Перихондральна окостеніння

The перихондральне окостеніння відповідає зростанню товщини кісток. Цей ріст відбувається через проміжну стадію формування хряща. Розлади перихондральної кісткової тканини є, наприклад, при скляній хворобі кісток.

Що таке перихондральне окостеніння?

Осифікація або Остеогенез це процес утворення кісток. Організм робить остеогенез як для збільшення довжини, так і для збільшення товщини. Осифікація також актуальна після переломів та інших травм кісток.

В окостенінні проводиться розмежування між десмаль і хондральною формою. Десмольна окостеніння - це прямий остеогенез. Це означає, що кістковий матеріал формується із сполучної тканини без проміжних кроків. Навпаки, хондральне окостеніння відповідає непрямому остеогенезу. Під час цього процесу кістка формується через проміжний етап. Цей проміжний етап відповідає утворенню хряща. Продукт непрямої окостеніння називається замісною кісткою.

Хондральне окостеніння може бути підрозділене на перихондральне та енхондральне окостеніння, залежно від напрямку його прикріплення. У перихондральній формі зростання відбувається в ширину. Кісткова тканина вирощується ззовні на існуючу тканину. З іншого боку, енкондральне окостеніння відбувається зсередини. У міру зростання товщини перихондральне окостеніння є формою опозиційного остеогенезу.

Функція та завдання

Живі кістки. Люди помічають, що це в основному після перелому кістки, який може знову зажити через процеси росту. Процеси окостеніння настільки ж важливі для цього явища, як і для процесів росту в перші роки життя.

Найважливішим матеріалом для формування кісток є мезенхіма. Це підтримуюча сполучна тканина, яка виходить з мезодерми. Під час хондральної окостеніння тіло спочатку утворює хрящові скелетні елементи з мезенхіми, які також називають споконвічним скелетом. Непрямий остеогенез триває з окостенінням цієї хрящової тканини.

Костеніння зсередини відповідає енкондральному окостеніння. Кровоносні судини переростають у хрящі та супроводжуються мезенхімальними клітинами. Іммігруючі мезенхімальні клітини проходять процес диференціювання і стають або хондрокластами, або остеобластами. Хондрокласти розщеплюють хрящі. З іншого боку, остеобласти беруть участь у побудові кісток.

У епіфізарних пластинах відбуваються постійні процеси нарощування та руйнування, які дозволяють кістці рости в довжину. Це зростання також називається міжвузловим зростанням. Це створює внутрішній простір всередині кістки, який називають первинним мозком. Після його заміщення плюрипотентними мезенхімальними клітинами цей первинний мозок стає власне кістковим мозком.

Крім зростання в довжину, є ще й зростання товщини. Цей процес відповідає зовнішній окостеніння, тобто перихондральному окостеніння. Під час цього процесу остеобласти відокремлюються від шкіри хряща (перихондрій). Після відшарування вони відкладаються у вигляді кільця навколо моделі хряща. Це створює так звану кісткову манжету. Перихондральне окостеніння завжди відбувається на серединному валу (діафізі) довгих трубчастих кісток і відповідає їх опозиційному зростанню.

Точки окостеніння в контексті окостеніння називаються також центрами окостеніння або кістковими ядрами. І в перихондральній, і в енхондральній окостеніння остеобласти, що беруть участь, вивільняють остеоїд. Остеобластичні ферменти впливають і підтримують відкладення солей кальцію. Після цих процесів остеобласти стають остеоцитами.

Коли загоїлися переломи кісток, процеси окостеніння призводять до плетіння та волокна кісток, які стають все більш стійкими завдяки процесам реконструкції кісток. Під час росту кісток поздовжній ріст відбувається в розрізі ростової пластинки на середньому шматочку, біля краю якого лежать перихондральні кісткові манжети.

З часом хондроцити розмножуються в напрямку епіфіза. У запасній зоні є запас недиференційованих хондроцитів. Зона проліферації містить активні хондроцити, які розмножуються мітотичним чином, утворюючи таким чином поздовжні колони. У гіпертрофічній зоні стовпчасті хондроцити ростуть гіпертрофічно та мінералізують поздовжні перегородки.

Тільки у зоні відкриття виділяються ферменти, що будують поперечну перегородку. Поздовжні перегородки окостеніли остеобластами у зоні відкриття. Наприкінці фази росту діа- та епіфіз зростають разом.

Хвороби та недуги

Захворювання, пов'язані з остеогенезом, також відомі як розлади кісткового утворення. До цієї групи належать, наприклад, пов'язана з мутацією ахондроплазія, яка, як відомо, є найпоширенішою причиною генетичного короткого росту. Точкова мутація в гені рецептора фактора росту FGFR-3 порушує утворення хряща. Зона росту кісток скорочується передчасно і, таким чином, обмежує зростання довжини рук і ніг. Цей стан є енхондральним порушенням окостеніння.

Більшість інших порушень росту кісток також в основному впливають на енхондрал і, швидше, на перихондральне окостеніння. Другий приклад із тієї ж групи захворювань - Fibrodysplasia ossificans progresiva, при якій сполучна тканина передчасно осифікується. Причиною цього є відсутність сигналу відключення гена, який контролює ріст скелета в розвитку плоду.

Крім ендохондральної окостеніння, захворювання скляних кісток також безпосередньо впливає на перихондральний остеогенез. Колагени I типу є основним елементом сполучної тканини і мають відношення до будь-якої структури кісткового матриксу. При скляній хворобі кісток точкова мутація колагену I типу на хромосомах 7 та 17 змінює структуру колагенів. З цієї причини найважливіші амінокислоти в колагені обмінюються на інші амінокислоти. Синтез колагену знижується і перешкоджає скручування потрійної спіралі. Тому колагени втрачають свою стійкість. Тому уражені кістки мають склоподібну структуру і руйнуються при найменшому навантаженні.