Zloženie a funkcia kostnej matrice

Ten Kosť Je to mineralizovaná látka, v ktorej sú rôzne bunky, ktoré tvoria kosti. Je definovaná konkrétnejšie ako medzibunková látka kostného tkaniva, ktorá predstavuje väčšinu hmotnosti toho istého a ktorá sa skladá z dvoch frakcií, jednej organickej a druhej anorganickej.

Kostné tkanivo je také, ktoré tvorí kosti kostry niektorých zvierat a skladá sa z rôznych typov buniek, z ktorých každá má špecifické funkcie. Je to mimoriadne odolné a tvrdé tkanivo, ale zároveň veľmi dynamické a menené, pretože je v trvalej rovnováhe tvorby a resorpcie (prestavba kostí), z ktorých rôzne typy buniek, ktoré sú zodpovedné, sú zodpovedné.

B.Org/licencie/By-SA/3.0) Via Wikimedia Commons)

Všeobecne platí, že toto špecializované spojivové tkanivo je tvorené jeho bunkami a kostnou matricou s organickými a anorganickými frakciami. Mineralizácia tých zložiek, ktoré sú vonkajšie pre bunky (extracelulárne alebo medzibunkové), je tá, ktorá dáva pevnosť a odolnosť k kosti.

Typy kostných buniek sú 4: osteoprogén alebo osteogénne bunky, osteoblasty, osteocyty a osteoklasty. Osteocyty sú zrelé kostné bunky a sú hlavne zodpovedné za sekréciu organickej frakcie kostnej matrice.

Tieto bunky sú držané vo vnútri niektorých „lagún“ produkovaných mineralizáciou matrice, ktorú vylučovali, nemajú schopnosť neskôr sa rozdeliť a odvodiť z osteoblastov.

[TOC]

Zloženie kostí

Ako je uvedené vyššie, kostná matica je komplexná látka, pretože je tvorená organickou a anorganickou frakciou.

Asi 30% hmotnosti kostného tkaniva zodpovedá organickej frakcii kostnej matrice, ktorá pozostáva hlavne z vlákien proteínu známeho ako kolagén a ďalšie rôzne proteínové prvky, ako sú rôzne druhy proteoglykánov, ktoré tvoria tako -označenú „základnú látku“ (druh homogénneho gélu).

Môže vám slúžiť: Embryonálny a plodový rozvoj: fázy a charakteristiky týždeň po týždni

Ďalších 70% zodpovedá minerálnej frakcii, ktorá je tvorená hlavne hydroxyapatitom, kryštalickým komplexom fosforečnanu vápenatého, a z tohto dôvodu sa hovorí, že kostné tkanivo je veľmi dôležité pre homeostázu vápnika v ľudskom tele a v tom, že v tom je veľmi dôležité iných zvierat.

Organická frakcia

Organická frakcia kostnej matrice je hlavne kolagén, jeden z najhojnejších proteínov ľudského tela. Kolagén je multimérny vláknitý proteín, ktorého štruktúra je podobná lane alebo lane, pretože sa skladá z niekoľkých podjednotiek alebo vlákien.

Viac ako 30 génov v ľudskom genóme kódujú kolagénové proteíny a v rôznych telových tkanivách je distribuovaných viac ako 20 rôznych typov kolagénov. Kostná matica je bohatá na kolagén typu I (viac ako 90%), ale má tiež nižšie podiely kolagénu III, V, X a XII.

Každé kolagénové vlákno je tvorené zoskupením iných vlákien „procollagen“, ktoré sa skladajú z troch alfa-heliidálnych reťazcov viac ako 1.000 aminokyselinový odpad a dĺžku má asi 300 nanometrov.

Dôležitosť

Kolagén dáva kosti určitú flexibilitu, zatiaľ čo minerály anorganickej frakcie im dodávajú stuhnutosť a pevnosť.

Bez anorganickej frakcie by boli kosti úplne flexibilné, ale bez kolagénu by boli krehké ako krieda tabule, takže variácie medzi rozmermi a distribúciou oboch frakcií poskytujú kostom schopnosť udržiavať „rovnováhu“ flexibilitu a požiadavky na tuhosť.

Niektoré genetické mutácie génov, ktoré kódujú rôzne typy kolagénov v tele alebo pre proteíny, ktoré sa podieľajú na ich zostavení, produkujú anatomické abnormality, ktoré môžu vážne ohroziť integritu kostného tkaniva, a teda aj fyzické zdravie toho predstavuje ich.

Môže vám slúžiť: endosticio

Ďalšie proteíny organickej frakcie

Približne 10% organickej frakcie kostnej matrice sa skladá z iných nekolagénnych proteínov, medzi ktorými patrí:

- Fibronektín

- Osteopontina

- Osteokalcina

- Sialoproteín kosti

- Decorina (Proteoglycan)

- Biglican (Proteoglycan)

Z tejto skupiny sú najhojnejšie proteíny sialoproteín a osteopontín kostný sialoproteín, hoci to závisí od rôznych faktorov.

Aj keď tieto nekolagénne proteíny predstavujú iba malú časť organickej frakcie, majú dôležité funkcie v kostnom tkanive, najmä s diferenciáciou osteoblastov, mineralizácie, bunkovej adhézie a remodelovania kostí.

Anorganická časť

Anorganická frakcia predstavuje podstatnú časť komponentov kostnej matrice (medzi 60 a 80%, v závislosti od typu kosti). Toto je frakcia, ako sme už spomenuli, čo im dáva rigiditu a odpor charakteristickej pre kosti tela.

Kostné tkanivo je vďaka zloženiu anorganickej frakcie jej matrice hlavným rezervoárom iónov, ako je vápnik (takmer 99%), fosfor (85%), sodík a horčík (medzi 40%a 60%), ktoré tvoria kryštály okolo a medzi kolagénovými vláknami organickej frakcie.

Hlavnou kryštalickou zlúčeninou tvorenou niektorými z opísaných iónov je hydroxyapatit vápenat, ktorý je s mnohými najhojnejší zlúčenina anorganickej frakcie kostnej matrice. Hydroxiapatit je zlúčenina fosforečnanu vápenatého (CA10PO4OH2), ktorej kryštály majú asi 200 Á asi 200 Á.

Osteoid

Mikrografia osteoidu. Zdroj: Robert M. Hunt/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)

Je dôležité poznamenať, že hoci sa kalcifikuje veľké množstvo kostnej matrice, tj mineralizovaná (kalená), existuje tenká nekalcifikovaná vrstva kostnej matrice, ktorá obklopuje osteoblasty a osteocyty a ktoré tvorí určitý druh rozhrania medzi bunkami a kalcifikovanou matricou.

Môže vám slúžiť: Henle rukoväť: štruktúra, charakteristiky a funkcia

Táto tenká vrstva je známa v oblasti osteológie a medicíny ako osteoid A má rôzne funkcie. Okrem toho sa môže odstrániť alebo degradovať enzymeaticky, aby sa začali procesy resorpcie a remodelácie kostí.

Funkcia kostnej matrice

Kostná matica je zodpovedná za tuhosť a pevnosť kostí, takže zohráva základnú úlohu v súvislosti s hlavnými funkciami tohto tkaniva ako mechanickej podpory pre telo, okrem ochrany a podpory telesných štruktúr proti sile gravitácia.

Ľudská kostra (zdroj> ladyofhats / verejná doména, cez Wikimedia Commons)

Na druhej strane, vďaka prítomnosti tejto látky v štruktúre každej kosti slúži kostru ako fixačné miesto svalov, ktoré umožňujú lokomóciu a iné pohyby nanajvýš dôležité pre život zvierat a, samozrejme, ľudský.

Odkazy

1. Fuchs, r. Klimatizovať., Thompson, w. R., & Warden, s. J. (2019). Biológia kostí. V biomateriáloch na opravu kostí (str. 15-52). Vydavateľstvo.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histologický atlas text (2. vydanie.). Mexiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
3. Gorski, J. P., & Handenson, K. D. (2020). Tajné nekologické proteíny kosti. V princípoch kostnej biológie (str. 359-378). Akademická tlač.
4. Johnson, K. (1991). Histológia a bunková biológia (2. vydanie.). Baltimore, Marylnand: Národná lekárska séria pre nezávislé štúdium.
5. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histológia. Text a atlas s korelovanými bunkami a molekulárnou biológiou (5. vydanie.). Lippinott Williams a Wilkins.
6. Mladý, m. F. (2003). Proteíny kostnej matrice: ich funkcia, regulácia a vzťah k osteoporóze. Osteoporosis International, 14 (3), 35-42.