Ezermester szövet: mire valók a csontok?
2020. január 25. írta: .K.K

Ezermester szövet: mire valók a csontok?

Védelem, immunrendszer, raktározás, hormontermelés, vérképzés, üss vagy fuss reakció, mozgás. Csak néhány témakör, mellyel az ember szembekerülhet, ha elmerül egy kicsit a csontok biológiájában.

A csontok nem csak fizikai elhelyezkedésük, de élettani feladataik szempontjából is központi helyet foglalnak el az emberi szervezetben. A mozgás passzív résztvevői, és vázat adva a testnek merevítik azt, valamint több belső szervet is védenek a külső fizikai behatásokkal szemben. Ezt a szerepet látja el például az agyat védő koponya, vagy a belső szerveket körülvevő bordakosár. A koponyacsontok és bordák szendvics-szerűen épülnek fel (1. ábra). A két külső rétege tömör kéregállományból, míg a közepe a szivacsos csontállományból áll. A borda a koponyánál vékonyabb, ugyanakkor görbültsége mechanikai szempontból alkalmassá teszi arra, hogy nagyobb energiabehatásokat is elnyelhessen.

 

621_anatomy_of_a_flat_bone.jpg

1. ábra: A koponyacsontok felépítése. A két külső tömör része a kéregállomány (compact bone), melyet kívülről csonthártya (periosteum) borít és közöttük a szivacsos csontállomány (spongy bone) található.
(Forrás: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/621_Anatomy_of_a_Flat_Bone.jpg)

 

A velőűrben található vörös csontvelő a vér alakos elemeit (vörösvértestek, vérlemezkék) termeli, beleértve az immunrendszer sejtjeit is, tehát a csontok működésének kutatása immunológiai szempontból is lényeges. Emiatt is volt az idei év anatómiai kutatásainak egyik kiemelkedő eredménye az úgynevezett transzkortikális, vagyis csontkérgen keresztülfutó véredények (transcortical vessel) felfedezése a hosszúcsontokban. Ezek többek között a neutrofill immunsejtek velőből a szervezet többi részébe való mozgását könnyítik meg (2. ábra). A kutatás alapján számuk és átmérőjük (átlagosan 11 mikrométer) az életkor és az adott csontot vagy szervezetet érintő betegségek függvényében is változik.

 

2. ábra: A csontkérgen keresztülfutó apró erek (transcortical vessel) röntgen mikroszkópos felvétele. (Forrás: Grüneboom és mtsai., 2019)

 

Az életkor előre haladtával a sárga csontvelő mennyisége nő, mivel a vöröscsontvelő folyamatosan visszahúzódik a hosszúcsontok két végébe. A zsíros sárga csontvelő a triglicerid-háztartásban kap szerepet, míg maga a csontszövet ásványianyag-raktárként is működik. Benne hidroxiapatit formájában Ca és foszfát kerül tárolásra (3. ábra).  Ezek a szervezet kiegyensúlyozott működése érdekében bármikor „előhívhatók” ebből a széfből. Ennek köszönhetően lehet például stabil szinten tartani a vér kalcium szintjét. Ha túl sok a kalcium, akkor az idegek ingerlékenyebbek lesznek, izomgörcsök alakulnak ki, súlyos esetben ez a légző vagy gégeizmok érintettsége miatt halálhoz vezethet. Ezen kívül a mirigysejtek elválasztása, és a bél, valamint szív izmainak megfelelő ingerképzése is egy adott kalcium szintet igényel testünkben. Ha túl sok a kalcium a vérben, akkor az beépül a csontba, ha túl kevés, akkor kioldódik belőle. Terhesség során fontos a megfelelő kalciumbevitel, különben a női szervezet képes beáldozni saját csont és fogállományát is, hogy a születendő gyermek vázrendszere megfelelő mértékben fejlődhessen. Ezért is fontos a terhességek előtt fogászati és csontminőséggel kapcsolatos vizsgálatokon részt venni.

A csontok a raktározott ásványok segítségével a vér pH-jának beállításában is részt vesznek. A vér normál pH-ja 7,35-7,45 között mozog. Ha ez alatti vagy feletti értékre tolódik el, akkor  a halálos kimeneteltől megóvva minket beindul a szervezetben egy sor védekezési mechanizmus. Ahogy korábban említésre került, a csont hidroxiapatit tartalma kalciumból és foszfátból áll. Ugyanakkor a foszfátot helyettesítheti karbonát is. Amennyiben a szervezet valamilyen betegség folytán elsavasodik (légzési vagy metabolikus acidózis), akkor védekezésképpen a csontállomány rovására abból foszfát és karbonát oldódik ki, így tolva vissza a lúgosabb irányba a vér pH szintjét. Még mielőtt félreértés esne: a szervezet magától nem savasodik el, ezért felesleges testünket különféle praktikákkal lúgosítani. Ha valaki valóban eljut eddig az állapotig, akkor már orvosi kezelés alá kerül

.

mineralbone.PNG(3. ábra: A csontállomány felépítésében résztvesznek szerves anyagok (pl. kollagén fehérje), valamint hidroxiapatit ásványok (szürke) is. Utóbbiak a kollagénrostok (zöld) szálai közé illetve felszínükre rakódnak ki. A felszínen levők tányérszerű formát vesznek.
(Forrás: Burr és Allen, 2014)

 

Talán az előbbieknél kevésbé ismert, hogy a csontszövet hormontermelő szervként is működik: a csontsejtek (osteocyta) által termelt FGF-23 (fibroblaszt növekedési faktor-23) a vese foszfát visszaszívását szabályozza, míg az eredetileg csontállományban lerakódó oszteokalcin (ez egy extracelluláris mátrixfehérje) egy kémiailag módosított formája több más szerv működését befolyásolja. Így inzulint termeltet a hasnyálmiriggyel, vagy tesztoszteront a here Leydig-féle sejtjeivel, ugyanakkor megfigyelték, hogy az izom és agy hatékonyabb működéséhez is hozzájárul, valamint a Cannon-féle vészreakcióban oszteokalcin is felszabadul. Az oszteokalcin intravénás beadása önmagában képes kiváltani az „üss vagy fuss” reakciót akkor is, ha valamilyen betegség folytán a mellékvesék nem képesek a stresszreakció egyik kulcselemét, az adrenalint termelni.

Olyannyira fontos a csontok élettani szerepe, hogy ma is vita tárgya az evolúcióbiológusok körében, hogy a csontszövet eredetileg a merevítő és védő, vagy az anyagcserében betöltött szerepe miatt jelent-e meg a törzsfejlődés folyamán.

 

.K.K

Új írás megjelenéséről az alábbi Facebook és Instagram oldalakon lehet értesülni: 

https://www.facebook.com/hobbiologia

https://www.instagram.com/hobbiologia14

 

Irodalom:

Burr D.B. és Allen, M.R. (Szerk.): Basic and applied bone biology. Academic Press, 2014. pp. 390.

Doherty A.H., Ghalambor, C.K., Donahue, S.W. (2015): Evolutionary Physiology of Bone: Bone Metabolism in Changing Environments. PHYSIOLOGY 30: 17–29, 2015; doi:10.1152/physiol.00022.2014

Fonyó, A. (2008): Az orvosi élettan tankönyve. Medicina Könyvkiadó. pp. 721

Grüneboom és mtsai. (2019): Network of trans-cortical capillaries as mainstay for blood circulation in long bones. Nature Metabolism Volume 1, pp. 236–250.

 

A bejegyzés trackback címe:

https://hobbiologia.blog.hu/api/trackback/id/tr515427250

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.