KOMPAKT KNOGLE: EGENSKABER, STRUKTUR, FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Den kompakte knogle, beskrevet af nogle forfattere som kortikal knogle, er det materiale, hvor den store mængde hård struktur i skelettet består af dyr. Knoglerne til unge og voksne hvirveldyr er af to typer: (1) den svampede eller trabecular knoglen og (2) den kompakte eller kortikale knogle. Cancellous bone findes primært i de aksiale skeletben, der findes i bækkenet, rygsøjlen, ribbenene og kraniet.

Kompakt knogle findes derimod i mere end 80% af knoglerne i kroppen, hvilket udgør diaphysen (kroppen af ​​knoglen eller delen mellem epifyserne) af lange knogler og det ydre og det indre bord af flade knogler..

Skema og beskrivelse af strukturen af ​​en kompakt knogle (Kilde: OpenStax Anatomy and Physiology via Wikimedia Commons)

Før voksen alder adskilles diaphyserne i de lange knogler fra epifyserne af en plade af brusk kaldet epifysisk plade, hvilket svarer til vækstzonen for de kompakte og svampede knogler i den lange knogl.

Ud over dets funktioner i kropsbevægelse og bevægelse deltager kompakte knogler såvel som andre knogler i kroppen aktivt i kroppens homeostase af calcium- og fosforniveauer.

Egenskaber og struktur (histologi)

Som alle knogler i et dyrs krop, består kompakte knogler i det væsentlige af forskellige typer celler og en knoglematrix.

Benceller er af fire typer: (1) osteoprogenitorceller, (2) osteoblaster, (3) osteocytter og (4) osteoclaster. Den første stammer fra den embryonale mesoderm, og når de differentierer, producerer de osteoblaster.

Osteoblaster er de celler, der er ansvarlige for syntesen af ​​de organiske komponenter i matrixen, der karakteriserer knoglevæv. Det producerer kollagen, proteoglycaner og glycoproteiner af forskellige typer. De er i kontakt med det yderste lag af kompakt knogle og medullær kanalen.

Osteocytter er inaktive osteoblaster, der er nedsænket i den forkalkede knoglematrix, som de selv har syntetiseret. Nogle af dens funktioner inkluderer mechano-transduktion og sekretion af aktiverende faktorer fra osteoklaster.

Endelig er osteoklaster de celler, der er ansvarlige for knogleresorptionsprocessen (ødelæggelse og genoptagelse af gammel knogle). De stammer fra forfæderceller indeholdt i knoglemarven (hæmatopoietiske celler).

Knoglematrixen er derimod sammensat af organiske og uorganiske stoffer. Dette er den del af knoglevævet, der forkalkes og er ansvarlig for dets hårdhed.

De organiske komponenter, som er dem, der udskilles af osteoblaster, er generelt fibrøse proteiner, såsom kollagen og andre glycoproteiner og proteoglycaner. De uorganiske komponenter er calcium, fosfor, magnesium, bicarbonat, citrat osv.

-Struktur

Den indre struktur i kompakt knogel består af en række parallelle cylindre, der består af koncentriske plader, der er samlet omkring kanaler kaldet "Haversiske kanaler"; sådanne cylindriske enheder er kendt som osteoner.

Haversiske kanaler indeholder blodkar og nervefibre, der er vigtige for ernæring af knogleceller og transmission af signaler.

Da knoglecellerne i disse laminaer næres ved diffusion fra Haversian-kanalerne, er det maksimale antal koncentriske laminaer, som en osteon kan have, mellem 4 og 20.

Osteonerne afgrænses af det, der er kendt som en "cementeringslinie", som dannes af et grundlæggende stof (en af ​​matrixkomponenterne) med få kollagenfibre.

Når de passerer gennem sammenhængende osteoner, forbinder de Haversiske kanaler hinanden gennem "Volkmann-kanalerne", som er orienteret skråt eller vinkelret på de Haversiske kanaler.

De yderste koncentriske laminae ligger lige under periosteum (den udvendige dækning af de lange knogler), mens den inderste laminae ligger i den medullære kanal, hvor knoglemarven er placeret.

Fastgjort til disse indre koncentriske laminae, der linjer den medullære kanal, er et lag af trabecular eller cancellous knogler, der rager ud i den medullary canal.

-Konstruktion af knivene i osteoner

Laminerne, som osteonerne er sammensat af, består af osteocytter, der er arrangeret regelmæssigt og sammenføjet gennem små kanalikulier mellem "hullerne", hvor de er inkluderet.

Disse canaliculi indeholder de karakteristiske cytoplasmatiske processer af osteocytter og giver dem mulighed for at kommunikere med hinanden og udveksle forskellige klasser af små molekyler og ioner.

Kollagenfibrene i knoglematrixen af ​​osteoner er arrangeret parallelt mellem hver lamina.

Funktioner

Da kompakt knogle er en del af de lange knogler, er dens grundlæggende funktion at tilvejebringe en stiv og resistent struktur, der letter bevægelse og bevægelse af alle hvirveldyr.

For de forskellige bevægelser fungerer knoglen som et indsættelsessted for musklerne og en løftearm, der multiplicerer kraften, der er udviklet af disse muskler.

Da kompakt knogle er en del af strukturen i flade knogler, deltager den også i den beskyttende funktion af vitale organer, såsom hjernen.

Som det gælder for resten af ​​knoglerne i kroppen, deltager kompakt knogler i reguleringen af ​​calcium og fosfor i kroppen (husk, at skelet af hvirveldyr huser mere end 95% af det totale krop i kroppen).

Hormonel regulering

Denne regulering afhænger blandt andet af forskellige hormonelle faktorer, der udskilles som respons på en lang række stimuli, der er relateret til plasmaregulering af calcium.

Blandt de hormonelle stimuli er virkningen af ​​parathyreoideahormon (PTH), produceret af parathyreoidea-kirtlen og hormoner, der er afledt af vitamin D og calcitonin, produceret i huden ved virkningen af ​​ultraviolet lys på kolesterol og af skjoldbruskkirtlen. henholdsvis.

Et af derivaterne af vitamin D, 1,25-dihydroxy cholecalciferol, er et stof, der regulerer intestinal calciumabsorption og fremmer renal calciumreabsorption.

Parathormone, et hormon, der er essentielt for livet, øger knogleresorption, øger calciummobilisering (derved øger plasmakalsium) og reducerer plasmafosfat.

Calcitonin reducerer cirkulerende calcium- og fosfatkoncentrationer og hæmmer knogleresorption, hvilket favoriserer inkorporering af fosfor og calcium i knoglematrixen.

Referencer

1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Osteocytternes funktion i knogler. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287-299.
2. Berne, R., & Levy, M. (1990). Fysiologi. Mosby; International Ed-udgave.
3. Caetano-Lopez, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblaster og knogledannelse. Acta Reum Prot, 32, 103-110.
4. Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Color Atlas of Physiology (5. udg.). New York: Thieme.
5. Fox, SI (2006). Human Physiology (9. udg.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
6. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Tekst Atlas of Histology (2. udgave). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
7. Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology and Microscopic Anatomy (4. udgave). New York: Thieme.
8. Teitelbaum, S. (2000). Benresorption af osteoklaster. Videnskab, 289, 1504-1509.