окостенение
В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения ) |
Оссификация (также называемая остеогенезом или минерализацией кости ) при ремоделировании кости — это процесс образования нового костного материала клетками, называемыми остеобластами . Это синоним формирования костной ткани . [1] Существуют два процесса, приводящие к образованию нормальной, здоровой костной ткани : [2] Внутримембранозная оссификация представляет собой прямое отложение кости в примитивную соединительную ткань ( мезенхиму ), тогда как эндохондральная оссификация включает в себя хрящ в качестве предшественника.
При заживлении переломов наиболее частым процессом является эндохондральный остеогенез , например, при переломах длинных костей, обработанных гипсом Парижа , тогда как переломы, обработанные открытой репозицией и внутренней фиксацией с помощью металлических пластин, винтов , штифтов, стержней и гвоздей, могут заживать внутримембранозным путем. остеогенез .
Гетеротопическая оссификация – это процесс, приводящий к образованию костной ткани , часто атипичной, во внескелетной локализации. Кальцификацию часто путают с оссификацией. Кальцификация является синонимом образования кальция солей и кристаллов внутри клеток и тканей . Это процесс, который происходит во время окостенения, но не обязательно наоборот .
Точные механизмы, с помощью которых костей, запускается развитие остаются неясными, но факторы роста и цитокины, по-видимому, играют определенную роль.
Период времени [3] | Пораженные кости [3] |
---|---|
Третий месяц развития плода | Начало оссификации длинных костей. |
Четвертый месяц | Большинство первичных центров окостенения появилось в диафизах кости. |
от рождения до 5 лет | В эпифизах появляются вторичные центры окостенения. |
От 5 до 12 лет у женщин, от 5 до 14 лет у мужчин. | Окостенение быстро распространяется из центров окостенения и различные кости окостенеют. |
от 17 до 20 лет | Кости верхних конечностей и лопаток полностью окостеневшие. |
от 18 до 23 лет | Кости нижних конечностей и тазики полностью окостенеют. |
от 23 до 26 лет | Кости грудины , ключиц и позвонков полностью окостенеют. |
К 25 годам | Почти все кости полностью окостеневшие. |
Внутримембранозное окостенение
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( январь 2021 г. ) |
Внутримембранозное окостенение образует кости черепа . , нижней челюсти и бедренную кость плоские
Остеобласты группируются вместе, образуя центр окостенения. Затем они начинают секретировать остеоид, неминерализованный коллаген-протеогликановый матрикс, обладающий способностью связывать кальций. Когда кальций связывается с остеоидом, матрикс затвердевает, и остеобласты захватываются, превращаясь в остеоциты.
Поскольку остеобласты продолжают секретировать остеоид , он окружает кровеносные сосуды, что приводит к образованию трабекулярной (губчатой или губчатой) кости. Эти кровеносные сосуды в конечном итоге превратятся в красный костный мозг. Мезенхимальные клетки на поверхности кости образуют мембрану, известную как надкостница. Остеобласты секретируют остеоид параллельно существующему матриксу, создавая слои компактной (кортикальной) кости. [4]
Эндохондральное окостенение
[ редактировать ]Эндохондральное окостенение – это образование трубчатых костей и других костей.Для этого необходим предшественник гиалинового хряща . имеются два центра окостенения При эндохондральном оссификации .
Первичный центр
В длинных костях костная ткань сначала появляется в диафизе (середине тела). Хондроциты размножаются и образуют требекулы. Хрящ постепенно разрушается и заменяется затвердевшей костью, распространяющейся к эпифизу . Слой надхрящницы , окружающий хрящ, образует надкостницу , которая генерирует остеогенные клетки, которые затем образуют воротник, окружающий кость снаружи и реконструирующий костномозговую полость изнутри.
Питательная артерия входит через питательное отверстие из небольшого отверстия в диафизе. Он проникает в первичный центр окостенения, принося с собой остеогенные клетки ( остеобласты снаружи, остеокласты внутри). Канал питательного отверстия направлен от более активного конца кости, когда один конец растет больше, чем другой. Когда кость растет с одинаковой скоростью на обоих концах, питательная артерия перпендикулярна кости.
Большинство других костей (например, позвонков ) также имеют первичные центры окостенения, и кость укладывается аналогичным образом.
Вторичные центры
Вторичные центры обычно появляются в эпифизе . Вторичная оссификация чаще всего возникает после рождения (за исключением дистального отдела бедренной кости и проксимального отдела большеберцовой кости , который возникает на 9-м месяце развития плода). Эпифизарные артерии и остеогенные клетки проникают в эпифиз , откладывая остеокласты и остеобласты , которые разрушают хрящ и формируют кость соответственно. Это происходит на обоих концах длинных костей, но только на одном конце пальцев и ребер.
Эволюция
[ редактировать ]Было предложено несколько гипотез о том, как кость превратилась в структурный элемент у позвоночных . Одна из гипотез состоит в том, что кость развилась из тканей, которые эволюционировали для хранения минералов . В частности, минералы на основе кальция накапливались в хрящах, а кость образовалась в результате экзаптации этого кальцинированного хряща. [5] Однако другие возможности включают развитие костной ткани как осмотического барьера или защитной структуры.
См. также
[ редактировать ]- Дистрофическая кальцификация
- Механостат — модель, описывающая оссификацию и потерю костной массы.
- Оссикон , роговидные (или рогообразные) выступы на головах жирафов и родственных им видов.
- Несовершенный остеогенез – ювенильное заболевание костей.
- Прогрессирующая оссифицирующая фибродисплазия — чрезвычайно редкое генетическое заболевание, при котором фиброзная ткань (мышцы, сухожилия, связки и т. д.) окостеневает при повреждении.
- Синдром Примроуза — редкое генетическое заболевание, при котором хрящ окостенеет.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Костеобразование | Определение и физиология» . Британская энциклопедия . Проверено 22 января 2021 г.
- ^ Каэтано-Лопес Х., Каньян Х., Фонсека Х.Э. (2007). «Остеобласты и костеобразование». Португальский ревматологический отчет . 32 (2): 103–10. ПМИД 17572649 .
- ^ Перейти обратно: а б Эмили Мори-Холтон. «Прогнозирование роста по длине костей конечностей» . Изучение влияния космического полета на костную систему. Моффетт Филд, Калифорния: Исследовательский центр Эймса НАСА. Архивировано из оригинала 1 марта 2012 г.
- ^ Бриланд, Грант; Синклер, Маргарет А.; Менезес, Ритеш Г. (2024), «Эмбриология, оссификация костей» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID 30969540 , получено 15 мая 2024 г.
- ^ Донохью ПК, Сансом И.Дж. (2002). «Происхождение и ранняя эволюция скелетирования позвоночных» . Микроск. Рез. Тех . 59 (5): 352–72. дои : 10.1002/jemt.10217 . ПМИД 12430166 . S2CID 10933086 .