Promet kostiju: važnost i biološka osnova
Unatoč karakterističnoj tvrdoći i otpornosti, kost nije statično tkivo, nego se kontinuirano mijenja i kontinuirano popravlja. Taj se proces naziva "pregradnja kostiju".
ZAPAMTITE:
- To se naziva promet ili remodeliranje kostiju u tom cikličkom procesu u kojem se najstarija kost uklanja da bi se zamijenila s drugim mlađim tkivom.
- Govorimo o osteogenezi da bismo ukazali na formiranje koštanog tkiva; reapsorpcije kako bi se ukazalo na njegovu dezintegraciju.
- Svake se godine obnavlja oko 10% naše ukupne koštane mase.
Pod finom endokrinom kontrolom, procesi remodeliranja slijede jedni druge modificiranjem strukture koštanog tkiva na temelju zahtjeva
Odgovorni za obnovu kostiju su dvije vrste stanica, nazvane osteoklasti i osteoblasti. Bivši, polinuklearni i bogati mikrovilijama, izlučuje proteolitičke kiseline i enzime koji, uništavajući koštani matriks, oslobađaju minerale koji se u njemu nalaze.
Erozivno djelovanje osteoklasta manifestira se formiranjem Howship jaza. Jednom kada se formira prvi jaz, osteoklast se odvoji od matrice, krećući se ameboidnim pokretom na dijelu kosti koja se susreće s onom što se samo reapsorbira. Ovdje se ponovno pridržava i tvori još jednu prazninu.
Zahvaljujući tom postupku, dnevno se iz kostiju uklanja oko 500 mg kalcija (0, 05% ukupnog kalcija). Štoviše, u vrijeme potrebe, različite populacije osteoklasta mogu reapsorbirati čak i velike dijelove kosti u relativno kratkom vremenu.
Slijedeći proces erozije kosti, osteoblasti interveniraju, stanice s dijametralno suprotnim funkcijama. Zapravo, oni jamče stvaranje i odlaganje organskog matriksa u šupljinama koje nastaju kataboličkim djelovanjem osteoklasta.
Čim ova matrica dostigne dovoljnu debljinu, ona se lako mineralizira zahvaljujući interpoziciji kalcija. Ovaj proces mineralizacije traje mjesecima, tijekom kojih se gustoća nove kosti postupno povećava.
Dakle, osteogeneza se odvija u dvije faze:
- stvaranje matriksa (osteoid);
- mineralizacija minerala.
Zašto je koštani promet važan?
- Za popravak mikrofraktura izazvanih stresom uzrokovanih normalnim fizičkim naporom
- Ojačati koštano tkivo kao odgovor na odgovarajuće podražaje
- Regulirati razine kalcija i fosfora u plazmi
Što regulira aktivnost tih stanica, favorizirajući osteoblastičnu ili osteoklastičnu aktivnost?
Proces je vrlo složen i podrazumijeva postojanje čvrste osnove za učenje i liječenje bolesti u kojima postoji gubitak ravnoteže između osteoblastičnog i osteoklastičnog djelovanja, kao što je osteoporoza i koštane metastaze.
Lijekovi budućnosti će djelovati reguliranjem transkripcije nekih gena za promicanje osteoblastne aktivnosti i apoptoze (stanične smrti) osteoklasta.
Glavni čimbenici prilagodbe uključuju:
- a- razina kalcija u krvi
- b- mehaničko opterećenje zbog sile gravitacije i mišićnih mehaničkih naprezanja
Kostur reagira na vježbanje, na naprezanje mišića i na snagu gravitacije jačanjem; s druge strane slabi.
Hormonski utjecaj i drugi čimbenici
Iako duljina kostiju ostaje konstantna u odrasloj dobi, koštano tkivo i dalje je domaćin aktivne stanične populacije, koja je održava u stanju dinamičke ravnoteže. Različiti hormoni utječu na formiranje, rast i remodeliranje kostiju, stimulirajući ili osteoblaste ili osteoklaste.
| Calciotropic hormoni: specifično reguliraju homeostazu kalcija | |
| paratireoidne | smanjuje čvrstoću kosti (stimulira osteoklastičnu resorpciju) |
| kalcitonin | povećava čvrstoću kosti (inhibira osteoklastičnu resorpciju) |
| VITAMIN D: | nakon što je aktiviran u jetri i bubrezima povećava apsorpciju kalcija i fosfora u crijevu i smanjuje njegovo izlučivanje u urinu. |
| Sistemski aktivni hormoni : utječu na metabolizam kostiju | |
| androgenih: | oni ga povećavaju |
| estrogeni: | povećavaju ga (zbog toga su žene sklonije osteoporozi nakon menopauze) |
| Hormoni štitnjače | oni ga povećavaju, u sinergiji s GH, ali ako su prisutni u suvišku, smanjuju ga |
| GH: | potiče rast kostura u djetinjstvu i adolescenciji; višak u mladenačkoj dobi određuje gigantizam (defektski patuljastost), dok u odrasloj dobi uzrokuje akromegaliju (povećanje koštane mase vidljivo prije svega u udovima i licu). |
| IGF-1 i IGF-2 | faktori rasta koji, zajedno s inzulinom i sinergijski s GH, povećavaju gustoću kostiju i rast statura |
| prolaktin: | povećava sintezu aktivnog vitamina D, potičući apsorpciju kalcija u crijevima i na taj način povećava količinu dostupnih minerala za proizvodnju mlijeka |
| glukokortikoidi | Oni uništavaju koštani matriks induciranjem osteopenije |
Osim signala endokrinog podrijetla, kosti su osjetljive i na mehaničke podražaje. Tkanina koja ih tvori pozitivno reagira na podražaje potaknute aktivnostima opterećenja (radovi i sportovi koji izazivaju kompresijske naprezanja na kosti, kao što su nogomet, ples, trčanje, mnogo manje biciklizma i plivanja).
Nasuprot tome, produljena imobilizacija (primjerice nakon prijeloma) popraćena je razgradnjom koštanog tkiva. To objašnjava zašto određeni sportovi, uključujući ples, sprečavaju pojavu osteoporoze kod starijih osoba.
Postoje i lokalni podražaji koji su povjereni određenim glasnicima, kao što je transformirajući faktor rasta (transformirajući faktor rasta) -ß (TGF-ß) i inzulinu slični faktori rasta (IGF), koje proizvode osteoblasti i stimuliraju njihovu aktivnost.
Zapazite, na slici, najdeblju strelicu ispod genetskih faktora, kako biste naglasili veću težinu ovog elementa na druge. uloga genetike u varijabilnosti mineralne mase kostiju (BMD) među pojedincima mjerljiva je na oko 60-70% (prevalencija osteoporoze veća je među bijelim i azijskim pojedincima nego među onima iz crne rase).
