Biologi för Majors II (Svenska)

benbildning eller osteogenes är processen för benbildning av osteoblaster. Benbildning skiljer sig från förkalkningsprocessen. förkalkning sker under benbildning, det kan också förekomma i andra vävnader. Benbildning börjar ungefär sex veckor efter befruktning i ett embryo., Före denna tid består det embryonala skelettet helt av fibrösa membran och hyalinbrusk. Utvecklingen av ben från fibrösa membran kallas intramembranös benbildning; utveckling från hyalinbrusk kallas endochondral benbildning. Bentillväxten fortsätter till ungefär 25 års ålder. Ben kan växa i tjocklek under hela livet, men efter 25 års ålder fungerar benbildning främst i benremodellering och reparation.

intramembranös benbildning

intramembranös benbildning är processen för benutveckling från fibrösa membran., Det är involverat i bildandet av de platta benen i skallen, mandibeln och nyckelbenen. Ossification börjar som mesenkymala celler bildar en mall för det framtida benet. De skiljer sig sedan till osteoblaster vid ossificeringscentret. Osteoblaster utsöndrar den extracellulära matrisen och deponerar kalcium, vilket härdar matrisen. Den icke-mineraliserade delen av benet eller osteoiden fortsätter att bildas runt blodkärlen och bildar svampigt ben. Bindväv i matrisen skiljer sig åt i röd benmärg i fostret., Det svampiga benet ombyggs till ett tunt lager av kompakt ben på ytan av det svampiga benet.

Endochondral Ossification

Endochondral ossification är processen för benutveckling från hyalinbrusk. Alla ben i kroppen, förutom de platta benen i skallen, mandibeln och nyckelbenen, bildas genom endochondral benbildning.

i långa ben bildar kondrocyter en mall av hyalinbroskdiaphysen. Som svar på komplexa utvecklingssignaler börjar matrisen förkalkas., Denna förkalkning förhindrar diffusion av näringsämnen i matrisen, vilket resulterar i kondrocyter dör och öppnandet av hålrum i diafys brosk. Blodkärl invaderar hålrummen, och osteoblaster och osteoklaster modifierar den förkalkade broskmatrisen till svampigt ben. Osteoklaster bryter sedan ner en del av det svampiga benet för att skapa en benmärg, eller medullär, hålighet i mitten av diafysen. Tät, oregelbunden bindväv bildar en mantel (periosteum) runt benen. Benhinnan hjälper till att fästa benet på omgivande vävnader, senor och ligament., Benet fortsätter att växa och förlänga när broskcellerna vid epifyserna delar sig.

i det sista skedet av prenatal benutveckling börjar epifysens centra förkalkas. Sekundära benbildning centra bildas i epifyserna som blodkärl och osteoblaster in i dessa områden och omvandla hyalint brosk till svampiga ben. Fram till tonåren fortsätter hyalinbrusk vid epifysplattan (tillväxtplatta), som är regionen mellan diafysen och epifysen som är ansvarig för längden av långa ben (Figur 1).,

Figur 1. Endochondral ossification är processen för benutveckling från hyalinbrusk. Periosteum är bindväven på utsidan av benet som fungerar som gränssnittet mellan ben, blodkärl, senor och ligament.

tillväxt av ben

långa ben fortsätter att förlänga, eventuellt till ungdomar, genom tillsats av benvävnad vid epifysealplattan. De ökar också i bredd genom appositional tillväxt.,

förlängning av långa ben

kondrocyter på epifysealsidan av epifysealplattan dela; en cell förblir odifferentierad nära epifysen, och en cell rör sig mot diafysen. Cellerna, som pressas från epifysen, mognar och förstörs genom förkalkning. Denna process ersätter brosk med ben på den diaphyseala sidan av plattan, vilket resulterar i en förlängning av benet.

långa ben slutar växa vid ungefär 18 års ålder hos kvinnor och 21 år hos män i en process som kallas epifys plattstängning., Under denna process slutar broskceller att dela och allt brosk ersätts av ben. Epifysealplattan bleknar och lämnar en struktur som kallas epifyslinjen eller epifysremmen, och epifysen och diafyssäkringen.

förtjockning av långa ben

Appositional tillväxt är ökningen av benens diameter genom tillsats av benvävnad vid benens yta. Osteoblaster på benytan utsöndrar benmatris och osteoklaster på den inre ytan bryter ner benet. Osteoblasterna skiljer sig åt i osteocyter., En balans mellan dessa två processer gör att benet kan tjockna utan att bli för tungt.

ombyggnad och reparation av ben

förnyelsen av ben fortsätter efter födseln till vuxen ålder. Benremodellering är ersättning av gammal benvävnad med ny benvävnad. Det innefattar processerna för benavsättning av osteoblaster och benresorption av osteoklaster. Normal bentillväxt kräver vitaminerna D, C och A, plus mineraler som kalcium, fosfor och magnesium. Hormoner som parathormon, tillväxthormon och kalcitonin krävs också för korrekt bentillväxt och underhåll.,

benomsättningen är ganska hög, med fem till sju procent av benmassan återvinns varje vecka. Skillnader i omsättningshastighet finns i olika delar av skelettet och i olika delar av ett ben. Till exempel kan benet i lårbenets huvud ersättas fullständigt var sjätte månad, medan benet längs axeln förändras mycket långsammare.

Figur 2. Efter att detta ben är inställt, kommer en callus att sticka de två ändarna tillsammans., (credit: Bill Rhodes)

benremodellering tillåter ben att anpassa sig till stress genom att bli tjockare och starkare när de utsätts för stress. Ben som inte är föremål för normal stress, till exempel när en lem är i en gjutning, börjar börja förlora massa. Ett brutet eller brutet ben genomgår reparation genom fyra steg:

1. blodkärl i det brutna benets tår och blödning, vilket resulterar i bildandet av clotted blood eller ett hematom vid platsen för pausen., De avskurna blodkärlen vid de brutna ändarna av benet förseglas av koagulationsprocessen, och benceller som berövas näringsämnen börjar dö.
2. inom dagar efter frakturen växer kapillärerna in i hematom, och fagocytiska celler börjar rensa bort de döda cellerna. Även om fragment av blodproppen kan förbli, kommer fibroblaster och osteoblaster in i området och börjar reformera benet. Fibroblaster producerar kollagenfibrer som förbinder de brutna benändarna, och osteoblaster börjar bilda svampigt ben., Reparationsvävnaden mellan de brutna benändarna kallas fibrocartilaginous callus, eftersom den består av både hyalin och fibrocartilage (Figur 2). Vissa benspicules kan också förekomma vid denna tidpunkt.
3. fibrocartilaginous callus omvandlas till en benig kallus av svampigt ben. Det tar ungefär två månader för de brutna benändarna att vara ordentligt sammanfogade efter frakturen. Detta liknar den endokondrala bildningen av ben, som brosk blir förbenad; osteoblaster, osteoklaster och benmatris är närvarande.,
4. den beniga callusen remodelleras sedan av osteoklaster och osteoblaster, med överskott av material på utsidan av benet och i den medullära håligheten avlägsnas. Kompakt ben läggs till för att skapa benvävnad som liknar det ursprungliga, obrutna benet. Denna ombyggnad kan ta många månader, och benet kan förbli ojämnt i flera år.

bidra!

förbättra denna sida mer