SHARPEY-KUIDUT: SIJAINTI, RAKENNE, TOIMINTA, FYSIOLOGISET MUUTOKSET - ANATOMIA JA FYSIOLOGIA - 2026

Sharpey: n kuidut ovat joukko laajennuksia kollageenin muodostaa vahva verkosto, hieman mineralisoidun luut tukevasti kiinni lihakset ja nivelsiteet. Niitä löytyy myös luun ulkopinnalta, missä se vastaa luun kiinnittämisestä periosteumiin.

Näitä kuituja on tutkittu vuosien varrella, koska niiden toimintaa ja sopeutumismekanismia luuympäristöön ei tunnistettu hyvin. Jyrsijöillä tehtyjen kokeiden perusteella sen rakennetta, toimintaa ja kehitystä on tutkittu paremmin.

Käyttäjä: Mikael Häggström - Kuva: The Periodontium.jpg, Public Domain, Hampaissa Sharpeyn kuidut ovat periodontaalisen nivelen päätehaarat, joka leikkaa tiensä hammassementin läpi liittyäkseen hampaan kanssa leukojen alveolaarisen luun periosteumiin.

Sharpeyn kuitujen ajateltiin pitkään olevan inerttejä, eikä niissä ollut muutoksia luun resorptio- ja uudistumisvaiheissa, mutta nykyisestä näytöstä on näyttöä, että ne kykenevät muuttamaan kokoaan ja halkaisijaansa luun aineenvaihdunnan mukauttamiseksi.

Sijainti

Sharpeyn kuidut ovat kollageeni- ja muita elementtejä, jotka tukevat luujärjestelmää periosteumilla ja lihaksilla ja nivelsiteillä.

Luilla on ulkopinta, jonka peittää kuitumainen levy, jota kutsutaan periosteumiksi. Tämä kalvo on runsaasti verisuonia ja neurologisia loppumia; tarjoaa hyvän osan luun ulkoisesta vaskularisaatiosta.

Royal Society Biologilta - Oma työ, CC BY-SA 4.0, Elements of Anatomy -lehden vuoden 1867 painoksessa tohtori William Sharpey kuvaili monimutkaisen fibroelastisen kollageeniverkon olemassaoloa, joka lävisti luun ja saavutti periosteumin yhdistäen vahvasti nämä rakenteet. Nämä samat kuidut olivat läsnä luiden kiinnittyessä lihaksiin ja nivelsiteisiin.

Vuoteen 1923 mennessä nämä kollageenin oksat tunnettiin jo Sharpeyn kuiduina. Samana vuonna sen läsnäolo havaittiin hampaiden luiden pinnalla.

Vuonna 1972 tohtori Cohn tutki hampaiden sisäistä koostumusta painottaen Sharpey-kuituja kuvaten niiden polkua hammassementistä maxillalin alveolaariseen luuhun.

Sharpeyn kuituja on myös kallon luiden välissä. Muodostavat tukevat, mutta joustavat väliseinät.

OpenStax College (muokattu) - Wikimedia Commons muokattu tiedostosta: 904 Fibrous Joints.jpg, CC BY-SA 3.0, Suurin osa Sharpey-kuituista tunnetuista tutkimuksista on keskittynyt niiden tutkimiseen niistä, jotka kuuluvat dentoalveolaariseen organisaatioon.

Rakenne

Aiemmin ajateltiin, että nämä rei'itetyt kuidut olivat suspensioverkostoa, jonka muodostivat vain kollageeni, mutta tämä teoria hylätään, koska immunohistokemialliset tutkimukset vahvistivat, että niiden rakenne on paljon monimutkaisempi.

Lisäksi tapa, jolla tämä matriisi säilytti kuitumaisen konsistenssinsa ja pääsi luun mineraalielementtien aiheuttamaan kalkkiutumiseen, oli silmiinpistävää.

Sharpeyn kuitujen tiedetään nyt koostuvan tyypin III ja VI kollageenista, elastiinista ja glykoproteiineista tenassiinistä ja fibronektiinistä.

Tyypin III kollageenin assosiaatio tyypin VI kollageenin kanssa tarjoaa suuren stabiilisuuden Sharpey-kuituverkostolle, mikä selittää sen lujuuden luun uusimisvaiheissa.

Hampaissa sijaitseville kuiduille tehdyt tutkimukset ovat kyenneet erottamaan kahden tyyppiset kuidut paksuudesta riippuen: paksut ja hienot. Paksujen mitat ovat välillä 8-25 µm ja ohuiden alle 8 µm.

toiminto

Sharpeyn kuidut vastaavat vahvojen sidosten muodostumisesta luupinnan ja periosteumin, lihaksen ja nivelsiteiden välille.

Versiosta Pbroks13 - WIKIMEDIA COMMONSile: Luun poikkileikkaus.svg, CC BY-SA 3.0, On kuitenkin tiedossa, että tämän funktion lisäksi sen monimutkaisella proteiinirakenteella on keskeinen rooli luun muodostumisessa sikiön vaiheessa, urheilijoiden luiden vastustuskyvyn lisäämisessä ja luun korjaamisessa trauman tai vamman sattuessa. fysiologiset vauriot.

Sharpeyn kuitujen fysiologiset muutokset

Sikiövaihe

Luun muodostuessa raskauden aikana Sharpey-kuituverkko muodostuu primitiivisten luiden ympärille.

Kollageenikuitut, joissa on elastiinia ja tenastsiinia, sekä fibronektiinigluproteiinit, organisoituvat lähettämällä signaaleja solujen kulkeutumiselle ja luusolujen erilaistumiselle.

Kun Sharpey-kuitujen rakenteessa on ongelmia, havaitaan luunmuodostumisen patologioita, kuten kuitumainen dysplasia, jossa primitiiviset luut eivät lopu kalkkiutumiseen kunnolla.

Vaihdevuodet

Vaihdevuodet alkavilla potilailla luun mineralisaatio vähenee, mikä johtaa kalsiumin menetykseen ja osteoporoosiin.

Sharpey-kuitujen suhteen hormonaalinen lasku vaikuttaa niiden organisointiin, mikä aiheuttaa niiden laskua joillakin luun alueilla.

Tämä tilanne tekee näistä alueista alttiimpia mineraalihäviöille ja seurauksena osteoporoosille.

Samoin uskotaan, että tämäntyyppisillä potilailla havaittu progressiivinen lihaksen surkastuminen johtuu osittain luusta lihakseen pitävien Sharpey-kuitujen populaation vähenemisestä.

Murtumat / fysiologiset vauriot

Hormonisignaalit, jotka laukaisevat, kun luuvaurioita esiintyy ja aktivoivat polun korjaamiseksi luusoluista, aktivoivat myös adaptointimekanismin Sharpey-kuiduissa.

Periosteumin vaurio pidentää kuiduissa olevaa kollageenia, jolloin niiden halkaisija ja koko alkavat kasvaa uuden luukudoksen muodostumisvaiheen valmistelemiseksi.

Kun luun uusinta on valmis, kuidut palautuvat alkuperäiseen kokoonsa ja järjestelynsä.

Urheilijat

Sharpey-kuitujen määrän on havaittu lisääntyvän jopa 7% enemmän ihmisillä, jotka harjoittavat fyysistä toimintaa, kuten juoksemista, verrattuna istuviin.

Tällä lisäyksellä on etuja luun lujuuden ja nivelten asianmukaisen toiminnan kannalta.

Vanhuus

Ajan myötä Sharpey-kuidut, kuten muutkin elementit, muuttavat proteiinirakennettaan korvaamalla tyypin III kollageeni tyypin I kollageenilla.

Tyypin I kollageenin liitolla tyypin VI kollageenin kanssa ei ole yhtä suurta vastustuskykyä kuin alkuperäisellä liittolaisella, joten alkaa kulumisprosessi, joka päättyy joidenkin proteiiniverkon kuitujen kalkkitoitumiseen.

Nämä kalkkihinnat tekevät liitoksista niin kiinteitä kuin niiden ei pitäisi olla. Hampaiden tapauksessa hampaat voivat liikkua ja jopa pudota, koska niillä ei ole vakaata tukimuotoa.

Viitteet

1. Aaron, JE (2012). Periosteal Sharpeyn kuidut: uusi luumatriisin säätelyjärjestelmä? Endokrinologian rajat. Ostettu: ncbi.nlm.nih.gov
2. Johnson, RB (2005). Alveolaarisen luun Sharpey-kuitujen synteesi rotan kokeellisen hammasliikkeen aikana. Anat Rec Discov -solun Evol Biol., Otettu: ncbi.nlm.nih.gov
3. Taylor, DW (1971). William Sharpeyn (1802-1880) elämä ja opetus. 'Nykyaikaisen fysiologian isä' Britanniassa. Lääketieteellinen historia. Ostettu: ncbi.nlm.nih.gov
4. Johnson, RB; Martinez, RH (1998). Sharpeyn kuituproteiinien synteesi jyrsijöiden alveolaarisessa luussa. Ostettu: ecmjournal.org
5. Severson, J. A; Moffett, B. C; Kokich, V; Selipsky, H. (1978). Histologinen tutkimus ikämuutoksista aikuisen ihmisen periodontaalisessa nivelissä (nivelside). Periodontologian lehti. Otettu: europepmc.org