Процессы образования и ремоделирования кости
Образование кости – сложный процесс с участием многих компонентов. Клетки мезенхимального происхождения – фибробласты и остеобласты – синтезируют и выделяют в окружающую среду сначала протеогликаны и гликозаминогликаны, образующие матрикс, а затем продуцируют фибриллы коллагена, которые проникают в матрикс и распределяются в нем.
Минеральные компоненты поступают из окружающей жидкости, которая "пересыщена" этими солями. Сначала происходит нуклеация, т.е. образование поверхности с ядрами кристаллизации, на которой уже может легко происходить формирование кристаллической решетки. Образование кристаллов минерального остова кости запускают Са-связывающие белки на матрице коллагена. Электронномикроскопические исследования показали, что формирование минеральной кристаллической решетки начинается в зонах, находящихся в регулярных промежутках между коллагеновыми фибриллами (строение фибрилл со сдвигом на ¼ длины). Локализованные здесь первые кристаллы становятся центрами нуклеации для отложения гидроксиапатита в пространстве между коллагеновыми волокнами.
Формирование кости происходит только в непосредственной близости от остеобластов, причем минерализация начинается в хряще, который состоит из коллагена, погруженного в протеогликановый матрикс
Протеогликаны повышают растяжимость коллагеновой сети и увеличивают степень ее набухания. По мере роста кристаллы вытесняют протеогликаны, которые деградируют под воздействием лизосомальных гидролаз. Вытесняется также и вода.
Плотная, полностью минерализованная кость практически обезвожена. Коллаген составляет в ней 20% по массе.
В целом минерализация кости характеризуется взаимодействием трех факторов:
1). Местное повышение концентрации ионов фосфата;
2). Адсорбция ионов Са2+;
3). Сдвиг рН.
1) щелочная фосфатаза играет большую роль в процессе окостенения. Она содержится как в остеобластах, так и остеокластах. Щелочная фосфатаза принимает участие в образовании основного органического вещества кости и минерализации. Одним из механизмов её действия является локальное увеличение концентрации ионов фосфора до точки насыщения, за которым следуют процессы фиксации кальций-фосфорных солей на органической матрице кости.
При восстановлении костной ткани после переломов содержание щелочной фосфатазы в костной мозоли резко увеличивается.
При нарушении костеобразования наблюдается уменьшение содержания и активности щелочной фосфатазы в костях, плазме и в других тканях.
При рахите, который характеризуется увеличением количества остеобластов с недостаточным обызвествлением основного вещества, содержание и активность щелочной фосфатазы в плазме крови увеличиваются.
2) включение Са2+ в кости является активным процессом. Это отчётливо доказывается тем, что живые кости воспринимают Са2+ более интенсивно, чем стронций. После смерти такой избирательности уже не наблюдается. Избирательная способность кости по отношению к кальцию зависит от температуры и проявляется только при 37оС.
3) значение рН играет важную роль в процессе минерализации. При повышении рН фосфат кальция откладывается в костной ткани быстрее. В кости относительно много цитрата (около 1%), который влияет на поддержание рН.
После завершения образования кости (моделирования) костный матрикс подвергается постоянному обновлению (ремоделированию).
СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ КОСТИ!
Внимание стоматолога в первую очередь обращено на состояние челюстной кости, особенно её альвеолярного отростка. Здесь происходят динамические изменения
Рис. 23. Процессы костного ремоделирования (по Bartl)