Pārvēršanas fāze ir piecu fāžu sekundārā lūzuma sadzīšanas pēdējā fāze. Vienlaicīga osteoklastu un osteoblastu darbība noņem veco kaulu masu un uzkrāj jaunu kaulu vielu. Osteoporozes gadījumā tiek traucēta osteoblastu un osteoklastu aktivitāte.
Kāda ir pārveidošanas fāze?
Kaula pilnīga sagriešana ar netiešu vai tiešu spēku tiek dēvēta arī par lūzumu. Kad kauls saplīst, veidojas divi vai vairāki fragmenti, kurus parasti var salikt kopā terapeitiski.
Kaulu lūzumi ir tieši primāri vai netieši sekundāri. Tiešo rēķinu gadījumā pārtraukuma gali ir tieši blakus viens otram. Savukārt netiešos lūzumus raksturo plaisa starp lūzuma galiem. Lūzuma dziedēšana ir primāra vai sekundāra, atkarībā no lūzuma veida. Lūzuma sekundārās sadzīšanas laikā veidojas redzama kallusa, kas pazīstama arī kā kaula rēta.
Lūzuma sekundārā sadzīšana notiek piecās fāzēs. Traumas un iekaisuma fāzei seko granulācijas fāze un kallusa sacietēšana. Sekundārā lūzuma dziedināšanas beigās ir tā saucamā pārveidošanas fāze, kas sastāv no modelēšanas un pārveidošanas procesiem. Kauls aug tik daudz, cik tas ir sadalīts. Tādā veidā ķermenī tiek saglabāta stabila skeleta sistēma pat pēc lūzumu sadzīšanas.
Funkcija un uzdevums
Kaulu audu sarkano modelēšanu izmanto jaunu kaulu audu veidošanai un veco kaulu audu noņemšanai. Process ir svarīgs netiešo lūzumu sadzīšanai. Tomēr tas notiek arī ķermenī neatkarīgi no kaulu lūzumiem, lai kaulu struktūras pielāgotu slodzēm.
Papildus osteoklastiem procesā tiek iesaistīti arī osteoblasti. Osteoklasti ir šūnas ar vairākiem kodoliem. Tās veidojas mononukleāro prekursoru šūnu saplūšanas rezultātā kaulu smadzenēs un ir daļa no mononukleārās fagocītiskās sistēmas. Tas padara tos par vienu no retikulāro saistaudu šūnām. Viņu uzdevumos galvenokārt ietilpst kaulu vielas sadalīšana.
No otras puses, kaulu veidošanos veic osteoblasti. Šīs šūnas rodas no mezenhīma nediferencētām šūnām, un tāpēc tās ir embrionālās saistaudu šūnas. Tie pie kauliem piestiprinās līdzīgi kā ādas slāņi un tādējādi veido pamatu jaunai kaulu vielai. Šo pamatstruktūru sauc arī par kaulu matricu, un to izveido, izdalot 1. tipa kolagēnu un kalcija fosfātus vai karbonātus intersticiālajā telpā.
Kaulu veidošanās laikā osteoblasti kļūst par osteocītu karkasu bez iespējas sadalīties. Šis ietvars mineralizējas un ir piepildīts ar kalciju. Osteocītu tīkls tiek glabāts jaunizveidotajā kaulā.
Kā remonta mehānisms rekonstruēšanas fāze samazina kaulu nodilumu un uztur stabilu un funkcionālu skeletu. Ikdienas spriedzes radītie strukturālie bojājumi tiek koriģēti, veicot pārveidošanu, un kaula mikroarhitektūra tiek pielāgota stresa apstākļiem. Lūzumu sadzīšanā rekonstruēšanai galvenokārt ir nozīme, veidojot kallusu. Pārstrukturēšanas process rada pilnībā noturīgu kaulu.
Osteoklasti sabojājas kaulu matricu pārveidošanas laikā, un osteoblasti veido starpposma osteoīda veidā jaunu kaulu vielu. Osteoklasti sevi izraida kaulu matricā caur lītiskiem fermentiem, piemēram, katepsiņu K, MMP-3 un ALP, kur tie veido rezorbcijas spraugas. Ap 50 šūnu laukos osteoblasti izdala jauno skeletu. Turpmāk šī kolagēna bāze tiek kalcificēta un tādējādi iegūst stabilu kaulu. Iespējams, ka pārveides procesi tiek pakļauti augstāka līmeņa vadības sistēmai, ko sauc arī par savienošanu. Precīzi pārbūves reglamentējošie mehānismi vēl nav zināmi.
Slimības un kaites
Pārveidošanai ir nozīme tādās slimībās kā osteoporoze gados vecākiem cilvēkiem. Kaulu blīvums samazinās ar šo slimību. Osteoporozes gadījumā kaulu viela pārmērīgi ātri sadalās. Osteoblasti diez vai var sekot jaunas vielas izstrādei. Tas padara pacientus vairāk pakļautus lūzumiem. Papildus mugurkaula ķermeņa sabrukumam bieži notiek augšstilba kaula lūzumi netālu no gūžas locītavas, runas lūzumi pie plaukstas locītavas un apakšstilba galvas lūzumi. Iegurņa lūzumi ir arī bieži sastopams osteoporozes simptoms.
Visbiežākais osteoporozes cēlonis ir nepietiekama kaulu uzkrāšanās pirmajās trīs dzīves desmitgadēs. Līdz apmēram 30 gadu vecumam kaulu viela pastāvīgi palielinās osteoblastu aktivitātes dēļ. Veselīgs cilvēks saražo tik daudz kaulu vielu pirmajās trīs dzīves desmitgadēs, ka palielināts sadalīšanās darbs turpmākajās dzīves desmitgadēs nerada nekādas komplikācijas.
Var būt dažādi iemesli, kādēļ osteoporozes pacienti ir izveidojuši pārāk maz kaulu vielu iepriekšējās dzīves desmitgadēs. Piemēram, diēta var spēlēt lomu. Citi iespējamie cēloņi ir iekaisuma vai hormonālās slimības.
Osteoporoze nav vienīgā slimība, kas var izraisīt modelēšanas un pārveidošanas problēmas. Osteoklasti vai osteoblasti var būt, piemēram, arī ģenētiski traucēti. Piemēram, piknodizostozes gadījumā osteoklastu aktivitāte ir ievērojami samazināta. Tas pats attiecas uz policistisko lipomembranozi osteodysplasia vai Nasu-Hakola slimību.
Paaugstināta osteoklastu aktivitāte ir hiperparatireoidismā, Pedžeta slimībā vai aseptiskā kaulu nekrozē. Pārmērīgu darbību var izraisīt arī reimatoīdais artrīts, osteogenesis imperfecta vai milzu šūnu audzēji.
No otras puses, osteoblastu regulētās aktivitātes galvenokārt spēlē kaulu augšanu. Osteoblastu deģenerācija var izraisīt osteoblastomas un tādējādi, piemēram, kaulu vēža veidu.
