appositional pārkaulošanās ir kaulu biezuma palielināšanās. Pieaugums notiek apkārtmērā, un tā izcelsme ir periosta osteogēnajā slānī. Ja kauls bezmērķīgi aug platumā, bet vairs ne garumā, rodas kustības ierobežojumi.
Kas ir appositional pārkaulošanās?
Medicīniskais termins pārkaulošanās vai osteoģenēze apzīmē kaulu veidošanos. Kaulu augšana notiek vai nu garumā, vai platumā. Pieaugumu platumā sauc arī par biezuma palielināšanos vai pārmērīgu pārkaulošanos. Nav pastāvīga garuma palielināšanās. No otras puses, biezuma palielināšanās ir pastāvīgs ķermeņa process.
Appositīvas pārkaulošanās laikā no ārpuses kauliem pievieno jaunus audu slāņus. Tas padara augšanas procesu par perihondrālu pārkaulošanos. Ar to saprot netiešu kaulu veidošanos no ārpuses, kas notiek caur skrimšļa starpposmu.
Pēcdzemdību pārkaulošanās ietekmē gan plakanos, gan īsos kaulus, kā arī garos cauruļveida kaulus, un tā ir svarīga kaulu pārveidošanas sastāvdaļa. Pieaugot biezumam, kauli pielāgojas, piemēram, noteiktām slodzēm vai specifiskām slodzēm.
Osteoblasti, osteoklasti un osteocīti ir iesaistīti pārkaulošanās tipā. Visu kaulu veidošanās procesu pamatviela ir embriju saistaudu mezenhīms.
Funkcija un uzdevums
Appositional pārkaulošanās gadījumā jauni kaulu audi no ārpuses tiek pievienoti esošajiem kaulu audiem. Biezuma palielināšanās vienmēr notiek uz kaula vārpstas kaula aproces un sākas no osteogenicum strata. Diafīzes vidusdaļā jaunais kaulu materiāls no ārpuses tiek piesaistīts esošajam kaulam. Periosteal šūnas veido šo jauno materiālu diferenciācijas laikā.
Periosteum ir plāns audu slānis uz visu kaulu ārējās virsmas. Iekšējais slānis sastāv no osteoblastiskām cilmes šūnām kaulu atjaunošanai. Ārējā slānī ir zemu šūnu saistaudi, kas ir pilni ar kolagēna šķiedrām.
Osteoblasti veic sākotnējo augšanu. Kā embrionālās mezenhimālās šūnas, šīs šūnas spēj sintezēt kolagēno kaulu matricu un šim nolūkam ražot osteoīdu. Kaulu veidošanās gaitā osteoblasti attālinās viens no otra un iegremdē viens otru kaulu vielā. Tas rada smalku atsevišķu kanālu sistēmu. Perihondrālajā pārkaulošanā osteoblasti atdalās no skrimšļa un tiek novietoti gredzena veidā ap skrimšļa modeli. Tas ir veids, kā viņi izveido kaulu aproci.
Perihondrāla pārkaulošanās vienmēr notiek uz garu cauruļveida kaulu vidējās ass. Vārpstas daļā, kas atrodas netālu no epifizēm, kaulu augšana notiek no iekšpuses uz āru, un to veicina endosteuma šūnu uzkrāšanās.
Tāpat kā augšana garumā, arī kaulu biezuma palielināšanās notiek hormonu ietekmē. Tiklīdz kaulu augšanas plate ir aizvērta, tie vairs nespēj izaugt garumā.Pēc tam hormoni vairs neaktivizē nekādus garuma augšanas procesus, bet tikai appositional pārkaulošanās procesus. Šim nolūkam paredzētie hormoni ir hipofīzes priekšējās daļas hormoni, daži vairogdziedzera hormoni un dzimumhormoni. Papildus augšanas hormonam STH (somatotropiskajam hormonam) liela nozīme ossifikācijas hormonālajā regulēšanā ir dzimumhormoniem - testosteronam un estrogēnam.
Kaulu biezuma palielināšanās nodrošina, ka kaulu viela iztur svara izmaiņas un jaunu stresa līmeni. Pamatīga iemesla dēļ garuma pieaugumu stimulē tie paši hormoni, kā biezuma pieaugumu. Kad kauli aug garumā, palielinās svars, kas tiem jāiztur. Tāpēc augšanai garumā vienmēr jābūt klāt ar pārmērīgu pārkaulošanos, lai kauls jaunajā slodzē nesadalītos. Tā rezultātā auguma garums un biezums organismā tiek ideāli koordinēti.
Slimības un kaites
Kaulu augšanu var ietekmēt dažādas slimības. Viena no vispazīstamākajām slimībām, kurai ir postoša ietekme uz netiešu pārkaulošanos un tādējādi arī appositional osteogenesis, ir osteogenesis imperfecta. Ar mutācijām saistītā slimība ir pazīstama arī kā stikla kaulu slimība. Cēloniskā mutācija ietekmē COL1A1 un COL1A2 gēnus. I tipa kolagēnu agregāciju nosaka šie gēni. Ģenētiskā defekta dēļ ķermeņa šūnās nonāk patoloģiska kurjera viela. To darot, tie rada nepilnīgas vai citādi neparastas kolagēna šķiedras. Pacienti ar stiklveida kaulu slimību cieš no deformētiem kolagēna stieņiem, kas kauliem piešķir nelielu stabilitāti. Dažus stiklveida kaulu slimības veidus raksturo arī normāli, bet pārāk ierobežoti kolagēna stieņi. Visos gadījumos pacienti cieš no trausliem un ar kauliem ar lūzumiem.
Stikla kaulu slimība ir strukturāla kaulu slimība. Turpretī achondroplasia ir reāls kaulu augšanas traucējums. Ar šo slimību epifīzes plāksnes aizveras pārāk agri. Pēc locītavas aizvēršanas vairs nav iespējams augt. Tomēr kaulu augšana pēc kārtas turpina pieaugt. Tas pats attiecas uz niecīgu pārkaulošanos. Harmonija starp augšanas garumu un biezumu vairs netiek dota. Augšanas procesu nelīdzsvarotība maina pacienta ķermeņa proporcijas. Vairumā gadījumu stumbrs un galva aug normāli. Tomēr ekstremitāšu garuma pieaugums priekšlaicīgi stagnē.
Pārmērīgs biezuma pieaugums var radīt ievērojamu diskomfortu. Īpaši tas attiecas uz lielākiem kauliem. Mehāniskās kustības var ierobežot, piemēram, ar pārmērīgu izlikšanos. Piemēram, daudzos gadījumos šuvju kustības diapazonu samazina ar vienmērīgi pieaugošo biezumu.
Pārmērīgi pārkaulošanās procesi ir īpaši raksturīgi pēc kaulu lūzumiem. Hormonālie traucējumi var izraisīt arī pārkaulošanās traucējumus, kas ietekmē gan garumu, gan biezumu. Ja abi augšanas veidi tiek ietekmēti vienādi, simptomi parasti ir mazāk smagi. Ja augšanas garums jau ir pabeigts, pārmērīgs augšanas hormona līmenis izraisa tikai biezuma palielināšanos un, tāpat kā achondroplasia, ierobežo cilvēka spēju pārvietoties.
