Benstygegenskaper, struktur, bildning och tillväxt

han vävt ben är den som komponerar benen. Benet, tillsammans med emalj och dentin, är de tuffaste ämnena i djurens kropp. Benen utgör strukturerna som skyddar de vitala organen: hjärnan skyddas av skallen, ryggmärgen vid ryggraden och hjärtat och lungorna är genom revbenet.

Benen fungerar också som "spakar" för musklerna som sätts in i dem, vilket multiplicerar kraften som dessa muskler genererar under utförandet av rörelserna. Den styvhet som benet tillhandahålls tillåter rörelse och stöd av belastningarna mot tyngdkraften.

Benvävnadsceller (källa: OpenStax College [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Benet är ett dynamiskt levande tyg som ständigt förändras och dessa förändringar stimuleras av trycket och spänningarna som denna vävnad utsätts för. Exempelvis kan tryck stimulerar resorption (förstörelse) och spänningar kan stimulera ny benbildning.

Benen utgör den huvudsakliga avsättningen av kalcium och fosfor av organisme: Nästan 99% av det totala kalciumet i människokroppen lagras i benvävnaden. Den totala benmassan varierar under ett djurs liv. Under tillväxtfasen överstiger benbildning resorptionen (förstörelse) och skelettet växer och utvecklas.

Ursprungligen ökar dess längd och sedan dess tjocklek och når sitt maximum mellan 20 och 30 år hos människor. Hos vuxen (upp till cirka 50 år) finns det en balans mellan bildning och benresorption.

Denna saldo ges genom en ersättningsprocess som kallas "Bone Remodeling" och som påverkar per år från 10% till 12% av den totala benmassan. Därefter börjar en degenerativ process där resorptionen överskrider bildningen och benmassan minskar långsamt.

[TOC]

Egenskaper och struktur

Benet har ett centralt hålrum som kallas kärnhålighet, som innehåller benmärgen, en hematopoietisk vävnad, det vill säga en blodcell som bildar vävnad. Dessa strukturer täcks av periosteum, med undantag för områdena som motsvarar synovialfogarna.

Periosteium har ett yttre skikt av fibrös tät bindväv och ett inre skikt med osteogena celler, som är benbildande celler eller osteoprogenceller.

Den centrala delen av benet är klädda av en tunn och specialiserad bindvävcell monolay. Endostio har celler osteoprogen och osteoblaster. Benet således klädda har sina celler integrerade i en matris [F1] [F2] extracellulär förkalkad.

Osteoprogenitorceller skiljer sig åt i osteoblaster och ansvarar för utsöndring av benmatrisen. När de är omgiven av matris inaktiveras dessa celler och namnet på osteocyter inaktiveras.

De utrymmen som ockuperas av osteocyter i matrisen kallas laguner.

90% av den organiska matrisen bildas av kollagenfibrer av typ I, ett strukturellt protein som också finns i senor och hud, och resten är en homogen geléämne som kallas grundläggande substans.

Kompakt ben och svampigt ben

Matrisens kollagenfibrer är arrangerade i stora balkar och i det kompakta benet bildar dessa fibrer koncentriska skikt runt kanalerna genom vilka blodkärlen och nervfibrerna (Havers Canals) kör (Havers). Dessa lager bildar cylindrar kända som "osteones".

Varje osteone avgränsas av en cementeringslinje som bildas av grundläggande substans förkalkas med få kollagenfibrer och närar kärlen som finns i svävarkanalerna.

I det svampiga benet bildas stora plack eller spikuler och cellerna näras genom diffusion av benets extracellulära vätska till trabeculae.

De oorganiska komponenterna i matrisen utgör cirka 65% av benets torra vikt och bildas huvudsakligen av kalcium och fosfor, utöver vissa element som natrium, kalium, magnesium, citrat och bikarbonat, bland andra.

Kan tjäna dig: Merychippus: Egenskaper, reproduktion, näring, taxonomi

Kalcium och fosfor bildar hydroxyapatitkristaller [CA10 (PO4) 6 (OH) 2]. Kalciumfosfat finns också i amorf form.

Hydroxyapatitkristaller är ordnade i ordning.

Benbildning och tillväxt

Skallbenen bildas av en process som kallas "intramembranös ossifikation". Istället modelleras långa ben först i brosk och förvandlas sedan till ben genom ossifikation, som börjar i diafysen av benet och kallas "endokondral ossifikation".

De flesta platta ben utvecklas och växer genom intramembranös benbildning och ossifikation. Denna process sker i den mycket vaskulariserade mesenkymala vävnaden, där mesenkymceller skiljer sig åt i osteoblaster som börjar producera benmatris.

Så här bildas ett nätverk av spikuler och trabeculae, vars ytor är befolkade av osteoblaster. Dessa initiala osteogenesregioner kallas primär ossificeringscenter. Detta bildar det primära benet med slumpmässigt orienterade kollagenfibrer.

Då inträffar förkalkningen och osteoblaster som fångats i matrisen osteocyter, vars tillägg ger upphov till kanaler. Eftersom trabekulära nätverk bildas som en svamp, ger vaskulär bindväv som ger upphov till benmärgen.

Tillsatsen av perifera trabeculae ökar benstorleken. I det occipitala benet (ett kranialben i den bakre zonen) finns det flera ossifikationscentra som slås samman för att bilda ett enda ben.

Hos nyfödda är VVS mellan de främre och parietal benen ossifikationszoner som ännu inte har lagts samman.

Kompakt benbildning

De mesenquimatous vävnadsregionerna som återstår utan att beräkna i interna och externa delar kommer att bilda periosteum och endostio. De svampiga benområdena omedelbart till periosteum och duramadre kommer att bli kompakt ben och bilda det inre och yttre bordet i det platta benet.

Under tillväxt, i långa ben, separeras områden specialiserade på epifyser från diafysen med en mycket aktiv broskplatta som kallas epifysisk platta.

Benlängden ökar i den utsträckning som denna platta avsätter nytt ben i varje ände av diafysen. Storleken på den epifyseala plattan är proportionell mot tillväxthastigheten och påverkas av flera hormoner.

Reglering

Bland de hormoner som modulerar denna platta är tillväxthormonet (GH) som släpps av den tidigare hypofysetillväxten som liknar typ I-insulin (IGF-I) som produceras av levern.

Medan den mitotiska aktivitetshastigheten i spridningszonen liknar benresorptionshastigheten i området, förblir storleken på den epifyseala plattan konstant och benet fortsätter att växa.

Efter 20 års ålder minskar mitotisk aktivitet och ossifieringszonen når broskzonen och går med i kärnhålorna för diafys och epifyser.

Benens längsgående tillväxt slutar när den epifyseala stängningen inträffar, det vill säga när diafysen förenas med epifyser. Epifyseal stängning följer en ordnad tillfällig sekvens som slutar med den sista stängningen efter puberteten.

Bredtillväxten av det långa benet produceras genom apostalt tillväxt, som är produkten av differentieringen av osteoprogenitorcellerna i det inre skiktet i periosteum i osteoblaster som utsöndrar benmatris till de subperiostiska områdena i diafysen.

Benombyggnad

Under en människas liv ersätts benet ständigt genom bildnings- och resorptionsprocesserna, det vill säga förstörelse av det gamla benet och den nya benbildningen.

Det kan tjäna dig: sinaloa flora och fauna: vanligare djur och växter

Hos spädbarn lider kalcium en 100% årlig ersättning, medan hos vuxna är det bara 18% per år. Dessa resorptions- och bildnings- eller ersättningsprocesser kallas benrenovering.

Ombyggnaden börjar med handlingen av osteoklaster som förstör benet och lämnar några klyftor som sedan invaderas av osteoblasterna. Dessa osteoblaster utsöndrar matrisen som sedan kommer att ossifieras och ger upphov till det nya benet. Denna cykel kräver i genomsnitt mer än 100 dagar.

Vid en given tidpunkt är mer eller mindre 5% av skelettets hela benmassa i processen att ombyggnad. Detta innebär deltagande av cirka två miljoner ombyggnadsenheter.

Skillnader i ombyggnaden av det kompakta och svampiga benet

Den årliga kompakta benombyggnadshastigheten är 4 % och svampigt ben är 20 %.

Skillnaden mellan ombyggnadsgraden för de två typen av ben beror troligen på det svampiga benet är i kontakt med benmärgen och påverkas direkt av cellerna med paracrinaktivitet hos nämnda medulla.

Osteoprogencellerna i de kompakta benen, tvärtom, finns i Bearsian -kanalerna och i de inre skikten av periosteum, långt från cellerna i benmärgen och beroende, i början av ombyggnaden, av hormonerna som anländer med blod.

Många är de hormonella och proteinfaktorer som är involverade i aktiviteten hos osteoblaster och osteoklaster i benombyggnad, men det har inte varit möjligt att tydligt belysa varje funktion.

Benceller

-Typer av benceller och deras egenskaper

Benceller är osteoprogenitorceller, osteoblaster, osteocyter och osteoklaster. Var och en av dessa celler har särskilda funktioner i benfysiologi och har mycket differentierade histologiska egenskaper.

Osteoblaster, osteocyter och osteoklaster, tillsammans, bildar benmodellenheten.

Osteoprogen eller osteogena celler

Dessa celler finns i det inre skiktet i periosteum och i endostio. De härstammar från den embryonala mesenkym och kan ge upphov till differentiering, till osteoblaster. Under vissa stressförhållanden kan de också differentiera i kondrogena celler.

De är spindelformade celler med en oval kärna, knapp cytoplasma, med lite grov endoplasmatisk retikulum (RER) och en dåligt utvecklad Golgi -anordning. De har rikliga ribosomer och är mycket aktiva under bentillväxtperioden.

Osteoblaster

Osteoklaster är celler härledda från osteogena celler. De är ansvariga för att syntetisera benets organiska matris, det vill säga kollagen, proteoglykaner och glykoproteiner. De är ordnade i lager överlagrade på benytan.

Kärnan är belägen på motsatt sida av den sekretoriska delen rik på vesiklar. De har rikligt med RER och en välutvecklad Golgi -enhet. De har korta prognoser eller tillägg som tar kontakt med andra angränsande osteoblaster. Andra långa tillägg ansluter dem till osteocyter.

Eftersom osteoblasterna utsöndrar förälder.

Även om det mesta av benmatrisen förkalkas, runt varje osteoblast och till och med varje osteocyt, finns det ett tunt lager av icke -kalkificerad benmatris som får namnet osteoid och som skiljer dessa celler från den förkalkade matrisen.

I cellmembranet hos osteoblaster finns det olika typer av receptorer. Av dessa receptorer är det viktigaste mottagaren för paratyreoidhormonet (PTH), som stimulerar utsöndring av en stimulerande osteoklastfaktor som främjar benresorption.

Osteoblaster kan också utsöndra enzymer som kan ta bort osteoid och därmed sätta osteoklaster med den förkalkade benytan för att starta resorptionen.

Osteocyter

Dessa är celler härledda från inaktiva osteoblaster och kallas mogna benceller. De är inlämnade i de ovannämnda flikarna i den förkalkade benmatrisen. Det finns mellan 20.000 till 30.000 osteocyter per kubik millimeter ben.

Kan tjäna dig: fosfatidylkolin: syntes, struktur, funktioner, egenskaper

Från lagunerna utstrålar osteocyterna cytoplasmiska förlängningar som förenar dem med varandra och bildar interstitiumföreningar för vilka joner och små molekyler kan utbytas mellan cellerna mellan cellerna mellan cellerna.

Osteocyter är plattade celler, med platta och få cytoplasmiska organeller. De kan utsöndra ämnen mot mekaniska stimuli som orsakar benspänning (transduktionsmekano).

Utrymmet som omger osteocyterna i lagunerna kallas periosteocytiskt utrymme och är fullt av extracellulär vätska i den icke -kalkificerade matrisen. Det uppskattas att ytan på periosteocytväggarna är cirka 5000m2 och som innehåller en volym på cirka 1,3 liter extracellulär vätska.

Denna vätska utsätts för cirka 20 g utbytbart kalcium som kan reabsorberas i cirkulationslottet från väggarna i dessa utrymmen, vilket bidrar till upprätthållandet av blodfigurerna i kalcium.

Osteoklaster

Dessa celler härstammar från samma stamceller som vävnadsmakrofager och cirkulerande monocyter; Dessa finns i benmärgen och är förfädercellerna i granulocyter och makrofager (GM-CFU).

Myitosen av dessa förfäderceller stimuleras av de stimulerande faktorerna för makrofagkolonier och i närvaro av ben, bildar dessa föregångare sammanslagning och bildar multinucleated celler.

En osteoklast är en stor, multinucleated och mobilcell. Den mäter cirka 150 um i diameter och kan ha upp till 50 kärnor. Det har ett basområde där kärnorna och organellerna är belägna, en borstkant i kontakt med det förkalkade benet, tydliga perifera områden till borstkanten och ett vesikulärt område.

Huvudfunktionen för dessa celler är den av benresorption. När de utövar sin funktion lider de apoptos (programmerad celldöd) och dör. För att initiera benresorptionsprocessen följer osteoklasten till benet genom omfattande kallade proteiner.

Sedan flyttar protonbomber som är H+beroende ATASA, från endosomerna till membranets inre på en borstkant och försurar mediet tills pH sjunker ungefär 4.

Hydroxyapatit upplöses till sådant pH och kollagenfibrer nedbryts av syraproteaser som också utsöndras av dessa celler. De slutliga produkterna från matsmältningen av hydroxyapatit och kollagen är endocyade i osteoklasten och frigörs sedan till den interstitiella vätskan som sedan elimineras av urinen.

Benvävnadstyper (bentyper)

Som du kanske har lagt märke till i texten finns det två typer av benvävnad, nämligen: det kompakta eller kortikala benet och det trabekulära eller svampiga benet.

Den första utgör 80% av den totala benmassan och finns i diafysen av de långa benen, som är de rörformiga delarna arrangerade mellan de två ändarna (epifyserna) av dessa ben.

Den andra typen av ben är typisk för benen i det axiella skelettet, såsom ryggkotorna, skallens ben och bäcken och revbenen. Det ligger också i mitten av långa ben. Det bildar 20% av den totala benmassan och är av avgörande betydelse för reglering av kalciummetabolism.

Referenser

1. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fysiologi. Mosby; Internationell utgåva.
2. Di fiore, m. (1976). Normal Histology Atlas (2: a upplagan.). Buenos Aires, Argentina: Den redaktionella Athenaeum.
3. Doubek, r. W. (1950). Högavkastningshistologi (2: a upplagan.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
4. Räv, s. Yo. (2006). Mänsklig psykologi (9: e upplagan.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Gartner, L., & Hiatt, j. (2002). Histology Atlas Text (2: a upplagan.). Mexiko D.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
6. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Lärobok för medicinsk fysiologi (11: e upplagan.). Elsevier Inc.
7. Johnson, K. (1991). Histologi och cellbiologi (2: a upplagan.). Baltimore, Maryland: National Medical Series for Independent Study.
8. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histologi. En text och atlas med korrelerad cell- och molekylärbiologi (5: e upplagan.). Lippinott Williams & Wilkins.