Hondra ossifikācija: funkcija, loma un slimības

Chondral pārkaulošanās attiecas uz kaulu veidošanos no skrimslis audi. Kopā ar desmālu pārkaulošanās, tas pārstāv vienu no divām kaulu veidošanās pamatformām. Labi pazīstams hondra traucējums pārkaulošanās ir ahondroplāzija (īss augums).

Kas ir hondrālā ossifikācija?

Hondrālā ossifikācija attiecas uz kaulu veidošanos no skrimslis audi. Pretstatā desmalālajai ossifikācijai hondrālā ossifikācija attiecas uz netiešu kaulu veidošanos. Tā kā desmālā osifikācijā ir embrijs saistaudi tiek pārveidots par kaulu vielu, hondrālajā ossifikācijā kaulu veidošanās notiek caur sākotnēji izveidotu skrimslis skelets. Šajā procesā skrimšļa audi tiek sadalīti paralēli kaulu veidošanai. Turklāt tiek nošķirta perihondrālā un enhondrālā ossifikācija. Perihondrālu ossifikāciju raksturo kaula diafīzes (kaula vārpstas) ossifikācija no ārpuses uz iekšpusi. Enchondral ossifikācijā ossifikācija notiek no iekšpuses. Parasti tas notiek epifizā savienojumi un ir atbildīgs par garengriezuma augšanu kauli kamēr epifīzes locītavas joprojām ir atvērtas. Pēc pārkaulošanās pabeigšanas tomēr epifīze savienojumi tuvu. Gara garuma pieaugums kauli tad apstājas. Šis stāvoklis iezīmē cilvēka augšanas procesa beigas. Tagad tikai biezuma pieaugums kauli pie diafīzes notiek caur perihondrālu ossifikāciju.

Funkcija un uzdevums

Hondrālā ossifikācija ir atbildīga par gandrīz visu kaulu skeleta struktūru. Tikai galvaskausa velves kauli, sejas galvaskauss, un atslēgas kauls tiek veidots caur niezošu ossifikāciju. Hondrālajā ossifikācijā cilvēka skelets sākotnēji embriogenēzes laikā tiek veidots kā skrimšļa skelets. Tādēļ šos kaulus sauc arī par rezerves kauliem. Turpmākās attīstības laikā uz šiem skrimšļa audiem notiek ossifikācija. Ossifikācija nav pabeigta līdz cilvēka augšanas procesa beigām. Pilnīgi pārveidojot skrimšļa audus par kaulu audiem epifīzēs, pēdējā epifīze savienojumi tad arī aizveriet. Kaulu gareniskā augšana un līdz ar to viss cilvēka augšanas process tādējādi nonāk pie secinājuma. Hondrālo ossifikāciju var iedalīt divos apakštipos. Kā jau minēts, tiek nošķirta perihondrālā un enhondrālā ossifikācija. Perihondrālā ossifikācija parasti notiek pie kaula vārpstas (diafīze). Kā daļu no šī procesa ārējā daļā veidojas osteoblasti āda kaula un piestiprina sevi gredzenā ap skrimšļa modeli. Tā rezultātā ap skrimšļiem veidojas kaulu manžete. Pārkaulošanās virzās no ārpuses uz iekšpusi. Iekšpusē skrimšļa audus sadala hondroclasti, bet tajā pašā laikā osteoblasti veido tālākus kaulu audus. Tā rezultātā notiek skrimšļa audu ossifikācija un vienlaicīga kaula sabiezēšana. Enchondral ossifikācija sākas skrimšļa audu iekšpusē. Šim nolūkam, asinis kuģi augt skrimšļa audos, kurus pavada mezenhimālas šūnas. Šīs mezenhimālās šūnas diferencējas arī hondroclastos un osteoblastos. Šajā procesā hondroclasti pastāvīgi noārda skrimšļa šūnas, bet osteoblasti - kaulu šūnas. Enchondral ossifikācija notiek galvenokārt epifīzēs. Kamēr epifīzes sastāv no skrimšļa audiem, epifizu locītavas ir atvērtas. Tomēr, pateicoties kaulu augšanai no iekšpuses, kaulu šūnas izplatās gareniski, jo locītavas neļauj augt platumam un izmēram. Tādējādi kaulu gareniskā augšana ir izvairīgas izaugsmes rezultāts. Tikai tad, kad epifīzes ir pārkaulojušās, aizveras arī epifīzes locītavas. Tad garuma pieaugums beidzot apstājas. Kaulu augšana notiek tikai pēc kaulu lūzumiem vai ievainojumiem. Tomēr kaulu šūnas tiek veidotas un degradētas visu mūžu. Hondrālajā ossifikācijā, tāpat kā desmālā ossifikācijā, kaulu šūnas rodas arī no mezenhīma. Tomēr kaulu veidošanās hondrālajā formā vispirms tiek uzcelts skrimšļa skelets, kas jau pilda vissvarīgākās kaulu skeleta pamatfunkcijas. Faktiskā kaulu veidošanās šeit notiek kā otrais solis, pēc tam notiek skrimšļa audu pārvēršanās kaulu audos. Tā rezultātā notiek skrimšļa šūnu sadalīšanās un vienlaicīga kaulu šūnu uzkrāšanās.

Slimības un sūdzības

Hondrālās ossifikācijas kontekstā var rasties traucējumi, kas būtiski ietekmē kaulu augšanu. Tipisks augšanas traucējumi ir tā saucamā ahondroplāzija. Achondroplāzijā epifīzes locītavas priekšlaicīgi tiek slēgtas. Kaulu garuma pieaugums apstājas. Tomēr kaulu biezuma pieaugums neapstājas. Tajā pašā laikā turpinās desmāla ossifikācija, lai vadītājs turpina augt normāli. Arī epifizisko locītavu aizvēršanās neietekmē ribu kaulus un skriemeļus. Šīs diferencētās izaugsmes dēļ notiek ķermeņa proporciju maiņa: stumbrs un vadītājs uzrāda normālu augšanu, savukārt ekstremitāšu garuma pieaugums pāragri apstājas. Šis augšanas traucējumi ir ģenētiski noteikts. Tomēr tas negatīvi neietekmē veselība. Vēl viens hondrālās ossifikācijas traucējums izpaužas pārmērīgā kaulu veidošanā. Šo klīnisko ainu sauc arī par heterotopu ossifikāciju. Šis termins izsaka faktu, ka kaulu veidošanās notiek citā vietā nekā parasti. Tā rezultātā notiek ossifikācija vietās, kur tikai saistaudi faktiski vajadzētu būt klāt. Šo heterotopisko ossifikāciju bieži izraisa nelaimes gadījumi un ievainojumi. Šajā gadījumā ķermeni audu bojājumi atdzīvina, lai radītu kurjera vielas, kas var izraisīt kaulu prekursoru šūnu pārveidošanu caur skrimšļiem kaulos. Vairumā gadījumu šī papildu kaulu veidošanās nav vadīt līdz turpmākiem simptomiem. Ģenētiska slimība, kas noved pie pakāpeniskas fosilizācijas, ir fibrodysplasia ossificans progresiva. Šajā stāvoklis, visi ķermeņa saistaudi un atbalsta audi pamazām tiek pārveidoti par kauliem.