KOMPAKT BEIN: EGENSKAPER, STRUKTUR, FUNKSJONER - BIOLOGI - 2025

Det kompakte beinet , beskrevet av noen forfattere som kortikalt bein, er materialet hvor den store mengden hard struktur i skjelettet består av dyr. Benene til unge og voksne virveldyr er av to typer: (1) det svampete eller trakulære beinet og (2) det kompakte eller kortikale beinet. Kansellert bein finnes først og fremst i de aksiale skjelettbenene som finnes i bekkenet, ryggraden, ribbeina og hodeskallen.

Kompakt bein finnes derimot i mer enn 80% av beinene i kroppen, og utgjør diafysen (kroppen av beinet eller delen mellom epifysene) av lange bein og det ytre og indre bord av flate bein. .

Skjema og beskrivelse av strukturen til et kompakt bein (Kilde: OpenStax Anatomy and Physiology via Wikimedia Commons)

Før voksen alder skilles diaphyses fra de lange beinene fra epifysene av en plate brusk som kalles epifyseal plate, som tilsvarer vekstsonen for de kompakte og svampete benene i det lange beinet.

I tillegg til funksjonene i kroppsbevegelse og bevegelse, deltar kompakte bein, så vel som andre bein i kroppen, aktivt i kroppens homeostase av kalsium- og fosfornivåer.

Kjennetegn og struktur (histologi)

Som alle bein i et dyrs kropp, består kompakte bein hovedsakelig av forskjellige typer celler og en beinmatrise.

Benceller er av fire typer: (1) osteoprogenitorceller, (2) osteoblaster, (3) osteocytter og (4) osteoklaster. Førstnevnte stammer fra den embryonale mesodermen og produserer osteoblaster ved differensiering.

Osteoblaster er cellene som er ansvarlige for syntesen av de organiske komponentene i matrisen som kjennetegner beinvev. Den produserer kollagen, proteoglykaner og glykoproteiner av forskjellige typer. De er i kontakt med det ytterste laget av kompakt bein og medullkanalen.

Osteocytter er inaktive osteoblaster som har blitt nedsenket i den forkalkede beinmatrisen som de selv har syntetisert. Noen av funksjonene inkluderer mechano-transduksjon og utskillelse av aktiverende faktorer fra osteoklaster.

Endelig er osteoklaster cellene som er ansvarlige for benresorpsjonsprosessen (ødeleggelse og gjenabsorpsjon av gammelt bein). De er avledet fra stamfaderceller som finnes i benmargen (hematopoietiske celler).

Benmatrisen er derimot sammensatt av organiske og uorganiske stoffer. Dette er den delen av beinvevet som forkalkes og er ansvarlig for dens hardhet.

De organiske komponentene, som er de som skilles ut av osteoblaster, er generelt fibrøse proteiner som kollagen og andre glykoproteiner og proteoglykaner. De uorganiske komponentene er kalsium, fosfor, magnesium, bikarbonat, sitrat, etc.

-Struktur

Den indre strukturen i kompakt bein består av en serie med parallelle sylindre som består av konsentriske plater som er samlet rundt kanaler som kalles "Haversiske kanaler"; slike sylindriske enheter er kjent som osteoner.

Haversiske kanaler inneholder blodkar og nervefibre, avgjørende for næring av beinceller og overføring av signaler.

Siden bencellene i disse laminaene næres av diffusjon fra Haversian-kanalene, varierer det maksimale antall konsentriske laminaer som en osteon kan ha fra 4 til 20.

Osteonene avgrenses av det som kalles en "sementeringslinje", som er dannet av et grunnleggende stoff (en av komponentene i matrisen) med få kollagenfibre.

Når de passerer gjennom sammenhengende osteoner, går Haversian-kanalene sammen gjennom "Volkmann-kanalene", som er orientert skrått eller vinkelrett på Havers-kanalene.

De ytterste konsentriske laminae ligger rett under periosteum (den ytre tildekningen av de lange bein), mens den innerste laminae ligger i medullarkanalen, der benmargen ligger.

Festet til disse indre konsentriske laminatene som linjer medullærkanalen, er et lag med trabecular eller cancellous bein som rager ut i medullary canal.

-Konstruksjon av bladene i osteoner

Lamineringene som osteonene er sammensatt av, består av osteocytter arrangert regelmessig og skjøtes sammen gjennom små kanalikulier mellom "gapene" der de er inkludert.

Disse canaliculiene inneholder de karakteristiske cytoplasmatiske prosessene til osteocytter, og lar dem kommunisere med hverandre og utveksle forskjellige klasser av små molekyler og ioner.

Kollagenfibrene i beinmatrisen til osteoner er anordnet parallelt mellom hver lamina.

Egenskaper

Ettersom kompakt bein er en del av de lange beinene, er dens grunnleggende funksjon å gi en stiv og motstandsdyktig struktur som letter bevegelse og bevegelse av alle virveldyr.

For de forskjellige bevegelsene fungerer beinet som et innsettingssted for musklene og en spakarm som multipliserer kraften som er utviklet av disse musklene.

Siden kompakt bein er en del av strukturen til flate bein, deltar det også i den beskyttende funksjonen til vitale organer som hjernen.

Som det gjelder for resten av beinene i kroppen, deltar kompakte bein i reguleringen av kalsium og fosfor i kroppen (husk at skjelettet til virveldyr rommer mer enn 95% av total kalsium i kroppen).

Hormonregulering

Denne reguleringen avhenger blant annet av forskjellige hormonelle faktorer som skilles ut som respons på en lang rekke stimuli, relatert til plasmaregulering av kalsium.

Blant hormonelle stimuli er virkningen av parathyroidhormon (PTH), produsert av parathyreoideakjertelen og hormoner avledet av vitamin D og kalsitonin, produsert i huden ved effekten av ultrafiolett lys på kolesterolet og av skjoldbruskkjertelen. henholdsvis.

Et av derivatene av D-vitamin, 1,25-dihydroxy cholecalciferol, er et stoff som regulerer tarmkalsiumabsorpsjon og fremmer renal kalsiumreabsorpsjon.

Parathormone, et hormon som er essensielt for livet, øker benresorpsjonen, øker kalsiummobiliseringen (og øker derved plasmakalsium) og reduserer plasmafosfat.

Kalsitonin reduserer sirkulerende kalsium- og fosfatkonsentrasjoner og hemmer benresorpsjon, noe som favoriserer innblanding av fosfor og kalsium i beinmatrisen.

referanser

1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Osteocytter funksjon i bein. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287-299.
2. Berne, R., & Levy, M. (1990). Fysiologi. Mosby; Internasjonal Ed-utgave.
3. Caetano-Lopez, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblaster og beinformasjon. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
4. Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Color Atlas of Physiology (5. utg.). New York: Thieme.
5. Fox, SI (2006). Human Physiology (9. utg.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
6. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Tekst Atlas of Histology (2. utg.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
7. Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology and Microscopic Anatomy (4. utg.). New York: Thieme.
8. Teitelbaum, S. (2000). Benresorpsjon av osteoklaster. Vitenskap, 289, 1504-1509.