Luun vaihtuvuus: merkitys ja biologinen perusta
Tyypillisestä kovuudesta ja resistenssistä huolimatta luu ei ole staattinen kudos, vaan se muuttuu jatkuvasti ja korjaa jatkuvasti. Tätä prosessia kutsutaan "luun uudistukseksi".
MUISTA:
- Sitä kutsutaan liikevaihdoksi tai luun remodelingiksi sykliseksi prosessiksi, jossa vanhin luu poistetaan korvaamaan toinen nuorempi kudos.
- Puhumme osteogeneesistä luukudoksen muodostumisen osoittamiseksi; reabsorptio osoittaa sen hajoamisen.
- Joka vuosi uusitaan noin 10% koko luumassasta.
Hienolla endokriinisellä kontrollilla remodeling-prosessit seuraavat toisiaan modifioimalla luukudoksen rakennetta vaatimusten mukaan
Luun uudistamisesta vastaavat kaksi solutyyppiä, joita kutsutaan osteoklasteiksi ja osteoblasteiksi. Entiset, polynukleaariset ja runsaat mikrovillit, erittävät proteolyyttisiä happoja ja entsyymejä, jotka tuhoavat luumatriisin vapauttamalla siihen sisältyvät mineraalit.
Osteoklastien eroosio vaikuttaa ilmiötiheyden muodostumiseen. Kun ensimmäinen rako on muodostettu, osteoklasti irrotetaan matriisista liikkumalla ameboidiliikkeellä siihen osaan luua, joka on vierekkäin juuri sen kanssa, joka on uudelleen imeytynyt. Täällä se tarttuu jälleen ja muodostaa uuden aukon.
Tämän prosessin ansiosta noin 500 mg kalsiumia poistetaan päivittäin luusta (0, 05% koko kalsiumista). Lisäksi tarpeen mukaan osteoklastien eri populaatiot kykenevät reagoimaan jopa suuriin osiin luua suhteellisen lyhyessä ajassa.
Luun eroosion jälkeen osteoblastit vaikuttavat soluihin, joilla on diametraalisesti vastakkaiset toiminnot. Itse asiassa ne takaavat orgaanisen matriisin muodostumisen ja kerrostumisen onteloihin, jotka muodostavat osteoklastien katabolisen vaikutuksen.
Heti kun tämä matriisi on saavuttanut riittävän paksuuden, se on helposti mineralisoitavissa kalsiumin interposition ansiosta. Tämä mineralisaatioprosessi jatkuu kuukausia, jolloin uuden luun tiheys kasvaa asteittain.
Siten osteogeneesi tapahtuu kahdessa vaiheessa:
- matriisin muodostuminen (osteoidi);
- matriisin mineralisaatio.
Miksi luun vaihtuminen on tärkeää?
- Normaalista fyysisestä ponnistuksesta aiheutuvien rasitusten aiheuttamien mikrokrakojen korjaamiseen
- Luun kudoksen vahvistamiseksi vastauksena sopiviin ärsykkeisiin
- Säätämään kalsiumin ja fosforin pitoisuutta plasmassa
Mikä säätelee näiden solujen aktiivisuutta, suosimalla osteoblastista tai osteoklastista vaikutusta?
Prosessi on melko monimutkainen ja ymmärrettävä se tarkoittaa, että sillä on vankka pohja, josta oppia ja parantaa sairauksia, joissa osteoblastisen ja osteoklastisen vaikutuksen välillä on tasapaino, kuten osteoporoosissa ja luun metastaaseissa.
Tulevaisuuden lääkkeet toimivat säätelemällä joidenkin geenien transkriptiota osteoblastien aktiivisuuden ja osteoklastien apoptoosin (solukuoleman) edistämiseksi.
Tärkeimmät säätökertoimet ovat:
- a - kalsiumin taso veressä
- b - painovoiman ja lihaksen mekaanisten rasitusten aiheuttama mekaaninen kuormitus
Luuranko reagoi liikuntaan, lihasten rasitukseen ja painovoimaan vahvistamalla itseään; toisaalta se heikentää.
Hormoninen vaikutus ja muut tekijät
Vaikka luiden pituus pysyy vakiona aikuisuudessa, luukudos ylläpitää edelleen aktiivista solupopulaatiota, joka pitää sen dynaamisen tasapainon tilassa. Eri hormonit vaikuttavat luun muodostumiseen, kasvuun ja uudelleenmuotoiluun, stimuloivat joko osteoblasteja tai osteoklasteja.
| Kalsiotrooppiset hormonit: säätelevät erityisesti kalsiumin homeostaasia | |
| lisäkilpirauhasten | vähentää luun lujuutta (stimuloi osteoklastista resorptiota) |
| kalsitoniinia | lisää luun lujuutta (estää osteoklastista resorptiota) |
| VITAMIN D: | sen jälkeen kun se on aktivoitu maksassa ja munuaisissa, se lisää kalsiumin ja fosforin imeytymistä suolistossa ja vähentää sen erittymistä virtsaan |
| Systeemisesti aktiiviset hormonit : vaikuttavat luun aineenvaihduntaan | |
| androgeenireseptorin: | ne lisäävät sitä |
| estrogeenit: | ne lisäävät sitä (siksi naiset ovat alttiimpia osteoporoosille vaihdevuosien jälkeen) |
| THYROID HORMONES | ne lisäävät sitä synergiassa GH: n kanssa, mutta jos ne ovat ylimääräisiä, ne vähentävät sitä |
| GH: | edistää luuston kasvua lapsuudessa ja nuoruudessa; nuorten iän ylijäämä määrää gigantismin (vikojen kääpiö), kun taas aikuisväestössä se aiheuttaa akromegaliaa (luun laajentuminen on selvää ennen kaikkea raajoissa ja kasvoissa). |
| IGF-1 ja IGF-2 | kasvutekijät, jotka yhdessä insuliinin kanssa ja synergiassa GH: n kanssa lisäävät luun tiheyttä ja staattista kasvua |
| prolaktiini: | lisää aktiivisen D-vitamiinin synteesiä, edistää suoliston kalsiumin imeytymistä ja siten lisää maidon tuottamiseen käytettävän mineraalin määrää |
| glukokortikoidit | Ne tuhoavat luumatriisin indusoimalla osteopeniaa |
Endokriinisen alkuperän merkkien lisäksi luut ovat myös herkkiä mekaanisille ärsykkeille. Koostuva materiaali reagoi positiivisesti lastaustoimien aiheuttamiin ärsykkeisiin (teokset ja urheilu, jotka aiheuttavat puristavia jännityksiä luulle, kuten jalkapallo, tanssi, juoksu, paljon vähemmän pyöräilyä ja uintia).
Päinvastoin, pitkäaikainen immobilisointi (esimerkiksi murtuman jälkeen) liittyy luukudoksen harvennukseen. Tämä selittää, miksi tietyt urheilut, mukaan lukien tanssi, estävät osteoporoosin ilmaantumisen iäkkäillä.
On olemassa myös paikallisia ärsykkeitä, jotka on uskottu tietyille lähettiläille, kuten muuntava kasvutekijä (transformoiva kasvutekijä) -ß (TGF-ß) ja insuliininkaltaiset kasvutekijät (IGF), jotka on tuotettu osteoblastien avulla ja stimuloivat niiden aktiivisuutta.
Huomaa, että kuvassa on paksuin nuoli geneettisten tekijöiden alla korostamaan tämän elementin suurempaa painoa muille. genetiikan rooli luun mineraalimassan (BMD) vaihtelussa yksilöiden keskuudessa on määrällisesti määritettävissä noin 60-70%: ssa (osteoporoosin esiintyvyys on suurempi valkoisten ja aasialaisten yksilöiden keskuudessa kuin mustan rodun joukossa).
