Osteoblastid neid nimetatakse enamasti luu moodustavateks rakkudeks ja osteoklastideks kui luumurdvaid rakke. See vaade on kindlasti liiga lühinägelik. Pigem on luu metabolismi tasakaalu eelduseks kahe rakutüübi mõtestatud koostoime.
Mis on osteoblastid?
Elavat luud uuendatakse pidevalt ja see nõuab rakkude tegevust, mis lagunevad ja taasloovad. Luu struktuuri kohandamiseks metaboolse aktiivsuse ja stressiga on äärmiselt oluline tasakaal luu aine lahustumise ja uuenemise vahel.
Selles kontekstis võtavad osteoblastid luustruktuuri osa, nad moodustavad luu aine (maatriksi) komponendid. Teisest küljest reguleerivad nad ka osteoklastide aktiivsust pärssimise või stimuleerimise kaudu. Selle tulemusel on kahe rakutüübi vaheline koostöö suurepäraselt kooskõlastatud ja tegevust kohandatakse vastavalt vajadustele.
Pidevas lagunemis- ja kogunemisprotsessis muutuvad ka osteoblastid ise. Need kantakse aktiivsest vormist üle passiivseks osteotsüütideks. Need on siis luu aine oluline komponent, kuid ei osale enam regenereerimisprotsessis. Samal ajal reprodutseeritakse pidevalt uusi aktiivseid osteoblasti, et jätkata piisava hulga kogunemisrakkude olemasolu.
Anatoomia ja struktuur
Kui osteoklastid kuuluvad makrofaagidesse (hiiglaslikud rakurakud), siis osteoblastid arenevad luu sidekoe diferentseerumata tüvirakkudest. Need on väikesed, ubakujulised rakud ja neil on väga metaboolselt aktiivsete rakkude tüüpiline struktuur.
Ühelt poolt võib sees näha palju mitokondreid - elektrijaamad, mis pakuvad energiat suurenenud töökoormuse jaoks. Jäme endoplasmaatiline retikulum on samuti arvukas. Seal sünteesitakse 3 olulist valku, mis on vajalikud luu aine struktuuriks. I tüüpi kollageen on oluline luude painduvuse jaoks. Osteokaltsiin ja osteonektiin on valgud, mis vastutavad luu mineraliseerumise eest.
Selge Golgi aparaat koos membraanivirnaga võtab sünteesitud ainete transpordi üle rakumembraanile, kust nad väljutatakse rakudevahelisse ruumi ja edastatakse sihtkohta.
3 vitamiini olemasolu on kirjeldatud ainete struktuuri jaoks ülioluline. Kollageeni tootmisel on C-vitamiini vaja kollageenifibrillide ristsidestamiseks, mis on valgu funktsionaalsuse eeltingimus. Kaltsiumi lisamiseks on vajalik K-vitamiin.
Lõpuks tagab D-vitamiin, et soolestikus imendub verre piisavalt kaltsiumi ja see on osteokaltsiini jaoks saadaval. D-vitamiin vajab naha sisse päikesevalgust. Kaltsium on vajalik mineraliseerumiseks, see tähendab luu tugevdamiseks.
Funktsioon ja ülesanded
Elavates luudes toimuvad pidevalt ümberehitusprotsessid. Sport, liikumine ja raskuste kandmine muudavad luud paksemaks ja tugevamaks; kui need stiimulid puuduvad, muutuvad luud õhemaks ja nõrgemaks. Defektid tuleb parandada. Nende protsesside juhtimiskeskuseks on osteoblastid. Nad kohandavad oma ja osteoklastide aktiivsust vastavalt vajadustele.
Isegi normaalse stressi korral põhjustavad ebaõiged koormused või valed liigutused mikrotraumasid, mis põhjustavad luu väikesi pragusid. Need minimurrud tuleb parandada, see protsess toimub pidevalt luus. Paranemisprotsess toimub alati ühesuguse järjestusega. Kõigepealt hakkavad tegutsema osteoklastid. Need kõrvaldavad defektse koe koos terve rakumaterjaliga. Luuakse haavaõõnsus (tühimik), mis on suurem kui tegelik defekt. Selle protseduuri eesmärk on tagada, et kogu hävitatud materjal eemaldatakse tegelikult ja et tegelikult võib tekkida uus, terve luukoe.
Seejärel hakkavad osteoblastid luu kudesid moodustades uuesti sulgema ja tugevdama lakka. Ehitamine võtab palju kauem aega kui eelmine demonteerimine.
Kui luu on töö või spordi tõttu intensiivsemalt stressis, tekib surve või pinge või mõlemad. Suurenenud kokkusurumine tuleneb raskustest, suurenenud pinge kõõluse tõmbe ülekandumisest luu.
Nagu juba mainitud, toimivad osteoblastid selle protsessi kontrollnäidisena, nii et kogunemis- ja lagunemisprotsessid on alati tasakaalus. Nad on võimelised aeglustama või soodustama osteoklastide aktiivsust. Nad vabastavad aineid (järjestatud ligand), mis võivad dokkida osteoklasti retseptoritele ja aktiveerida neid. Teise molekuli (osteoprogesteriini) vabanemine võib selle protsessi katkestada ja peatada osteoklastide aktiivsuse.
Haigused
Mitmeid luuhaigusi võib järeldada asjaolust, et luude ainevahetuse ülesehituse ja lagunemise vaheline tasakaal on häiritud, enamasti rohkem osteoblastide funktsiooni häirete tõttu.
Kõõlus on tingitud C-vitamiini ebapiisavast varustatusest. Reeglina on selle põhjustajaks alatoitumus, mistõttu haigus esineb praegu valdavalt vähearenenud riikides. C-vitamiini puudus tähendab, et osteoblastid ei suuda luua vajalikke ristsidemeid kollageeniahelate vahel. Tulemuseks on defektne kollageen, mis ei suuda enam oma ülesandeid täita.
Laste rahutused, täiskasvanutel tuntud kui osteomalaatsia, on põhjustatud D-vitamiini puudusest vähenenud imendumise ja lühikese päikese käes viibimise tagajärjel. Selle tulemusel ei imendu soolestik piisavalt kaltsiumi ja osteoblastid on seda luudesse ühendamiseks saadaval. Selle tagajärjel puudub neil tugevus, nad jäävad või muutuvad pehmeks ja deformeeruvad, eriti kui nad on surve all (vööri jalad).
Osteoporoosi korral läheb luude ainevahetuse tasakaal käest ära. Kas osteoblastide konstruktiivne aktiivsus väheneb või nende kontrollfunktsioon vähendatakse osteoklastide aktiivsuseks. Mõlemal juhul on luu aine suurenenud lagunemine, luutihedus väheneb. Lisaks muudele sümptomitele on selle haiguse iseloomulik tunnus suurenenud kalduvus luustiku deformatsioonidega puruneda.
Tüüpilised ja tavalised luuhaigused
- osteoporoos
- Luuvalu
- Murtud luu
- Paget'i tõbi
