Week 12 HC 1: Fysiologie van het bot Flashcards
Functies van het bot
Mechanisch - Structuur - Beweging - Bescherming Synthetisch - Vorming van bloedcellen - Vorming van cellen van het afweersysteem Metabool - Opslag van mineralen - Opslag van groeifactoren - Endocrien
Samenstelling van het bot
Botmatrix 90% - Mineraal 60% - Extracelluliare eiwitmatrix 30% (collageen type 1 en niet collageen eiwitten (bioactieve eiwitten)) Bloedvaten 8% Cellen 2%
Botvorming en osteoblast
Mesenchymale stamcel –> Pre-osteoblast –> osteoblast –>
- Osteocyt
- Lining cel
- Apoptose
Osteoblast maakt matrix = osteoid –> komt vast te liggen hierin –> osteocyt
Osteoblast reguleert de mineralisatie (verkalking)
Osteocyt; oorsprong en functie
Van oorsprong osteoblast Functie: Sensor van mechanische belasting - Belasting is essentieel voor gezond bot - Immobilisatie: leidt tot dood van osteocyten Reguleert botopbouw - RANKL (stimulator botafbraak) - Sclerostine (remmer van botvorming) Reguleert fosfaat homeostase - Productie van FGF23
Botafbraak
Hematopoietische stamcel --> monocyt --> pre-osteoclast --> meerdere fuseren --> grote cel met veel kernen Grote cel met veel kernen = osteoclast - Hecht aan de botmatrix - Lost het Ca2+ op - Breekt het botmatrix af: resorptie Afgesloten resorptie compartiment --> protonen pomp --> verzuring (HCL) --> enzymen: afbraak tot eiwitmatrix (Cathepsine K) - Lokaal hele sterke zuurtegraad - Geen verspreiding van zuur
Regulatie osteoclast vorming
RANK = receptor
RANKL = ligand
OPG = decoy receptor en alternative bindingsplaats voor RANKL
RANK stimulering nodig voor activering osteoclasten
OPG vangt RANKL weg
Tijdens veroudering
Minder osteoblast vorming vanuit mesenchymale stamcellen
- Meer adipocyten aanmaak dan osteoblasten
Botvorming aan de buitenzijde om verlies aan de binnenzijde te compenseren
Grotere diameter: zelfde bossterkte
Verschillende delen en lagen van het bot
Van groeischijf naar midden - Epifyse - Metafyse - Diafyse Van buiten naar binnen - Periosteum - Endosteum - Trabeculair bot
Trabeculair bot
Sponsachtig netwerk van fijne bosbalkjes en - platen (trabekels) –> efficiënte verdeling van belastingskrachten
Met name aan uiteinde van de botten
Essentiele functies:
- Sterkte en elasticiteit
- Mineraal metabolisme
- Hoge mate van ombouw in vergelijk met corticale bot
Corticaal bot
Dichte buitenkant van compact bot
Bepaald de vorm van het bot
Essentiele functies:
- Verzorgt biomechanische sterkte
- Aanhechtingsplaats voor pezen en spieren
- Bescherming van beenmerg met daarin de stamcellen
Harverse systemen
- Lagen van bot met een centraal kanaal voor de bloedvaten, deze vormen een Osteon
Periosteum (botvlies, periost)
Buitenkant van botweefsel (cordiaal bot)
Dubbellaags
- Buitenste laag = bindweefsel en collageen
- Binnenste laag = cellen (MSC)
Voorzien van zenuwvezels, bloedvaten en lymfevaten
Diktegroei van het bot
Zorgen voor peesverbindingen
Endosteum
Binnenkant van botweefsel Bekleedt de merkholte Binnenkant Haverse kanalen en trabeculair bot Enkellaags - MSC's en collageen vezels Rol in groei en ontwikkeling van bot
Endochondrale botvorming
Vervanging van kraakbeen door bot
Vorming van bijna alle botten
MSC’s –> chondrocyten –> kraakbeenmatrix –> primair ossificatie centrum (diafyse) –> secundaire ossificatie centrum (epifyse) –> sluiten groeischijven
Intramembraneuze botvorming
Directe botvorming
Vorming van schedel en sleutelbeen botten
Mineralisatie
Vorming van trabekels en cordiaal bot
Diametergroei: appositionele groei: Afbraak (binnen) en opbouw (buiten)
Modeling en remodeling
Modeling = Groei
- Voorafgaand aan het sluiten van groeischijven
- Botvorming en botafbraak: fysiek gescheiden
Remodeling = Reparatie
- Gehele leven
- Botafbraak en botvormig in hetzelfde gebied
- Kleine reparaties
- Bone Remodeling Unit (BMU)
- Bot dat ter vervanging is verwijderd moet ook weer aangevuld worden
- Essentieel om bot gezond en sterk te houden
BMU
Bone Remodeling Unit
- Resorptie van bot –> tijdelijk ontkoppeling –> formatie door osteoblasten –> rust fase –> en weer opnieuw
Osteoporose
Meer botafbraak van botopbouw Afgenomen botmineraaldichtheid Verstoring van de microarchitectuur Toegenomen fractuur risico Toegenomen activatie van BMU's Onvolledige vulling van resorptie lacune Perforatie van trabekels Verlies van structuur
Sclerosteose/ van Buchem syndroom
Verlaagde sclerotine expressie in osteocyten en dus verhoogde botopbouw
Wolff’s law
Eigenschappen van bot kunnen aangepast worden
Het bot past zijn externe vorm en de interne trabeculaire structuur aan in respons op de krachten die erop worden uitgeoefend
Mechanische belasting
- Verlaagde sclerotine tot expressie in osteocyten
Niet gebruiken van bot
- Minder botmassa
- Wervelkolom beschadiging
- Bedlegerig lange tijd
- Verminderde mobiliteit
- Astronauten blootgesteld aan microzwaartekracht
