Knoglemetabolisme og calciumregulering Flashcards
Hvad er knoglevæv?
- Højt specialiseret væv
- Et dynamisk organ, som bliver opbygget og nedbrudt kontinuerligt
- Yder støtte til de bløde væv
- Fungerer som vægtstang for muskler
- Et vigtigt organ i calcium homeostasen
- Menneskets totale knogleoverflade areal er ml. 1000 og 5000 m2 (fodboldbane = 6630m2)
Hvilke knogletyper er der og hvordan er de opbygget?
Kortikale knogler (kompakte knogler):
- Udgør 80% af knoglemassen
- Disse udgør den kompakte del af de fleste knogler og har stor betydning for mekanisk støtte funktion
Trabækulære knogler (svampede knogler):
- Udgør 20% af knoglemassen (de flade knogler)
- De er mere metabolisk aktiv. Er følsom overfor tab af knoglemasse i forbindelse med knogleomsætning.
Hvad er knoglemarv?
Det er det bløde væv som findes i hulrummet i knoglerne.
Rødt knoglemarv (myeloid tissue) producerer blodceller, børn har kun rødt knoglemarv. Blodplader bliver også dannet her. Transporterer ilt ud i kroppen.
Med tiden omdannes den del af den røde knoglemarv til gult “fatty” knoglemarv som ikke længere producerer blodceller.
Hvad består knoglen af?
Mineraliseret knoglematrix:
- 75% af knoglevævets tørvægt.
- Hydroxyapatit krystaller (Ca10(PO4)6(OH)2)
- Krystallerne er indlejret imellem kollagen fibrene (knogle matrix)
- Osteoblaster, osteroklaster og osterocytter, blodkar og nerver.
Hvad er osteoblast’s funktion?
- Knogledannelse
- Opbyggende/producerende på knoglens overflade
- Producerer store mængde collagen og andre knoglematrix proteiner som danner det strukturelle ekstracellulære knoglematrix –> Osteoid.
- Alkalisk fosfatase, et vigtig enzym, der medfører høje koncentrationer af fosfat til stedet med mineralsk aflejring
- Ansvarlig for at calcium og phosphate er tilstede for at det kan være aflagret.
Hvad er osteoklast’s funktion
- Knoglenedbrydende
- Multinucleated - ofte har flere cellekerne for at danne et team (?) –> Ruffled border (bølgekant)
- Danner subosteroclastisk hulrum
- Lokalt surt miljø via protonpumpen (pH = 4,5) –> Nedbryder uorganisk matrix
- Udskiller lysosomale enzymer –> nedbryder organisk matrix
- Fagocytose af knoglematrix og mineral.
Bølgekant => bølgende formet membran, frigiver proteiner og proteinaser
I egen noter står der “danner et team?” ikke sikker. Tjek lige dette op.
Hvad er osterocyte’s funktion?
- De er dannet fra differentierede osteoblaster som befinder sig i hulrummet inde i knoglematrix
- De er karakteriseret med lange spinkle udløbere som skaber kontakt imellem osteocytterne og linding cells hvor over diffusion af substanser kan foregå.
- Involveret i at sanse mekanisk belasting,
- organiseret som er med til at sende næring og signaler og er med til at regiseresr om det er hårdt eller let belastet.
Hvad er knoglemodulering?
Det er balancen mellem osteoklast og osteoblast aktiviteten bestemmer om der dannes eller nedbrydes mest knoglemasse.
Hvad er knogleturnover for voksne og for babyer?
- For voksne har de en turnover på ca. 18% knogle turnover (udskiftning) om året
- Babyer har 100% knogle turnover over 1 år
Hvordan er den overordnet processen for knogleremoduleringen?
Resting: Knoglen er først i hvilende tilstand derefter bliver knoglen belastet (fx ved at løbe en tur man ikke er vant til). –> Resorption: Osteoklaster nedbryder knoglematrixen,–> Reversal: Tiltrækker osteoblaster, mens osteoklasterne kører apoptosis –> Formation: Osteroid (Ny knoglemarv) –> Stærkere knoglematrix
Hvad frigives under nedbrydning af knoglematrixen og hvad er deres funktioner?
IGF1 og TGFbeta bliver frigivet når knoglematrixen nedbrydes og tiltrækker og aktiverer de knogleopbyggende osteoblaster (OB)
OB danner osteoid og IGF1 og TGFbeta som indlegres i den nye knoglematrix
Under knogleresorption, hvilke to mekanismer kan osteoblaster udføre?
- Pit-mode: Boremaskine => mindre aggressivt
- Trench mode: Bulldozer => mere aggressivt
Hvordan stimulerer osteoblast osteoclast differentiering?
A) Differentiering og produktion af IL17A fremmes af cytokiner fx TGF-beta. IL-17 kan stimulerer osteoblaster til at producerer RANKL (receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-Beta) og herved driver knogleresorptionen gennem RANKL/OPG
B) Osteoblaster genererer RANKL og OPG for at regulerer knogleresorptionen
- OPG er med til at inhiberer RANKL at binde til RANK, derved stoppe med at osteoclast differentiering.
C) RANKL fra osteoblast vil sætte på en pre-osteoclast der har en RANK receptor, samt M-CSF vil stimulerer osteoclast til at blive aktiveret.
D) Pre-osteoclast differntierer til modne osteoclaster og forårsager knolgeresorption
E) Dette medfører at precursors vil samle sig sammen og differentierer til modne osteoclast og derefter danne en multinucleated osteoclast resorbing bone. Altså forårsage knogleresorption.
Hvordan er ændringerne i calciumindholdet i knoglerne i forhold til man og kvinder?
Positiv calcium balance, er ikke i homoestase. Der opsamles mere Ca2+ end hvad der bliver produceres. Calciumindholdet i knoglerne stiger indtil 40-årige alderen, hvor det begynder at falde.
Den falder hurtigere hos kvinder fordi at østrogen falder –> Derved mindre Ca.
Hvilke funktioner i kroppen bruger vi calciumioner til?
- Eksitabilitet af sensoriske nerver
- Bevæge musklerne (muskelkontraktion)
- Styrke vores knogler –> indgår i mineralisering af knogler
- God factor for vores enzymer –> Co-faktor for nogle enzymer
- Intracellulær sekundær messenger.
Hvad vil der ske hvis der er en markant fald i plasma calcium koncentrationen?
- Spontant aktionspotentiale i motorneuroner, fordi at der er manglende Ca2+ ekstracellulær væske.
- Hypocalkæmiske muskelspasmer
- Hyperreflexia (øget reflekser)
- Ultimatic laryngospasme (kvælning) og død.
Hvad vil der ske hvis der er en markant øgning i plasma calcium koncentration?
Hvis fosfat er til stede –> Forkalkninger i de bløde væv fx nyresten, forstoppelse, polydipsia (øget væskeindtagelse), polyuria (øget urindannelse), muskeltræthed.
Neurologiske tegn: Depression, hyporeflexia.
Hvad er den normale plasma calcium koncentrationen på?
2,3 - 2,7 mM (100 mg/L)
Hvor meget udgør Ca2+ ud fra plasma calcium koncentrationen?
1 - 1,3 mM (40-52 mg/L)
Hvad er procentdelen af Ca2+ i blodet der er protein bundet?
40%
Hvad er procentdelen af Ca2+ i blodet der er ultrafiltrerbar?
60%
Hvad er procentdelen af ultrafiltrerbar Ca2+ er ioniseret Ca2+?
60% af den totale Ca2+ er ultrafiltrerbar, hvoraf de 60% er det 50% der er ioniseret Ca2+
Hvad er procentdelen af ultrafiltrerbar Ca2+ er complexed to anioner?
60% af den totale Ca2+ er ultrafiltrerbar, hvoraf de 60% er det 10% der er complexed to anions Ca2+
Hvilke non-hormonel mekanismer som regulerer calcium plasmakoncentrationen?
- Mængden af plasma calciumbindingsproteiner
- Plasma pH, sure forhold –> Flere proteiner –> Binde til albumin –> frie Ca2+ stiger, fordi de ikke binder til albumin (Acidemia)
- Ændringer i anion plasmakoncentrationer fx fosfat (PO43-)
Hvilke hormonel mekanismer som regulerer calcium plasmakoncentrationen?
- Parathyreoidea hormon (PTH)
- Vitamin D
- Calcitonin
Angiv hvorledes blodets pH påvirkes når en person hyperventilere (alveolær hyperventilation)
pH stiger, derved blodet mere basisk. Den stiger, fordi vores CO2 er udåndet, derved mindre CO2.
Hyperventilation medfører et fald i PaCO2–> Plasma pH stiger (respiratorisk alkalose) –> Plasma proteiner binder mere Ca2+ –> Koncentrationen af Ca2+ falder –> Nerver og muskler bliver mere ekssitabile –> Der opstår fascikulationer (små, hurtige muskel kontraktioner) og paræstesi (myrekryb)
Beskriv hvorledes denne situation vil påvirke den Ca2+ ionkoncentration i blodet
Færre Ca2+ ioner fordi de vil binde til albumin da der ikke så mange H+
Hvor får vi vores calcium fra i forhold til førevarer?
Mælk, ost, yoghurt, broccoli, spidskål og kød.
Hvordan er fordelingen af calcium?
1% (11 g) er i ICF (intracellulære fluid)
0,1% (1 g) er i ECF (ekstracellulær fluid)
99% (1 kg) er i knoglerne
I forhold til intracellulære og ekstracellulær væske, hvor er koncentrationen af Ca2+ højst?
Ekstracellulær, men fordi i intracellulær er Ca2+ lagret i det endoplasmatisk reticulum
Hvor meget får vi netto calciumoptagelse dagligt?
200 mg/dag
Hvordan bliver calcium reabsorption i nyrerne?
- 70% er i proximale tubuli (paracellulær –> Gradient)
- 20% tykkes ascenderende ben (paracellulær og transcellulær)
- 1% samlerør