ENDOKONDRAALINEN LUUTUMINEN: HISTOLOGIA JA PROSESSI - ANATOMIA JA FYSIOLOGIA - 2026

Rustonsisäisen luutumisen ja sisäiseen luunmuodostukseen kaksi mekanismia, luun muodostumista alkionkehityksen aikana. Molemmat mekanismit aiheuttavat histologisesti identtisen luukudoksen.

Endokondraalinen luutuminen vaatii rustomuotin ja on luustumisen mekanismi suurimmalle osalle vartalon pitkistä ja lyhyistä luista. Tämä luunmuodostusprosessi tapahtuu kahdessa vaiheessa: 1) muodostetaan pienimuotoinen hyaliinirusto; 2) rusto kasvaa edelleen ja toimii rakenteellisena luurankona luunmuodostukseen. Rusto imeytyy uudelleen, koska se korvataan luulla.

Graafinen esitys hyaliiniruston rakenteesta (Lähde: Kassidy Veasaw Wikimedia Commonsin kautta)

Sitä kutsutaan endokondraaliseksi, koska luutuminen tapahtuu sisältäpäin, jotta voidaan erottaa se perikondraalisesta luutumisesta, joka tapahtuu ulkopuolella (perikondriumista) sisäänpäin.

Hyödyntäminen tarkoittaa luun muodostumista. Tämä luunmuodostus syntyy osteoblastien vaikutuksesta, jotka syntetisoivat ja erittävät luumatriisin, joka sitten mineralisoituu.

Ösifikaatio alkaa ruston kohdasta, jota kutsutaan luutumiskeskukseksi tai luun ytimeksi. Näitä keskuksia voi olla useita, jotka sulautuvat nopeasti primaarisen luutumiskeskuksen muodostamiseksi, josta luu kehittyy.

histologia

Sikiöllä, alueella, jolle luu muodostuu, kehittyy malli hyaliinirustosta. Hyaliinirusto muodostuu mesenkymaalisten solujen erilaistumisesta. Se sisältää tyypin II kollageenia ja on runsaasti kehossa. Tästä rustosta tapahtuu luutumista.

Ruston muodostuminen

Alueilla, joille rusto on tarkoitus muodostaa, mesenkymaaliset solut ryhmitellään ja muutetaan, menettäen pidennyksensä ja pyöristyessään. Näin muodostetaan chondrifikaatiokeskuksia. Nämä solut muuttuvat kondroblasteiksi, erittävät matriisin ja jäävät loukkuun muodostaen niin kutsuttuja "aukkoja".

Matriisin ympäröimät kondroblastit, jotka muodostavat raot, kutsutaan kondisoluiksi. Nämä solut jakautuvat ja erittäessään matriisia ne erottuvat muodostaen uusia rakoja ja seurauksena tuottaen ruston kasvua.

Tämäntyyppinen kasvu tapahtuu sisältäpäin, ja sitä kutsutaan interstitiaaliseksi kasvuksi. Rustoa ympäröivät mesenkymaalisolut erilaistuvat fibroblasteiksi ja jatkavat perikondriumin muodostamista, joka ympäröi ruston luurankoa.

Luun muodostuminen

Aluksi rusto kasvaa, mutta sitten rintasolut keskeisessä hypertrofiassa keräävät glykogeenia ja muodostavat tyhjiöitä. Tämä ilmiö vähentää matriisiosioita, jotka puolestaan ​​kalsifioivat.

Näin luun muodostumisprosessi alkaa primaarisesta luutumiskeskuksesta, joka peräkkäisen prosessin avulla korvaa uudelleen imeytyneen ruston ja muodostuu luuta.

Toissijaiset luunmuutoskeskukset muodostuvat luisten epifysioiden päihin mekanismin avulla, joka on samanlainen kuin diafysien luutumisen, mutta ne eivät muodosta luu kaulusta.

Tällöin epipyysin rustoon tunkeutuvat osteoprogenitorisolut muuttuvat osteoblasteiksi ja alkavat erittää matriisia, joka lopulta lopulta korvaa epiphysis-ruston luulla.

Endokriiniset luutumisprosessit

- Pääprosessit

Endokondraalinen luutuminen suoritetaan seitsemän prosessin avulla, joita kuvataan alla.

Hyaliiniruston muodostuminen

Muodostetaan malli hyaliinirustosta, joka on peitetty perikondriumilla. Tämä tapahtuu alkiossa, alueella, jolla luu myöhemmin kehittyy. Jotkut kondrosyyttien liikakasvu ja kuolevat sitten, ja rustomatriisi kalkkistuu.

Muodostuu primaarinen luutumisen keskipiste

Diafysyn keskimembraani verisuonistuu perikondriumissa. Tässä prosessissa perikondriumista tulee periosteumi ja kondrogeenisistä soluista tulee osteoprogenitorisoluja.

Luukauluksen muodostuminen

Äskettäin muodostetut osteoblastit syntetisoivat matriisin ja muodostavat luisen kauluksen juuri periosteumin alapuolelle. Tämä kaulus estää ravinteiden diffuusion kohti kondisoluja.

Medullaaristen onteloiden muodostuminen

Hypertrofoituneet diafyysin keskellä olevat rintasolut, jotka eivät saaneet ravintoaineita, kuolevat ja rappeutuvat. Tämä jättää diafysien keskelle yhtymäisiä tyhjiä tyhjiöitä, jotka sitten muodostavat luun medullaariset onkalot.

Osteogeeninen silmu ja alkaminen kalkkiutumista

Osteoklastit alkavat muodostaa “reikiä” subperiosteaaliseen luun kaulukseen, jonka läpi ns. Osteogeeninen alkuunsa tulee. Jälkimmäinen koostuu osteoprogenitorisoluista, hematopoieettisista soluista ja verisuonista. Tämä alkaa kalkkiutumista ja luuntuotantoa.

Rustosta ja kalkkipitoisesta luusta koostuvan kompleksin muodostuminen

Histologisesti kalsifioitunut rusto värjäytyy sinisestä (basofiilisestä) ja kalsifioidusta luusta värjäytyy punaiseksi (acidophilus). Osteoprogenitorisolut aiheuttavat osteoblasteja.

Luun kasvuprosessi (Lähde: johdannaisteos: Chaldor (keskustelu) Illu_bone_growth.jpg: Fuelbottle Wikimedia Commonsin kautta)

Nämä osteoblastit tekevät luiden matriisista, joka kerrostuu kalkkiutuneeseen rustoon, sitten uusi muodostunut matriisi kalsifioituu ja tuolloin syntyy kalsifioituneen rusto- ja luukompleksi.

Resorptioprosessi

Osteoklastit alkavat resorboida kalsifioitunutta rustoa ja luukompleksia, kun subperiosteaalinen luu paksunee, kasvaa kaikkiin suuntiin diafysyn sisällä. Tämä resorptioprosessi lisää nivelkanavan kokoa.

Subperiosteaalisen luukauluksen paksuuntuminen kasvaa kohti epifyysejä ja vähitellen diafysoinnien rusto korvataan kokonaan luulla, jättäen rusto vain epipysyyseihin.

- Toissijaiset luutumiskeskukset

1- Täältä alkaa epifyyttien luutuminen. Tämä tapahtuu samalla tavalla kuin tapahtuu luutumisen ensisijaisessa keskuksessa, mutta muodostamatta subperiosteaalista luurengasta. Osteoblastien kerrostumamatriisi kalkkiutuneessa rustossa.

2 - Luu kasvaa epifyysilevyssä. Luun nivelpinta pysyy rustoisena. Luu kasvaa levyn epifyysipäässä ja luu lisätään levyn diafysiaaliseen päähän. Rustoinen epifyysilevy pysyy.

3 - Kun luun kasvu loppuu, epifyysilevyn rusto ei enää lisää. Kasvu jatkuu, kunnes epifysiikka ja akseli kohtaavat lujittuneen luun korvaamalla epifysiikan ruston luulla.

Tämä kasvuprosessi kestää useita vuosia ennen kuin se on valmis, ja prosessissa luuta uudistetaan jatkuvasti.

Viitteet

1. Eroschenko, VP, ja Di Fiore, MS (2013). DiFioren histologian atlas funktionaalisilla korrelaatioilla. Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, LP, ja Hiatt, JL (2010). Tiivis histologinen e-kirja. Elsevier terveystieteet.
3. Hiatt, JL (2006). Histologian väri atlas. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Mackie, E., Ahmed, YA, Tatarczuch, L., Chen, KS, & Mirams, M. (2008). Endokondraalinen luutuminen: miten rusto muuntuu luuksi kehittyvässä luurankossa. Kansainvälinen biokemian ja solubiologian lehti, 40 (1), 46-62.
5. Nathalie Ortega, Danielle J. Behonick ja Zena Werb. (2004) Matriisin uusinta endokondraalisen luutumisen aikana. Trends Cell Biol.; 14 (2): 86–93.