Období přestavování kostí - Bone remodeling period

v fyziologie kostí, období remodelace kostí popisuje časové trvání (tj. životnost) základní mnohobuněčné jednotky (BMU), která je zodpovědná za kostní obrat. Historicky se tomu říkalo sigma (σ) nebo období sigma,[1] ale terminologie je nyní zastaralá.

Přestavování kostí

I když kost může vypadat povrchně jako statická tkáň, je ve skutečnosti velmi dynamická a prochází konstantní předělávání po celý život organismu obratlovců. K tomu dochází při synchronizované akci osteoklasty a osteoblasty, buňky, které resorbují a ukládají kost.

Období předělávání

Období předělávání se skládá z kombinované doby trvání resorpce, osteoklastická reverze (fáze vyznačená posunem resorpčních procesů do formativních procesů) a formace období růstu a vývoje kostí.[2] Toto období se týká průměrné celkové doby trvání jednoho cyklu přestavba kostí kdykoli na povrchu kosti.[3]

Doba přestavby (ve týdnech)
ResorpceObráceníFormaceCelkový
Králíci10.54.56
Psi1.50.51012
Lidé221317

Aby došlo k remodelaci, dojde k vhodné buněčné signalizaci, která aktivuje osteoklasty k resorpci povrchu kosti, následovaná depozicí kosti osteoblasty. Společně jsou buňky v jakékoli konkrétní oblasti povrchu kosti, které jsou odpovědné za remodelaci kostí, známé jako základní mnohobuněčná jednotka (BMU) a jedná se o průměrnou délku života BMU, která se označuje jako období přestavby.[4] Velikost BMU je zhruba 200 μm v průměru, což je definováno schopností difúze 100 μm v kosti.

Stanovení období remodelace kostí

Při výpočtu periody remodelace kosti se zkoumá dvourozměrný model, který odkazuje na čas potřebný k erozi dané oblasti a jejím vyplnění novou kostí (pro zjednodušení se zde použije sigma). Část tvorby kostí (σF) období přestavování kostí se vypočítá takto:[5]

kde MWT označuje střední tloušťku stěny dokončené kostní jednotky a M.F "Převažující průměrná efektivní rychlost apozice kosti". Jinými slovy, tento vzorec znamená, že doba remodelace kosti je ekvivalentní tloušťce vytvářeného mikroskopického segmentu kosti děleno rychlostí, s jakou se tvoří. Pokud je známa průměrná lineární rychlost resorpce kosti, část resorpce kosti (σr) lze podobně vypočítat:[5]

V důsledku toho celá doba remodelace kostí (σr + f, ekvivalentní σ) lze vyjádřit následujícím vzorcem:[5]

Rychlost lineární kostní resorpce (M.r) nelze měřit přímo, ale přibližuje se k třetině σF.[6]

Mezidruhové rozdíly

Každý druh obratlovců vykazuje odlišné trvání regenerace a remodelace kostí a zdá se, že existuje nepřímo úměrný vztah mezi rychlostí regenerace kostí a fylogenetickým vývojem zvířete.[7] Každé období remodelace trvá 3–6 měsíců u lidí, 3 měsíce u psů a 6 týdnů u králíků.[8]

Reference

  1. ^ Frost, HM. Histologická analýza remodelace kostí založená na tetracyklinu. Calc Tiss Res 1969;3:211-237.
  2. ^ Burr, DB. Účinky prostředí změněného kmene na kinetiku kostní tkáně. Kost 1989;10:215-221.
  3. ^ Parfitt, AM a kol. Kostní histomorfometrie: standardizace nomenklatury, symbolů a jednotek. J Bone Miner Res 1987;2:595-610.
  4. ^ Panenka, B; et al. Přehled opravy zlomenin. V Pietrzaku, WS; editor: Regenerace muskuloskeletální tkáně: biologické materiály a metody, New Jersey: Humana Press, 2008. ISBN  1-58829-909-0 strana 48
  5. ^ A b C Jaworski, ZFC: Kostní histomorfometrie: Nástin teorie a praxe. In Simmons, OJ; Kunin AS; redaktoři: Skeletální výzkum, Svazek 2. New York: Academic Press, 1983. ISBN  0-12-429002-7 stránky 237-276.
  6. ^ Frost, HM. „Dynamika kostí při osteoporóze a při osteomalácii.“ Thomas, Springfield, Illinois - 1966.
  7. ^ Martinez-Gonzalez, JM, et al. Hodnocení miniprasat jako zvířecího modelu pro alveolární rozptýlení. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2005;99:11-6
  8. ^ Roberts WE a kol. Fisiologia y metabolo oseo. In: Misch C, editor: Implantologia contemporanea. Madrid: Mosby, 1995. ISBN  84-8086-384-6 stránky 324-350.