede na zahteve.

Za obnovo kosti sta odgovorni dve vrsti celic, imenovani osteoklasti in osteoblasti. Prvi, polinuklearni in bogati z mikrovili, izločajo proteolitične kisline in encime, ki z uničenjem kostnega matriksa sproščajo minerale, ki jih vsebuje.

Erozivno delovanje osteoklasta se kaže z nastankom Howship lacuna. Nastala prva vrzel, se osteoklast loči od matriksa in se z ameboidnim gibanjem premakne na del kosti, ki meji na tisto, ki se je pravkar absorbirala.

Zahvaljujoč temu postopku se iz kosti dnevno odstrani približno 500 mg kalcija (0,05% celotnega kalcija) .Po potrebi lahko različne populacije osteoklastov v relativno kratkem času ponovno absorbirajo celo velike dele kosti.

Po procesu erozije kosti se vmešajo osteoblasti, celice z diametralno nasprotnimi funkcijami. Pravzaprav zagotavljajo nastanek in odlaganje organskega matriksa v votlinah, ki nastanejo zaradi katabolnega delovanja osteoklastov.

Takoj ko ta matrika doseže zadostno debelino, se zaradi vmešavanja kalcija zlahka mineralizira, ta proces mineralizacije traja več mesecev, med katerimi se gostota nove kosti postopoma povečuje.

Osteogeneza torej poteka v dveh fazah:

nastanek matriksa (osteoid);
mineralizacija matriksa.

Zakaj je obnova kosti pomembna?

Za popravilo stresnih mikrolomov, ki jih povzroči normalna telesna obremenitev
Okrepiti kostno tkivo kot odziv na ustrezne dražljaje
Za uravnavanje ravni kalcija in fosforja v plazmi

Kaj uravnava aktivnost teh celic in daje prednost osteoblastnemu ali osteoklastičnemu delovanju?

Postopek je precej zapleten in njegovo temeljito razumevanje pomeni imeti trdno podlago, na podlagi katere lahko začnemo spoznavati in zdraviti bolezni, pri katerih pride do izgube ravnovesja med osteoblastnim in osteoklastičnim delovanjem, kot pri osteoporozi in kostnih metastazah.

Zdravila prihodnosti bodo delovala z regulacijo transkripcije določenih genov v prid aktivnosti osteoblastov in apoptozi (celični smrti) osteoklastov.

Glavni regulativni dejavniki vključujejo:

a- raven kalcija v krvi
b- mehanska obremenitev zaradi sile teže in mišičnih mehanskih obremenitev

Okostje se na telesno vadbo, mišično stimulacijo in gravitacijo odziva tako, da se okrepi; obratno oslabi.

Hormonski vpliv in drugi dejavniki

Čeprav je dolžina kosti v odrasli dobi konstantna, kost še naprej goji aktivno populacijo celic, kar jo ohranja v stanju dinamičnega ravnovesja. Različni hormoni vplivajo na nastanek, rast in preoblikovanje kosti s spodbujanjem osteoblastov ali osteoklastov.

Kalcijevi hormoni: posebej uravnavajo homeostazo kalcija PARATORMON zmanjšuje trdnost kosti (spodbuja osteoklastično resorpcijo) KALCITONIN poveča moč kosti (zavira osteoklastično resorpcijo) VITAMIN D:

po aktiviranju v jetrih in ledvicah poveča absorpcijo kalcija in fosforja v črevesju ter zmanjša njegovo izločanje z urinom

Sistemsko aktivni hormoni: vplivajo na presnovo kosti ANDROGENI: ga povečajo ESTROGENI:

povečujejo (zato so ženske po menopavzi bolj nagnjene k osteoporozi)

ŠČITNI HORMONI

ga povečujejo v sinergiji z GH, če pa je prisoten v presežku, ga zmanjšujejo

GH:

spodbuja rast okostja v otroštvu in adolescenci; presežek v mladosti povzroča gigantizem (okvara pritlikavosti), v odrasli dobi pa povzroča akromegalijo (povečanje kosti je očitno predvsem na okončinah in obrazu).

IGF-1 in IGF-2

rastnih faktorjev, ki skupaj z insulinom in v sinergiji z GH povečujejo kostno gostoto in rast

PROLACTIN:

poveča sintezo aktivnega vitamina D, kar spodbuja črevesno absorpcijo kalcija in s tem povečuje količino mineralov, ki so na voljo za proizvodnjo mleka

GLUKOKORTIKOIDI Uničujejo kostni matriks in povzročajo osteopenijo

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 (delo in šport, ki povzročajo stiskalne obremenitve na kosti, kot so nogomet, ples, tek, še manj kolesarjenje in plavanje).

Nasprotno, dolgotrajno imobilizacijo (na primer po zlomu) spremlja redčenje kostnega tkiva. To pojasnjuje, zakaj nekateri športi, vključno s plesom, preprečujejo pojav osteoporoze pri starejših.

Obstajajo tudi lokalni dražljaji, zaupani določenim glasnikom, na primer transformacijski rastni faktor (TGF-ß) in inzulinu podobni rastni faktorji (IGF), ki jih proizvajajo osteoblasti in spodbujajo njihovo aktivnost.

Upoštevajte, da je na sliki debelejša puščica pod genetskimi dejavniki, ki poudarja večjo težo tega elementa na drugih. Vloga genetike pri variabilnosti kostne mineralne mase (BMD) med posamezniki je merljiva okoli 60-70%.