TULANG TISYU: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PORMASYON AT PAGLAKI - BIOLOGY - 2026

Ang buto ng buto ay isa na binubuo ng mga buto. Ang buto, kasama ang enamel at dentin, ay ang pinakamahirap na sangkap sa katawan ng mga hayop. Ang mga buto ay bumubuo ng mga istruktura na nagpoprotekta sa mga mahahalagang organo: ang utak ay protektado ng bungo, ang gulugod sa pamamagitan ng utak ng gulugod, at ang puso at baga ay protektado ng rib cage.

Ang mga buto ay nagsisilbing "mga levers" para sa mga kalamnan na nakapasok sa kanila, na pinararami ang lakas na nabuo ng mga kalamnan na iyon sa pagpapatupad ng mga paggalaw. Ang katigasan na ibinigay ng buto ay nagbibigay-daan sa lokomosyon at suporta ng mga naglo-load laban sa grabidad.

Mga cell ng buto ng tisyu (Pinagmulan: OpenStax College sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang buto ay isang dynamic na buhay na tisyu na patuloy na nagbabago at ang mga pagbabagong ito ay pinasigla ng presyur at mga stress kung saan sumailalim ang tisyu na ito. Halimbawa, ang presyur ay pinasisigla ang resorption (pagkasira) at ang stress ay maaaring makapukaw ng bagong pagbuo ng buto.

Ang mga buto ay ang pangunahing deposito ng calcium at posporus sa katawan: halos 99% ng kabuuang calcium sa katawan ng tao ay naka-imbak sa tissue ng buto. Ang kabuuang buto ng buto ay nag-iiba sa buong buhay ng isang hayop. Sa panahon ng pag-unlad, ang pagbuo ng buto ay nakatagumpay ang resorption (pagkasira) at ang balangkas ay lumalaki at umuunlad.

Sa una ay pinapataas nito ang haba at pagkatapos ang kapal nito, na umaabot sa maximum sa pagitan ng 20 at 30 taon sa mga tao. Sa mga may sapat na gulang (hanggang sa tungkol sa 50 taon) mayroong isang balanse sa pagitan ng pagbuo ng buto at resorption.

Ang balanse na ito ay ibinibigay ng isang proseso ng kapalit na kilala bilang "pag-aayos ng buto" at nakakaapekto, bawat taon, 10% hanggang 12% ng kabuuang buto ng buto. Kasunod nito, ang isang proseso ng degenerative ay nagsisimula kung saan ang resorption ay lumampas sa pagbuo at mass ng buto na dahan-dahang bumababa.

Mga katangian at istraktura

Ang buto ay may isang gitnang lukab na tinatawag na medullary na lukab, na kung saan ang mga bahay ng buto utak, isang hematopoietic tissue, iyon ay, isang tisyu na bumubuo ng mga selula ng dugo. Ang mga istrukturang ito ay sakop ng periosteum, maliban sa mga lugar na nauugnay sa mga kasuotan ng synovial.

Ang periosteum ay may isang panlabas na layer ng siksik na fibrous na nag-uugnay na tisyu at isang panloob na layer na may mga osteogen cells, na mga cell na bumubuo ng mga buto o mga cell ng osteoprogenitor.

Ang gitnang bahagi ng buto ay may linya ng isang monolayer ng mga cell ng manipis, dalubhasang nag-uugnay na tisyu na tinatawag na endosteum. Ang endosteum ay may mga osteoprogenitor cells at osteoblast. Ang buto na kaya sakop, ay may mga cell na isinama sa isang calcified extracellular matrix.

Ang mga cell ng Osteoprogenitor ay nag-iba sa mga osteoblast at namamahala sa pagtatago ng buto matrix. Kapag napapalibutan ng matrix, ang mga cell na ito ay hindi aktibo at tinatawag na osteocytes.

Ang mga puwang na sinasakop ng osteocytes sa matrix ay tinatawag na mga gaps.

Ang 90% ng organikong matrix ay binubuo ng mga uri ng fibers na uri ko, isang protina ng istruktura na naroroon din sa mga tendon at balat, at ang natitira ay isang homogenous na gelatinous na sangkap na tinatawag na pangunahing sangkap.

Compact na buto at cancellous bone

Ang mga collagen fibers ng matrix ay isinaayos sa malalaking mga bundle at, sa mga compact na buto, ang mga fibers na ito ay bumubuo ng concentric layer sa paligid ng mga channel kung saan tumatakbo ang mga daluyan ng dugo at nerve fibers (Haversian channels). Ang mga layer na ito ay bumubuo ng mga silindro na kilala bilang "osteons".

Ang bawat osteon ay tinatanggal ng isang linya ng latagan ng semento na nabuo sa pamamagitan ng kinakalkula na pangunahing sangkap na may kaunting mga hibla ng collagen at pinapakain ng mga daluyan na nasa mga kanal ng Haversian.

Ang mga malalaking plake sa ibabaw o spicules ay nabubuo sa mga kanselong buto at mga cell ay pinapakain sa pamamagitan ng pagsasabog ng extracellular fluid mula sa buto papunta sa trabeculae.

Ang mga diorganikong sangkap ng matrix ay bumubuo sa paligid ng 65% ng tuyong timbang ng buto at higit sa lahat ay binubuo ng kaltsyum at posporus, bilang karagdagan sa ilang mga elemento tulad ng sodium, potassium, magnesium, citrate at bikarbonate, bukod sa iba pa.

Ang kaltsyum at posporus ay natagpuan upang mabuo ang mga kristal na hydroxyapatite. Ang kaltsyum pospeyt ay matatagpuan din sa amorphous form.

Ang mga hydroxyapatite crystals ay nakaayos sa isang maayos na paraan kasama ang mga uri ng mga hibla ng collagen, na umaapaw nang lubusan, na gumagawa din ng mga kristal na umaapaw tulad ng mga brick sa isang pader.

Ang pagbuo ng buto at paglaki

Ang mga buto ng bungo ay nabuo sa pamamagitan ng isang proseso na kilala bilang "intramembranous ossification." Sa halip, ang mga mahahabang buto ay unang nahuhubog sa kartilago at pagkatapos ay binago sa buto sa pamamagitan ng pag-osse, na nagsisimula sa baras ng buto at tinawag na "endochondral ossification."

Karamihan sa mga flat buto ay bubuo at lumalaki sa pamamagitan ng intramembranous na pagbuo ng buto at ossification. Ang prosesong ito ay nangyayari sa mataas na vascularized mesenchymal tissue, kung saan ang mga selula ng mesenchymal ay nag-iiba sa mga osteoblast na nagsisimulang gumawa ng matrix ng buto.

Ito ay kung paano nabuo ang isang network ng mga spicules at trabeculae, na ang mga ibabaw ay pinapaligiran ng mga osteoblast. Ang mga rehiyon na ito ng paunang osteogenesis ay tinatawag na pangunahing sentro ng ossification. Ito ay kung paano ang pangunahing buto ay nabuo na may sapalarang oriented na mga hibla ng collagen.

Pagkalkula pagkatapos ay nangyayari at ang mga osteoblast na nakulong sa matrix ay nagiging osteocytes, ang mga proseso na kung saan ay nagdaragdag ng canaliculi. Habang ang mga trabecular network ay bumubuo tulad ng isang espongha, ang vascular nag-uugnay na tisyu ay nagbibigay ng pagtaas sa utak ng buto.

Ang pagdaragdag ng peripheral trabeculae ay nagdaragdag ng laki ng buto. Sa buto ng occipital (isang buto ng cranial sa lugar ng posterior) mayroong maraming mga sentro ng ossification na magkasama upang bumuo ng isang solong buto.

Sa mga bagong panganak, ang fontanelles sa pagitan ng mga frontal at parietal na mga buto ay mga lugar ng ossification na hindi pa nai-fuse.

Compact na pagbuo ng buto

Ang mga rehiyon ng mesenchymal tissue na nananatiling walang pagkilala sa panloob at panlabas na bahagi ay bubuo ng periosteum at endosteum. Ang mga lugar ng cancellous bone na malapit sa periosteum at dura ay magiging compact bone at mabuo ang panloob at panlabas na mesa ng flat bone.

Sa panahon ng paglaki, sa mahabang mga buto, ang mga dalubhasang lugar sa epiphyses ay pinaghiwalay mula sa baras ng isang napaka-aktibong plato ng kartilago na tinatawag na epiphyseal plate.

Ang haba ng buto ay nagdaragdag habang ang plate na ito ay naglalagay ng bagong buto sa bawat dulo ng baras. Ang laki ng epiphyseal plate ay proporsyonal sa rate ng paglaki at apektado ng iba't ibang mga hormone.

Regulasyon

Kabilang sa mga hormone na nag-modulate ng plake na ito ay ang paglaki ng hormone (GH) na pinakawalan ng anterior pituitary at kinokontrol ng paglago ng hormon-releasing hormone (GRH), na ginawa ng hypothalamus, at sa pamamagitan ng isang somatomedin, na isang kadahilanan ng type ko ang tulad ng paglago ng insulin (IGF-I) na ginawa ng atay.

Hangga't ang rate ng mitotic na aktibidad sa proliferation zone ay katulad ng rate ng resorption ng buto sa zone, ang laki ng epiphyseal plate ay nananatiling patuloy at ang buto ay patuloy na lumalaki.

Matapos ang 20 taong gulang, ang aktibidad ng mitotic ay bumababa at ang ossification zone ay umabot sa cartilage zone, na sumali sa mga medullary na mga lukab ng diaphysis at mga epiphyses.

Nagtatapos ang paglago ng buto kapag ang pagsara ng epiphyseal, iyon ay, kapag sumali ang diaphysis sa epiphysis. Ang pagsara ng epiphyseal ay sumusunod sa isang maayos na pagkakasunud-sunod ng oras na nagtatapos sa huling pagsasara pagkatapos ng pagbibinata.

Ang paglaki ng lapad ng mahabang buto ay ginawa ng pag-unlad ng appositional, na kung saan ay produkto ng pagkita ng kaibhan ng mga selula ng osteoprogenitor ng panloob na layer ng periosteum sa osteoblast na nagtatago ng matrix ng buto patungo sa mga subperiosteal na lugar ng diaphysis.

Pag-aayos ng buto

Sa buong buhay ng isang tao, ang buto ay patuloy na nagbabago sa pamamagitan ng mga proseso ng pagbuo at resorption, iyon ay, ng pagkasira ng lumang buto at pagbuo ng bagong buto.

Sa mga sanggol, ang calcium ay sumasailalim sa 100% taunang paglilipat, habang sa mga matatanda ay 18% lamang ito taun-taon. Ang mga prosesong ito ng resorption at pagbuo o kapalit ay tinatawag na pag-aayos ng buto.

Ang pag-remodeling ay nagsisimula sa pagkilos ng mga osteoclast na sumisira sa buto at nag-iiwan ng mga bitak na pagkatapos ay salakayin ng mga osteoblast. Ang mga osteoblast na ito ay naglilihim sa matrix na kalaunan ay i-ossify at magbabangon sa bagong buto. Ang siklo na ito ay nangangailangan, sa average, higit sa 100 araw.

Sa anumang naibigay na oras, halos 5% ng lahat ng masa ng buto ng balangkas ay nasa proseso ng pag-aayos. Nagpapahiwatig ito ng pakikilahok ng ilang dalawang milyong yunit ng remodeling.

Mga pagkakaiba sa pag-remodeling ng compact at cancellous bone

Ang taunang rate ng pag-remodeling ng compact bone ay 4% at na ang cancellous bone ay 20%.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga rate ng pag-remodeling ng dalawang uri ng buto ay malamang dahil sa ang katunayan na ang nakansela na buto ay nakikipag-ugnay sa utak ng buto at direktang naiimpluwensyahan ng mga cell na may aktibidad na paracrine sa utak ng buto.

Ang mga cell ng osteoprogenitor ng mga compact na buto, sa kabilang banda, ay matatagpuan sa mga kanvers ng haversian at sa panloob na mga layer ng periosteum, malayo sa mga selula ng utak ng buto at nakasalalay, para sa pagsisimula ng pag-remodeling, sa mga hormone na dumating sa pamamagitan ng dugo.

Marami ang mga kadahilanan ng hormonal at protina na kasangkot sa aktibidad ng mga osteoblast at mga osteoclast sa pag-remodeling ng buto, gayunpaman, ang pag-andar ng bawat isa ay hindi malinaw na naipalabas.

Mga cell ng buto

-Type ng mga cell cells at ang kanilang mga katangian

Ang mga cell ng buto ay mga cell ng osteoprogenitor, osteoblast, osteocytes, at mga osteoclast. Ang bawat isa sa mga cell na ito ay may mga partikular na pagpapaandar sa pisyolohiya ng buto at may mahusay na pagkakaiba-iba ng mga katangian ng histological.

Ang mga Osteoblast, osteocytes, at mga osteoclast, magkasama, ay bumubuo ng yunit ng pagbubuo ng buto.

Osteoprogenitor o osteogen cells

Ang mga cell na ito ay matatagpuan sa panloob na layer ng periosteum at sa endosteum. Nagmula sila mula sa embryonic mesenchyme at maaaring magbigay ng pagtaas, sa pamamagitan ng pagkita ng kaibahan, sa osteoblast. Sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng pagkapagod maaari rin silang magkakaiba sa mga chondrogen cells.

Ang mga ito ay mga cell na may spindle na may isang hugis-itlog na nucleus, scant cytoplasm, maliit na magaspang na endoplasmic reticulum (RER) at isang hindi magandang nabuo na apparatus na Golgi. Mayroon silang masaganang ribosom at aktibo sa panahon ng paglaki ng buto.

Osteoblast

Ang mga osteoclast ay mga cell na nagmula sa mga selulang osteogenous. May pananagutan sila sa synthesizing ang organikong matrix ng buto, iyon ay, collagen, proteoglycans at glycoproteins. Inayos nila ang mga magkakapatong na layer sa ibabaw ng buto.

Ang nucleus nito ay nasa kabaligtaran sa bahagi ng secretory na mayaman sa mga vesicle. Mayroon silang masaganang RER at isang maayos na binuo na apparatus na Golgi. Mayroon silang mga maikling pag-iisip o mga extension na nakikipag-ugnay sa iba pang mga kalapit na osteoblast. Ang iba pang mga mahabang proseso ay kumokonekta sa mga ito sa mga osteocytes.

Bilang ang mga osteoblast na lihim sa matrix, napapaligiran nito ang mga ito, at kapag ang mga osteoblast ay ganap na kasama sa matris, iyon ay, napapalibutan nito, sila ay naging hindi aktibo at naging mga osteocytes.

Sa kabila ng katotohanan na ang karamihan sa mga buto matrix ay na-calcify, sa paligid ng bawat osteoblast at kahit na ang bawat osteocyte, isang manipis na layer ng non-calcified bone matrix ay nananatili, na kung saan ay tinatawag na osteoid, na naghihiwalay sa mga cell na ito mula sa calcified matrix.

Mayroong iba't ibang mga uri ng mga receptor sa cell lamad ng osteoblast. Sa mga receptor na ito, ang pinakamahalaga ay ang receptor para sa parathyroid hormone (PTH), na pinasisigla ang pagtatago ng isang osteoclast-stimulating factor na nagtataguyod ng resorption ng buto.

Ang Osteoblast ay maaari ring i-secrete ang mga enzyme na may kakayahang alisin ang osteoid at sa gayon ay nagdadala ng mga osteoclast sa pakikipag-ugnay sa calcified na ibabaw ng buto upang simulan ang resorption.

Osteocytes

Ito ang mga cell na nagmula sa hindi aktibong mga osteoblast at tinawag na mga mature cell cells. Ang mga ito ay nakalagay sa nabanggit na mga lago ng calcified bone matrix. Mayroong sa pagitan ng 20,000 hanggang 30,000 osteocytes para sa bawat kubiko milimetro ng buto.

Mula sa mga lagoon, ang mga osteocytes ay nagliliwanag ng mga proseso ng cytoplasmic na sumasama sa mga ito, na bumubuo ng mga interstitial junctions na kung saan ang mga ion at maliit na molekula ay maaaring ipagpalit sa pagitan ng mga cell.

Ang mga Osteocytes ay mga cell na nababalot, na may mga flat na nuclei at kakaunti na mga organtopes na cytoplasmic. May kakayahang sikreto ang mga sangkap sa ilalim ng mekanikal na pampasigla na nagdudulot ng pag-igting sa buto (mekano transduction).

Ang puwang na pumapalibot sa mga osteocytes sa lacunae ay tinatawag na espasyo ng periosteocitic at napuno ng extracellular fluid sa di-calcified matrix. Ang ibabaw na lugar ng mga pader ng periosteal ay tinatayang aabot sa 5000m2 at na pinapaloob nito ang dami ng halos 1.3 litro ng extracellular fluid.

Ang likido na ito ay nakalantad sa halos 20 g ng nababago na kaltsyum na maaaring ma-reabsorbed sa daloy ng dugo mula sa mga dingding ng mga puwang na ito, na nag-aambag sa pagpapanatili ng mga antas ng calcium ng dugo.

Mga Osteoclast

Ang mga cell na ito ay nagmula sa parehong mga cell ng progenitor bilang mga macrophage ng tisyu at nagpapalipat-lipat na mga monocytes; Ang mga ito ay matatagpuan sa buto ng buto at ang mga selula ng progenitor ng mga granulocytes at macrophage (GM-CFU).

Ang Mitosis ng mga selulang progenitor na ito ay pinasigla ng mga kadahilanan na nakasisigla sa macrophage at sa pagkakaroon ng buto, ang mga progenitor na ito ay nagsasama-sama upang mabuo ang mga cell na multinucleated.

Ang isang osteoclast ay isang malaki, multinucleated, mobile cell. Sinusukat nito ang tungkol sa 150μm sa diameter at maaaring magkaroon ng hanggang sa 50 cores. Mayroon itong basal na lugar kung saan natagpuan ang mga nuclei at organelles, isang hangganan ng brush na nakikipag-ugnay sa calcified bone, malinaw na mga lugar na peripheral sa border ng brush at isang vesicular area.

Ang pangunahing pag-andar ng mga cell na ito ay ang pagsipsip ng buto. Kapag nagtatrabaho sila, sumailalim sila sa apoptosis (na-program na cell death) at namatay. Upang simulan ang proseso ng resorption ng buto, ang osteoclast ay nakakabit mismo sa buto sa pamamagitan ng mga protina na tinatawag na integrins.

Susunod, ang mga proton pump na H + depend ATPases ay lumipat mula sa mga endosomes papunta sa lamad ng border ng brush at asido ang daluyan hanggang sa humulog ang pH sa tinatayang 4.

Ang Hydroxyapatite ay natunaw sa tulad ng isang pH at mga collagen fibers ay pinanghihinaan ng mga acid acid din na na-sikreto ng mga cell na ito. Ang mga pagtatapos ng mga produkto ng pagtunaw ng hydroxyapatite at collagen ay na-endocyted sa loob ng osteoclast at pagkatapos ay pinakawalan sa interstitial fluid na pagkatapos ay matanggal sa ihi.

Mga uri ng buto ng buto (mga uri ng buto)

Tulad ng maaaring napansin sa teksto, mayroong dalawang uri ng tisyu ng buto, lalo na: compact o cortical bone at trabecular o cancellous bone.

Ang unang bumubuo ng 80% ng kabuuang buto ng buto at matatagpuan sa mga diaphyses ng mahabang mga buto, na kung saan ay ang mga pantubo na bahagi na nakaayos sa pagitan ng dalawang dulo (epiphyses) ng mga buto.

Ang pangalawang uri ng buto ay pangkaraniwan sa mga buto ng balangkas ng ehe, tulad ng vertebrae, mga buto ng bungo at pelvis, at mga buto-buto. Natagpuan din ito sa gitna ng mahabang mga buto. Binubuo ang 20% ​​ng kabuuang buto ng buto at napakahalaga para sa regulasyon ng metabolismo ng calcium.

Mga Sanggunian

1. Berne, R., & Levy, M. (1990). Physiology. Mosby; Edisyon ng International Ed.
2. Di Fiore, M. (1976). Atlas ng Normal Histology (ika-2 ed.). Buenos Aires, Argentina: El Ateneo Editorial.
3. Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (ika-2 ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
4. Fox, SI (2006). Human Physiology (ika-9 ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Teksto ng Atlas ng Histology (ika-2 ed.). Mexico DF: Mga Editor ng McGraw-Hill Interamericana.
6. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook ng Medical Physiology (ika-11 ed.). Elsevier Inc.
7. Johnson, K. (1991). Histology at Cell Biology (Ika-2 ed.). Baltimore, Maryland: Ang seryeng medikal ng Pambansa para sa malayang pag-aaral.
8. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Kasaysayan. Isang Teksto at Atlas na may correlated cell at molekular na biology (5th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.