Botreconstructie

Synoniemen

Botstructuur, botvorming, skelet Medisch: Os

  • Het gevlochten bot en de
  • Lamellaire botten
  • Het periosteum bevindt zich aan de buitenkant,
  • Dit wordt gevolgd door de laag compacta en dan
  • De laag van poreus bot.
  • Het binnenste periosteum (endosteum) ligt nog aan de binnenkant.

Het periosteum bestaat uit een strakke, mesh-achtige collagene laag van bindweefsel, waarvan de binnenste laag (cambiumlaag) losjes is opgebouwd en doordrongen is van tal van bloed schepen en zenuwen. Deze laag bestaat voornamelijk uit osteoblasten en hun stamcellen. De buitenste laag (stratum fibrosum) is gemaakt van elastische vezelgaas en strak gerangschikt collageen vezelbundels (Sharpey-vezels).

Samen met de collageen vezels van bevestigd pezen, stralen ze uit in het bot en verankeren zo de pees. De buitenste laag bevat de slagader en de nutricia ader, die door gaten in het bot leiden. De compacta is een dicht opeengepakte botstof waaruit ca.

80% van alle skeletmassa is opgebouwd. De resterende 20% van de skeletmassa wordt gevormd door poreus bot. De compacta bevindt zich in het hele buitenste gebied van een lang bot.

De compacta bestaat uit kleine, ronde botstructuren, de zogenaamde osteons, die ongeveer 1 cm lang zijn en een diameter hebben van ongeveer 250-350 μm. In het midden is er een vat, zenuwvezels en los bindweefsel in het Havers-kanaal, waarrond 5-20 lagen collageen vezels zijn ingebed, lopend spiraalvormig rond de as van het osteon. Elke laag is 5-10 μm dik en loopt onder verschillende hoeken ten opzichte van de laag eronder.

De opstelling van de collageenvezels is afhankelijk van de mechanische belasting en is daarmee uitgelijnd. Als de hellingshoek van de collageenvezels vlak is, is het osteon beter bestand tegen compressie; als de hellingshoek steil is, is het osteon bestand tegen spanning. Deze specifieke opstelling van de collageenvezels en het hoge gehalte aan minerale zouten in de extracellulaire matrix geeft het bot zijn hoge vormvastheid.

De osteocyten bevinden zich tussen de collageenvezellagen en hun uitsteeksels steken ver tussen de lagen uit en communiceren met elkaar. Via deze projecties komen voedingsstoffen en zuurstof uit de bloed schepen bereiken alle cellen en zorgen zo voor hun voeding. De buitengrens van het osteon is de cementlijn met een dikte van 1-2 μm.

Wisselende lamellen zijn fragmenten van oude osteonen tussen de andere osteonen. De buitenste algemene lamel bevindt zich direct onder het buitenste periosteum, terwijl de binnenste algemene lamel zich onder het binnenste periosteum bevindt. De bloed schip in het Havers Canal loopt loodrecht op de slagader en ader nutricia, die van buitenaf in het bot leiden.

Bovendien zijn de Havers-kanalen lopend longitudinaal in het bot zijn verbonden door korte Volkmann-kanalen die dwars en onder een hoek lopen. De poreuze botstructuur is gestructureerd als een spons en biedt een driedimensionaal raamwerk van roostervormig opgestelde dunnere en dikkere balken, staven en platen, de zogenaamde poreuze bottransplantaten. Deze structuur betekent dat meer dan 60% van het botoppervlak zich in het gebied van het poreuze bot bevindt.

De botsubstantie van het poreuze bot is ook gerangschikt in een lamellair patroon, maar bevat geen bloed schepen. Als gevolg hiervan hebben de poreuze bottrabeculae een dikte van slechts 200-300 μm, zodat ze nog steeds worden gevoed door diffusie vanuit het aangrenzende medullaire kanaal. De medullaire holte van de botstructuur is gevuld met vetweefsel of met hematopoietisch weefsel.

Door de uitlijning van de poreuze botstenen is het bot in staat tot functionele vervorming. Buigkrachten creëren dus druk- en trekkrachten in het bot, die op hun beurt leiden tot de vorming van compressie- en trek-trabeculae. Door deze functie kan het bot zich gedurende zijn hele leven structureel aanpassen aan de functie en de veranderde statische omstandigheden.

Bij poreus bot is de mate van hermodellering ongeveer drie keer hoger dan bij compact bot. Terwijl de teelt overheerst in de groeiende leeftijd, overheerst degradatie na de leeftijd van 50 jaar, waarbij leeftijdsgebonden hormonale veranderingen hier een doorslaggevende rol spelen. Door deze groei- en ombouwprocessen worden oude lamellensystemen afgebroken en nieuwe opgebouwd.

De afbraak wordt uitgevoerd door de osteoclasten. Dit zijn botcellen die specifiek gericht zijn op afbraak. De osteoblasten bouwen dan de lamellen op. De eerste generatie osteonen, die ontstaat door het hermodelleren van geweven botten, worden primaire osteonen genoemd, die in het proces van hermodellering worden verwisselbare lamellen genoemd en degenen die al zijn gerenoveerd, worden secundaire osteonen genoemd.

Het endosteum van de botstructuur is een dunne laag cellen die is gevormd uit botbedekkende cellen. De samenstelling is afhankelijk van leeftijd en lokalisatie. Bij volwassenen is ongeveer 5% van het totale oppervlak bedekt met osteoblasten en osteoclasten, die verantwoordelijk zijn voor conversie- en afbraakprocessen, 95% wordt gevormd door de bottransplantaatcellen.

Naast de osteocyten, osteoblasten en osteoclasten worden ook de voorlopercellen van de osteoblasten als stamcellen in het bot aangetroffen. Deze stamcellen kunnen zich delen en uitgroeien tot osteoblasten. De osteoblasten bevinden zich waar bot wordt gevormd.

Ze bevinden zich in het weefsel als een ronde laag verbonden door cellulaire processen en produceren aanvankelijk een niet-gemineraliseerde matrix die osteoïde en collageenvezels worden genoemd. Na 8-10 dagen, calcium fosfaatzouten worden afgezet en de osteoblasten wanden zich als het ware in. Daarna differentiëren ze zich verder tot osteocyten.

Osteoclasten zijn grote meerkernige cellen die ontstaan ​​uit geïmmigreerde bloedcellen en die het vermogen hebben ontwikkeld om botweefsel af te breken. Ze staan ​​in nauw contact met de botmatrix en vormen op het oppervlak resorptieholtes (howship lacunes) waarin de botmatrix met enzymatische middelen wordt afgebroken. Bij groeiend bot zijn osteoclasten nog in relatief grote aantallen aanwezig; in gedifferentieerd lamellair bot worden ze alleen aangetroffen op plaatsen met actieve botremodellering.

Dit zijn ongeveer 1% van het binnenste botoppervlak. Gedurende de dag kan 40-70 μm osteoclasten in het bot eten en zo zoveel weefsel afbreken als ongeveer 100 osteoblasten eerder hebben opgebouwd. Alle botopbouw- en afbraakprocessen vinden plaats op de buiten- en binnenoppervlakken van het bot, waarbij het buitenste (periosteum) en binnenste periosteum (endosteum) betrokken zijn.

Met uitzondering van de kraakbeenachtige gewrichtsoppervlakken en de peesaanhechtingen, is het bot omgeven door het periosteum. Het endosteum bedekt het binnenoppervlak van de compacta, de Havers- en Volkmann-kanalen en alle botballen van het poreuze bot. De geschatte oppervlakte van het periosteum bij volwassenen ongeveer 0.5 m2, die van het endosteum is ongeveer 11 m2.