Osteoblastus visbiežāk sauc par kaulu veidojošām šūnām un osteoklastus par kaulu noārdošām šūnām. Šis viedoklis noteikti ir pārāk tuvredzīgs. Drīzāk priekšnoteikums ir jēgpilna mijiedarbība starp abiem šūnu tipiem līdzsvarot kaulu metabolismā.
Kas ir osteoblasti?
Dzīvs kauls pastāvīgi tiek pārveidots, un tam ir nepieciešama gan noārdošo, gan pārveidojošo šūnu darbība. A līdzsvarot Starp kaulu vielas izšķīdināšanu un atjaunošanu ir ārkārtīgi svarīgi pielāgot kaula struktūru vielmaiņas aktivitātei un stresiem. Šajā kontekstā osteoblasti, no vienas puses, pārņem kaulu veidošanas daļu, tie veido kaulu vielas (matricas) sastāvdaļas. No otras puses, tie arī regulē osteoklastu darbību, tos kavējot vai stimulējot. Tādā veidā abu šūnu tipu sadarbība ir lieliski koordinēta un to darbība tiek pielāgota prasībām. Pastāvīgā sadalīšanās un uzkrāšanās procesā transformējas arī paši osteoblasti. Tie no aktīvās formas tiek pārveidoti par neaktīvu - osteocītiem. Tad tās ir svarīga kaulu vielas sastāvdaļa, taču tās vairs aktīvi nepiedalās reģenerācijas procesā. Tajā pašā laikā jauni aktīvi osteoblasti tiek pastāvīgi atjaunoti, lai arī turpmāk būtu pieejams pietiekams skaits celtniecības šūnu.
Anatomija un struktūra
Kamēr osteoklasti pieder makrofāgiem (milzu fagocīti), osteoblasti attīstās no nediferencētām kaulu cilmes šūnām saistaudi. Tās ir mazas pupiņu formas šūnas un parāda ļoti metaboliski aktīvo šūnu tipisko struktūru. No vienas puses, daudzi mitohondriji iekšpusē var redzēt spēkstacijas, kas piegādā enerģiju, lai palielinātu darba metabolismu. Arī aptuvens endoplazmatiskais tīklojums ir pārstāvēts lielā skaitā. Šeit ir 3 svarīgi proteīni tiek sintezēti, kas nepieciešami kaulu vielas veidošanai. Kolagēns I tips ir svarīgs kaula lokanībai. Osteokalcīns un osteonektīns ir proteīni atbildīgs par kaulu mineralizāciju. Atšķirīgais Golgi aparāts ar membrānu kaudzēm pārņem sintezēto vielu transportēšanu uz šūnu membrānu, no kurienes viņi tiek izlaisti uz ārpusi, starpšūnu telpā un tiek nodoti galamērķim. Aprakstīto vielu sintēzei 3 vitamīni ir izšķiroša. In Kolagēns ražošanu, C vitamīna ir nepieciešama kolagēna fibrilu savstarpējai sasaistei, kas ir priekšnoteikums olbaltumvielu funkcionalitātei. K vitamīna ir nepieciešams, lai iekļautu kalcijs. Visbeidzot, D vitamīns nodrošina, ka pietiekams kalcijs uzsūcas asinis caur zarnām un ir pieejams osteokalcīns. Vitamīns D nepieciešama saules gaisma, lai ražotu āda. Kalcijs ir nepieciešama mineralizācijai vai kaulu stiprināšanai.
Funkcija un uzdevumi
Dzīvajā kaulā pastāvīgi notiek pārveidošanas procesi. Sports, vingrinājumi un svara nēsāšana padara kaulu biezāku un stiprāku; ja šo stimulu nav, tas kļūst plānāks un vājāks. Defekti ir jānovērš. Šo procesu vadības centrs ir osteoblasti. Viņi pielāgo savu un osteoklastu aktivitātes līmeni atbilstoši pieprasījumam. Pat normālu spriegumu laikā mikrotrauma rodas nepareizu spriegumu vai kustību rezultātā, izraisot nelielas plaisas kaulā. Šie mini lūzumi ir jānovērš, process, kas nepārtraukti notiek kaulā. Dziedināšanas procesam vienmēr ir tāda pati secība. Pirmkārt, osteoklasti sāk darboties. Tie novērš bojātos audus kopā ar veselīgu šūnu materiālu. Tiek izveidota brūces dobums (lacuna), kas ir lielāks par faktisko defektu. Šīs procedūras mērķis ir nodrošināt, ka patiešām tiek iznīcināts viss iznīcinātais materiāls un ka faktiski var attīstīties jauni neskarti kaulu audi. Tad osteoblasti sāk atkal aizvērt un nostiprināt lacūnu, veidojot kaulu audus. Veidošana prasa daudz ilgāku laiku nekā iepriekšējais sadalījums. Kad kauls tiek pakļauts intensīvākai uzsvars no darba aktivitātēm vai sporta, tiek radīta saspiešana vai vilkšana vai abi Palielināta saspiešana rodas no svara, un palielināta spriedze rodas cīpslas vilces pārnešanas rezultātā uz kaulu. Kā minēts iepriekš, osteoblasti darbojas kā šī procesa kontrolieris, lai uzkrāšanās un sadalīšanās procesi vienmēr būtu līdzsvarot. Viņi spēj palēnināt vai veicināt osteoklastu darbību. Viņi izdala vielas (rananda ligands), kas var piestiprināties pie osteoklasta receptoriem un aktivizēt tos. Citas molekulas (osteoprogesterīna) izdalīšanās var pārtraukt šo procesu un apturēt osteoklastu darbību.
Slimības
Vairākas kaulu slimības var attiecināt uz līdzsvara traucējumiem starp ēkas veidošanos un kaulu metabolisma procesu noārdīšanu, parasti vairāk tāpēc, ka tiek traucēti osteoblastu darbība. Skorbuts ir izsekojams līdz nepietiekamai C vitamīna. Parasti, nepietiekams uzturs ir atbildīgs par to, tāpēc slimība tagad notiek galvenokārt mazattīstītās valstīs. Trūkums C vitamīna noved pie tā, ka osteoblasti nespēj radīt nepieciešamo krustu tilti starp Kolagēns ķēdes. Tā rezultātā rodas bojāts kolagēns, kas vairs nespēj pildīt savas funkcijas. Rihīts bērniem, kas pieaugušajiem ir pazīstama kā osteomalācija, rodas no D vitamīns samazināta uzņemšanas un pārāk īsas saules gaismas iedarbības dēļ. Rezultātā caur zarnām netiek absorbēts pietiekami daudz kalcija un tas ir pieejams osteoblastiem, lai tos iekļautu kauli. Rezultātā viņiem trūkst spēks, paliek vai kļūst mīksti un deformējas, it īpaši, ja tie ir pakļauti spiedienam (priekšgala kājas). In osteoporoze, kaulu vielmaiņas bilance tiek izmesta no kiltera. Vai nu samazināta osteoblastu anaboliskā aktivitāte, vai arī samazināta to kontroles funkcija uz osteoklastu aktivitāti. Abos gadījumos palielinās kaulu vielas sadalīšanās un kaulu blīvums ir samazināts. Starp citiem simptomiem palielinājās lūzums tendence ar skeleta deformācijām ir tipiska šīs slimības pazīme.
Tipiskas un izplatītas kaulu slimības
- Osteoporoze
- Kaulu sāpes
- Kaulu lūzums
- Pedžeta slimība
