Период ремоделирования кости
В физиологии костей период ремоделирования кости описывает временную продолжительность (т.е. продолжительность жизни) основной многоклеточной единицы (BMU), которая отвечает за обновление костной ткани. Исторически это называлось сигмой (σ) или сигм-периодом . [1] но терминология сейчас устарела.
Ремоделирование кости
[ редактировать ]Хотя на первый взгляд кость может выглядеть как статичная ткань, на самом деле она очень динамична и постоянно подвергается ремоделированию на протяжении всей жизни организма позвоночных. Это происходит благодаря синхронному действию остеокластов и остеобластов , клеток, которые резорбируют и откладывают кость соответственно.
Период ремоделирования
[ редактировать ]Период ремоделирования состоит из совокупной продолжительности резорбции , остеокластического разворота (фаза, характеризующаяся сдвигом процессов резорбции в формирующие процессы) и периодов формирования , роста и развития кости. [2] Этот период относится к средней общей продолжительности одного цикла ремоделирования кости в любой точке поверхности кости. [3]
| Резорбция | Разворот | Формирование | Общий | |
|---|---|---|---|---|
| Кролики | 1 | 0.5 | 4.5 | 6 |
| Собаки | 1.5 | 0.5 | 10 | 12 |
| Люди | 2 | 2 | 13 | 17 |
Для того, чтобы ремоделирование произошло, происходит соответствующая передача сигналов клетками, чтобы заставить остеокласты резорбировать поверхность кости с последующим отложением кости остеобластами. Вместе клетки в любой конкретной области поверхности кости, которые отвечают за ремоделирование кости, известны как базовая многоклеточная единица (BMU), а средняя продолжительность жизни BMU называется периодом ремоделирования . [4] Размер BMU составляет примерно 200 мкм в диаметре, что определяется диффузионной способностью 100 мкм в кости.
Определение периода ремоделирования кости
[ редактировать ]При расчете периода ремоделирования кости исследуется двухмерная модель, учитывающая время, необходимое для эрозии рассматриваемой области и ее последующего заполнения новой костью (для простоты здесь будет использоваться сигма). Часть костеобразования (σ f ) периода ремоделирования кости рассчитывается следующим образом: [5]
где MWT относится к средней толщине стенки завершенной костной единицы, а M f относится к преобладающей средней эффективной скорости аппозиции кости. Другими словами, эта формула означает, что период ремоделирования кости эквивалентен толщине формируемого микроскопического сегмента кости, разделенной на скорость, с которой он формируется. Если известна средняя линейная скорость резорбции кости, то долю резорбции кости (σr ) можно рассчитать аналогичным образом: [5]
Следовательно, весь период ремоделирования кости (σ r + f , эквивалентный σ) можно представить следующей формулой: [5]
Скорость линейной резорбции кости (M r ) не может быть измерена напрямую, но она составляет примерно треть от σ f . [6]
Межвидовые различия
[ редактировать ]Каждый вид позвоночных демонстрирует различную продолжительность регенерации и ремоделирования костей, и создается впечатление, что существует обратно пропорциональная зависимость между скоростью регенерации костей и филогенетической эволюцией животного. [7] Каждый период ремоделирования длится 3–6 месяцев у человека, 3 месяца у собак и 6 недель у кроликов. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фрост, ХМ. Гистологический анализ ремоделирования кости на основе тетрациклина . Calc Tiss Res 1969;3:211-237.
- ^ Берр, Д.Б. Влияние измененной среды деформации на кинетику костной ткани . Кость 1989;10:215-221.
- ^ Парфитт, AM и др. Гистоморфометрия костей: стандартизация номенклатуры, символов и единиц измерения . J Bone Miner Res 1987; 2 :595-610.
- ^ Кукла, Б; и др. Обзор лечения переломов. В Петржаке, штат Вашингтон; редактор: Регенерация скелетно-мышечной ткани: биологические материалы и методы , Нью-Джерси: Humana Press, 2008. ISBN 1-58829-909-0 стр. 48
- ^ Jump up to: а б с Яворски, ZFC: Гистоморфометрия костей: Очерк теории и практики. В Симмонсе, Огайо; Кунин А.С.; редакторы: Skeletal Research , Том 2. Нью-Йорк: Academic Press, 1983. ISBN 0-12-429002-7, страницы 237-276.
- ^ Фрост, ХМ. «Только динамика при остеопорозе и при остеомаляции». Томас, Спрингфилд, Иллинойс, 1966 год.
- ^ Мартинес-Гонсалес, Дж. М. и др. Оценка мини-свиней как животной модели альвеолярной дистракции . Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2005;99:11-6
- ^ Робертс WE и др. Физиология костей и обмен веществ. В: Миш С., редактор: Современная имплантология . Мадрид: Мосби, 1995. ISBN 84-8086-384-6 страниц 324-350.