The перихондральне окостеніння відповідає зростанню товщини кісток. Цей ріст відбувається через проміжну стадію формування хряща. Розлади утворення перихондральних кісток є, наприклад, при захворюванні скляних кісток.
Що таке перихондральне окостеніння?
Осифікація або Остеогенез це процес утворення кісток. Організм проводить остеогенез як за довжиною, так і за зростанням товщини. Осифікація також актуальна після переломів та інших травм кісток.
При окостенінні проводиться розмежування між десмаль і хондральною формою. Десмольна окостеніння - це прямий остеогенез. Це означає, що кістковий матеріал формується із сполучної тканини без проміжних кроків. Навпаки, хондральне окостеніння відповідає непрямому остеогенезу. У цьому процесі кістка формується через проміжний етап. Цей проміжний етап відповідає утворенню хряща. Продукт непрямої окостеніння називається замісною кісткою.
Хондральне окостеніння може бути підрозділене на перихондральне та енхондральне окостеніння, залежно від напрямку його прикріплення. У перихондральній формі зростання відбувається в ширину. Кісткова тканина вирощується ззовні на існуючу тканину. З іншого боку, енкондральне окостеніння відбувається зсередини. У міру зростання товщини перихондральне окостеніння є формою опозиційного остеогенезу.
Функція та завдання
Живі кістки. Люди помічають, що це в основному після перелому кістки, який може знову зажити через процеси росту. Процеси окостеніння є настільки ж важливими для цього явища, як і для процесів росту в перші роки життя.
Найважливішим матеріалом для формування кісток є мезенхіма. Це підтримуюча сполучна тканина, яка виходить з мезодерми. Під час хондральної окостеніння тіло спочатку утворює хрящові скелетні елементи з мезенхіми, які також відомі як споконвічний скелет. Непрямий остеогенез триває з окостенінням цієї хрящової тканини.
Костеніння зсередини відповідає енкондральному окостеніння. Кровоносні судини переростають у хрящі та супроводжуються мезенхімальними клітинами. Іммігруючі мезенхімальні клітини проходять процес диференціювання і стають або хондрокластами, або остеобластами. Хондрокласти розщеплюють хрящі. З іншого боку, остеобласти беруть участь у побудові кісток.
Таким чином в епіфізарних пластинах відбуваються постійні процеси нарощування та руйнування, які призводять до того, що кістка зростає в довжину. Цей ріст ще називають міжвузловим зростанням. Це створює внутрішній простір всередині кістки, який називають первинним мозком. Після заміни плюрипотентними мезенхімальними клітинами цей первинний мозок стає власне кістковим мозком.
Крім зростання в довжину, є ще й зростання товщини. Цей процес відповідає зовнішній окостеніння, тобто перихондральному окостеніння. Під час цього процесу остеобласти відокремлюються від шкіри хряща (перихондрій). Після відшарування вони відкладаються у вигляді кільця навколо моделі хряща. Це створює так звану кісткову манжету. Перихондральне окостеніння завжди відбувається на серединному валу (діафізі) довгих трубчастих кісток і відповідає їх опозиційному зростанню.
Точки окостеніння в контексті окостеніння називають також центрами окостеніння або кістковими ядрами. І в перихондральній, і в енхондральній окостеніння остеобласти, що беруть участь, вивільняють остеоїд. Остеобластичні ферменти впливають і підтримують відкладення солей кальцію. Після цих процесів остеобласти стають остеоцитами.
При загоєнні переломів кісток у процесі окостеніння утворюються плетені та волокнисті кістки, які стають все більш стійкими в результаті процесів реконструкції кісток. Під час росту кісток поздовжній ріст відбувається в розрізі ростової пластини на середньому шматочку, біля краю якого лежать перихондральні кісткові манжети.
З часом хондроцити розмножуються в напрямку епіфіза. У запасній зоні є запас недиференційованих хондроцитів. Зона проліферації містить активні хондроцити, які розмножуються мітотичним шляхом, утворюючи таким чином поздовжні стовпчики. У гіпертрофічній зоні стовпчасті хондроцити ростуть гіпертрофічно та мінералізують поздовжні перегородки.
Тільки у зоні відкриття виділяються ферменти, що будують поперечну перегородку. Поздовжні перегородки окостеніли остеобластами у зоні відкриття. В кінці фази росту кістка та епіфіз зростаються разом.
Хвороби та недуги
Захворювання, пов'язані з остеогенезом, також відомі як розлади кісткового утворення. До цієї групи належать, наприклад, пов'язана з мутацією ахондроплазія, яка, як відомо, є найпоширенішою причиною генетично пов’язаного короткого росту. Точкова мутація гена рецептора фактора росту FGFR-3 порушує утворення хряща. Зона росту кісток скорочується передчасно і, таким чином, обмежує ріст довжини рук і ніг. Цей стан є порушенням ендохондральної окостеніння.
Більшість інших порушень росту кісток також в основному впливають на енхондрал, а не на перихондральне окостеніння. Другий приклад із тієї ж групи захворювань - Fibrodysplasia ossificans progressiva, при якій сполучна тканина передчасно костеніє. Причиною цього є відсутність сигналу відключення гена, який контролює ріст скелета в розвитку плода.
Крім енхондральної окостеніння, захворювання скляних кісток також безпосередньо впливає на перихондральний остеогенез. Колагени I типу є основним елементом сполучної тканини і мають відношення до будь-якої структури кісткового матриксу. При захворюванні скляними кістками точкова мутація колагену I типу на хромосомах 7 і 17 змінює структуру колагенів. З цієї причини найважливіші амінокислоти в колагені обмінюються на інші амінокислоти. Синтез колагену знижується і перешкоджає скручування потрійної спіралі. Тому колагени втрачають свою стійкість. Тому уражені кістки мають склоподібну структуру і руйнуються при найменшому навантаженні.
