budowa i funkcje tkanki kostnej.doc

BUDOWA I FUNKCJE TKANKI KOSTNEJ

Przez szereg lat układ szkieletowy (kościec) stanowiący średnio 15 - 20% masy ciała traktowany był raczej drugorzędnie; jego rolę sprowadzano do mechanicznej podpory dla mięśni i ochrony narządów wewnętrznych. Stosunkowo niedawno zainteresowano się znaczeniem tkanki kostnej w procesach przemiany materii. Zwrócono również uwagę na duże zróżnicowanie kości pod względem budowy i czynności.

Z pewnym uproszczeniem można przyjąć, że istnieją dwa zasadnicze rodzaje kości, mianowicie kość zbita i gąbczasta.

Kość zbita jest kością twardą, tworzącą warstwę zewnętrzną kości czyli korę. W normalnych warunkach zbudowane z niej są trzony kości długich (udowa, piszczelowa, ramienna itd.) oraz powierzchnia niektórych innych kości np. czaszki. Struktura takiej kości stanowi o jej odporności mechanicznej przy stosunkowo niewielkim udziale w procesach przemiany materii.

Kość gąbczasta zwana również beleczkową różni się zasadniczo od poprzedniej. Ma znacznie mniejszy ciężar właściwy i regularnie ułożony system delikatnych, elastycznych połączeń przypominających sieć, nazwanych beleczkami. Sposób ich ułożenia pozwala na równomierny rozkład sił działających na kości i odciążenie części szkieletu. Kość gąbczasta jest bardzo aktywna metabolicznie co wiąże się m.in. z wbudowywaniem lub uwalnianiem dużych ilości wapnia. Proces osteoporozy dotyczy głównie tego typu kości.

W każdej kości niezależnie od jej rodzaju można wyróżnić trzy podstawowe elementy: szkielet nieorganiczny, włókna kolagenowe oraz komórki kostne.

Szkielet nieorganiczny stanowi średnio 70% całej kości a podstawowym budulcem są tu związki wapnia i fosforu. Występują one w postaci uwodnionych kryształów nazywanych hydroksy-apatytami. Niedobór wapnia w znacznym stopniu upośledza tworzenie się tych związków, zaburzając strukturę beleczek kostnych co prowadzi do osteoporozy.

Włókna kolagenowe stanowią prawie 30% kości a tworzy je specjalne białko o wydłużonej cząsteczce przypominające warkocz czyli kolagen. Nadaje on kości elastyczność i w większości przypadków osteoporozy nie jest uszkodzony.

Komórki kostne podobnie jak kolagen pochodzą z tkanki łącznej a stanowią 1 -2% całej kości. Wyróżniamy ich dwa typy: osteoklasty i osteoblasty.

Osteoklast to inaczej komórka kościogubna. Jej najważniejszą funkcją jest trawienie składników kości i tworzenie w niej jamek wypełnianych stopniowo nową tkanką.

Osteoblast to komórka kościotwórcza, która dzięki dużej własnej aktywności produkuje kolagen i osteoid czyli macierz kostną. Steruje czynnością osteoklasta i odpowiada na pobudzenie z zewnątrz przez szereg hormonów.
Po okresie dużej aktywności przechodzi zwykle w stadium "spoczynkowe" i wówczas określany jest mianem dojrzałej komórki kostnej czyli osteocytu.

Tkanka kostna ma tą ciekawą właściwość, że proces jej przebudowy tzn. tworzenie nowej kości i usuwanie starej są w dynamicznej równowadze. W normalnych warunkach zjawisku ubytku masy kostnej ( tworzenie jamki w kości trwa średnio 17 dni) towarzyszy jej wypełnianie, trwające jednak znacznie dłużej (około 170 dni). W przebiegu chorób kości, w tym w osteoporozie, tworzenie nowej kości znacznie się wydłuża co z upływem czasu prowadzi nieuchronnie do ujemnego bilansu kostnego.

Warto sobie uświadomić, że masa tkanki kostnej zmienia się wraz z wiekiem. Ilość jej zwiększa się stopniowo w ciągu pierwszych 20 lat życia osiągając maksimum około 30 - 35 roku życia. Mówimy wówczas o tzw. szczytowej masie kostnej. Stanowi ona ważny punkt odniesienia w badaniach gęstości kości (densytometria). Przez następne 10 - 15 lat życia gęstość tkanki kostnej niewiele się zmienia ale już po 45 roku życia zaczyna przeważać kościo-gubienie. Na szczęście ogólna struktura szkieletu i zdolność odbudowy kości po urazach są zachowane.

CO MA WPŁYW NA MASĘ KOSTNĄ?

Istnieje wiele czynników, od których zależy ostateczny skład kości i ich odporność na zużycie. Oto najważniejsze z nich.

·  pierwiastki mineralne - wapń, magnez, fosfor, cynk

normalna dieta z właściwą podażą białka zwierzęcego i produktów nabiałowych dostarcza wystarczającą ilość wyżej wymienionych mikroelementów w większości przypadków. Cynk chociaż nie bierze bezpośrednio udziału w budowie kości odgrywa istotną rolę w wydzielaniu niektórych czynników wzrostowych dla kości.

·  hormony

wśród nich należy wymienić hormony płciowe żeńskie (estrogeny) i męskie (androgeny),które zapobiegają utracie wapnia z kości, aktywną formę witaminy D-3, nasilającą wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego i nerek, hormon wzrostu, hormony tarczycy (tyroksyna, trójjodotyronia, kalcytonina - ta ostatnia obniża poziom wapnia we krwi) oraz parathormon pochodzący z przytarczyc, który współdziałając z wyżej wymienionymi znamiennie podwyższa poziom wapnia we krwi.

Wszystkie te substancje biologicznie czynne gdy są wydzielane w prawidłowym zakresie stężeń, utrzymują właściwą gęstość tkanki kostnej.

Kortyzol - hormon pochodzący z nadnerczy oraz hormony tarczycy w stanach ich nadmiernego wydzielania mogą być przyczyną nasilonej osteoporozy.

·  czynniki genetyczne

każdy człowiek ma indywidualnie zaprogramowaną gęstość tkanki kostnej, szczytową masę kostną oraz tempo jej ubytku z wiekiem. Genetycznie uwarunkowana jest również liczba miejsc wiążących hormony na powierzchni kości oraz typ kolagenu.

·  czynniki środowiskowe

należy tu uwzględnić rodzaj spożywanych posiłków, aktywność fizyczną, rodzaj wykonywanej pracy, stosowane używki (kawa, alkohol, coca-cola).

·  czynniki rasowe

wiadomo, że mieszkańcy Ziemi rasy białej i żółtej są bardziej podatni na osteoporozę niż osoby rasy czarnej. Związane to jest z inną geometrią kości w obrębie miednicy.

·  współistniejące choroby

zaburzenia przemiany materii w tkance kostnej ujawniają się w przebiegu wielu stanów chorobowych, najważniejsze z nich to: nadczynność tarczycy, nadczynność i niedoczynność kory nadnerczy, nadczynność przytarczyc, cukrzyca, zaburzenia czynności gruczołów płciowych oraz przewlekłe choroby nerek, wątroby i przewodu pokarmowego.

·  przewlekłe stosowanie leków

hormony sterydowe pochodne kortyzolu, duże dawki tyroksyny (hormon tarczycy), silnie działające leki moczopędne (furosemid), niektóre środki wpływające na krzepliwość krwi (heparyna).