Appozīcijas ossifikācija: funkcija, uzdevumi, loma un slimības

Appozicionāls pārkaulošanās ir kaula biezuma pieaugums. Appozīcijas augšana notiek apkārtmērā un sākas no periosta osteogenum slāņa. Ja kauls bezmērķīgi aug platumā, bet vairs nav garumā, tiek noteikti kustības ierobežojumi.

Kas ir aplikācijas ossifikācija?

Appozicionāls pārkaulošanās ir kaula biezuma pieaugums. Medicīniskais termins pārkaulošanās vai osteogenesis nosauc kaulu veidošanos. Kaulu augšana notiek vai nu garumā, vai platumā. Platuma pieaugumu sauc arī par biezuma pieaugumu vai apozicionētu ossifikāciju. Garuma pieaugums nenotiek pastāvīgi. Savukārt biezuma pieaugums ir pastāvīgs ķermeņa process. Jauni audu slāņi piestiprinās kaulam no ārpuses apozicionēšanas ossifikācijas laikā. Tas padara augšanas procesu par perihondrālās ossifikācijas procesu. Tas attiecas uz netiešu kaulu veidošanos no ārpuses, kas notiek, izmantojot skrimslis. Appozīcijas ossifikācija ietekmē gan plāksni, gan īsu kauli, kā arī garie cauruļveida kauli, un tā ir svarīga kaulu pārveidošanas sastāvdaļa. Ar biezuma pieaugumu kauli piemēram, pielāgoties noteiktām slodzēm vai īpašiem spriegumiem. Osteoblasti, osteoklasti un osteocīti ir iesaistīti ossifikācijas procesā. Visu kaulu veidošanās procesu pamatviela ir embrija saistaudi mezenhīms.

Funkcija un uzdevums

Apozicionālajā ossifikācijā jauni kaulu audi tiek ārēji piesaistīti esošajiem kaulu audiem. Biezuma augšana vienmēr notiek pie kaula vārpstas manšetes un rodas no stratogēna osteogēna. Uz diafīzes vidusdaļu jaunais kaulu materiāls no ārpuses piestiprinās esošajam kaulam. Periosta šūnas diferenciācijas laikā veido šo jauno materiālu. Periosts ir plāns audu slānis uz visu ārējās virsmas kauli. Iekšējais slānis sastāv no osteoblastiskām cilmes šūnām kaulu atjaunošanai. Ārējā slānī ir nabadzīgi šūnas saistaudi pilns Kolagēns šķiedras. Osteoblasti veic aplikācijas augšanu. Kā embrija mezenhimālās šūnas šīs šūnas spēj sintezēt kolagēna kaulu matricu un šim nolūkam ražo osteoīdu. Kad kaulu veidošanās progresē, osteoblasti attālinās viens no otra un sieno viens otru kaulu vielā. Tādējādi tiek izveidota smalka atsevišķu kanālu sistēma. Perihondrālās ossifikācijas laikā osteoblasti atdalās no skrimšļa membrānas un gredzena veidā ap sevi nogulsnējas ap skrimslis modeli. Tādā veidā tie rada kaulu aproci. Perihondrālā ossifikācija vienmēr notiek garu cauruļveida kaulu vidusdaļā. Vārpstas daļā, kas atrodas tuvu epifīzei, kaulu biezuma pieaugums notiek no iekšpuses, un to veic, uzkrāoties endosta šūnām. Tāpat kā garuma pieaugums, arī kaulu biezuma pieaugums notiek hormoni. Tiklīdz kaulu augšanas plāksne ir aizvērta, tie vairs nespēj izaugt garumā. Hormoni tad vairs neaktivizē garuma augšanas procesus, bet tikai apozicionālās ossifikācijas procesus. The hormoni šim nolūkam ir hipofīzes priekšējās daļas hormoni, daži vairogdziedzera hormoni un dzimumhormoni. Papildus augšanas hormonam STH (somatotropajam hormonam), dzimumhormoni testosterons un estrogēniem ir galvenā loma ossifikācijas hormonālajā regulācijā. Kaulu biezuma pieaugums nodrošina, ka kaulu viela var izturēt svara izmaiņas un jaunas slodzes pozīcijas. Garuma pieaugumu laba iemesla dēļ stimulē tie paši hormoni kā biezuma pieaugumu. Kā kauli augt garumā palielinās svars, kas viņiem jāiztur. Tāpēc garuma pieaugumam vienmēr jāpievieno apozicionāla pārkaulošanās, lai kauls nesalūztu jaunajā slodzes situācijā. Garuma un biezuma pieaugums attiecīgi ir ideāli piemērots ķermenim.

Slimības un sūdzības

Kaulu augšanu var ietekmēt dažādas slimības. Viena no pazīstamākajām slimībām, kurai ir postoša ietekme uz netiešo ossifikāciju un līdz ar to arī apožu osteoģenēzi nepilnīga osteoģenēze. Šī ar mutāciju saistītā slimība ir pazīstama arī kā trausla kaulu slimība. Izraisošā mutācija ietekmē COL1A1 un COL1A2 gēnus. Šie gēni nosaka I tipa kolagēnu montāžu. Ģenētiskais defekts izraisa nenormālu kurjera vielu nokļūšanu ķermeņa šūnās. Tādējādi tie rada nepilnīgu vai citādi nenormālu darbību Kolagēns šķiedras. Pacienti ar trausla kaulu slimība cieš no deformācijas Kolagēns stieņi, kas kauliem nodrošina nelielu stabilitāti. Daži veidi trausla kaulu slimība raksturo arī kolagēna stieņi, kas ir normāli, bet pārāk ierobežoti. Visos gadījumos pacienti cieš no trausliem kauliem, kuriem ir nosliece lūzums. Trauslā kaulu slimība ir strukturāla kaulu slimība. Turpretim ahondroplāzija ir faktisks kauls augšanas traucējumi. Šajā slimībā epifīze savienojumi pārāk agri aizvērt. Pēc locītavas aizvēršanas garuma pieaugums vairs nav iespējams. Tomēr kaulu augšana turpinās. Tas pats attiecas uz desmālo ossifikāciju. Tā rezultātā harmonija starp garuma un biezuma pieaugumu vairs nepastāv. Izaugsmes procesu nelīdzsvarotība maina pacientu ķermeņa proporcijas. Uz bagāžnieka un vadītājs, vairumā gadījumu ir normāla izaugsme. Tomēr ekstremitāšu garuma pieaugums priekšlaicīgi stagnē. Pārmērīgs biezuma pieaugums var radīt ievērojamu diskomfortu. Tas jo īpaši attiecas uz lielākiem kauliem. Mehānisko kustību var ierobežot, piemēram, pārmērīga aplikācijas ossifikācija. Piemēram, daudzos gadījumos kustības diapazons savienojumi tiek samazināts ar vienmērīgi pieaugošo biezumu. Pēc kaulu lūzumiem īpaši bieži notiek pārmērīgi ossifikācijas procesi. Hormonālie traucējumi var izraisīt arī ossifikācijas traucējumus, kas ietekmē gan garuma, gan biezuma augšanu. Ja abas augšanas formas tiek ietekmētas vienādā mērā, simptomi parasti ir mazāk izteikti. Ja garuma pieaugums jau ir pabeigts, pārmērīgs augšanas hormons izraisa tikai biezuma pieaugumu un tādējādi, tāpat kā ahondroplāzijā, ierobežo skartās personas spēju pārvietoties.