Mis jälgi elemendid on osa inimese luude skelett? Luukoe struktuur. Luude koe sisaldab tuntud, luurakkude ja intertsellulaarse aine, mis koosneb peamisest struktuurist ja kaunistatud osa kujul

Biokeemia luukoe

Luukoe - eriline välimus sidekoe. Keelukoe rakulised elemendid on osteoblastid, osteotsüüdid, osteoklastid.

Osteoblast Piisav suur hulk Glükogeen, glükoos. ATP süntees on 60% ühendatud glükolüüsireaktsioonidega. CTC reaktsioonid toimivad rakkudes ja tsitraatide sünteesil on suurim tegevus. Sünteesiseeritud tsitraati kasutatakse täiendavalt seondumise CA2+ nõutud mineralisatsiooniprotsessides. Kuna osteoblastide funktsioon on orgaanilise intertsellulaarse maatriksi loomine, sisaldavad need rakud suure hulga valgu sünteesi jaoks vajalikku RNA. Osteoblastid sünteesitakse ja vabastatakse kaltsiumi seonduva glütselluuppolipiidide ekstratsellulaarse ruumi ja osaleda mineraliseerimisprotsessides. Osteoblastid sünteesitakse ja eraldatakse kollageeni fibrillide, proteoglükaanide ja glükosaminoglükaanide intertsellulaarses aines ning tagada hüdroksüapatiidi kristallide pidev kasv. Vananemisena muutuvad osteoblastid osteotsüütideks.

Osteotsüüt Küps luukoe ebanormaalne rakk, interketilaarse aine komponentide genereerimine. Osteotsüüdid kontaktis üksteisega tõendi kaudu.

Osteoklastid- makrofaagide raam sisaldab palju lüsosoome ja mitokondrid. Nad teostavad pidevat juhtimisprotsessi luukoe rekonstrueerimise ja uuendamise protsessi.

Keemiline koostis luukoes

Intercellaarse orgaanilise kompaktne luumaatriks on umbes 20%, anorgaanilised ained 70%, vesi 10%.

Intertsellulaarne aine koosneb põhilisest ainest (koosneb ekstratsellulaarsest vedelatest, glükoproteiinidest, proteoglükaanidest), kollageeni kiududest (90-95%), \\ t mineraalidEsindatud kristallide, peamiselt hüdroksüapatiit ca 10 (PO4) 6 (OH) 2. Lisaks tuvastati luudes MG2 +, Na +, K +, SO 4 2-, NSO3-, hüdroksüül- ja teised ioonid.

Intercelvallalaarse maatriksi peavalgud on kollageeni I tüüpi tüüpmis moodustavad umbes 90% orgaanilisest luu maatriksist. I tüüpi kollageen sisaldab 33% glütsiini, 21% proliini ja hüdroksüproliinidest, 1% hüdroksüüliinist ja väikesest hulgast süsivesikuid. Asub luud, dentiin, hamba tselluloosi, tsementi, periodontaalseid kiude. Seda tüüpi kollageeni kiud osalevad mineraliseerimisprotsessides. Esmane kollageeni struktuuri esindavad α-ahelad, mis koosnevad 1000 aminohappejäägist. Kolm alfa keti keerd üksteisega ja vormi tripocollagen. Fibrillide moodustamine, tropococolalagen molekulid asuvad astumises, nihutavad üksteise suhtes võrreldes veerandi pikkuse võrra, mis annab fibrillidele iseloomulikke eraldatusi. (Jn 1).

Joonis fig. 1. Kollageeni struktuurid.

Vesinikulahendid tekib tropolgeeritud alfa-ahelate vahel hüdroksüproliini, hüdroksüüstüsiini ja glükosüülitud hüdroksüsiini moodustumisel. Askorbiinhape on kaasatud proliini ja lüsiini hüdroksüülimise reaktsioonides. Tulevikus koos Lysyloksidaasi abil moodustub Cu2 + sisaldav ensüüm lüsiini ja 5-hüdroksüüliini aldehüüdi derivaadid, mis aitavad kaasa intermolekulaarsete kovalentsete sidemete moodustamisele kollageeni fibrillide vahel. Seisuvahendite moodustamine mõjutab kollageeni fibrillide tugevust.

Seetõttu põhjustavad askorbiinhappe (ratsiooni), Cu2 + ioonide, geneetiliste defektide puudus, autoimmuunse seisundid kollageeni sünteesi rikkumise. Kliinilised ilmingud on hambaravisüsteemi muutuste kujul: igemete verejooks, liikuvus ja hammaste kadumine, mitu kaariesi.

Luude koe sisaldab umbes 10% mittelagelt valgud. Need esitatakse: 10% proteoglükaanid, 15% luu sialoproteiin, 15% osteuktiin, 10% a 2 Hsglükoproteiin, 3% albumiini seerumik, 15% osteokaltsiin, 32% muud valgud. Need valgud sünteesitakse osteoblastidega ja suudavad siduda fosfaate või kaltsiumi.

Intercellaarse orgaanilise kompaktne luumaatriks on umbes 20%, anorgaanilised ained - 70% ja vesi - 10%. Sponge luud domineerivad orgaanilised komponendid, mis moodustavad rohkem kui 50%, anorgaaniliste ühendite osakaal moodustab 33-40%. Vee kogus on ligikaudu sama nagu kompaktne luu.

Orgaaniline luu kanga maatriks.Ligikaudu 95% orgaanilise maatriksist langeb I tüüpi kollageeni. Seda tüüpi Kollageen sisaldab ka kõõlust ja nahka, kuid luukoe kollageenil on mõned funktsioonid. Sellel on mitu oksüproliini, samuti lüsiini ja oksüülisaani jääkide vaba aminorühma. See põhjustab rohkemate transpordivõlakirjade olemasolu kollageeni kiududes ja nende suurema tugevusega. Võrreldes teiste kudede kollageeniga iseloomustab luu kollageeni suurenenud fosfaadiisisaldust, mis on peamiselt seotud seriinjääkidega.

Mittesageensete looduste valke esindab glükoproteiinid, proteoglükaanide valgu komponendid. Osalege luude kasvu ja arendamise, mineraliseerimise protsessi, vee-soola metabolismi protsessi. Albumiinis osaleda hormoonide ja muude ainete vedu veres.

Mitte-põhise iseloomu valdav valk oskaltsiin. See on olemas ainult luud ja hambad. See on väike (49 aminohappejääki) valgu, mida nimetatakse luu glutamic valk või GLA valk. Osteokaltsiini molekulis leiti kolm jääke
γ-karboksüglutamiinhape. Nende jääkide tõttu suudab see siduda kaltsiumi. Ostekaltsiini sünteesi jaoks on vajalik K-vitamiin (joonis fig 34).

Joonis fig. 34. Osteokaltsiini tõlkejärgne muutmine

Maakoe orgaaniline maatriksis on glükosaminoglükaanid, mille peamine esindaja on kondroitiin-4-sulfaat. Chondroitiin-6-sulfaat, kerataansulfaat ja hüaluroonhape sisalduvad väikestes kogustes. Ocanficationiga kaasneb glükosaminoglycanov muutus: sulfaaditud ühendid on halvemad kui mitte-mõjutatud. Glükosaminoglükaanid on kaasatud kollageeni seondumisega kaltsiumiga, vee reguleerimisega ja soola metabolismi.

Tsitraat on vajalik luu mineralisatsiooni jaoks. See moodustab keerulisi ühendeid kaltsiumi ja fosfori sooladega, pakkudes võimalust suurendada nende kontsentratsiooni koes sellisele tasemele, kus võib alustada kristallisatsiooni ja mineraliseerumist. Samuti osaleb ta kaltsiumi taseme reguleerimisel veres. Lisaks tsitraadile leiti luukoe suktsinaat, fumaraati, malaati, laktaati ja muid orgaanilisi happeid.

Luu maatriks sisaldab väikest hulka lipiide. Lipiidid mängivad olulist rolli kristalliseerumise südamiku moodustamisel luu mineralisatsiooni ajal.

Osteoblastid on rna rikas. RNA kõrge sisaldus luurakkudes peegeldab nende aktiivsust ja konstantset biosünteetilist funktsiooni.

Luukoe anorgaaniline koostis.

Aastasaalsed vanuses luukoe amorfne kaltsiumfosfaat ca3 (PO4) 2 valitseb. Küpsemas luudes muutub ülekaalus kristalse hüdroksüapatiit CA 10 (PO4) 6 (OH) 2 (joonis fig 35). Selle kristallid on plaatide või söögipulga kujul. Tavaliselt peetakse amorfset kaltsiumfosfaati CA2 + ioonide ja fosfaadi labiilne reserv.

Koostis mineraalse faasi luud sisaldavad naatriumi, magneesiumioonide, kaaliumi, kloori jne kristalse hüdroksüapatiidi võrku, CA2 + ioonide saab asendada teiste kahevalentsete katioonidega, samas anioonide va fosfaat ja hüdroksüül on või adsorbeerunud Kristallide pind või lahustumine hüdraadi koorekristallvõrre.

Joonis fig. 35. hüdroksüapatiidi kristalli struktuur

Luukoe metabolismseda iseloomustavad kaks vastandmenetlust: uue luukoe moodustamine osteoblastide ja vanade osteoklastide resorptsiooniga (lagunemine). Tavaliselt on äsja moodustunud koe arv hävitatud. Inimese skeleti luukoe on peaaegu täielikult ümber ehitatud 10 aastat.

Luu kanga moodustumine

Kohta 1 etapposteoblastid sünteesitakse esimesed proteoglükaanid ja glükosaminoglükaanid, moodustades maatriksi ja seejärel toota luu kollageeni fibrillid, mis jaotatakse maatriksis. Luu kollageen on mineraliseerimisprotsessi maatriks. Mineraliseerimisprotsessi eeltingimus on kaltsiumi ja fosforioonide esitamine. Käivitatakse mineraalsete linnade kristallide moodustumine
SA-siduvad valgud kollageeni maatriksil. Osteokaltsiin on kindlalt seotud hüdroksüapatiidi ja osaleb kristallide kasvu reguleerimisel CA2 + seondumise tõttu luud. Elektroonilised mikroskoopilised uuringud on näidanud, et mineraalsete kristallvõrgu moodustumine algab kollageeni fibrillide vahelistes piirkondades. Saadud kristallid kollageeni tsoonis on siis muutumas südamikud mineralisatsiooni, kus hüdroksüapatiid deponeeritakse kollageeni kiudude vahel.

Kohta 2 etapp Mineraliseerimisvööndis esineb lüsosomaalsete proteinaaside osalusel proteoglycanovi lagunemist; Oksüdatiivsed protsessid on täiustatud, glükogeeni lagunevad, nõutav kogus ATP sünteesitakse. Lisaks suurendavad osteoblastid kaltsiumi amorfse fosfaadi sünteesi jaoks vajaliku tsitraadi kogust.

Kuna luukoe on mineraliseeritud, nihutavad hüdroksüapatiid kristallid mitte ainult proteoglükaanide, vaid ka veega. Tihe, täielikult mineraliseeritud luu on praktiliselt dehüdreeritud.

Ensüümi leeliseline fosfataas osaleb mineraliseerimisel. Üks oma tegevuse mehhanisme on fosforioonide kontsentratsiooni kohalik kasv küllastuspunkti, millele järgneb kaltsiumfosfori soolade kinnitamise protsess luu orgaanilisel maatriksil. Kui luukoe taastatakse pärast luumurde, suureneb leeliselise fosfataasi sisaldus luu maisis dramaatiliselt. Costethi moodustumise rikkumise korral väheneb leeliselise fosfataasi sisu ja aktiivsuse vähenemine luudes, plasmas ja teistes kudedes.

Anorgaaniline pürofosfaat on anorgaaniline pürofosfaat. Mitmed teadlased usuvad, et kollageeni mineralisatsiooni protsess nahas, kõõlustes, veresoonte seintel takistavad pidevat kohalolekut proteoglükaanide kudedes.

Simulatsioon ja remodelleerimisprotsessid pakuvad pidevaid luuuuendusi ning nende kuju ja struktuuri muutmist. Modelleerimine (uus luu moodustumine) toimub peamiselt lapsepõlv. Remodeling on domineeriv protsess täiskasvanute skeletis; Sel juhul ainult asendamine eraldi krunt Vana luu. Seega esineb füsioloogilistes ja patoloogilistes tingimustes, mitte ainult haridus, vaid ka luukoe resorptsioon.

Luukoe katabolism

Peaaegu samal ajal on nii mineraalsete kui ka orgaaniliste luude struktuuride "hajutamine". Osteolüüsis suurendatakse orgaaniliste hapete tootmist, mis toob kaasa pH-nihke happelisele küljele. See aitab kaasa mineraalsete soolade ja nende eemaldamise lõpetamisele.

Orgaanilise maatriksi resorptsiooni toimub lüsosomaalsete hüdrolülaasi toimel, mille spekter on luukoes üsna lai. Nad osalevad ressurbaalsete struktuuride fragmentide rakusisese seedimisega.

Kõigi skeleti haigustega esineb luude remodelleerimisprotsesside rikkumisi, millele kaasneb kõrvalekaldete esinemine biokeemiliste markerite tasemel.

Seal on tavalised uued luu kanga moodustumise markerid, nagu luu-spetsiifiline leeliseline fosfataas, plasma osteokaltsiin, punktsioonid I, plasma peptiidid. Biokeemilistele lukkide resorptsiooni markerid Kaltsium uriinis ja hüdroksüproliinides, uriini püridinoliin ja deoksüpüridinoliin, mis on kõhre ja luude spetsiifiliste kollageeni translageeni ümbermahtsed.

Teguridluukoe metabolismi mõjutamine on hormoonid, ensüümid ja vitamiinid.

Mineraalsete luukoe komponendid on praktiliselt keemilise tasakaalus kaltsiumi ja seerumi fosfaadiga. Kaltsiumi ja fosfaadi kättesaamise ja eraldamise reguleerimisel on pararathgarmoon ja kaltsitoniin oluline roll.

Parathamoni tegevus toob kaasa osteoklastide ja nende metaboolse aktiivsuse suurenemise. Osteoklastid aitavad kaasa luud sisaldava mineraalühendite kiirendatud lõpetamisele. Seega tekib luu resorptsiooniga seotud rakuliste süsteemide aktiveerimine.

Paranthgump suurendab ka CA2 + ioonide imendumist neerutuubulidesse. Kokku avaldub kaltsiumi taseme suurendamisel seerumis.

Kaltsiini toime seisneb CA2 + ioonide kontsentratsiooni vähendamisel selle ladestumise tõttu luukoes. See aktiveerib osteoblastide ensüümi süsteemi, suurendab luu mineralisatsiooni ja vähendab osteoklastide arvu toime tsoonis, s.o inhibeerib luu resorptsiooni protsessi. Kõik see suurendab luu moodustumise kiirust.

D-vitamiin on seotud CA 2 biosünteesiga, stimuleerib soolestiku kalibreerimise imendumist, suurendab kaltsiumi, fosfori, naatriumi, tsitraadi, aminohappeid neerud. D-vitamiini puudumisega on need protsessid katki. Võttes pikka aega ülemäärase koguse vitamiini põhjustab luude demineraliseerumist ja suurenemise kaltsiumi kontsentratsiooni suurenemine veres.

Kortikosteroidid suurendavad paratkamooni sünteesi ja sekretsiooni, suurendades luu demonormeerumist; Suguhormoonid kiirendavad küpsemist ja vähendada luu kasvuperioodi; Tyroxiin suurendab koe kasvu ja diferentseerumist.

C-vitamiini mõju luukoe metabolismile on tingitud peamiselt kollageeni biosünteesi protsessi mõjule. Askorbiinhape on särava ja lüsilhüdroksülaasi kofaktor ja on vajalik proliini ja lüsiini hüdroksüülimise reaktsiooni reaktsiooni rakendamiseks. C-vitamiini puudumine põhjustab glükosaminoglükaanide sünteesi muutusi: hüaluroonhappe sisaldus luukoes suureneb mitu korda, samas kui kondroitiinsulfaadi biosünteesi aeglustab.

A-vitamiini puudumise korral on luude kuju muutus, mineralisatsiooni rikkumine, kõrguse viivitus. Arvama, et see asjaolu Chondroitiinsulfaadi sünteesi katkemise tõttu. Suured annused vitamiini põhjustavad liigse luu resorptsiooni.

Rühma vitamiinide puudumisega aeglustub luude kasv, mis on seotud valgu ja energiavahetuse rikkumisega.

Hambaravi kanga funktsioonid

Hammaste peamine osa on dentineerima. Hammaste igemete rääkimine, kroon, kaetud emailikja hamba juur on kaetud hambaravi. Tsement, dentiin ja email on ehitatud nagu luukoe. Nende kangaste valgumaatriks koosneb peamiselt kollageenist ja proteoglükaanidest. Mahepõllumajanduslike komponentide sisaldus tsemendi osas on umbes 13% dentriinis - 20% emailis - ainult 1-2%. Mineraalsete ainete kõrge sisaldus (email on 95%, dentiin - 70%, tsement - 50%) määrab hambaharja kõrge kõvaduse. Kõige olulisem mineraalkomponent on hüdroksüapatiit [CA 3 PO 4) 2] 3 SA (OH) 2. See sisaldab ka karbonaadi apatiit, kloroapatiit ja strontsiumi apatiit.

Emaili katmine hammaste, poolaeduble. See osaleb ioonide ja molekulide vahetamisel süljega. Emaili läbilaskvusel mõjutab sülje pH, samuti mitmeid keemilisi tegureid.

Happelses keskkonnas ründab hammaste kangast ja kaotas kõvadust. Selline ühine haigus kaarieriespõhjustab hammaste pinnal elavad mikroorganismid ja orgaanilised happed, mis pestavad anaeroobse glükolüüsi anaeroobse glükoliinana anaeroobse glükoksürühmana.

Kontrolli küsimused

1. Nimetage luukoe peamised orgaanilised komponendid.

2. Millised anorgaanilised ühendid sisalduvad luukoes?

3. Milline on osteoklastide ja osteoblastide esinevate biokeemiliste protsesside erinevus?

4. Kirjeldage luu moodustumise protsessi.

5. Millised tegurid mõjutavad luukoe ja selle metabolismi moodustumist?

6. Millised ained võivad olla luukoes esinevad biokeemilised markerite protsessid?

7. Millised on hambaharja biokeemilise koostise tunnused?

Kirjandus

1. Kask jne. Bioloogiline keemia. / T.t. Berezov, B.F. Korowkin. - m.: OJSC "kirjastus" Meditsiin ", 2007. - 704 lk.

2. Biokeemia. / Ed. E.S. Severin. - m.: Goeotar Media, 2014. -
768 lk.

3. Bioloogiline keemia harjutuste ja ülesannetega. / Ed. E.S. Severin. - m.: Goeotar Media, 2013. - 624 lk.

4. Zubairov, D.M. Bioloogilise keemia laboratoorsete klasside juhend. / D.m. Zubairov, v.n. Timerbaev, V.S. Davydov. - M.: GOEOTAR MEDIA, 2005. - 392 P.

5. Swedov, V.N. Biokeemia. / Raske. Swedov. - m.: YURAIT, 2014. - 640 P.

6. Nikolaev, A.Ya. Bioloogiline keemia. / JA MINA. Nikolaev. - m.: Meditsiiniandmete agentuur, 2004. - 566 lk.

7. Kushonova, OB Bioloogilise keemia laboratoorsete klasside juhend. / O.B. Kushonova, G.I. Ivchenko. - M. - 1983.

8. Lyinger, A. Biokeemia põhialused / A. Leninger. - M., "Rahu". - 1985.

9. Abielluda, Inimese R. Biokeemia. / R. Abiellu, D. Grenner, P. Maes, V. Rozwell. - T. 1. - M.: MIR, 1993. - 384 P.

10. Abiellu, R. Biokeemia. / R. Abiellu, D. Grenner, P. Maes, V. Rozwell. - T. 2. - M.: MIR, 1993. - 415 P.

SA 10 hüdroksüülapatiit kristallid (PO4) 6 (OH) 2 on osa luukoe mineraalfaasist, kujul plaatide või söögipulga kujul. Teine osa on esindatud amorfne kaltsiumfosfaat ca 3 (PO4) 2. Kaltsium amorfne fosfaat valitseb varases eas, kristalne hüdroksüapatiid muutub valdavaks küpsetes luud. Tavaliselt peetakse amorfset kaltsiumfosfaati CA2 + ioonide ja fosfaadi labiilne reserv.

Orgaaniline luu kanga maatriks.Umbes 95% orgaanilise maatriksi langeb kollageeni. Kollageen on luu mehaaniliste omaduste peamine tegur. Kollageeni luu maatriksi fibrillid moodustuvad tüübi järgi 1. Seda tüüpi kollageeni kuulub ka kõõlustesse ja nahale, kuid luukoe kollageenil on mõned funktsioonid. Luu kollageenis on veel mitu oksüproliini kui kõõluste ja naha kollageenis. Luude kollageeni puhul iseloomustab suurte lüsiini- ja oksiliisijääke suure sisaldust. Teine omadus luu kollageeni on suurenenud fosfaatsisaldus võrreldes teiste kudede kollageeniga. Enamik sellest fosfaatidest on seotud seriinjääkidega.

Kuivse demineraliseeritud luu maatriksis sisalduvad umbes 17% mitte-südamiku valkudest, mille hulgas on ka proteooglükaanide valgu komponendid. Üldiselt on proteoglükaani arv moodustunud tihe luu väike.

Maakoe orgaaniline maatriksis on glükosaminoglükaanid, mille peamine esindaja on kondroitiin-4-sulfaat. Chondroitiin-6-sulfaat, kerataansulfaat ja hüaluroonhape sisalduvad väikestes kogustes.

Ocanficationiga kaasneb glükosaminoglycanov muutus: sulfaaditud ühendid on halvemad kui mitte-mõjutatud. Luu maatriks sisaldab lipiidid, mis on luukoe otsene komponent ja ei ole lisandina tulemusena piisav täielik eemaldamine Rich luuüdi lipiidid. Lipiidid võivad mängida olulist rolli kristallisatsiooni südamiku moodustamisel luu mineralisatsiooni ajal.

Osteoblastid on rna rikas. RNA kõrge sisaldus luurakkudes peegeldab nende aktiivsust ja konstantset biosünteetilist funktsiooni. Luu maatriksi omadus on kõrge tsitraadi kontsentratsioon: Umbes 90% kogu keha kogusest kuulub luukoe osakaalule. Tsitraat on vajalik luu mineralisatsiooni jaoks. See moodustab keerulisi ühendeid kaltsiumi ja fosfori sooladega, pakkudes võimalust suurendada nende kontsentratsiooni koes sellisele tasemele, kus võib alustada kristallisatsiooni ja mineraliseerumist. Lisaks tsitraadile leiti luukoe suktsinaat, fumaraati, malaati, laktaati ja muid orgaanilisi happeid.

Luu moodustumine. Rakendusainete moodustumine ja luukoe mineraliseerumine on osteoblastide tegevuse tulemus, mis luukoe moodustumisena on intercellaarses aines immumiline ja muutunud osteotsüütideks. Luude koe on kehas peamine kaltsiumisisaldus ja on aktiivselt kaasatud kaltsiumi vahetamisega. Kaltsiumi vabanemine saavutatakse luukoe hävitamise (resorptsiooni) ja selle seondumise tõttu luukoe moodustamise teel. Sellega on ühendatud luukoe pideva ümberkorraldamise protsess kogu keha elu jooksul. Sellisel juhul on luu kuju muutus vastavalt muutuvatele mehaanilistele koormustele. Inimese skeleti luukoe on peaaegu täielikult ümber ehitatud iga 10 aasta järel.

Terviseprotsess on võimalik ainult rangelt orienteeritud kollageeni kiudude juuresolekul. Kollageeni kiu struktuurifunktsioon on see, et reas asuvad tropocollagen molekulid ei ole lõpuni lõpuni ühendatud. Sama molekuli lõpu ja järgmise intervalli alguse vahel. On tõenäoline, et tropocolandi molekulide rida lüngad on mineraalsete ladestuste esialgsed keskused. komponentide osad luukoe. Saadud kristallid kollageeni tsoonis on siis muutumas südamikud mineralisatsiooni, kus hüdroksüapatiid deponeeritakse kollageeni kiudude vahel.

Luude moodustamisel kaltsikatsioonitsoonis koos lüsosomaalsete proteinaaside osalusel on proteoglükaanid lagunemise. Kuna luukoe on mineraliseeritud, tunduvad hüdroksüapatiit kristallid nihutatud mitte ainult proteoglükaanid, vaid ka vee. Tihe, täielikult mineraliseeritud luu on praktiliselt dehüdreeritud. Nendel tingimustel on kollageen ligikaudu 20% massist ja 40% luukoest, ülejäänud langeb mineraalsete komponentide osale.

Mitte kõik keha kollageeni sisaldavad kangad on asetsevad.

Ilmselt on spetsiifilised kaltsikatsiooni inhibiitorid. Mitmed teadlased usuvad, et kollageeni mineralisatsiooni protsess nahas, kõõlustes, veresoonte seintel takistavad pidevat kohalolekut proteoglükaanide kudedes. Samuti on arvamusel, et anorgaaniline pürofosfaat võib olla kaltsikatsiooni inhibiitor. Kudede mineraliseerimisel eemaldatakse pürofosfaadi inhibeeriv toime pürofosfataasiga, mis on eriti tuvastatud luukoes. Üldiselt nõuab luu mineraliseerumise biokeemilised mehhanismid täiendavaid uuringuid.

Probleem on ka luu maatriksi katabolismi probleem. Nii füsioloogilises kui ka patoloogilistes tingimustes on luukoe resorptsioon, mille juures on praktiliselt nii mineraal- kui ka orgaaniliste luukoe struktuuride samal ajal "hajutamine". Mineraalsete soolade eemaldamisel kuulub teatud roll orgaaniliste hapete toodete osteolüüsile, sealhulgas laktaadile. On teada, et kanga pH nihked happelises poolel aitab kaasa mineraalide lõpetamisele ja eemaldades seeläbi need.

Orgaanilise maatriksi resorptsioon nõuab vastavate ensüümide kättesaadavust ja toimeid. Nende hulka kuuluvad lüsosomaalhappe hüdrolünid, mille spekter luukoes on üsna lai. Nad osalevad ressurbaalsete struktuuride fragmentide rakusisese seedimisega.

Seega, selleks, et esineda rakusisese hüdrolüüsi konstruktsiooni orgaanilise maatriksi on vajalik eelnevalt paljastada, mille tulemusena polümeeride fragmendid oleks moodustatud. Seega nõuab kollageeni kiudude resorptsioon kollagenolüütiliste ensüümide eelnevat toimet.

Luude metabolismi mõjutavad tegurid peaksid kõigepealt sisaldama hormoone, ensüüme ja vitamiine.

Mineraalsete luukoe komponendid on praktiliselt keemilise tasakaalus kaltsiumi ja seerumi fosfaadiga. Vastuvõtu-, tagatisraha ja isoleerimist kaltsiumi ja fosfaati reguleerib väga keeruline süsteem, kus muu hulgas tegurid on oluline roll parathgormon ja kaltsitoniini. CA 2 ioonide kontsentratsiooni vähenemisega seerumis suureneb paratkamoni sekretsioon. Selle hormoon mõjutavad selle hormooni luukoes, aktiveeritakse rakulised süsteemid kaasatud luude resorptsiooniga (suurendades osteoklastide arvu ja nende metaboolset aktiivsust), st osteoklastide kaasa suurematesse luuraalsete ühendite lahustumisele, mis sisalduvad luud. Paranthgump suurendab ka CA2 + ioonide imendumist neerutuubulidesse. Kokku avaldub kaltsiumi taseme suurendamisel seerumis. Suurenemine CA2 + ioonide sisaldus seerumis sekreteeritakse kaltsitoniinihormooni, mille toime seisneb CA2 + ioonide kontsentratsiooni vähenemise tõttu selle tagatisraha tõttu luukoes. See suurendab luu mineralisatsiooni ja vähendab osteoklastide arvu tegevustsoonis, st pärsib luu resorptsiooniprotsessi. Kõik see suurendab luu moodustumise kiirust.

Ioonide sisu reguleerimisel kuulub oluline roll D-vitamiini, mis on seotud CA 2 + -Bindingi valkude biosünteesiga. Need valgud on vajalikud ioonide imemiseks CA2 + soolestikus, imendub neid neerudes ja kaltsiumi mobiliseerimiseks luud. D-vitamiini optimaalsete koguste keha vastuvõtmine on eeltingimus Luu kaltsistamisprotsesside normaalse voolu jaoks. Kui D-vitamiini puudulikkus on need protsessid katki. Võttes pikka aega ülemääraste koguste vitamiini põhjustab luude demineralisatsiooni. Luude kasvu lõpetamine on A. Vitamiini varajane ilming Ebapiisavus Usudes, et see asjaolu on tingitud kondroitiinsulfaadi sünteesi katkemisest. A-vitamiini suurte annuste kasutuselevõtuga, ületades füsioloogiline vajadus ja põhjustab hüpervitamino A, vaadeldava luu resorptsiooni arengut, mis võib põhjustada luumurdude.

C-vitamiin on vajalik luukoe normaalseks arenguks. C-vitamiini toime ei ole luukoe metabolism, mis on tingitud peamiselt kollageeni biosünteesi protsessi mõjule. Askorbiinhape on vajalik proliini ja lüsiini hüdroksüülimise reaktsiooniks. C-vitamiini puudumine põhjustab ka glükosaminoglükaanide sünteesi: hüaluroonhappe sisaldus luukoes suureneb mitu korda, samas kui kondroitiinsulfaadi biosünteesi aeglustab.

Kontrolli küsimused

1. Kirjeldage kehas kaltsiumi ja fosfori metabolismi.

2. Millised hormoonid on kaasatud fosfori kaltsiumi vahetamise reguleerimisalasse?

3. Millist vastuvõtut valitseb fosforist kaltsiumvahetust reguleerivates hormoonides?

4. Kuidas D-vitamiini ümberkujundamine kaltsitriolis?

5. Loetlege hüpo- ja hüperkaltsemias täheldatud sümptomid.

6. Nimetage luukoe peamised orgaanilised komponendid.

7. Millised anorgaanilised ühendid on luukoes kaasatud?

8. Kirjeldage luu moodustumise protsessi.

9. Millised tegurid mõjutavad luukoe ja selle metabolismi moodustumist?

Sisse kompaktne Luud: 20% - orgaaniline maatriks, 70% - anorgaanilised ained, 10% - vesi. Sisse spongy Luud: rohkem kui 50% - orgaanilised komponendid, 33-40% - anorgaanilised ühendid, 10% vee.

Anorgaaniline luu kanga koostis . Inimese kehas ~ 1 kg kaltsiumi, 99% on luud ja hambad. Enamik CA luud on pidevalt uuendatud: öösel luud skeleti kaotavad ja jälle saada ~ 700 - 800 mg SA. Esitatakse luukoe anorgaanilised komponendid:

hüdroksüapatiidi kristallid CA 10 (PO4) 6 (OH) 2, millel on plaatide või söögipulgad;

amorfne fosfaat CA 3 (PO 4) 2, mida peetakse ioonide labiilseks reservi reserveerimiseks CA ja R.

Varase vanuses, SA 3 (PO4) 2 valitseb ja küpsetes luud - hüdroksüapatiit.

Na +, Mg 2+, K +, Cl - jne

Orgaaniline luu kanga maatriks: ~ 95% - I tüüpi kollageen. Seal on palju vaba ε-NH2 rühma liz ja oksüülüülüülüülrühm, samuti seotud jääkidega hallid fosfaadid. Proteoglükaani arv küpse tihe luu on väike. Glükosaminglikanlaste hulgas valitseb kondroitiin-4 sulfaat ja vähem sisaldab kondroitiin-6-sulfaati, kerataansulfaati ja hüaluroonhapet; Nad osalevad luustes. Paljud tsitraadid (kuni 90% koguarvust kehas): tsitraat võib moodustada kompleksseid ühendeid SA ja P sooladega ning suurendab seeläbi kudedes sellisele tasemele, kus algab kristalliseerumise ja mineraliseerumise.

Kogu keha kehas jätkub luukoe pidev ümberkorraldamine. Arvatakse, et luu skeleti luuõli on peaaegu täielikult ümber ehitatud iga kümne aasta järel. KA ja P-i luukoe, vastuvõtmise, ladestamise ja eritumise metabolismi reguleerivad paratürin, kaltsitoniin, kaltsitrigol (1,25 (OH) 2-D3) (kordus!). Paratitroonaktiveerib osteoklastide, mineraalide (esimese etapi CA) ja orgaaniliste komponentide sisestamiseks verd. Korfooniin Surutab nende rakkude aktiivsust ja luu moodustumise kiirus kasvab. Puudumisega d-vitamiin.SA-SAT-i sünteesi osalemine aeglustab uute luude moodustumist ja ümberkujundamist (uuendamine) luukoe. Krooniline liig Wit.d toob kaasa luude demineralisatsiooni. VIT.A.: Luude esinemissageduse puudumise tõttu ilmselt kondroitiinsulfaadi sünteesi häired; Hüpervitaminoosiga - luude ja luumurdude resorptsioon. Vit.S vajavad Pro ja Liz hüdroksüülimist; Mis puudub: 1), moodustub ebanormaalne kollageen, mineralisatsioonimenetlused rikutakse; 2) Glükosaminglikanovi süntees on häiritud: hüaluroonhappe sisaldus luukoes suureneb mitu korda ja kondroitinatiinsulfaadi süntees aeglustub.

Hamba keemiline koostis.

Hammase tahke osa esindab emailiga, dentin ja tsement. Hammaste õõnsus on valmistatud lahtise sidekoega - tselluloosiga.

Emailik –

kõige raskem kangast inimkehas, mis on tänu suure sisuse tõttu orgaanilised ained (kuni 97%). Tervislik emailiga sisaldab 1,2% orgaanilisi aineid ja kuni 3,8% vett, mis võivad olla vabad ja sellega seotud (apatiidi kristallide hüdraasetud kesta kujul).

Mineraalne alus Apatity kristallide kood:

hüdroksüapatiid - 75%,

karbompatiit - 19%,

kohatatiit - 4,4%,

fluoropaatiit - 0,66%,

nEASPATITE vormid on alla 2%.

Apatiidi üldvalem: 10 (4) x 2, kus

A - CA, CR, BA, CD, Mg;

B - P, AS, SI;

X - F, OH, Cl, CO 3 2-.

Ebavõrdse erinevate hammaste kristallid; Emaili kristallid ~ 10 korda rohkem dentiinkristalle ja luud. Apatiitide koosseis võib muutuda. "Ideaalne" APATITE - SA 10 (PO 4) 6 (OH) 2, s.o. Tental Fatal, kus SA / P \u003d 1,67 suhe. See suhe võib varieeruda 1,33-2,0-ni, sest Võib-olla asendamise reaktsioonide voolu:

Ca 10 (PO4) 6 (O) 2 + mg 2+ → ca 9 mg (PO4) 6 (OH) 2 + Ca2 +

Selline asendamine on ebasoodne, sest Vähendab emailiga resistentsust. Muu asendamine vastupidi, aine moodustamisele suurema lahustumistakistusega:

CA 10 (PO4) 6 (O) 2 + F - → Ca 10 (PO4) 6 f (IT) + IT -

hüdroksiifluorpaatiit

Siiski, kui kokku puututakse kõrge kontsentratsiooniga F per hüdroksüapatiidi kohta, on reaktsioon erinev:

Ca 10 (PO4) 6 (O) 2 + 20 F - → 10 SF 2 + 6 PO 4 3- + 2

Saadud fluoriidi SA kaob kiiresti hammaste pinnalt.

Hüdroksüapatiidi kristallvõrgul võivad vabad kohad olla, mis suurendab kristallide võimet pinnareaktsioonidele. Nr, kui Tental Hydroxyapatite'il on ühine neutraalne laeng, siis kaheksa kaltsiumhüdroksüapatiit on negatiivselt laetud: (ca 8 (PO4) 6 (O) 2) 4- ja on võimeline seostama vastas.

Iga hüdroksüapatiidi kristall on kaetud hüdraat ümbrisega (~ 1 nM). Erinevate ainete tungimine hüdroksüapatiidi kristallidesse läheb 3 etappi:

1 Stage - ioonivahetus kristalllahuse ja hüdraadi kesta vahel, milles fosfaat, karbonaat, tsitraat, CA, SR võib koguneda tulemusena. Mõned ioonid (K +, Cl -) saab kergesti siseneda Hydrytti kihile ja jätta see teiste ioonide (Na +, F -) vastupidi hüdroksüapatiit kristallisse. Esimene etapp on väga kiire protsess, kestab mõne minuti, mis põhineb difusiooniprotsessil;

2 etapp - ioonide vahetamine hüdroksüapatiidi kristallide hüdraadi kesta ja pinna vahel. Laekub aeglasemalt (mitu tundi). Kristallide pinnad on overclocked, minna hüdreeritud kestasse, teised tulla oma kohaga hüdraadi kihist. Hüdroksüapatiidi kristalli, fosfaadi, SA, F, karbonaadi, SR, NA tungima pinnal;

3 etapp - ioonide kasutuselevõtt maailma kristalli pinnalt st. \\ t Intracrycrystalline vahetus. Kristallide sees võib tungida CA, SR, fosfaat, F. Pikad voolud, päevade - kuud.

Seega on hüdroksüapatiidi kristallid ebastabiilsed, nende koostist ja omadusi muudetakse sõltuvalt kristalli pesemisest lahusest. Seda kasutatakse praktilises hambaravis.

Enamik hüdroksüapatiit kristallidest emailis teatud viisil orienteeritud ja sujuvamaks kujul keerulisemate vormide kujul - emailiprismid, millest igaüks koosneb tuhandetest tuhandetest miljoneid kristalle. Emaili prisma kogutakse kimpudesse.

Orgaanilised ainedemaillesi esindavad valgud, peptiidid, vaba aminohapped (gly, võll, pro, ord), rasvad, tsitraat, süsivesikud (galaktoos, glükoos, mannoos, glükuroonhape, fukoos, ksüloos).

Enamel valgud jagunevad 3 rühma:

I - vees lahustuvad valgud; Molekulmass - 20000, mineraalsete ainetega;

II - Kaltsiumi siduv valk (SA-SAT): molekulmass 20000; 1 Mol SAT-SAT-s võib seonduda 8 kuni 10 ioone SA ja moodustada lahustumatu kompleksi CA2 + neutraalse söötmega di- ja tetrameeride tüübiga, mis kaaluvad 40-80 tuhat. Fosfolipiidid on kaasatud küllastumislahuse moodustumisega Agregaadid. Happelises keskkonnas puruneb kompleks;

III - valgud, mis ei ole EDTA-s ja HCl lahustuvad (isegi 1N R-re). Lahustuvad emailid aminohappe koostises on sarnased kollageeniga, kuid mitte tema identsed: valgu emailis on väiksem kui kollageeni, umbes ja globes, on peaaegu mingit ametlikku arenguabi, vaid paljud süsivesikutega seotud süsivesikud.

Valgu roll: 1) ümbritsev apatiit, valk takistab happe kokkupuudet nendega või pehmendab selle mõju, st. viivitus selle kihi demineralisatsiooni;

2) on mineraliseerumise ja remeralisatsiooni maatriks (bioloogilise terviklikkuse mehhanismis).

Pakutud emailiga struktuuri funktsionaalne ja molekulaarne mudel, vastavalt SA-SAT molekulidele, mis on ühendatud kaltsiumisisaldusega, moodustavad kolmemõõtmelise võrku; CA samal ajal võib olla tasuta või hüdroksüapatiidi struktuuris. See võrgusilma on lisatud kaabli (raami, kerge emaili skelett), mis moodustub lahustumatu valk. CAS-miinuste funktsionaalsed rühmad, mis on võimelised siduda, ja see on fosfaat valgu kompositsioonis või fosfoseriinis või fosfolipiidides, mis on seotud valguga; Son-Group Sügavus, ASP, aminoocitrate, mis on kristallisatsiooni ajal tuumakeskustena (punktid). Seega annavad valgud kristallisatsiooni ajal orientatsiooni, emaili moodustumise ranget järjekorda, ühtsust ja järjestust. Mineraliseerimise aste sõltub soolasest, verevarustusest, CA2 + ja fosfaadi astest keskmise pH-st jne.

Dentineerima

teeb hamba peamise massi. (Hammaste kroon on kaetud emailiga, juur-tsemendiga). Koostis: Kuni 72% - anorgaanilised ained (peamiselt fosfaat, karbonaat, kaltsiumfluoriid), ~ 28% - orgaanilised ained (kollageen) ja vesi. Dentant on ehitatud põhilisest ainest ja sellel olevatest torudest, kus odontoblastide protsessid ja lõppu närvikiududetselluloosi tungimine. Põhiline aine sisaldab kollageeni kiudude monteeritud kimbud ja sideaine, kus on suur hulk mineraalseid sooli. Denteini moodustumise protsess toimub kogu hamba toimimise perioodil elujõulise paberimassi juuresolekul. Dentiin, mis on tekkinud pärast hamba hammastust, nimetatakse teiseks. Seda iseloomustab väiksema mineralisatsiooni ja kollageeni fibrillide suure sisaldusega. Dentantide torude sõnul võib dentiinne vedelik ringleda ja toitainete voolu. Intercaltseene ainet esindavad hüdroksüapatiit kristallid suur tihedus ja kõvadus. Odontoblaste tsütoplasmas on palju fibrillid, seal on vaba ribosoomid, lipiidgranuleid.

Iga inimese luu on keeruline elund: see võtab teatud positsiooni kehas, omab oma vormi ja struktuuri, täidab selle funktsiooni iseloomulikku funktsiooni. Kõik koed osalevad luu moodustumisel, kuid luukoed valitseb.

Inimese luude üldine omadus

Kõhre hõlmab ainult luu liigeseid pinnad, väljaspool luu on kaetud rünnakuga, luuüdi sees asub. Luu sisaldab rasvkoe, vere ja lümfivahendeid, närvid.

Luu Sellel on suured mehaanilised omadused, selle tugevust saab võrrelda metallist tugevusega. Inimese eluea keemiline koostis sisaldab: 50% vett, 12,5% valkude orgaanilistest ainetest (Osein), 21,8% anorgaanilistest ainetest (peamiselt kaltsiumfosfaat) ja 15,7% rasva.

Luu tüüpi kuju Jagage:

Torukujuline (pika õla, reieluu jne.; Fingerite lühiphalanges);
korter (eesmine, tume, tera jne);
sponge (ribid, selgroolülid);
segatud (kiilukujuline, põsesaja, alumine lõualuu).

Inimese luude struktuur

Peamine struktuur luukoe ühiku osteon mis on mikroskoopis nähtav väikese suurenemisega. Iga osteon sisaldab 5 kuni 20 kontsentriliselt asuvat luuplaati. Nad meenutavad silindreid üksteisesse sisestatud silindrid. Iga plaat koosneb intertsellulaarsest ainest ja rakkudest (osteoblastid, osteotsüüdid, osteoklastid). Osteoni keskel on kanal - Osteoni kanal; See võtab laevad. Külgneva Osteoni vahel asuvad luu plaatide sisestamiseks.

Luukoe vorm osteoblastid, Olles vahendades intertsellulaarset ainet ja joondas seda selles, muutuvad nad osteotsüütideks - protsessi kujuga vormi rakud võimetu mitoosis, millel on halvasti väljendunud organellid. Seega moodustunud luu sisaldab peamiselt osteotsüüte ja osteoblastid leidub ainult kasvusaitides ja regenereerimisel luukoe.

Kõige suurim osteoblastide kogus on ekstra õhukese, kuid tihe haakeplaat, mis sisaldab paljusid veresooned, närvi ja lümfisiooni lõppu. Periosteum annab luu suurenemise luu paksuses ja toitumisel.

Osteoklastid Sisaldama suurt hulka lüsosoome ja suudavad eraldada ensüüme kui võib seletada luu aine lahustumise teel. Need rakud osalevad luu hävitamisel. Luukoe patoloogilistes tingimustes suureneb nende arv järsult.

Osteoklastid on luu arendamise protsessis: luu lõpliku kuju loomise protsessis hävitavad nad juhusliku kõhre ja isegi äsja moodustunud luu, parandades selle primaarse kuju.

Luu struktuur: kompaktne ja spongy aine

Pickle'is eristavad luu küsitlused selle kahe struktuuri vahel - kompaktne aine (luuplaadid asuvad tihedalt ja tellitud), mis asub superfitsientselt ja spongy aine (Luuelemendid on lahti), mis asuvad luu sees.

Selline luukonstruktsioon vastab täielikult ehitusmehaanika põhiprintsielsele - materjali väikseima materjaliga ja kõrge lihtsusega, et tagada struktuuri maksimaalne tugevus. Seda kinnitab asjaolu, et torukujuliste süsteemide ja põhiliste luu talade asukoht vastab tihendamise suunas, venitades ja keerates.

Lugude struktuur on dünaamiline reaktiivne süsteem, muutes kogu inimese elu jooksul. On teada, et inimesed tegelevad tõsise füüsilise tööga, kompaktne kiht luu jõuab suhteliselt suurele arengule. Sõltuvalt keha eraldiseisva osade koormuse muutusest, võivad luu talade asukoht ja luu struktuur tervikuna erineda.

Inimese luude ühendus

Kõik luuühendused saab jagada kaheks rühmaks:

Pidev ühendus, varasem areng Philogenesisis, fikseeritud või madala modulaarse funktsiooniga;
katkestatud ühendidhiljem arendatavates ja liikuvates funktsioonides.

Nende vormide vahel on üleminekuperiood - pidevalt katkematu või vastupidi - polettka.

Pidev sideühend viiakse läbi sidekoe, kõhre ja luukoe abil (tegeliku kolju luu). Katkestatud sideühend või liigend on luuühendite noorem moodustumine. Kõikidel liigestel on struktuuri ühise struktuuri, mis hõlmab liigeseõõnsust, liigeste kotti ja liigeste pindade.

Articular õõnsus See on tingimuslikult kehtestatud, sest see on normaalne liigese koti ja tühimiku luude liigeste otste vahel, kuid on vedelik.

Mustikott See hõlmab luude liigeste pindade, moodustades hermeetilise kapsli. Articular kott koosneb kahest kihist, välimine kiht, mis läheb periosteumi. Sisemise kihi eraldab vedeliku liigeseõõnde, mis mängib rolli määrimise, pakkudes tasuta libistades liigeste pindade.

Liigesi liigid

Artikulaarsete luude liigeste pinnad on kaetud liigese kõhrega. Sile pind Articular kõhre aitab kaasa liikumisele liigestesse. Vormi liigeste pinnad ja suurus on väga erinevad, nad on tavapärased võrrelda geomeetrilised arvud. Siit I. vormi liigeste nimi: Märk (õlg), ellipsi (ray-cranky), silindriline (ray-elbievat) jne.

Kuna maanduste liikumised viiakse läbi ühe, kahe või palju telje ümber, liigendid aktsepteerivad ka pöörde teljete arvu. Multi-teljel (sfääriline), biaksiaalsel (ellipsitel, sadulaarsel) ja uimaalsel (silindriline, plokk).

Sõltuvalt sellest loomade arv Liigendid jagatakse lihtsaks, kus kaks luud on ühendatud ja keerulised, kus ühendatakse rohkem kui kaks luud.