Knogle- og knoglevæv

Knogle er et bindevæv specialiseret til støttefunktionen. Det består af en meget hård, mineraliseret ekstracellulær matrix og en komponent af celler, kaldet osteocytter. Matricen, der er rig på calcium, danner et komplekst tredimensionelt netværk, der omslutter alt "inde i små lacunae de samme celler, der producerede det. "

EKSTRACELLULÆR MATRIX, også kaldet knoglematrix eller intracellulær matrix

Som alle typer bindevæv består den ekstracellulære matrix af en amorf komponent (den mangler sin egen form), meget lille og i det væsentlige proteoglycan i naturen, og en rigelig fiberkomponent, der hovedsagelig består af kollagenfibre af type I.

Inden i knoglevævet og selve den ekstracellulære matrix kan vi genkende organiske (30-35%) og ekstraorganiske (65-70%) komponenter.De organiske komponenter er ofte omsluttet under det ene udtryk ossein.

Kollagenfibre er ansvarlige for knoglefleksibilitet,

mens den uorganiske fraktion er forbundet med deres hårdhed.

ORGANISKE KOMPONENTER I MATRIXET

Blandt de organiske komponenter husker vi, ud over kollagen, proteoglykaner, nogle ikke-kollagene proteiner, cytokiner og vækstfaktorer. Det mest udbredte element er type I -kollagen, som er organiseret i fibre, der fungerer som en understøttelse (matrix) for sedimentering af salte under mineraliseringsprocessen. De andre proteinkomponenter (osteocalcin, osteonectin, osteopontin) har funktionen til at modulere dette proces til dannelse, mineralisering og vedhæftning mellem cellerne og knoglematricen.

Som nævnt ordner kollagenfibre sig ikke tilfældigt, men justerer sig på en regelmæssig måde, hvilket giver anledning til en organisk matrix kendt som en osteone.

Osteonen giver knoglerne betydelig styrke og kompakthed (det siges, at knoglen har en lamellær struktur, se nedenfor).

Kollagen udskilles, ligesom de andre komponenter i den organiske matrix, af osteoblaster.

UORGANISKE KOMPONENTER AF BENVÆVET

Blandt de uorganiske komponenter genkender vi mineraler som calcium, fosfor, fluor og magnesium, som giver knoglerne den karakteristiske hårdhed, som alle kender.

Calcium findes som calciumdiphosphat, deponeret i form af krystaller svarende til hydroxyapatit og forankret på en fibrøs kollagenunderstøttelse.

Hydroxyapatitkrystallerne arrangerer sig ordnet langs collagenfibrene.

Der er også andre salte, såsom calciumcarbonat (komponent i marmor) og spor af magnesiumphosphat og calciumfluorid (også vigtigt i tænderne).

Tilstedeværelsen af mineraler giver knoglerne en hårdhedsgrad, der kun er lavere end emaljen.

FUNKTIONELLE KORRELATIONER OG KENMÆRKNINGER TIL BENVÆVET

Tilstedeværelsen af mineraler, såvel som overflod og særlig fordeling af kollagenfibre, giver knoglen enestående mekaniske egenskaber ved hårdhed og modstandsdygtighed over for tryk, trækkraft og torsion. Især:

kollagen giver knoglerne en vis elasticitet, hvilket udmønter sig i en betydelig modstandsdygtighed over for trækkraft (forlængelse), det vil sige til en belastning, der fordeles langs dens længdeakse.

Mineralkomponenten i knoglen giver vævet hårdhed, stivhed og en vis modstandsdygtighed over for trykkræfter.