Osteon vai Haversian sistēma ir būtiska funkcionāla anatomijas vienība kompakto vai garozas kaulu audos, kas ir, kas atrodams organismā garo kaulu un ap porainās kauliem.
Tas sastāv no milimetrisku kaulu lameļu, kas bagātas ar kalciju, kopas, kas sagrupētas cilindriskā veidā. Tie ir izvietoti tā, lai veidotu centrālo kanālu ar nosaukumu Haversian duct, kas paver ceļu asinsvadiem un nerviem, kas sasniedz kaulu.
Osteona attēlojums. Autors: Laboratoires Servier - vietne Smart Servier: attēli, kas saistīti ar Osteon (kaulu bloks), kaulu struktūra un kauli - lejupielāde Powerpoint formātā.Flickr: attēli, kas saistīti ar Osteon (kaulu vienība), kaulu struktūra un kauli (franču valodā), CC BY -SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=82640872
Osteonus atdala lakoniskas telpas, kurās atrodas osteocīti, kas ir nobriedušas kaulu šūnas. Sistēmai ir sarežģīts kanālu tīkls, kas saista osteonus ar lagūnām, kas apdzīvotas ar osteocītiem, tādējādi nodrošinot asins piegādi visām šūnām, pat visattālākajām.
Pirmais, kurš aprakstīja šo kaulu struktūru, bija angļu anatoms Kloptons Haverss (1657-1702), kurš savu profesionālo dzīvi veltīja kaulu veidošanās un metabolisma izpētei.
Haversa sistēmai ir pamatfunkcija kaulu pārveidošanas procesā, kas notiek gan fizioloģiski, gan tad, ja ir lūzums vai plaisa.
Anatomija un histoloģija
Anatomija
Kompakti audi ir atrodami ārpusē un garo kaulu ķermenī, kā arī plakano kaulu struktūrās.
Tas ir ļoti blīvu un izturīgu kaulu audu tips, kas veido 80% no pieaugušā skeleta kaulu masas. Tas piešķir kauliem raksturīgo krāsu un konsistenci.
Ar neapbruņotu aci nav iespējams atšķirt tā struktūru kaulā, tāpēc, lai to izprastu, ir nepieciešams veikt mikroskopiskus histoloģiskus pētījumus.
Angļu ārsts Kloptons Haverss savā pētījumā Osteologia nova aprakstīja kompakto kaulu mikroskopisko arhitektūru vai dažus jaunus kaulu un to daļu novērojumus, uzsverot to struktūru un uzturu.
Dr Havers publikācijas joprojām tiek izmantotas atsaucei, un kompaktā kaulu organizācijas sistēma ir nosaukta viņa vārdā.
Histoloģija
Kompakto vai garozas kaulu veido milimetru kaulu lamelju savienība, kas ir sadalīta 3 grupās pēc to atrašanās vietas: ārējais, iekšējais un osteons vai Haversijas sistēma.
Ārējās lameles atrodas uz kaula virspusējās sejas. Tie satur ar kolagēnu bagātinātus paplašinājumus, ko sauc par Sharpey šķiedrām, kas tos stingri piestiprina periosteum, kas ir virsējais slānis, kas pārklāj kaulus.
Kaula šķērsgriezums. Autors Pbroks13 - Savs darbs, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5188772
Iekšējās lameles atrodas kaula iekšpusē, aptverot medulāro dobumu, kas iet dziļi tajā.
Havers sistēma
Osteona vai Haversijas sistēma ir kompakta kaula galvenā funkcionālā anatomiskā vienība; kaulu audi nesatur osteonus. Tāpat kā iepriekšējās struktūras, to veido kaulu lamelju komplekts, kas sagrupēti cilindriskā veidā.
Tā izvietojums rada centrālo kanālu, ko sauc par Haversijas kanālu, kurā atrodas asinsvadi un neiroloģiskās galotnes, kas piegādā un piegādā kaulu.
Šķiedru šķērsgriezuma attēlojums. Pēc avota digitālā bitkartes grafika: BDBRecrecéted vektora formātā: Nyq - Oriģinālā analogā grafika: Grey's Anatomy of the Human Body no klasiskās 1918. gada publikācijas, kas tiešsaistē pieejama vietnē Bartleby.com. darbs, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=50064939
Osteoni savstarpēji sazinās caur ceļiem, kas veidojas kā Haversijas kanālu zari. Šīs filiāles sauc par Volkmana vadiem.
No otras puses, virspusēji dažos punktos tos atdala atstarpes, ko sauc par osteocītu lagūnām, kurās ir kaulu šūnas, ko sauc par osteocītiem. Šīs telpas sazinās ar Haversijas kanāliem caur šauriem kanāliem vai canaliculi.
Osteocīti veido šūnu paplašinājumus, kas atrodas kanalikulos, kas ļauj šīm šūnām sasniegt asinsvadus, lai saglabātu savu darbību.
Šis saziņas veids un šūnu uzturs ir pazīstams kā lacuno-canalicular sistēma.
Kaulu audu histoloģija, kur redzami osteocīti. No Posible2006 - Savs darbs, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68741815
Funkcija
Kompaktā struktūra, kas veido Havers sistēmu, piešķir garozas kaulam blīvumu un pretestību, ir daudz spēcīgāka nekā nedzīvs kauls.
Caur sakaru ceļiem, kas veido Haversian kanālus, Volkmann kanālus un canaliculi, osteone nodrošina osteocītu apūdeņošanu un uzturu. Asins apgāde šīm šūnām citādi nebūtu iespējama kompakta kaula zemās porainības dēļ.
Kaulu metabolisms
Haversa sistēmai ir būtiska loma kaulu pārveidošanā. Tas darbojas uz kauliem, kuriem ir mazs stresa bojājums, kā arī tiem, kuriem ir lūzums.
Kaulu rekonstruēšana ietver trīs veidu kaulu šūnas, kas ir atbildīgas par kaulu audu rezorbcijas, veidošanās un stabilitātes procesu; Tie ir: osteocīti, osteoblasti un osteoklasti.
Osteocīti ir nobriedušas šūnas, kas atrodamas osteocītu spraugos, starp osteoniem. Šīs šūnas nāk no primitīvākām šūnām, kuras sauc par osteoblastiem un kuras ir atbildīgas par jaunu kaulu audu veidošanos.
Kompaktajā kaulā vecākos osteonus, nobriedušus osteonus, var atšķirt no jaunākiem, jo pirmajiem ir šaurāks Haversijas kanāls.
Nobriedušus osteonus noārda osteoklasti, kas ir atbildīgi arī par iznīcinātās kaulu matricas reabsorbciju.
Kaulu šūnas Autors OpenStax College - anatomija un fizioloģija, Connexions vietne. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 2013. gada 19. jūnijs, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30131411
Šis process notiek ar dažādu hormonu darbību palīdzību. Starp svarīgākajiem ir paratheidīta hormoni (PTH) un kalcitonīns. Hormonālā aktivācija izraisa osteoklastu darbību, kas, atbrīvojot skābos enzīmus, demineralizē un iznīcina kaulu virsmu.
Tieši šie paši hormoni piedalās kaulu rezorbcijā. Kad notiek šis process, kalcijs nonāk asinsritē, kā rezultātā šis minerāls tiek regulēts organismā.
No savas puses osteoblasti ir atbildīgi par jaunu kaulu lamelju veidošanos, kuras pašas organizēsies, veidojot plašus Haversijas kanālus. Pabeidzot darbu, šīs šūnas diferencējas osteocītos, kas atrodas lakonārajās vietās, kas atrodas starp osteoniem.
Kaulu pārveidošana. Autors: Cancer Research UK - oriģināls e-pasts no CRUK, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34333188
Osteoblasti un osteoklasti darbojas perfekti un sinhronizēti, lai novērstu turpmāku kaulu veidošanos vai sadalīšanos. Jebkuras izmaiņas šajā līdzsvarā izraisa kaulu patoloģijas, piemēram, osteoporozi.
Papildus kaulu bojājumiem hormonus, kas aktivizē kaulu metabolismu, ietekmē pazemināts vai paaugstināts kalcija un fosfora līmenis asinīs, un tie var iedarbināt šo mehānismu organismam, lai sasniegtu šo minerālu līdzsvaru.
Kaulu metabolisms ir fizioloģisks process, tas ir, kaulu rezorbcija un veidošanās notiek veseliem indivīdiem. Lai arī lūzumu gadījumā tas ir ļoti svarīgi labošanai, šūnas visu laiku veic šo mehānismu.
Atsauces
- Clarke, B. (2008). Normāla kaulu anatomija un fizioloģija. Amerikas nefroloģijas biedrības klīniskais žurnāls: CJASN. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
- Baig, M. A, Bacha, D. (2019). Histoloģija, kauls. StatPearls, Treasure Island (FL). Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
- El Sayed SA, Nezwek TA, Varacallo M. (2019). Fizioloģija, kauls. StatPearls, Treasure Island (FL). Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
- Fernández-Tresguerres, I; Alobera, M; Canto, M; Blanco, L. (2006). Kaulu reģenerācijas fizioloģiskās bāzes I: Kaulu audu histoloģija un fizioloģija. Orālā medicīna, perorālā patoloģija un ķirurģiskā ķirurģija. Paņemts no: scielo.isciii.es
- Pazzaglia, U. E; Kongiu, T; Pienazza, A; Zakaria, M; Gņeči, M; Dell'orbo, C. (2013). Veselu jaunu cilvēku vīriešu kaulu osteonālās arhitektūras morfometriskā analīze, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopiju. Anatomijas žurnāls. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov