Pembaruan tulang

Pergantian tulang: kepentingan dan dasar biologis

Terlepas dari karakteristik kekerasan dan kekuatannya, tulang bukanlah jaringan statis, tetapi berubah terus menerus dan terus memperbaiki dirinya sendiri, proses ini disebut "remodeling tulang".

INGAT:

Pergantian tulang atau remodeling didefinisikan sebagai proses siklus di mana tulang yang lebih tua dihilangkan untuk diganti dengan jaringan lain yang lebih muda.
Kami berbicara tentang osteogenesis untuk menunjukkan pembentukan jaringan tulang; reabsorpsi untuk menunjukkan disintegrasinya.
Sekitar 10% dari total massa tulang kita diperbarui setiap tahun.

Di bawah kontrol endokrin yang baik, proses remodeling mengikuti satu sama lain dengan memodifikasi struktur jaringan tulang sesuai dengan permintaan.

Bertanggung jawab untuk pembaruan tulang adalah dua jenis sel, masing-masing disebut osteoklas dan osteoblas. Yang pertama, polinuklear dan kaya mikrovili, mengeluarkan asam proteolitik dan enzim yang, dengan menghancurkan matriks tulang, melepaskan mineral yang dikandungnya.

Tindakan erosif dari osteoklas dimanifestasikan oleh pembentukan kekosongan Howship. Dibentuk celah pertama, osteoklas terlepas dari matriks, bergerak dengan gerakan amoeboid pada bagian tulang yang berdekatan dengan tulang yang baru saja direabsorbsi.Di sini, ia menempel lagi dan membentuk celah kesekian.

Berkat proses ini, sekitar 500 mg kalsium dikeluarkan setiap hari dari tulang (0,05% dari total kalsium).Selanjutnya, bila diperlukan, berbagai populasi osteoklas mampu menyerap kembali bahkan sebagian besar tulang dalam waktu yang relatif singkat. .

Setelah proses erosi tulang, osteoblas, sel-sel dengan fungsi yang berlawanan secara diametris, mengintervensi. Faktanya, mereka menjamin pembentukan dan pengendapan matriks organik dalam rongga yang dihasilkan oleh aksi katabolik osteoklas.

Segera setelah matriks ini mencapai ketebalan yang cukup, ia mudah termineralisasi, berkat interposisi kalsium.Proses mineralisasi ini berlangsung selama berbulan-bulan, di mana kepadatan tulang baru semakin meningkat.

Oleh karena itu, osteogenesis terjadi dalam dua fase:

pembentukan matriks (osteoid);
mineralisasi matriks.

Mengapa pergantian tulang penting?

Untuk perbaikan fraktur mikro stres yang disebabkan oleh aktivitas fisik normal
Untuk memperkuat jaringan tulang sebagai respons terhadap rangsangan yang tepat
Untuk mengatur kadar kalsium dan fosfor plasma

Apa yang mengatur aktivitas sel-sel ini, mendukung aksi osteoblastik atau osteoklastik?

Prosesnya cukup kompleks dan memahaminya secara menyeluruh berarti memiliki dasar yang kuat untuk mulai mengetahui dan mengobati penyakit yang di dalamnya terjadi kehilangan keseimbangan antara aksi osteoblastik dan osteoklastik, seperti pada osteoporosis dan metastasis tulang.

Obat-obatan masa depan akan bertindak dengan mengatur transkripsi gen tertentu untuk mendukung aktivitas osteoblas dan apoptosis (kematian sel) osteoklas.

Faktor regulasi utama meliputi:

a. kadar kalsium dalam darah
b- beban mekanis karena gaya gravitasi dan tekanan mekanis otot

Kerangka merespon latihan fisik, stimulasi otot dan gravitasi dengan memperkuat dirinya sendiri; sebaliknya, melemah.

Pengaruh hormonal dan faktor lainnya

Meskipun panjang tulang tetap konstan di masa dewasa, tulang terus menampung populasi sel aktif, yang membuatnya tetap dalam keadaan keseimbangan dinamis. Berbagai hormon mempengaruhi pembentukan tulang, pertumbuhan dan remodeling dengan merangsang baik osteoblas atau osteoklas.

Hormon kalsium: secara khusus mengatur homeostasis kalsium PARATORMON menurunkan kekuatan tulang (merangsang resorpsi osteoklastik) KALSITONI meningkatkan kekuatan tulang (menghambat resorpsi osteoklastik) VITAMIN D:

setelah diaktifkan di hati dan ginjal, ia meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor di usus dan menurunkan ekskresinya dalam urin

Hormon yang aktif secara sistemik: mereka mempengaruhi metabolisme tulang ANDROGEN: mereka meningkatkannya ESTROGEN:

mereka meningkatkannya (itulah sebabnya wanita lebih rentan terhadap osteoporosis setelah menopause)

HORMON TIROID

mereka meningkatkannya, bersinergi dengan GH, tetapi jika ada berlebihan mereka menurunkannya

GH:

itu mendukung pertumbuhan tulang di masa kanak-kanak dan remaja; kelebihan di masa muda menyebabkan gigantisme (cacat dwarfisme), sementara di masa dewasa menyebabkan akromegali (pembesaran tulang jelas terutama di tungkai dan wajah).

IGF-1 dan IGF-2

faktor pertumbuhan yang, bersama dengan insulin dan bersinergi dengan GH, meningkatkan kepadatan tulang dan pertumbuhan postural

PROLAKTIN:

meningkatkan sintesis vitamin D aktif, mendukung penyerapan kalsium usus dan dengan demikian meningkatkan jumlah mineral yang tersedia untuk produksi susu

GLUKOKORTIKOID Mereka menghancurkan matriks tulang yang menginduksi osteopenia

Selain sinyal asal endokrin, tulang juga sensitif terhadap rangsangan mekanis. Kain yang menyusunnya bereaksi positif terhadap rangsangan yang ditimbulkan oleh aktivitas pemuatan (bekerja dan olahraga yang menyebabkan tekanan pada tulang, seperti sepak bola, menari, lari, apalagi bersepeda dan berenang).

Sebaliknya, imobilisasi yang berkepanjangan (misalnya setelah patah tulang), disertai dengan penipisan jaringan tulang. Ini menjelaskan mengapa olahraga tertentu, termasuk menari, mencegah munculnya osteoporosis pada orang tua.

Ada juga rangsangan lokal yang dipercayakan kepada pembawa pesan tertentu, seperti faktor pertumbuhan transformasi (TGF-ß) dan faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF), yang diproduksi oleh osteoblas dan merangsang aktivitasnya.

Perhatikan, pada gambar, panah yang lebih tebal di bawah faktor genetik, menggarisbawahi bobot yang lebih besar dari elemen ini pada yang lain.Peran genetika dalam variabilitas massa mineral tulang (BMD) antara individu dapat diukur sekitar 60-70% .