Beinrekonstruksjon

Ord

Benstruktur, beindannelse, skjelett Medisinsk: Os

  • Flettet bein og
  • Lamellære bein
  • Periosteum ligger på utsiden,
  • Dette følges av laget av compacta og deretter
  • Laget av kreftben.
  • Det indre periosteum (endosteum) ligger fortsatt på innsiden.

Periosteum består av et stramt, maskelignende kollagen lag av bindevev, hvor det indre laget (kambiumlaget) er løst bygget og er gjennomsyret av mange blod fartøy og nerver. Dette laget består hovedsakelig av osteoblaster og deres stamceller. Det ytre laget (stratum fibrosum) er laget av elastisk fibernett og tett ordnet kollagen fiberbunter (Sharpey fibre).

Sammen med den kollagen fibre av festet sener, de stråler ut i beinet og forankrer dermed senen. Det ytre laget inneholder arterien og nutricia blodåre, som fører gjennom hull inn i beinet. Compacta er et tett pakket beinstoff som ca.

80% av all skjelettmasse er bygget. De resterende 20% av skjelettmassen dannes av kreftben. Compacta ligger i hele det ytre området av et langt bein.

Compacta består av små, sirkulære beinstrukturer, de såkalte osteonene, som er omtrent 1 cm lange og har en diameter på ca 250-350 μm. I midten er det et kar, nervefibre og løs bindevev i Havers-kanalen, rundt hvilken 5-20 lag av kollagen fibre er innebygd, rennende spiralformet rundt osteonaksen. Hvert lag er 5-10μm tykt og går i varierende vinkler til det under.

Arrangementet av kollagenfibrene avhenger av den mekaniske belastningen og er på linje med den. Hvis hellingsvinkelen til kollagenfibrene er flat, er osteon mer motstandsdyktig mot kompresjon; hvis hellingsvinkelen er bratt, er osteon motstandsdyktig mot spenning. Dette spesifikke arrangementet av kollagenfibrene og det høye innholdet av mineralsalter i den ekstracellulære matrisen gir beinet dens høye dimensjonsstabilitet.

Osteocyttene er plassert mellom kollagenfiberlagene, og projeksjonene deres stikker langt mellom lagene og kommuniserer med hverandre. Via disse anslagene, næringsstoffer og oksygen fra blod fartøy når alle celler og dermed sikre ernæring. Den ytre grensen til osteon er sementlinjen med en tykkelse på 1-2μm.

Bytte lameller er fragmenter av gamle osteoner mellom de andre osteonene. Den ytre generelle lamellen ligger rett under den ytre periosteum, mens den indre generelle lamellen er plassert under den indre periosteum. De blod fartøyet i Havers-kanalen går vinkelrett på arterien og blodåre nutricia, som fører inn i beinet fra utsiden.

I tillegg kanaliserer Havers rennende langsgående i beinet er forbundet med korte Volkmann-kanaler som går på tvers og i en vinkel. Den kanselløse beinstrukturen er strukturert som en svamp og gir et tredimensjonalt rammeverk av gitterlignende anordnede tynnere og tykkere bjelker, stenger og plater, de såkalte cancellous beintransplantatene. Denne strukturen betyr at mer enn 60% av beinoverflaten er i det kreftformede beinet.

Benstoffet i det kreftformede beinet er også ordnet i et lamellmønster, men har ikke noe blod fartøy. Som et resultat har de kreftformede trabeculaene en tykkelse på bare 200-300μ, slik at de fremdeles næres av diffusjon fra den tilstøtende medullarkanalen. Benstrukturens medullære hulrom er fylt med enten fettvev eller med hematopoietisk vev.

På grunn av innretting av de kanselløse beinkalkene, er beinet i stand til funksjonell deformasjon. Dermed skaper bøyingskrefter trykk- og strekkrefter i beinet, noe som igjen fører til dannelse av kompresjon og strekk trabekler. Denne funksjonen gjør at beinet kan tilpasse seg strukturelt til funksjonen og de endrede statiske forholdene gjennom hele livet.

I kreftben er ombyggingshastigheten omtrent tre ganger høyere enn i kompakt bein. Mens dyrking dominerer i vekstalderen, dominerer nedbrytning etter fylte 50 år, med aldersrelaterte hormonelle endringer som spiller en avgjørende rolle her. Gjennom disse vekst- og konverteringsprosessene brytes gamle lamellsystemer ned og nye bygges opp.

Nedbrytningen utføres av osteoklaster. Dette er beinceller som er spesielt rettet mot nedbrytning. Osteoblastene bygger deretter opp lamellene. Den første generasjonen av osteoner, som er skapt ved ombygging av vevd bein, kalles primære osteoner, de som er under ombygging kalles byttbare lameller, og de som allerede er ombygd kalles sekundære osteoner.

Endosteum av benstrukturen er et tynt lag av celler som er dannet av bein som dekker celler. Sammensetningen avhenger av alder og lokalisering. Hos voksne er omtrent 5% av det totale arealet dekket av osteoblaster og osteoklaster, som er ansvarlige for konverterings- og nedbrytingsprosesser, 95% dannes av beintransplantasjonscellene.

I tillegg til osteocytter, osteoblaster og osteoklaster, finnes også forløpercellene til osteoblaster i beinet som stamceller. Disse stamcellene kan dele seg og utvikle seg til osteoblaster. Osteoblastene er lokalisert der det dannes bein.

De er plassert i vevet som et rundt lag forbundet med cellulære prosesser og produserer i utgangspunktet en ikke-mineralisert matrise kalt osteoid- og kollagenfibre. Etter 8-10 dager, kalsium fosfatsalter blir avsatt, og osteoblastene vegger seg inn i så å si. Etter det skiller de seg videre til osteocytter.

Osteoklaster er store celler med flere kjerner som utvikler seg fra immigrerte blodceller og har utviklet evnen til å bryte ned beinvev. De er i nær kontakt med beinmatriksen og danner resorpsjonshulrom (howship lacunae) på overflaten der beinmatrisen brytes ned ved enzymatiske midler. I voksende bein er osteoklaster fortsatt til stede i relativt stort antall; i differensiert lamellbein, finnes de bare steder med aktiv benomdannelse.

Dette er omtrent 1% av den indre benoverflaten. I løpet av dagen kan 40-70μm osteoklast spises inn i beinet og dermed brytes ned så mye vev som omtrent 100 osteoblaster tidligere har bygget seg opp. Alle beinbyggings- og nedbrytingsprosesser foregår på de ytre og indre overflatene av beinet, som involverer det ytre (periosteum) og indre periosteum (endosteum).

Med unntak av de bruske leddflatene og senefeste, er beinet omgitt av periosteum. Endosteum dekker den indre overflaten av compacta, Havers- og Volkmann-kanalene samt alle beinkuler i det kreftformede beinet. Anslått overflate på periosteum hos voksne er ca 0.5 m2, det for endosteum er ca 11 m2.