Период ремоделирования кости

В физиологии кости, период ремоделирования кости описывает временную продолжительность (т.е. продолжительность жизни) основной многоклеточной единицы (BMU), которая отвечает за костный оборот. Исторически это называлось сигма (σ) или период сигма, но теперь терминология устарела.

• 1 Ремоделирование кости
• 2 Период ремоделирования
  • 2.1 Определение периода ремоделирования кости
• 3 Межвидовые различия
• 4 Ссылки

Хотя кость может внешне казаться статичной тканью, на самом деле она очень динамична, подвергаясь постоянному ремоделированию на протяжении всей жизни организма позвоночных. Это происходит при синхронизированном действии остеокластов и остеобластов, клеток, которые резорбируют и откладывают кость, соответственно.

Период ремоделирования состоит из объединенной продолжительности резорбции, реверсии остеокластов (фаза, отмеченная переходом процессов резорбции в процессы формирования) и формирование периоды роста и развития костей. Этот период относится к средней общей продолжительности одного цикла ремоделирования кости в любой точке поверхности кости.

Для того, чтобы произошло ремоделирование, происходит передача соответствующих клеточных сигналов, чтобы запустить остеокласты для резорбции поверхности кости, после чего отложением кости остеобластами. Вместе клетки в любой конкретной области поверхности кости, которые ответственны за ремоделирование кости, известны как основная многоклеточная единица (BMU), а средняя продолжительность жизни BMU называется периодом ремоделирования. Размер BMU составляет примерно 200 мкм в диаметре, что определяется способностью диффузии в кости 100 мкм.

Определение периода ремоделирования кости

При вычислении периода ремоделирования кости исследуется двухмерная модель, в зависимости от времени, которое требуется для того, чтобы рассматриваемая область была разрушена и затем заполнена с новой костью (для простоты здесь будет использоваться сигма). Часть костеобразования (σ f) периода ремоделирования кости рассчитывается следующим образом:

$\sigma \; f\; =\; MWTM\; f\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; sigma\; \_\; \{f\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{MWT\}\; \{M\_\; \{f\}\}\}\}$

, в котором MWT относится к средней толщине стенки завершенной костной единицы, а M f относится к преобладающей средней эффективной скорости аппозиции костей. Другими словами, эта формула означает, что период ремоделирования кости эквивалентен толщине формируемого микроскопического сегмента кости, деленной на скорость, с которой он формируется. Если известна средняя линейная скорость резорбции кости, часть резорбции кости (σ r) может быть рассчитана аналогичным образом:

$\sigma \; r\; =\; MWTM\; r\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; sigma\; \_\; \{r\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{MWT\}\; \{M\_\; \{r\}\}\}\}$

Следовательно, весь период ремоделирования кости (σ r + f, эквивалентно σ) можно представить следующей формулой:

$\sigma \; (г\; +\; е)\; =\; MWTM\; r\; +\; MWTM\; f\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; sigma\; \_\; \{(r\; +\; f)\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{MWT\}\; \{M\_\; \{r\}\}\}\; +\; \{\backslash \; frac\; \{MWT\}\; \{M\_\; \{f\}\; \}\}\}$

Линейная скорость резорбции кости (M r) не может быть измерена напрямую, но она составляет примерно треть от σ f.

Каждый вид позвоночных демонстрирует различные продолжительность регенерации и ремоделирования костей, и кажется, что существует обратно пропорциональная зависимость между скоростью регенерации кости и филогенетической эволюцией животного. Каждый период ремоделирования длится 3–6 месяцев у людей, 3 месяца у собак и 6 недель у кроликов.