Învățării
- Descrie cum oasele se dezvolta, a crește, și de reparare
Osificarea sau osteogeneza este procesul de formare a oaselor de către osteoblaste. Osificarea este distinctă de procesul de calcificare; în timp ce calcificarea are loc în timpul osificării oaselor, poate apărea și în alte țesuturi. Osificarea începe la aproximativ șase săptămâni după fertilizare într-un embrion., Înainte de acest moment, scheletul embrionar constă în întregime din membrane fibroase și cartilaje hialine. Dezvoltarea osului din membranele fibroase se numește osificare intramembranoasă; dezvoltarea cartilajului hialin se numește osificare endocondrală. Creșterea osoasă continuă până la vârsta de aproximativ 25 de ani. Oasele pot crește în grosime de-a lungul vieții, dar după vârsta de 25 de ani, osificarea funcționează în principal în remodelarea și repararea oaselor.osificarea intramembranoasă este procesul de dezvoltare osoasă din membranele fibroase., Este implicat în formarea oaselor plate ale craniului, mandibulei și claviculelor. Osificarea începe ca celulele mezenchimale formează un șablon al osului viitor. Apoi se diferențiază în osteoblaste la Centrul de osificare. Osteoblastele secretă matricea extracelulară și depun calciu, ceea ce întărește matricea. Porțiunea nemineralizată a osului sau a osteoidului continuă să se formeze în jurul vaselor de sânge, formând os spongios. Țesutul conjunctiv din matrice se diferențiază în măduva osoasă roșie la făt., Osul spongios este remodelat într-un strat subțire de os compact pe suprafața osului spongios.osificarea endocondrală este procesul de dezvoltare osoasă din cartilajul hialin. Toate oasele corpului, cu excepția oaselor plate ale craniului, mandibulei și claviculelor, se formează prin osificare endocondrală.în oasele lungi, condrocitele formează un șablon al diafizei cartilajului hialin. Răspunzând la semnale complexe de dezvoltare, matricea începe să se calcifice., Această calcificare previne difuzia nutrienților în matrice, ducând la moartea condrocitelor și deschiderea cavităților în cartilajul diafizei. Vasele de sânge invadează cavitățile, iar osteoblastele și osteoclastele modifică matricea calcificată a cartilajului în osul spongios. Osteoclastele descompun apoi o parte din osul spongios pentru a crea o măduvă sau o cavitate medulară în centrul diafizei. Țesutul conjunctiv dens, neregulat formează o teacă (periostul) în jurul oaselor. Periostul ajută la atașarea osului la țesuturile, tendoanele și ligamentele înconjurătoare., Osul continuă să crească și să se alunge pe măsură ce celulele cartilajului la epifize se împart.în ultima etapă a dezvoltării osoase prenatale, centrele epifizelor încep să se calcifice. Centrele secundare de osificare se formează în epifize, deoarece vasele de sânge și osteoblastele intră în aceste zone și transformă cartilajul hialin în os spongios. Până la adolescență, cartilajul hialin persistă la placa epifiză (placa de creștere), care este regiunea dintre diafiză și epifiză care este responsabilă de creșterea longitudinală a oaselor lungi (Figura 1).,
Figura 1. Osificarea endocondrală este procesul de dezvoltare osoasă din cartilajul hialin. Periostul este țesutul conjunctiv din exteriorul osului care acționează ca interfață între os, vasele de sânge, tendoanele și ligamentele.oasele lungi continuă să se prelungească, eventual până la adolescență, prin adăugarea de țesut osos la placa epifiză. Ele cresc, de asemenea, în lățime prin creșterea appositional.,condrocitele de pe partea epifiză a plăcii epifize se împart; o celulă rămâne nediferențiată în apropierea epifizei și o celulă se deplasează spre diafiză. Celulele, care sunt împinse din epifiză, se maturizează și sunt distruse prin calcificare. Acest proces înlocuiește cartilajul cu OS pe partea diafizică a plăcii, rezultând o prelungire a osului.oasele lungi se opresc din creștere în jurul vârstei de 18 ani la femei și la vârsta de 21 de ani la bărbați într-un proces numit închiderea plăcii epifize., În timpul acestui proces, celulele cartilajului încetează să se dividă și tot cartilajul este înlocuit cu OS. Placa epifiză se estompează, lăsând o structură numită linie epifiză sau rămășiță epifiză, iar epifiza și diafiza fuzionează.creșterea Appozițională este creșterea diametrului oaselor prin adăugarea de țesut osos la suprafața oaselor. Osteoblastele de la suprafața osoasă secretă matricea osoasă, iar osteoclastele de pe suprafața interioară descompun osul. Osteoblastele se diferențiază în osteocite., Un echilibru între aceste două procese permite osului să se îngroaie fără a deveni prea greu.
Remodelarea și repararea oaselor
reînnoirea osoasă continuă după naștere până la vârsta adultă. Remodelarea osoasă este înlocuirea țesutului osos vechi cu țesut osos nou. Aceasta implică procesele de depunere osoasă prin osteoblaste și resorbția osoasă prin osteoclaste. Creșterea normală a oaselor necesită vitaminele D, C și A, plus minerale precum calciu, fosfor și magneziu. Hormonii precum hormonul paratiroidian, hormonul de creștere și calcitonina sunt, de asemenea, necesari pentru creșterea și întreținerea corespunzătoare a oaselor.,ratele cifrei de afaceri osoase sunt destul de mari, cu cinci până la șapte la sută din masa osoasă fiind reciclată în fiecare săptămână. Diferențele în rata cifrei de afaceri există în diferite zone ale scheletului și în diferite zone ale unui os. De exemplu, osul din capul femurului poate fi înlocuit complet la fiecare șase luni, în timp ce osul de-a lungul arborelui este modificat mult mai lent.
Figura 2. Dupa ce acest os este asezat, un calus se va tricota intre cele doua capete., remodelarea oaselor permite oaselor să se adapteze la stres devenind mai groase și mai puternice atunci când sunt supuse stresului. Oasele care nu sunt supuse stresului normal, de exemplu atunci când un membru este într-o distribuție, vor începe să piardă masa. Un os fracturat sau rupt suferă reparații prin patru etape:
- vasele de sânge din ruperea osului rupt și hemoragia, ducând la formarea sângelui coagulat sau a unui hematom la locul ruperii., Vasele de sânge tăiate la capetele rupte ale osului sunt sigilate prin procesul de coagulare, iar celulele osoase care sunt lipsite de nutrienți încep să moară.
- în câteva zile de la fractură, capilarele cresc în hematom, iar celulele fagocitare încep să îndepărteze celulele moarte. Deși fragmente ale cheagului de sânge pot rămâne, fibroblastele și osteoblastele intră în zonă și încep să reformeze osul. Fibroblastele produc fibre de colagen care leagă capetele osoase rupte, iar osteoblastele încep să formeze os spongios., Țesutul reparator dintre capetele osoase rupte se numește Calus fibrocartilaginos, deoarece este compus atât din hialin, cât și din fibrocartilaj (Figura 2). Unele spicule osoase pot apărea, de asemenea, în acest moment.
- calusul fibrocartilaginos este transformat într-un calus osos de os spongios. Este nevoie de aproximativ două luni pentru ca oasele rupte să fie îmbinate ferm după fractură. Acest lucru este similar cu formarea endocondrală a osului, deoarece cartilajul devine osificat; sunt prezente osteoblaste, osteoclaste și matrice osoasă.,
- calusul osos este apoi remodelat de osteoclaste și osteoblaste, excesul de material pe exteriorul osului și în interiorul cavității medulare fiind îndepărtat. Osul Compact este adăugat pentru a crea țesut osos care este similar cu osul original, neîntrerupt. Această remodelare poate dura mai multe luni, iar osul poate rămâne neuniform ani de zile.
decalcifierea oaselor
întrebare: ce efect are eliminarea calciului și a colagenului asupra structurii osoase?
context: efectuați o căutare a literaturii privind rolul calciului și colagenului în menținerea structurii osoase., Efectuați o căutare a literaturii privind bolile în care structura osoasă este compromisă.
ipoteză: dezvoltați o ipoteză care afirmă predicțiile flexibilității, rezistenței și masei oaselor care au eliminat componentele de calciu și colagen. Dezvoltați o ipoteză cu privire la încercarea de a adăuga calciu înapoi la oasele decalcificate.testați ipoteza: testați predicția prin eliminarea calciului din oasele de pui, plasându-le într-un borcan de oțet timp de șapte zile., Testați ipoteza privind adăugarea calciului înapoi în osul decalcificat prin plasarea oaselor de pui decalcificate într-un borcan cu apă cu suplimente de calciu adăugate. Testați predicția prin denaturarea colagenului din oase prin coacerea lor la 250°C timp de trei ore.
analizați datele: creați un tabel care arată modificările flexibilității, rezistenței și masei osoase în cele trei medii diferite.raportați rezultatele: în ce condiții a fost osul cel mai flexibil? În ce condiții a fost cel mai puternic os?,
trageți o concluzie: rezultatele au susținut sau au respins ipoteza? Cum corespund rezultatele observate în acest experiment bolilor care distrug țesutul osos?
în rezumat: creșterea și dezvoltarea oaselor
osificarea este procesul de formare a oaselor prin osteoblaste. Osificarea intramembranoasă este procesul de dezvoltare osoasă din membranele fibroase. Osificarea endocondrală este procesul de dezvoltare osoasă din cartilajul hialin. Oasele lungi se prelungesc pe măsură ce condrocitele se împart și secretă cartilajul hialin. Osteoblastele înlocuiesc cartilajul cu osul., Creșterea appositională este creșterea diametrului oaselor prin adăugarea de țesut osos la suprafața oaselor. Remodelarea osoasă implică procesele de depunere osoasă prin osteoblaste și resorbția osoasă prin osteoclaste. Repararea oaselor are loc în patru etape și poate dura câteva luni.
încercați să-l
contribuie!
îmbunătățiți această paginăaflați mai mult