Период ремоделирования костей - Bone remodeling period
В костной физиологии , то костное ремоделирование периода описывает временную длительность (т.е. продолжительность жизни) основного блока многоклеточного (BMU) , который отвечает за оборот костной ткани. Исторически это называлось сигма (σ) или период сигмы , но теперь терминология устарела.
Ремоделирование костей
Хотя на поверхности кость может казаться статичной тканью, на самом деле она очень динамична, претерпевая постоянное ремоделирование на протяжении всей жизни организма позвоночных. Это происходит при синхронизированном действии остеокластов и остеобластов , клеток, которые резорбируют и откладывают кость соответственно.
Период ремоделирования
Период ремоделирования состоит из совокупной продолжительности резорбции , реверсии остеокластов (фазы, отмеченной переходом процессов резорбции в процессы формирования) и периодов формирования, роста и развития кости. Этот период относится к средней общей продолжительности одного цикла ремоделирования кости в любой точке поверхности кости.
| Резорбция | Разворот | Формирование | Общее количество | |
|---|---|---|---|---|
| Кролики | 1 | 0,5 | 4.5 | 6 |
| Собаки | 1.5 | 0,5 | 10 | 12 |
| Люди | 2 | 2 | 13 | 17 |
Для того, чтобы произошло ремоделирование, происходит соответствующая передача клеточных сигналов, чтобы заставить остеокласты резорбировать поверхность кости с последующим отложением кости остеобластами. Вместе клетки в любой конкретной области поверхности кости, которые ответственны за ремоделирование кости, известны как базовая 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 изучается двухмерная модель, относящаяся к времени, которое требуется для того, чтобы рассматриваемая область была эродирована и затем заполнена новой костью (здесь для простоты будет использоваться сигма). Доля образования кости (σ f ) периода ремоделирования кости рассчитывается следующим образом:
в котором MWT относится к средней толщине стенки завершенной костной единицы, а M f относится к преобладающей средней эффективной скорости отложения кости. 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, долю резорбции кости (σ r ) можно рассчитать аналогичным образом:
Следовательно, весь период ремоделирования кости (σ r + f , эквивалент σ) можно представить следующей формулой:
Линейную скорость резорбции кости (M r ) нельзя измерить напрямую, но она составляет примерно треть от σ f .
Межвидовые различия
Каждый вид позвоночных демонстрирует определенную продолжительность регенерации и ремоделирования кости, 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.