Biologie pro Obory II (Čeština)

Osifikace, nebo osteogenesis, je proces tvorby kosti pomocí osteoblastů. Osifikace se liší od procesu kalcifikace; zatímco kalcifikace probíhá během osifikace kostí, může se vyskytnout i v jiných tkáních. Osifikace začíná přibližně šest týdnů po oplodnění v embryu., Před touto dobou se embryonální kostra skládá výhradně z vláknitých membrán a hyalinní chrupavky. Vývoj kosti z vláknité membrány se nazývá intramembranózní osifikace; vývoj od hyalinní chrupavky se nazývá endochondrální osifikace. Růst kostí pokračuje až do věku přibližně 25 let. Kosti mohou růst v tloušťce po celý život, ale po 25 letech osifikace funguje především při remodelaci a opravě kostí.

Intramembranózní osifikace

Intramembranózní osifikace je proces vývoje kostí z vláknitých membrán., Podílí se na tvorbě plochých kostí lebky, dolní čelisti a klíční kosti. Osifikace začíná jako mezenchymální buňky tvoří šablonu budoucí kosti. Poté se diferencují na osteoblasty v osifikačním centru. Osteoblasty vylučují extracelulární matrici a ukládají vápník, který ztvrdne matrici. Nemineralizovaná část kosti nebo osteoidu se nadále tvoří kolem krevních cév a tvoří houbovitou kost. Pojivová tkáň v matrici se v plodu diferencuje na červenou kostní dřeň., Houbovitá kost je přeměněna na tenkou vrstvu kompaktní kosti na povrchu houbovité kosti.

Endochondriální osifikace

Endochondriální osifikace je proces vývoje kostí z hyalinní chrupavky. Všechny kosti v těle, s výjimkou ploché kosti lebky, čelisti a klíční kosti, jsou tvořeny prostřednictvím endochondrální osifikace.

v dlouhých kostech tvoří chondrocyty šablonu diafýzy hyalinní chrupavky. V reakci na složité vývojové signály začne matrice kalcifikovat., Tato kalcifikace zabraňuje difúzi živin do matrice, což vede k odumírání chondrocytů a otevření dutin v diafýzní chrupavce. Krevní cévy napadají dutiny a osteoblasty a osteoklasty modifikují kalcifikovanou matrici chrupavky na houbovitou kost. Osteoklasty pak rozkládají část houbovité kosti, aby vytvořily dřeň nebo medulární dutinu ve středu diafýzy. Hustá, nepravidelná pojivová tkáň tvoří plášť (periosteum) kolem kostí. Periosteum pomáhá při připojování kosti k okolním tkáním, šlachám a vazům., Kost stále roste a prodlužuje se, jak se chrupavkové buňky v epifýzách dělí.

v poslední fázi prenatálního vývoje kostí se centra epifýz začínají kalcifikovat. Sekundární osifikační centra se tvoří v epifýzách, protože krevní cévy a osteoblasty vstupují do těchto oblastí a přeměňují hyalinní chrupavku na houbovitou kost. Až do dospívání, hyalinní chrupavce přetrvává v epifyzární (růstové ploténky), což je oblast mezi diafýzy a epifýzy, která je zodpovědná za podélně růst dlouhých kostí (Obrázek 1).,

Obrázek 1. Endochondriální osifikace je proces vývoje kostí z hyalinní chrupavky. Periosteum je pojivová tkáň na vnější straně kosti, která působí jako rozhraní mezi kostí, cévami, šlachy a vazy.

růst kostí

dlouhé kosti se dále prodlužují, potenciálně až do dospívání, přidáním kostní tkáně na epifyzální desku. Také se zvětšují šířkou prostřednictvím apositionálního růstu.,

Prodlužování Dlouhých Kostí

Chondrocytů na epifýzy straně epifyzární rozdělit; jedna buňka zůstává nediferencovaný nedaleko epifýzy, a jedna buňka se pohybuje směrem k diafýze. Buňky, které jsou tlačeny z epifýzy, zralé a jsou zničeny kalcifikací. Tento proces nahrazuje chrupavku kostí na diafyzální straně desky, což vede k prodloužení kosti.

Dlouhé kosti přestanou růst ve věku kolem 18 let u žen a 21 let u mužů v procesu zvaném epifyzární uzavření., Během tohoto procesu se buňky chrupavky přestanou dělit a celá chrupavka je nahrazena kostí. Epifyzální deska mizí, zanechává strukturu zvanou epifyzální linie nebo epifyzální zbytek a pojistka epifýzy a diafýzy.

zahušťování dlouhých kostí

Appositional růst je zvýšení průměru kostí přidáním kostní tkáně na povrchu kostí. Osteoblasty na povrchu kosti vylučují kostní matrici a osteoklasty na vnitřním povrchu rozkládají kost. Osteoblasty se diferencují na osteocyty., Rovnováha mezi těmito dvěma procesy umožňuje kosti zahustit, aniž by byla příliš těžká.

remodelace a opravy kostí

obnova kostí pokračuje po narození do dospělosti. Remodelace kostí je nahrazení staré kostní tkáně novou kostní tkání. Zahrnuje procesy ukládání kostí osteoblasty a resorpci kostí osteoklasty. Normální růst kostí vyžaduje vitamíny D, C A a minerály, jako je vápník, fosfor a hořčík. Hormony, jako je parathormon, růstový hormon a kalcitonin, jsou také potřebné pro správný růst a údržbu kostí.,

míra obratu kostí je poměrně vysoká, přičemž každý týden se recykluje pět až sedm procent kostní hmoty. Rozdíly v rychlosti obratu existují v různých oblastech kostry a v různých oblastech kosti. Například kosti v hlavě stehenní kosti mohou být plně nahrazeny každých šest měsíců, zatímco kosti podél hřídele se mění mnohem pomaleji.

Obrázek 2. Poté, co je tato kost nastavena, kalus spojí oba konce dohromady., (kredit: Bill Rhodes)

remodelace kostí umožňuje kostem přizpůsobit se stresům tím, že se stává silnějším a silnějším, když je vystaven stresu. Kosti, které nepodléhají normálnímu stresu, například když je končetina v obsazení, začnou ztrácet hmotu. Zlomená nebo zlomená kost prochází opravou ve čtyřech fázích:

1. krevní cévy v zlomené kostní slze a krvácení, což vede k tvorbě sražené krve nebo hematomu v místě přerušení., Odříznuté krevní cévy na zlomených koncích kosti jsou utěsněny procesem srážení a kostní buňky, které jsou zbaveny živin, začínají umírat.
2. během několika dnů po zlomenině kapiláry rostou do hematomu a fagocytární buňky začnou odumřelé buňky odstraňovat. Ačkoli fragmenty krevní sraženiny mohou zůstat, fibroblasty a osteoblasty vstupují do oblasti a začínají reformovat kosti. Fibroblasty produkují kolagenová vlákna, která spojují zlomené konce kostí a osteoblasty začínají tvořit houbovitou kost., Opravná tkáň mezi zlomenými kostními konci se nazývá fibrocartilaginous callus, protože se skládá jak z hyalinu, tak z fibrocartilage (Obrázek 2). V tomto bodě se mohou také objevit některé kostní spikuly.
3. fibrokartilaginózní kalus se převede na kostnatý kalus houbovité kosti. Trvá asi dva měsíce, než se zlomené konce kostí pevně spojí po zlomenině. To je podobné endochondriální tvorbě kosti, protože chrupavka se stává osifikovanou; jsou přítomny osteoblasty, osteoklasty a kostní matrice.,
4. kostnatý kalus je pak remodelován osteoklasty a osteoblasty, přičemž přebytečný materiál na vnější straně kosti a uvnitř medulární dutiny je odstraněn. Kompaktní kost se přidává k vytvoření kostní tkáně, která je podobná původní neporušené kosti. Tato remodelace může trvat mnoho měsíců a kost může zůstat nerovnoměrná po celá léta.

Přispějte!

Vylepšete tuto stránku více