Минерализация остеоида

Неорганическая часть в значительном количестве содержит два химических элемента — кальций (35%) и фосфор (50%), образующие кристаллы гидроксиапатита — [Ca10(PO4)6(OH)2H2O]. В состав неорганической части кости также входят бикарбонаты, цитраты, фториды, соли Mg2+, K+, Na+.

Органическая часть. Органические вещества костного матрикса синтезируют остеобласты. К макромолекулам органического матрикса относятся коллагены (коллаген типа I — 90–95% и коллаген типа V) и неколлагеновые белки (остеонектин, остеокальцин, протеогликаны, сиалопротеины, морфогенетические белки, протеолипиды, фосфопротеины), а также гликозаминогликаны (хондроитинсульфат, кератансульфат).

Зрелый костный матрикс составляет 50% сухого веса кости и состоит из неорганической (50%) и органической (25%) частей и воды (25%).

Костный матрикс

Кости формируют скелет организма, защищают и поддерживают жизненно важные органы, выполняют функцию депо кальция для нужд всего организма. В кости присутствуют две линии клеток — созидающая (остеогенные клетки ® остеобласты ® остеоциты) и разрушающая (многоядерные остеокласты). Клетки костной ткани окружает костный матрикс. Различают незрелый (неминерализованный) костный матрикс — остеоид и зрелый (обызвествлённый, или кальцифицированный) костный матрикс

ОБМЕН МИНЕРАЛОВ и КОСТНАЯ ТКАНЬ

Функции. ПТГ поддерживает гомеостаз кальция и фосфатов.

¨ ПТГ увеличивает содержание кальция в крови, усиливая резорбцию кости и вымывание кальция из костей, а также усиливая канальцевую реабсорбцию кальция в почках.

¨ ПТГ стимулирует образование кальцитриола в почках, кальцитриол же усиливает всасывание кальция и фосфатов в кишечнике.

¨ ПТГ уменьшает реабсорбцию фосфатов в канальцах почки и усиливает их вымывание из костей.

¨ Гиперфункция паращитовидных желез (гиперпаратиреоз) может быть вызвана развитием в них опухоли. Гиперпаратиреоз характеризуется гиперкальциемией, гипофосфатемией, деминерализацией костей, гиперкальциурией и образованием в почках камней, содержащих кальций.

¨ Вторичная гиперфункция паращитовидных желез может возникать при хронических заболеваниях почек и рахите, для которых характерен хронически низкий уровень Ca²⁺ в плазме. Это обстоятельство по типу обратной связи вызывает стимуляцию паращитовидных желез и приводит к их компенсаторной гипертрофии.

¨ Остеонектин, относящийся к Ca²⁺-связывающим белкам, поддерживает в присутствии коллагена осаждение Ca²⁺ и PO₄^3– и соединён одним своим концом с кристаллом гидроксиапатита, а другим с молекулой коллагена типа I.

¨ Остеокальцин участвует в процессе кальцификации, связываясь с кристаллами гидроксиапатита при помощи остатков g‑карбоксиглутаминовой кислоты.

¨ Морфогенетические белки кости (семейство трансформирующих факторов роста b) — регуляторные (в частности, они индуцируют развитие кости на месте хряща (энхондральный остеогенез).

¨ Кристаллы гидроксиапатита соединяются с молекулами коллагена через остеонектин. Такая связка делает кости исключительно устойчивыми к растяжению и сжатию.

¨ В организме взрослого человека содержится около 1000 г кальция. 99% всего кальция находится в костях. Около 99% кальция костей входит в состав кристаллов гидроксиапатита. Лишь 1% кальция костей находится в виде фосфатных солей, именно эти соли легко обмениваются между костью и кровью и играют роль буфера («обменный кальций») при изменениях концентрации кальция в плазме крови.

Дата добавления: 2014-01-07