Muutosvaihe

Muutosvaihe on viisivaiheisen sekundaarisen murtuman parantumisen viimeinen vaihe. Osteoklastien ja osteoblastien samanaikainen vaikutus poistaa vanhan luumassan ja rakentaa uutta luuainetta. Osteoporoosissa osteoblastien ja osteoklastien aktiivisuus on häiriintynyt.

Mikä on muuntamisvaihe?

Luun täydellinen katkeaminen epäsuoralla tai suoralla voimalla tunnetaan myös murtumana. Kun luu murtuu, muodostuu kaksi tai useampia fragmentteja, jotka voidaan yleensä laittaa takaisin terapeuttisesti.

Luunmurtumat ovat joko suoraan primaarisia tai epäsuorasti sekundaarisia murtumia. Suorien laskujen tapauksessa tauot päättyvät suoraan vierekkäin. Epäsuorille murtumille puolestaan ​​on ominaista rako murtuman päiden välillä. Murtumien paraneminen on joko primaarista tai toissijaista, murtuman tyypistä riippuen. Toissijaisen murtuman paranemisen aikana muodostuu näkyvä kallus, joka tunnetaan myös nimellä luuarpi.

Toissijainen murtuma paranee viidessä vaiheessa. Vaurio- ja tulehdusvaihetta seuraa rakeistusvaihe ja kalluksen kovettuminen. Toissijaisen murtuman parantumisen lopussa on ns. Uudelleenmuodostusvaihe, joka koostuu mallintamis- ja uudelleenmuodostusprosesseista. Luu kasvaa niin paljon kuin se hajoaa. Tällä tavalla vakaa luujärjestelmä pysyy kehossa jopa murtumien parantuessa.

Toiminto ja tehtävä

Luukudoksen punaista mallintamista käytetään uuden luukudoksen muodostamiseen ja vanhan luukudoksen poistamiseen. Prosessi on merkityksellinen epäsuorien murtumien paranemisen kannalta. Se tapahtuu kuitenkin myös kehossa luunmurtumista riippumatta luurakenteiden mukauttamiseksi kuormiin.

Osteoklastien lisäksi osteoblastit ovat mukana prosessissa. Osteoklastit ovat soluja, joissa on useita ytimiä. Ne muodostuvat fuusioimalla mononukleaarisia prekursorisoluja luuytimessä ja ovat osa mononukleaarista fagosytoosijärjestelmää. Tämä tekee niistä yhden verkkokalvon sidekudoksen soluista. Heidän tehtäviinsä sisältyy pääasiassa luuaineen hajottaminen.

Toisaalta luunmuodostuksen suorittavat osteoblastit. Nämä solut syntyvät mesenkyymin erottamattomista soluista ja ovat siksi alkion sidekudossoluja. Ne kiinnittyvät luihin kuin ihokerrokset ja muodostavat siten perustan uudelle luuaineelle. Tätä perusrakennetta kutsutaan myös luumatriisiksi ja se luodaan erittämällä tyypin 1 kollageeni ja kalsiumfosfaatit tai karbonaatit interstitiaaliseen tilaan.

Luun muodostumisen aikana osteoblastista tulee osteosyyttien kehys ilman kykyä jakaa. Tämä kehys mineralisoi ja on täynnä kalsiumia. Osteosyyttien verkosto varastoidaan vastamuodostuneeseen luuhun.

Korjausmekanismina uudistamisvaihe minimoi luun kulumisen ja ylläpitää vakaata ja toiminnallista luurankoa. Päivittäisen stressin aiheuttamat rakenteelliset vauriot korjataan uudistamalla ja luun mikroarkkitehtuuri mukautetaan stressiolosuhteisiin. Murtumien paranemisessa uusinnalla on merkitystä pääasiassa kalluksen uudelleenmuodostustyön muodossa. Uudelleenjärjestelyprosessi luo täysin joustavan luun.

Osteoklastit hajoavat luumatriisin uudelleenmuodostumisen aikana ja osteoblastit rakentavat uuden luuaineen osteoidin välivaiheen kautta. Osteoklastit kaivaavat itsensä luumatriksiin lyyttisten entsyymien, kuten katepsiini K: n, MMP-3: n ja ALP: n, kautta, jolloin ne muodostavat resorptioläpän. Noin 50 solun kentissä osteoblastit erittävät uuden luuston. Tämän jatkovaiheessa tämä kollageeniemäs kalsifioituu ja johtaa siten vakaan luun. Muuntamisprosessit ovat oletettavasti alttiita ylemmän tason ohjausjärjestelmälle, jota kutsutaan myös kytkemiseksi. Uudistamisen tarkkaa sääntelymekanismia ei vielä tunneta.

Sairaudet ja vaivat

Uusinnalla on merkitystä vanhusten osteoporoosin kaltaisissa sairauksissa. Luutiheys vähenee tämän taudin kanssa. Osteoporoosissa luuaine hajoaa liian nopeasti. Osteoblastit tuskin seuraavat uuden aineen kehitystä. Tämä tekee potilaista alttiimpia murtumille. Selkärangan rungon romahduksen lisäksi esiintyy usein reisiluun murtumia lähellä lonkkaniveltä, rintamurtumia ranteen lähellä ja olkavarren pään murtumia. Lantion murtumat ovat myös yleinen oire osteoporoosille.

Yleisin osteoporoosin syy on luun riittämätön kertyminen kolmen ensimmäisen elämän vuosikymmenen aikana. Noin 30 vuoden ikään saakka luuaine kasvaa pysyvästi osteoblastien aktiivisuuden vuoksi. Terve ihminen kerää niin paljon luuainetta elämän kolmen ensimmäisen vuosikymmenen aikana, että lisääntynyt hajoamistyö elämän myöhempinä vuosikymmeninä ei aiheuta komplikaatioita.

Voi olla monia syitä, miksi osteoporoosipotilaat ovat rakentaneet liian vähän luuainetta elämän aiempina vuosikymmeninä. Ruokavaliossa voi olla esimerkiksi rooli. Muita mahdollisia syitä ovat tulehdukselliset tai hormonaaliset sairaudet.

Osteoporoosi ei ole ainoa sairaus, joka voi aiheuttaa mallintamis- ja uusintaongelmia. Osteoklastien tai osteoblastien prosessit voivat olla mm. myös olla geneettisesti heikentynyt. Esimerkiksi pyknodysostoosissa osteoklastien aktiivisuus heikkenee huomattavasti. Sama pätee polykystisiin lipomembranoottisiin osteodysplaasiaan tai Nasu-Hakolan tauteihin.

Lisääntynyttä osteoklastiaktiivisuutta esiintyy hyperparatyreoosissa, Pagetin taudissa tai aseptisessa luukroosissa. Nivelreuma, osteogenesis imperfecta tai jättiläinen solukasvaimet voivat myös aiheuttaa yliaktiivisuutta.

Toisaalta osteoblastien häiriintyneellä toiminnalla on pääosin rooli luun kasvussa. Osteoblastien rappeutuminen voi esimerkiksi aiheuttaa osteoblastoomia ja siten erään tyyppisen luusyövän.