KOMPAKTIŠKAS KAULAS: CHARAKTERISTIKOS, STRUKTŪRA, FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Kompaktiškas kaulų , aprašyta kai kurių autorių kaip kaulo žievės, yra medžiaga, iš kurios daug sunkaus struktūros skeleto sudaro gyvūnus. Nepilnamečių ir suaugusių stuburinių gyvūnų kaulai yra dviejų tipų: (1) kempinis arba trabekulinis kaulas ir (2) kompaktiškas arba žievės kaulas. Naikinamasis kaulas visų pirma randamas ašiniuose skeleto kauluose, esančiuose dubens, stuburo, šonkaulių ir kaukolės vietose.

Kompaktiškas kaulas, atvirkščiai, randamas daugiau nei 80% kūno kaulų, sudarant ilgųjų kaulų diafizę (kaulo kūnas arba dalis tarp epifizių) ir plokščiųjų kaulų išorinį bei vidinį stalą. .

Kompaktiško kaulo struktūros schema ir aprašymas (Šaltinis: „OpenStax“ anatomija ir fiziologija per „Wikimedia Commons“)

Prieš pilnametystę ilgųjų kaulų diafizės yra atskiriamos nuo epifizių kremzlės plokštele, vadinama epifizine plokštele, kuri atitinka kompaktiškų ir kempininių ilgojo kaulo augimo zoną.

Be savo kūno judesio ir judėjimo funkcijų, kompaktiškas kaulas, kaip ir kiti kūno kaulai, aktyviai dalyvauja organizmo homeostazėje kalcio ir fosforo lygiuose.

Charakteristikos ir struktūra (histologija)

Kaip ir visi gyvūno kūno kaulai, kompaktiškas kaulas iš esmės sudarytas iš įvairių tipų ląstelių ir kaulų matricos.

Kaulinės ląstelės yra keturių tipų: (1) osteoprogenitorinės ląstelės, (2) osteoblastai, (3) osteocitai ir (4) osteoklastai. Pirmasis išsiskiria iš embriono mezodermos ir, diferencijuodamasis, gamina osteoblastus.

Osteoblastai yra ląstelės, atsakingos už matricos organinių komponentų, apibūdinančių kaulinius audinius, sintezę. Iš jo gaminamas įvairių rūšių kolagenas, proteoglikanai ir glikoproteinai. Jie liečiasi su išoriniu kompaktiško kaulo sluoksniu ir meduliu.

Osteocitai yra neaktyvūs osteoblastai, kurie yra panardinti į kalcifikuotą kaulų matricą, kurią patys susintetino. Kai kurios jo funkcijos apima mechaninį transdukciją ir aktyvinančių veiksnių sekreciją iš osteoklastų.

Galiausiai, osteoklastai yra ląstelės, atsakingos už kaulų rezorbcijos procesą (senojo kaulo sunaikinimą ir reabsorbciją). Jie gaunami iš progenitorinių ląstelių, esančių kaulų čiulpuose (kraujodaros ląstelės).

Kaulų matrica, atvirkščiai, yra sudaryta iš organinių ir neorganinių medžiagų. Tai yra kaulinio audinio dalis, kuri kalkėja ir yra atsakinga už jo kietumą.

Organiniai komponentai, kuriuos išskiria osteoblastai, dažniausiai yra pluoštiniai baltymai, tokie kaip kolagenas ir kiti glikoproteinai bei proteoglikanai. Neorganiniai komponentai yra kalcis, fosforas, magnis, bikarbonatas, citratas ir kt.

-Struktūra

Vidinę kompaktiško kaulo struktūrą sudaro lygiagrečių cilindrų, sudarytų iš koncentrinių lakštų, surinktų aplink kanalus, vadinamus Haverso kanalais, serija; tokie cilindriniai mazgai yra žinomi kaip osteonai.

Haverso kanaluose yra kraujagyslių ir nervinių skaidulų, būtinų kaulų ląstelėms maitinti ir signalams perduoti.

Kadangi kaulų ląstelės šiuose sluoksniuose yra maitinamos difuzijos būdu iš Haversio kanalų, maksimalus koncentrinių sluoksnių skaičius, kurį gali turėti osteonas, yra nuo 4 iki 20.

Osteonus riboja vadinamoji „cementavimo linija“, kurią sudaro pagrindinė medžiaga (vienas iš matricos komponentų) su nedaugeliu kolageno skaidulų.

Eidami pro gretimus osteonus, Haverso kanalai jungiasi vienas su kitu per „Volkmann kanalus“, kurie yra nukreipti įstrižai arba statmenai Haverso kanalams.

Išoriniai koncentriniai sluoksniai yra tiesiai po periosteumi (išorinis ilgųjų kaulų gaubtas), o vidiniai sluoksniai linijuoja meduliarinį kanalą, kuriame yra kaulų čiulpai.

Prie šių vidinių koncentrinių sluoksnių, kurie linijuoja meduliarinį kanalą, yra trabekulinio ar šerdies kaulo sluoksnis, išsikišęs į meduliarinį kanalą.

- Ašmenų struktūra osteonuose

Lakštus, kuriuos sudaro osteonai, sudaro reguliariai išdėstyti osteocitai ir sujungiami per mažus kanalus tarp „tarpelių“, kur jie yra.

Šie kanalai turi būdingus osteocitų citoplazminius procesus ir leidžia jiems susisiekti tarpusavyje bei keistis skirtingų klasių mažosiomis molekulėmis ir jonais.

Osteonų kaulų matricos kolageno skaidulos yra išdėstytos lygiagrečiai tarp kiekvieno sluoksnio.

funkcijos

Kadangi kompaktiškas kaulas yra ilgųjų kaulų dalis, jo pagrindinė funkcija yra suteikti tvirtą ir atsparią struktūrą, palengvinančią visų stuburinių judėjimą ir judėjimą.

Skirtingiems judesiams kaulas veikia kaip raumenų įterpimo vieta ir svirtinė ranka, kuri daugina šių raumenų išvystytą jėgą.

Kadangi kompaktiškas kaulas yra plokščiųjų kaulų struktūros dalis, jis taip pat dalyvauja gyvybiškai svarbių organų, tokių kaip smegenys, apsauginėje funkcijoje.

Kaip ir likusiems kūno kaulams, kompaktiškas kaulas dalyvauja reguliuojant kalcį ir fosforą organizme (atminkite, kad stuburinių skeletas turi daugiau kaip 95% viso kūno kalcio).

Hormoninis reguliavimas

Šis reguliavimas, be kitų dalykų, priklauso nuo skirtingų hormoninių veiksnių, išsiskiriančių reaguojant į daugybę įvairių dirgiklių, susijusių su kalcio reguliavimu plazmoje.

Tarp hormoninių dirgiklių išsiskiria prieskydinės liaukos gaminamas prieskydinis hormonas (PTH) ir hormonai, gauti iš vitamino D ir kalcitonino, odoje gaminami dėl ultravioletinės šviesos poveikio cholesterolio ir skydliaukės. atitinkamai.

Vienas iš vitamino D darinių, 1,25-dihidroksi-cholekalciferolis, yra medžiaga, kuri reguliuoja kalcio absorbciją žarnyne ir skatina kalcio reabsorbciją inkstuose.

Parathormonas, būtinas gyvenimui, padidina kaulų rezorbciją, padidina kalcio mobilizaciją (taip padidindamas kalcio kiekį plazmoje) ir sumažina fosfato kiekį plazmoje.

Kalcitoninas mažina cirkuliuojančios kalcio ir fosfato koncentracijas ir slopina kaulų rezorbciją, sudarydamas palankesnes sąlygas fosforo ir kalcio įsiskverbimui į kaulų matricą.

Nuorodos

1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Kaulo osteocitų funkcija. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287–299.
2. Berne, R., & Levy, M. (1990). Fiziologija. Mosbis; Tarptautinis Edas leidimas.
3. Caetano-Lopez, J., Canhao, H., ir Fonseca, J. (2007). Osteoblastai ir kaulų formavimas. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
4. Despopoulos, A., ir Silbernagl, S. (2003). Spalvų fiziologijos atlasas (5-asis leidimas). Niujorkas: „Thieme“.
5. Fox, SI (2006). Žmogaus fiziologija (9-asis leidimas). Niujorkas, JAV: „McGraw-Hill Press“.
6. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histologijos teksto atlasas (2-asis leidimas). Meksikos DF: „McGraw-Hill Interamericana Editores“.
7. Kuehnel, W. (2003). Citologijos, histologijos ir mikroskopinės anatomijos spalvų atlasas (4-asis leidimas). Niujorkas: „Thieme“.
8. Teitelbaum, S. (2000). Kaulų rezorbcija osteoklastų pagalba. Science, 289, 1504–1509.