5. Benvæv Flashcards
Definition af benvæv
Definition af benvæv:
Benvæv er også en form for CT der indeholder celer og fibre svøbet i et hårdt mineraliseret substans.
Defineres som et organ. Metabolsk tilfører knogler kroppen calcium og adskillige growth factors.
Funktion af benvæv
Funktion af benvæv
Støtte, beskyttelse, kalcium depot i kroppen, knoglemarv og remodellering / tilpasning.I knoglemarven sker hematepoese (?)*
Periosten
Periost = benhinde yderst. Laget der omkranser knoglens ydre.
Periosteum
Ydre fibrøst lag
Indre cellulært lag: progenitor stemcells:
osteoblaster (sekrerer boen matrix)
chondroblsater (producerer brusk)
Fibrøst lag
Fibrøst = udad mod bindevæet (se massen af periosteum)
Osteogent lag
Osteogent = indad mod knoglen. Meget tyndt under periosteum.
Endost
Endost = mod marvhule og knoglens indre. Endosten er har ikke meget fibrøst væv men er opbygget nogenlunde ens som periosteum.
= lag med osteoblaster md få kar
Makroskopisk struktur af epifyse
Spongiøst/trabekulært benvæv uden central blodkanal.
Dækket af hyalinbrusk = artikulerende flade hvor den resterende ydre overflade af knoglen af dækket af vaskulært fibrøst periosteum.
Hematopoietiske stemcells
lymfoid progenitor celler
lymfocytter
T Cells
B cells
myeloid progenitor cells
RBC (røde blodceller)
Platelets
Myoblaster
Basofile, neutrofile, eosinofile,
monocytter)
Mikroskopisk struktur af epifyse
Mikroskopisk struktur af epifysen:
ydre circumferential lammel-lag
osteoner i haverske systemer
Kar kan enten være haverske/volkmannske (Tværgående)
Koncentriske lamellae omkr. vaskulære kanaler
Lamella - lacuana af kompakt benvæv
Central kanal i haversk kanal, osteon, kappilære lymfekar, nonmyaliniserede nervefibre
Mikroskopisk struktur af periosteum
Periosteum
Ydre fibrøst lag af fibrocyt/blast
indre lag af osteogene celler
Sharpeys fibre = kolalgene fibre der inkorporeres i koventriske lamella
Osteoblaster
Står for aktiv formation + mineralisation af bone matrix.
Osteoblast sekrerer: osteoid (kollagen l og proteoglykaner).
Osteoid = umineraliseret matrix i knogle
Osteoblaster danner growth factors:
TGF-Beta, Insulin growth factor, fibroblast GF.
Osteoblaster kommer af pluripotente mesenchymal stamceller.
Osteoprogenitor cell = differentieret osteoblast = har specifille overfladeproteiner (Vigtigt??)
Bone morprogenetic protein BMP = protein i bone matrix der spiller stor rolla ift differentation af mesenhyme stamceller til osteoblastere.
Flade osteoblastere = bone lining cells → kan blive aktive osteoblasts hvis stimuleret.
Osteocyt
Osteocyt: 10% af osteoblastere omringes af osteoid og differentieres til osteocytter.
Primære celle i knoglevæv og findes i lacuna omringet af kalcificeret matrix.
Numerous lange processer der får fra cellekropper til canaliculi(?) i matrix for at kontakte andre osteocytter. Gap junction = kommunikation ml osteocytter.
Organeller i unge osteocytterne ligner osteoblastere men rER og GoldiAP bliver mindre og lymsosum antallet stiger.
Når osteocytter dør flyttes osteoklasterne straks omkring og absorberer ben-massen = signals from apoptotiske osteocytter = singal pathwat to intiale bone remodeling.
Osteocytter spiller også en rolle i calcium homeostase. Osteocytterne kan fjerne og replace perilacinar bone. perulacunar bone removal = ostecytisk osteolysus
Osteoklast
Osteoklast = multinuclear celle fra makrofag der udskiller HCL og kollagenase hydrolytiske enzymer der nedbryder benvæv.
Osteoid mineraliseres af _ der danner _krystaller
Ca3(PO4)2………… hydroxyapatite-krystaller
Howships lacunae
Howships lacuna: Osseus matric bliver enzymatisk fordøjet.
Osteoid
masse der dannes af osteblaster
Knoglematricens extracellulæer matrix består af:
Opsummeret bone matrix ECM = Grundsubstans og fibre
Ca. 70 % uorganiske salte + ca. 30 % organisk materiale i tørstof
Organisk del: ca. 90 % kollagen (mest type 1), rest er proteoglykaner mm.
Uorganisk del: Kalksalte - primært krystallinsk hydroxyapatit (kalcium og fosfor) + eventuelle ioner (ca, CO3, PO4, OH, Na, Mg
Forklar blodforsyningen af knoglematrixens celler
Osteogen celle, lacunae, CANALICULI volkmannske og haverske, benmatrix, periostale kappilæer i ydre fibrøst lag
Blodforsyning af knoglematrixens celler sker via canalicular system hvor knoglen tilføres næring og metabolitter.
Når ECM er mineraliseret kan diffusion ikke ernære bruskcellerne. Canaliculi føres fra lacunaer i volkmannske og haverske kanaler gennem benmatrixen til omrkingliggende benvævsceller.
Blodforsyningen til canaliculi kommer ude fra periostiske kappilæer der ligger i det yderste fibrøse lag.
Hvad er forskellen på haverske og volkmannske kanaler i knoglematrix?
Længdeløbende kar = haverske kanaler
Tværgående kar = volkmannske kanaler
Osteogenese
Osteogenese definition
Knogle dannes i to steder
1. osteoid udskilles til osteoblastere
2. mineralisation af osteoid flere dage senere.
Beskriv den generelle benvævsdannelse
Generelt benvævsdannelse
1. Osteoblaster udskiller osteoid, der hurtigt mineraliseres ved indlejring af kalciumsalte = hårdt benvæv
2. Osteoblasterne bevarer kontakt med hinanden med lange forgrenede cytoplasmatiske udløbere
3. Når benvævet mineraliseres omdannes osteoblasterne til osteocyter (helt omgivet af benvæv)
4. Osteocyterne er stadig forbundne ved lange udløbere, som ligger i små kanaler (canaliculi) i det hårde benvæv
OBS: knogler klassificeres efter arrangement typerne i de kollagene forbiller. Lameller bone er oragniseret i sit matric som er inddelt i lag. Wovem bone dannes stærkt og er typisk i umodent knoglevæv. Woven bone: developing bone. fracture. Intramembranous ossification: nor der dannes knogle direkte fra bindevæv.
Endochral/intracartilaginous ossification. Undervejs i denne process udskiftet calcificeret brusk med knoglevæv. - disse to kan give rise to spingy bone in the adult bone
Direkte intramembranøs ossification
Direkte ossifikation sker i marvhulen ved at mesenchymalt væv omdannes til osteoblaster. Osteoblasrerne danner et epitel-lign. lag der dækker kollagene fibre hvorefter de udskiller osteoid der mineraliseres til hydroxyapatitkrystaller og danner hårdt bindevæv.
Forbindelsene ml osteoblasterne (canaculi) bevares stadig og osteoblasterne differentierer til osteocytter når de er isoleret af benvæv.
Indirekte endokral ossifikation
Indirekte eller endochondral ossifikatione r osssifikation der sker udfra detetet brusk som mineraliseres. Denne opdeles i enten at være primær ossifikation eller sekundær ossifikation.
Primær ossifikation finder osm regel sted under knoglevækst i knoglers diafyse hvor der udfra emnryobal hyalinbrusk dannes spongy bone.
Sekundær ossifikation er omvendt en vækst i alle retninger i epifysen og sker efter fødslen så længe at der er brusk ml diafysen og epifysen (i growth plate).
Chondrocytterne hypertrofierer og degerenere ved at den omkringliggend ematrix calcifiveres.
Direkte ossifikation (i marvhulen)
Direkte ossifikation sker i marvhulen ved at mesenchymalt væv omdannes til osteoblaster. Osteoblasrerne danner et epitel-lign. lag der dækker kollagene fibre hvorefter de udskiller osteoid der mineraliseres til hydroxyapatitkrystaller og danner hårdt bindevæv.
Forbindelsene ml osteoblasterne (canaculi) bevares stadig og osteoblasterne differentierer til osteocytter når de er isoleret af benvæv.
Sekundær ossifikation i epifysen
Sekundær ossifikation (epifysen)
Bruskvævet i epifyse i lange knogler udvikler endnu et center for ossifikation: det sekunædre center.
Epifysiale brusk i nyfødte dyr er suppleret godt med brusk-kanaler: arterroler, venoler og nonmyeliniserede nervefibre.
Arteriolerne i kanalerne ender i kapillære glomerulus. Initionsitet for sekundær ossifikation sker omkrin glomeruluserne.
Chrondrocyterne nær glomerulus hypertroferer og degenererer -> Så det omkringliggende matrix calcificeres.
CIrculart orienteret lag af hyoertrofiske delende chrondrocytter. cellearrantemenage ligner det der typsik er i vækstzoner. Fordi at CT i bruskkanalerne er kontinuiøse med perichondrium vil cellerne have smme osteogenetiele proteintale for knogleformation.
Foci (?) fusionerer sammen til et enkelt sekunært center for ossifikation og danner spæniøgst knoglevæv i epifysen. Der forbliver dog nok cartiløst væv tilbage til at knoglen stadig har en støttende artikulerende flade.
Knoglevækst karakteristika (5)
Growth in length:
5 karakteristiska zoner kan ses i epifysen
1. reservebrusk zonen: I denne zonere ligger mange isolerede chondrocytter i hyalint brusk i irregulære mønstre. Disse ernæres via diffusion af epifysiske blodkar.
- Proliferationszonen: vokser chondrocytter og via mitose danner longitudinelle søjler. disse danner fortsat matrix.
- Hypertrofizonen: Akkumulerer ca2+ og fosfat som frigives og danner mineraler i matrix. Cellerne vokser (hypertrofi)
- degenerationszonen: - degenerere pga mangelende ernæring og tæt forkalkning af matrix.
- ossifikationszonen: Bruskfjernelse og knogledeponering.
Primære og sekundære osteoner
Primære osteoner er mindre og har to elelr flere blodkar i centralkanalen
Sekundære osteoner: er omkranset af basofile strukture af mineraliseret matrix. findes i irregulære lamella.
Knoglereperation
Knoglereperation:
Osteoblast, RANKL, osteoklast, Osteoprotegerin
Osteoblaster finder brud på knoglevæv = syntese af RANKL (receptor aktivator af nuclear faktor kb ligander).
RANKL bindes til receptor på monocytter = diff. til osteoclaster.
Osteoclaster sekrer lysosomale enzymer (kollagenase) og HCL der nedbryder hydroxyapatite ved at frigive calcium og fosfat fra lamellae.
Osteobalster frigiver osteoprotegerin som binder RANKL hvilket sænker aktivering af osteoklaster.
Herefter sekrer osteobalsterne osteoid, som bindes til calcium og fosfat = mineraliseret matrix.
Indirekte naturlig frakturheling af knogle
Indirekte naturlig frakturheling af knogle
0- 2 dage: Bruddet lukkes af koagel
2-14 dage: Koagel omdannes til vaskulariseret bindevæv = granulationsvæv idet periosten på begge sider af brudstedet aktiveres og mesenchymceller omdannes til fibroblaster og chondroblaster
2- 8 uger: Granulationsvævet danner en fibrocartilaginøs callus
8-16 uger:Den fibrocartilaginøse callus omdannes til benet callus med trabekulært benvæv
16 uger – flere år: Den benede callus modnes ved at der dannes lamellært benvæv og modelleres
Beskriv zonerne i benets tilvækstlinje (epifysen)
Epifyse-skiven
Reservebruskzone = hyalinbrusk + chondrocytter i vævet.
I proliferationszone = chondrotytter = aktiv celledeling .
PL-zone = egentlig længdevækst af knogle.
I hypertrofierinszone = ophøre celledeling istedet vokser celler.
degenerationszone = forkalkning af bruskmatrix og degeneration af chrondocyt.
Ossifikationszone = bruskfjernelse go knogledeponering
Chrondrocytter dør af apoptose = tomme huller = kapilære og osteoprogenitorceller fra primitiv marvhule
Reserve zone i knoglevækst
- Reserve zone: Resting zone. SMå chondrocytter organiseres irrekulæer mønster og næres af epifysisk blod kar der er arrangeret i glomeruli. Matrix vesikler, membranbundede strukture, dnenes af chrondrocytterne.
Proliferationazone i knoglevækst
- Proliferationszonen: Chondrocytter = større. danner rækker prraæeææe til knoglens akse. Nye celler danes cia celledivision i toppen af collumsn. Cellerne indeholder aller organneser der er nødvencige for at man kan shyntetiserer matric. Hver chondrocyt adskilles af lacuna.
Hypertrofi zonen i knoglevækst
- Hypertrofi zonen: Cellerne begynder at akkumulerer calcium i sig. Ceclium frigives herefter i matrix i den dybe hypertrofe zone og matric veiskler begynder caliumoptag. Alkaline fosfatase og protease frigives også fra vesiklerne = increase in matrix fosfate. Når calcoum og fosfor samles = krystalisation/mineralisation af matrix
Degenerationszonen
- zonen: degeneration og forkalkning af celler - stop af ernæring
Ossifikationszonen i knoglevækst
- Ossifikationszonen: Tabeculae med calfiiceret bruskcentre= primary spongiosa. Overfladen af de primære spongiosa trabeculære er dækket af osteoclaster. Osteoclasterne resob bone fra trabeculaes overflade og reducerer antallet af trabecualre.
Trabekulært knoglevæv uden brusk-cores = secondary spongiosa.
