OSTRE VLAKNA: LOKACIJA, STRUKTURA, FUNKCIJA, FIZIOLOŠKE SPREMEMBE - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA - 2025

Sharpey je vlakna so niz razširitev kolagena, ki tvori močno mrežo, rahlo mineralizirana kosti čvrsto pritrjena na mišice in vezi. Najdemo jih tudi na zunanji površini kosti, kjer je odgovorna za pritrditev kosti na periosteum.

Ta vlakna so bila predmet študij v preteklih letih, saj njihova funkcija in mehanizem prilagajanja kostnemu okolju niso bili dobro razumljeni. Iz poskusov na glodalcih so bili bolje proučeni njegova struktura, delovanje in razvoj.

Uporabnik: Mikael Häggström - Slika: The Periodontium.jpg, javna domena, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2953776

V zobeh so Sharpeyjeva vlakna končne veje parodontalnega ligamenta, ki seka svojo pot skozi zobni cementum, da se zob pridruži periosteumu alveolarne kosti čeljusti.

Za Sharpeyjeva vlakna se je dolgo mislilo, da so inertna in se med fazami resorpcije in obnavljanja kosti niso spremenila, vendar obstajajo trenutni dokazi, da so sposobni spreminjati svojo velikost in premer, da lahko prilagodijo presnovo kosti.

Lokacija

Sharpeyjeva vlakna so nitke kolagena in drugih elementov, ki podpirajo skeletni sistem s periosteumom ter mišicami in ligamenti.

Kosti imajo zunanjo površino, ki je prekrita z vlaknato pločevino, imenovano periosteum. Ta membrana je bogata s krvnimi žilami in nevrološkimi končnicami; zagotavlja dober del zunanje vaskularizacije kosti.

Od biološkega podjetja Royal Society - Lastno delo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62338344

V izdaji revije Elements of Anatomy iz leta 1867 je dr. William Sharpey opisal obstoj zapletene fibro-elastične mreže kolagena, ki je prebil kost in dosegel periosteum, ki se močno pridružuje tem strukturam. Ta ista vlakna so bila prisotna pri pritrditvi kosti na mišice in ligamente.

Do leta 1923 so bile te veje kolagena že znane kot Sharpeyjeva vlakna. Istega leta so njegovo prisotnost opazili na koščeni površini zob.

Leta 1972 je dr. Cohn raziskal notranjo sestavo zoba s poudarkom na šarpejevih vlaknih in tako opisal njihovo pot od zobnega cementa do alveolarne kosti maksile.

Sharpeyjeva vlakna so prisotna tudi med kostmi lobanje. Oblikuje trdne, vendar elastične obloge.

Iz OpenStax College (spremenjeno) - Wikimedia Commons Spremenjeno iz datoteke: 904 Fibrous Joints.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74348217

Večina raziskav, ki so znane o Sharpeyjevih vlaknih, se je osredotočila na njihovo proučevanje iz tistih, ki so del dentoalveolarne organizacije.

Struktura

Prej je veljalo, da so ta perforirajoča vlakna mreža suspenzije, ki jo tvori samo kolagen, vendar je ta teorija zavržena, saj so imunohistokemijske študije potrdile, da je njihova struktura veliko bolj zapletena.

Poleg tega je bil presenetljiv način, kako je ta matrika ohranila svojo vlaknasto konsistenco in se izognila kalcifikaciji, ki jo povzročajo kostni mineralni elementi.

Znano je, da so Sharpeyeva vlakna sestavljena iz kolagena tipa III in VI, elastina ter glikoproteinov tenascin in fibronektin.

Povezanost kolagena tipa III s kolagenom tipa VI zagotavlja veliko stabilnost mreži vlaken Sharpey, kar pojasnjuje njegovo čvrstost med fazami remodeliranja kosti.

Študije na vlaknih, ki se nahajajo v zobeh, so lahko razlikovale dve vrsti vlaken, odvisno od njihove debeline: debele in fine. Debeli merijo med 8-25 µm, tanki pa manjši od 8 µm.

Funkcija

Sharpeyjeva vlakna so odgovorna za vzpostavljanje močnih vezi med površino kosti in periosteumom, mišicami in ligamenti.

From Modified from Pbroks13 - WIKIMEDIA COMMONSFile: Kostni presek.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68499619

Vendar je znano, da ima poleg te funkcije njegova kompleksna beljakovinska struktura temeljno vlogo pri tvorbi kosti v fazi ploda, pri povečanju odpornosti kosti pri športnikih in pri popravljanju kosti v primeru travme ali poškodbe. fiziološke poškodbe.

Fiziološke spremembe Sharpeyjevih vlaken

Fatalni stadij

V času nastajanja kosti, med gestacijo, se mreža ostrega vlakna tvori okoli primitivnih kosti.

Kolagenska vlakna z elastinom in tenascinom ter fibronektinski gluproteini se organizirajo tako, da oddajajo signale za celično migracijo in diferenciacijo kostnih celic.

Kadar obstajajo težave v strukturi vlaken Sharpey, opazimo patologije tvorbe kosti, kot je vlaknasta displazija, pri katerih primitivne kosti ne končajo kalcificiranja pravilno.

Menopavza

Pri bolnikih v menopavzi pride do zmanjšanja mineralizacije kosti, kar povzroči izgubo kalcija in osteoporozo.

Kar zadeva vlakna Sharpey, na njihovo organizacijo vpliva hormonsko znižanje, kar povzroči njihovo zmanjšanje na nekaterih delih kosti.

Zaradi teh razmer so ta območja bolj dovzetna za izgubo mineralov in posledično za osteoporozo.

Prav tako velja, da je progresivna atrofija mišic, ki jo opazimo pri teh vrstah bolnikov, deloma posledica zmanjšanja populacije ostrih vlaken, ki zadržujejo kost do mišic.

Zlomi / fiziološke poškodbe

Hormonski signali, ki se sprožijo, ko pride do poškodbe kosti, in ki aktivirajo poti za popravilo iz kostnih celic, v Sharpejevih vlaknih aktivirajo tudi mehanizem prilagajanja.

Poškodbe periosteja raztegnejo kolagen v vlaknih, zaradi česar se začnejo povečevati v premeru in velikosti, da se pripravijo na novo fazo tvorbe kostnega tkiva.

Ko je kostna pregradnja končana, se vlakna vrnejo v prvotno velikost in razporeditev.

Športniki

Opaženo je, da se pri osebah, ki se ukvarjajo s telesno dejavnostjo, kot je tek, v primerjavi s tistimi, ki so sedeči, količina ostrih vlaken Sharpey poveča za do 7% več.

To povečanje ima koristi v smislu trdnosti kosti in pravilnega delovanja sklepov.

Stara leta

Ko mineva čas, tudi ostri vlakna, tako kot drugi elementi, spremenijo svojo strukturo beljakovin in nadomestijo kolagen tipa III s kolagenom tipa I.

Zveza kolagena tipa I s kolagenom tipa VI nima enakega odpornega učinka kot prvotna zveza, zato se začne postopek obrabe, ki se konča z kalcifikacijo nekaterih vlaken beljakovinske mreže.

Zaradi teh kalcifikacij sklepi niso tako čvrsti, kot bi morali biti. V primeru zob lahko pride do premikanja zob in celo do padca, ker nima stabilne podporne oblike.

Reference

1. Aaron, JE (2012). Periostealna Sharpeyjeva vlakna: nov regulacijski sistem kostne matrice? Meje v endokrinologiji. Vzeto iz: ncbi.nlm.nih.gov
2. Johnson, RB (2005). Sinteza alveolarnih kosti Sharpeyjeva vlakna med poskusnim premikom zob pri podganah. Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. Vzeto iz: ncbi.nlm.nih.gov
3. Taylor, DW (1971). Življenje in poučevanje Williama Sharpeya (1802-1880). 'Oče moderne fiziologije' v Veliki Britaniji. Zdravstvena zgodovina. Vzeto iz: ncbi.nlm.nih.gov
4. Johnson, RB; Martinez, RH (1998). Sinteza proteinov vlaken Sharpey znotraj alveolarne kosti glodavcev. Izvedeno iz: ecmjournal.org
5. Severson, J. A; Moffett, B. C; Kokič, V; Selipsky, H. (1978). Histološka študija starostnih sprememb v parodontalnem sklepu (ligamentu) odraslega človeka. Časopis za parodontologijo. Vzeto iz: europepmc.org