Pergantian tulang: kepentingan dan dasar biologis
Meskipun memiliki karakteristik kekerasan dan resistensi, tulang bukanlah jaringan statis, tetapi itu berubah secara terus menerus dan terus menerus memperbaiki dirinya sendiri. Proses ini disebut "remodeling tulang".
INGAT:
- Ini disebut pergantian atau remodeling tulang bahwa proses siklik di mana tulang tertua dihilangkan untuk diganti dengan jaringan yang lebih muda lainnya.
- Kami berbicara tentang osteogenesis untuk menunjukkan pembentukan jaringan tulang; reabsorpsi untuk menunjukkan disintegrasi.
- Setiap tahun sekitar 10% dari total massa tulang kita diperbarui.
Di bawah kontrol endokrin yang halus, proses remodeling mengikuti satu sama lain dengan memodifikasi struktur jaringan tulang berdasarkan permintaan
Bertanggung jawab untuk pembaharuan tulang adalah dua jenis sel, masing-masing disebut osteoklas dan osteoblas. Yang pertama, polinuklear dan kaya akan mikrovili, mensekresi asam proteolitik dan enzim yang, dengan menghancurkan matriks tulang, melepaskan mineral yang terkandung di dalamnya.
Tindakan erosif osteoklas memanifestasikan dirinya dengan pembentukan celah Howship. Setelah celah pertama terbentuk, osteoklas dilepaskan dari matriks, bergerak dengan gerakan ameboid pada bagian tulang yang berdekatan dengan yang baru saja diserap kembali. Di sini, ia melekat lagi dan membentuk celah lain.
Berkat proses ini, sekitar 500 mg kalsium dikeluarkan setiap hari dari tulang (0, 05% dari total kalsium). Terlebih lagi, pada saat dibutuhkan, berbagai populasi osteoklas mampu menyerap kembali sebagian besar tulang dalam waktu yang relatif singkat.
Setelah proses erosi tulang, osteoblas mengintervensi, sel-sel dengan fungsi yang berlawanan secara diametral. Bahkan, mereka menjamin pembentukan dan pengendapan matriks organik dalam rongga yang dihasilkan oleh aksi katabolik osteoklas.
Segera setelah matriks ini mencapai ketebalan yang cukup, matriks ini siap dengan mineral, berkat interposisi kalsium. Proses mineralisasi ini berlangsung selama berbulan-bulan, di mana kepadatan tulang baru semakin meningkat.
Jadi, osteogenesis terjadi dalam dua fase:
- pembentukan matriks (osteoid);
- mineralisasi matriks.
Mengapa pergantian tulang penting?
- Untuk perbaikan struktur mikro yang disebabkan oleh stres yang disebabkan oleh upaya fisik normal
- Untuk memperkuat jaringan tulang sebagai respons terhadap rangsangan yang tepat
- Untuk mengatur kadar kalsium dan fosfor dalam plasma
Apa yang mengatur aktivitas sel-sel ini, mendukung aksi osteoblastik atau osteoklastik?
Prosesnya cukup kompleks dan memahaminya berarti memiliki dasar yang kuat untuk mempelajari dan menyembuhkan penyakit yang kehilangan keseimbangan antara aksi osteoblastik dan osteoklastik, seperti dalam osteoporosis dan metastasis tulang.
Obat-obatan masa depan akan bertindak dengan mengatur transkripsi beberapa gen untuk mempromosikan aktivitas osteoblas dan apoptosis (kematian sel) osteoklas.
Faktor penyesuaian utama meliputi:
- a- tingkat kalsium dalam darah
- b- beban mekanik karena gaya gravitasi dan tekanan mekanik otot
Kerangka merespon latihan, ketegangan otot dan gaya gravitasi dengan memperkuat dirinya sendiri; di sisi lain itu melemah.
Pengaruh hormonal dan faktor lainnya
Meskipun panjang tulang tetap konstan di masa dewasa, jaringan tulang terus menampung populasi sel yang aktif, yang membuatnya dalam keadaan keseimbangan dinamis. Berbagai hormon mempengaruhi pembentukan tulang, pertumbuhan dan remodeling, yang menstimulasi osteoblas atau osteoklas.
| Hormon calciotropic: secara spesifik mengatur homeostasis kalsium | |
| paratiroid | mengurangi kekuatan tulang (merangsang resorpsi osteoklastik) |
| kalsitonin | meningkatkan kekuatan tulang (menghambat resorpsi osteoklastik) |
| VITAMIN D: | setelah diaktifkan di hati dan ginjal, ini meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor dalam usus dan mengurangi ekskresi di dalam urin. |
| Hormon aktif sistemik : memengaruhi metabolisme tulang | |
| androgen: | mereka meningkatkannya |
| estrogen: | mereka meningkatkannya (itu sebabnya wanita lebih rentan terhadap osteoporosis setelah menopause) |
| HORMON TIRAMID | mereka meningkatkannya, bersinergi dengan GH, tetapi jika ada berlebihan mereka menguranginya |
| GH: | mempromosikan pertumbuhan tulang pada masa kanak-kanak dan remaja; kelebihan pada usia remaja menentukan gigantisme (dwarfisme cacat), sedangkan pada usia dewasa hal itu menyebabkan akromegali (pembesaran tulang yang terlihat jelas pada tungkai dan wajah). |
| IGF-1 dan IGF-2 | faktor pertumbuhan yang, bersama-sama dengan insulin dan sinergi dengan GH, meningkatkan kepadatan tulang dan pertumbuhan alami |
| prolaktin: | meningkatkan sintesis vitamin D aktif, meningkatkan penyerapan kalsium usus dan dengan demikian meningkatkan jumlah mineral yang tersedia untuk produksi susu |
| glukokortikoid | Mereka menghancurkan matriks tulang dengan menginduksi osteopenia |
Selain sinyal asal endokrin, tulang juga sensitif terhadap rangsangan mekanik. Kain yang menyusunnya bereaksi positif terhadap rangsangan yang disebabkan oleh aktivitas pemuatan (karya dan olahraga yang menyebabkan tekanan tekan pada tulang, seperti sepak bola, menari, berlari, lebih sedikit bersepeda dan berenang).
Sebaliknya, imobilisasi yang berkepanjangan (misalnya mengikuti fraktur) disertai dengan fraksi jaringan tulang yang langka. Ini menjelaskan mengapa olahraga tertentu, termasuk menari, mencegah munculnya osteoporosis pada orang tua.
Ada juga rangsangan lokal yang dipercayakan kepada kurir tertentu, seperti transformasi faktor pertumbuhan (transform factor growth) -ß (TGF-ß) dan faktor pertumbuhan mirip insulin (IGF), yang diproduksi oleh osteoblas dan merangsang aktivitas mereka.
Perhatikan, pada gambar, panah paling tebal di bawah faktor genetik, untuk menekankan bobot yang lebih besar dari elemen ini pada yang lain. peran genetika dalam variabilitas massa mineral tulang (BMD) di antara individu dapat dikuantifikasi sekitar 60-70% (prevalensi osteoporosis lebih besar di antara orang kulit putih dan orang Asia daripada di antara orang-orang dari ras kulit hitam).
