Perichondralinis osifikavimas: funkcija, vaidmuo ir ligos

Perichondralinis kaulėjimas atitinka kaulo storio augimą. Šis augimas vyksta tarpiniu etapu kremzlė formavimas. Perichondralinio kaulo formavimosi sutrikimai yra, pavyzdžiui, esant stiklakūnio kaulų ligai.

Kas yra perichondrinis osifikacija?

Perichondralinis kaulėjimas atitinka kaulo storio augimą. Osifikacija arba osteogenezė yra kaulų formavimosi procesas. Organizmas vykdo osteogenezę tiek dėl ilgio, tiek dėl storio augimo. Osifikacija taip pat aktuali po lūžių ir kitų kaulų sužalojimų. Osifikacijos metu išskiriama desmalinė ir chondralinė forma. Desmalinis osifikavimas yra tiesioginė osteogenezė. Tai yra, kaulų medžiaga yra suformuota iš jungiamasis audinys be jokių tarpinių žingsnių. Priešingai, chondrinis kaulėjimas atitinka netiesioginę osteogenezę. Šiame procese kaulas susidaro per tarpinį žingsnį. Šis tarpinis žingsnis atitinka kremzlė formavimas. Netiesioginio kaulėjimo produktas vadinamas pakaitiniu kaulu. Chondrinis osifikavimas gali būti toliau skirstomas į perichondrinį ir enchondrinį osifikaciją, priklausomai nuo jo pritvirtinimo krypties. Perichondralinėje formoje augimas vyksta pločiu. Kaulinis audinys iš išorės tvirtinamas prie esamo audinio. Kita vertus, enchondralinis kaulėjimas vyksta iš vidaus. Kaip storio augimas, perichondrinis osifikavimas yra aposozinės osteogenezės forma.

Funkcija ir užduotis

kaulai yra gyvi. Kad taip yra, žmonės pastebi daugiausia po kaulo lūžis, kuri vėl gali išgydyti augimo procesais. Ossifikacijos procesai šiam reiškiniui yra tokie pat svarbūs, kaip ir ankstyvųjų gyvenimo metų augimo procesams. Svarbiausia kaulų formavimosi medžiaga yra mezenchimas. Tai palaiko jungiamasis audinys kad kyla iš mezodermos. Iš mezenchimo organizmas chondrinio osifikacijos metu iš pradžių suformuoja kremzlinius griaučių elementus, dar vadinamus pirmapradžiu skeletu. Netiesioginė osteogenezė tęsiasi dėl šio kremzlinio audinio osifikacijos. Osifikacija iš vidaus atitinka enchondrinį osifikaciją. Šiame procese kraujas laivai lydimas mezenchiminių ląstelių augti į kremzlė. Migruojančios mezenchiminės ląstelės patiria diferenciacijos procesą ir tampa arba chondroclastais, arba osteoblastais. Chondroclastai ardo kremzles. Kita vertus, osteoblastai dalyvauja kaulų formavime. Taigi, epifizėje sąnarių, kaupimosi ir skilimo procesai vyksta nuolat, dėl to kaulai augti ilgyje. Šis augimas dar vadinamas intersticiniu augimu. Taigi kaulo viduje susidaro vidinė erdvė, kuri vadinama pagrindine smegenyse. Pakeitus pluripotentinėmis mezenchiminėmis ląstelėmis, šis pirminis čiulpas tampa aktualus kaulų čiulpai. Be ilgio augimo, vyksta ir storio augimas. Šis procesas atitinka ossifikaciją iš išorės, ty perichondrinį osifikaciją. Osteoblastai atsiskiria nuo oda kremzlės (perichondriumo) per šį procesą. Po atsiskyrimo jie kaupiasi žiedo pavidalu aplink kremzlės modelį. Dėl to susidaro vadinamasis kaulinis manžetas. Perichondralinė osifikacija visada vyksta ties viduriniu velenu (diafizė) iš ilgo vamzdinio kaulai ir atitinka jų teigiamą augimą. Osifikacijos proceso kaulėjimo taškai dar vadinami kaulėjimo centrais arba kaulų branduoliais. Tiek perichondraliniame, tiek enchondraliniame osifikacijoje dalyvaujantys osteoblastai atpalaiduoja osteoidą. Osteoblastas fermentai (enzimai) imtis įtakos ir paremti kalcis druskos. Po šių procesų osteoblastai tampa osteocitais. Gydant kaulų lūžius, osifikacijos procesai gamina austus ir pluoštinius kaulai kurie tampa vis atsparesni kaulų pertvarkymo procesais. Kaulų augimo metu ilgio augimas vyksta augimo plokštės atkarpoje viduryje, aplink kurio kraštą guli perichondraliniai kaulų rankogaliai. Chondrocitai ilgainiui dauginasi link epifizės. Rezervinėje zonoje yra nediferencijuotų chondrocitų. Proliferacijos zonoje yra aktyvių chondrocitų, kurie dauginasi mitoziniu būdu ir sudaro išilgines kolonas. Hipertrofinėje zonoje koloniniai chondrocitai augti hipertrofiškai ir mineralizuoja išilgines galūnes. Tik atidarymo zonoje yra fermentai (enzimai) išskiriami statantys skersines pertvarėles. Išilgines pertvaras atidarymo zonoje sukaulėja osteoblastai. Augimo fazės pabaigoje dia- ir epifizės kartu auga kaulais.

Ligos ir sutrikimai

Su osteogeneze susijusios ligos taip pat žinomos kaip kaulų formavimosi sutrikimai. Pavyzdžiui, mutacinė achondroplazija, kuri, kaip žinoma, yra dažniausia genetinių priežasčių priežastis žemo ūgio, patenka į šią grupę. Augimo faktoriaus receptoriaus taškinė mutacija genas FGFR-3 sutrikdo kremzlės susidarymas. Taigi kaulų augimo zona per anksti sukaulėja, ribodama rankų ir kojų ilgio augimą. Šis sutrikimas yra enchondralinio osifikacijos sutrikimas. Dauguma kitų kaulų augimo sutrikimų taip pat visų pirma veikia enchondralinį, o ne perichondrinį osifikaciją. Antrasis tos pačios grupės ligų pavyzdys yra fibrodysplasia ossificans progresiva, kurioje jungiamasis audinys per anksti kaulėja. Tai sukelia trūkstamas išjungimo signalas genas kuris kontroliuoja skeleto augimą vaisiaus vystymosi metu. Be enchondralinio osifikacijos, trapių kaulų liga taip pat tiesiogiai veikia perichondralinę osteogenezę. I tipo kolagenai yra pagrindinis jungiamojo audinio elementas ir yra tinkami bet kokiam kaulo matricos formavimui. Į trapių kaulų liga, I tipo taškinė mutacija Kolageno on chromosomų 7 ir 17 keičia kolagenų struktūrą. Dėl šios priežasties svarbiausia amino rūgštysKolageno yra keičiamos su kitomis amino rūgštys. Kolagenas taip sumažinama sintezė ir trukdomas trigubos spiralės sukimasis. Todėl kolagenai praranda stabilumą. Pažeisti kaulai yra stiklinės struktūros ir truputį lūžta stresas.