Plik macierz kostna Jest to zmineralizowana substancja, w której osadzone są różne komórki tworzące kości. Jest definiowany dokładniej jako międzykomórkowa substancja tkanki kostnej, która stanowi większość jej masy i która składa się z dwóch frakcji, jednej organicznej, a drugiej nieorganicznej..
Tkanka kostna to ta, która tworzy kości szkieletu niektórych zwierząt i składa się z różnych typów komórek, z których każda ma określone funkcje. Jest to tkanka niezwykle odporna i twarda, ale jednocześnie bardzo dynamiczna i zmienna, gdyż znajduje się w ciągłej równowadze tworzenia i resorpcji (przebudowa kości), za co odpowiedzialne są różne typy komórek, które ją tworzą..
Mówiąc ogólnie, ta wyspecjalizowana tkanka łączna składa się z komórek i macierzy kostnej z frakcjami organicznymi i nieorganicznymi. Mineralizacja tych składników, które są zewnętrzne w stosunku do komórek (zewnątrzkomórkowe lub międzykomórkowe), zapewnia kościom siłę i odporność..
Istnieją 4 typy komórek kostnych: komórki osteoprogenitorowe lub osteogenne, osteoblasty, osteocyty i osteoklasty. Osteocyty są dojrzałymi komórkami kostnymi i są głównie odpowiedzialne za wydzielanie organicznej frakcji macierzy kostnej.
Komórki te są uwięzione w pewnych "lukach" powstałych w wyniku mineralizacji macierzy, którą wydzieliły, nie mają zdolności do późniejszego podziału i pochodzą z osteoblastów.
Indeks artykułów
Jak wspomnieliśmy wcześniej, macierz kostna jest substancją złożoną, ponieważ składa się z frakcji organicznej i nieorganicznej..
Około 30% masy tkanki kostnej odpowiada organicznej frakcji macierzy kostnej, która składa się głównie z włókien białka zwanego kolagen i inne różne elementy białkowe, takie jak na przykład różne klasy proteoglikanów, które tworzą tzw. „substancję zmieloną” (rodzaj jednorodnego żelu).
Pozostałe 70% odpowiada frakcji mineralnej, którą tworzy głównie hydroksyapatyt, krystaliczny kompleks fosforanu wapnia, iz tego powodu uważa się, że tkanka kostna jest bardzo ważna dla homeostazy wapnia w organizmie człowieka i innych organizmów. Zwierząt.
Frakcja organiczna macierzy kostnej to głównie kolagen, jedno z najobficiej występujących białek w organizmie człowieka. Kolagen to multimeryczne białko włókniste, którego budowa jest podobna do sznura lub sznura, ponieważ składa się z kilku podjednostek lub włókienek.
Ponad 30 genów w ludzkim genomie dla białek kolagenopodobnych i ponad 20 różnych typów kolagenów rozmieszczonych w różnych tkankach organizmu. Macierz kostna jest bogata w kolagen typu I (ponad 90%), ale ma też mniejsze proporcje kolagenu III, V, X i XII.
Każde włókno kolagenowe jest utworzone przez zgrupowanie innych włókienek „prokolagenu”, które składają się z trzech alfa-helikalnych łańcuchów z ponad 1000 reszt aminokwasowych i mają około 300 nanometrów długości..
Kolagen nadaje kościom pewną elastyczność, a minerały zawarte we frakcji nieorganicznej nadają im sztywność i wytrzymałość.
Bez frakcji nieorganicznej kości byłyby całkowicie elastyczne, ale bez kolagenu byłyby kruche jak kreda tablicowa, więc różnice między proporcjami i rozmieszczeniem obu frakcji dają kościom zdolność do utrzymania „równowagi” pod względem elastyczności i wymagania dotyczące sztywności.
Niektóre mutacje genetyczne genów, które kodują różne typy kolagenów w organizmie lub białka uczestniczące w ich tworzeniu, powodują anomalie anatomiczne, które mogą poważnie zagrozić integralności tkanki kostnej, a tym samym zdrowiu fizycznemu przedstawia je.
Około 10% frakcji organicznej macierzy kostnej składa się z innych białek niekolagenowych, do których należą:
- Fibronektyna
- Osteopontin
- Osteokalcyna
- Sialoproteina kości
- Decorin (proteoglikan)
- Biglycan (proteoglikan)
Z tej grupy najbardziej rozpowszechnionymi białkami są sialoproteina kostna i osteopontyna, chociaż zależy to od różnych czynników.
Chociaż te niekolagenowe białka stanowią tylko niewielką część frakcji organicznej, pełnią one ważne funkcje w tkance kostnej, szczególnie związane z różnicowaniem osteoblastów, mineralizacją, adhezją komórek i przebudową kości..
Frakcja nieorganiczna stanowi znaczną część składników macierzy kostnej (od 60 do 80%, w zależności od rodzaju kości). Jest to frakcja, jak już wspomnieliśmy, nadająca charakterystyczną sztywność i odporność kościom ciała..
Tkanka kostna dzięki składowi nieorganicznej frakcji jej macierzy jest głównym rezerwuarem jonów takich jak wapń (prawie 99%), fosfor (85%), sód i magnez (od 40% do 60%).%) , które tworzą kryształy wokół i pomiędzy włóknami kolagenowymi frakcji organicznej.
Głównym związkiem krystalicznym utworzonym przez niektóre z opisanych jonów jest hydroksyapatyt wapnia, który jest zdecydowanie najliczniejszym związkiem we frakcji nieorganicznej macierzy kostnej. Hydroksyapatyt to związek fosforanu wapnia (Ca10PO4OH2), którego kryształy mają około 200 Å.
Należy zauważyć, że chociaż duża ilość macierzy kostnej jest zwapniona, to znaczy zmineralizowana (stwardniała), istnieje cienka warstwa niezwapnionej macierzy kostnej, która otacza osteoblasty i osteocyty i tworzy rodzaj interfejsu między komórkami a zwapnioną macierzą.
Ta cienka warstwa jest znana w dziedzinie osteologii i medycyny jako osteoid i ma różne funkcje. Ponadto można go enzymatycznie usunąć lub zdegradować, aby rozpocząć procesy resorpcji i przebudowy kości..
Macierz kostna odpowiada za sztywność i wytrzymałość kości, dlatego odgrywa fundamentalną rolę w odniesieniu do głównych funkcji tej tkanki jako podparcie mechaniczne ciała oraz ochrona i podparcie struktur ciała. , przeciw sile grawitacji.
Z drugiej strony, dzięki obecności tej substancji w strukturze każdej kości, szkielet służy jako miejsce przyczepu mięśni, które umożliwiają lokomocję i inne ruchy o dużym znaczeniu dla życia zwierząt i oczywiście dla życia człowieka..
Jeszcze bez komentarzy