Chondrálna osifikácia: funkcia, rola a choroby

Chondral skostnatenia sa týka tvorby kostí z chrupavka tkanivo. Spolu s desmal skostnatenia, predstavuje jednu z dvoch základných foriem tvorby kostí. Známa porucha chondru skostnatenia je achondroplázia (krátka postava).

Čo je chondrálna osifikácia?

Chondrálna osifikácia sa týka tvorby kostí z chrupavka tkanivo. Na rozdiel od desmálnej osifikácie sa chondrálna osifikácia týka nepriamej tvorby kostí. Zatiaľ čo pri desmálnej osifikácii embryonálne spojivové tkanivo sa premieňa na kostnú látku, pri chondrálnej osifikácii dochádza k tvorbe kostí prostredníctvom pôvodne vytvoreného množstva chrupavka kostra. V tomto procese sa chrupavkové tkanivo odbúrava súbežne s tvorbou kostí. Ďalej sa rozlišuje medzi perichondrálnou a enchondrálnou osifikáciou. Pre perichondrálnu osifikáciu je charakteristická osifikácia diafýzy (kostnej šachty) kosti zvonka dovnútra. Pri enchondrálnej osifikácii dochádza k osifikácii zvnútra. Spravidla sa odohráva v epifýze kĺby a je zodpovedný za pozdĺžny rast kosti zatiaľ čo kĺby epifýzy sú stále otvorené. Po ukončení osifikácie však epifýza kĺby Zavrieť. Rast dĺžky kosti potom sa zastaví. Tento stav znamená koniec procesu ľudského rastu. Teraz iba rast hrúbky kosti pri diafýze dochádza k perichondrálnej osifikácii.

Funkcia a úloha

Chondrálna osifikácia je zodpovedná za takmer celú štruktúru kostného skeletu. Iba kosti lebečnej klenby, tvárové lebkaa kľúčna kosť sa vytvárajú desmálnou osifikáciou. Pri chondrálnej osifikácii je ľudská kostra pôvodne vytvorená ako chrupavková kostra počas embryogenézy. Preto sa tieto kosti nazývajú aj náhradné. Počas ďalšieho vývoja na tomto chrupavkovom tkanive prebieha osifikácia. Osifikácia nie je dokončená až do konca procesu ľudského rastu. S úplnou transformáciou chrupavkového tkaniva na kostné tkanivo pri epifýzach, poslednom epifýze kĺby potom aj zavrieť. Pozdĺžny rast kostí, a tým aj celý proces rastu človeka, tak prichádza k záveru. Chondrálnu osifikáciu možno rozdeliť do dvoch podtypov. Ako už bolo uvedené, rozlišuje sa medzi perichondrálnou a enchondrálnou osifikáciou. Perichondrálna osifikácia sa zvyčajne uskutočňuje pri kostnej šachte (diafýza). V rámci tohto procesu sa z vonkajšej strany tvoria osteoblasty koža kosti a pripevnia sa do krúžku okolo modelu chrupavky. To má za následok vytvorenie kostnej manžety okolo chrupavky. Osifikácia sa pohybuje zvonku dovnútra. Vo vnútri je chrupavkové tkanivo štiepené chondroclastmi, zatiaľ čo ďalšie kostné tkanivo je vytvárané osteoblastmi. To má za následok osifikáciu chrupavkového tkaniva a súčasné zhrubnutie kosti. Enchondrálna osifikácia začína vo vnútri chrupavkového tkaniva. Pre tento účel, krv plavidlá rast do chrupavkového tkaniva, ktoré sprevádzajú mezenchymálne bunky. Tieto mezenchymálne bunky sa tiež diferencujú na chondroclasty a osteoblasty. V tomto procese chondroclasty neustále degradujú bunky chrupavky, zatiaľ čo osteoblasty vytvárajú kostné bunky. Enchondrálna osifikácia prebieha hlavne na epifýzach. Pokiaľ epifýzy pozostávajú z chrupavkového tkaniva, sú epifýzové kĺby otvorené. Avšak v dôsledku rastu kostí zvnútra sa kostné bunky šíria pozdĺžne, pretože kĺby neumožňujú rast šírky a veľkosti. Pozdĺžny rast kostí je teda výsledkom úhybného rastu. Až keď sa epifýzy osifikujú, dôjde tiež k uzavretiu epifýzových kĺbov. Potom sa rast dĺžky nakoniec zastaví. K rastu kostí potom dochádza až po zlomeninách alebo úrazoch kostí. Kostné bunky sa však tvoria a degradujú počas celého života. Pri chondrálnej osifikácii, rovnako ako pri desmálnej osifikácii, kostné bunky pochádzajú aj z mezenchýmu. Avšak v chondrálnej forme tvorby kostí sa najskôr vytvorí chrupavková kostra, ktorá už plní najdôležitejšie základné funkcie kostnej kostry. Skutočná tvorba kostí tu prebieha ako druhý krok, pri ktorom potom dochádza k premene chrupavkového tkaniva na kostné tkanivo. To má za následok rozpad buniek chrupavky a súčasné hromadenie kostných buniek.

Choroby a sťažnosti

V súvislosti s chondrálnou osifikáciou môžu nastať poruchy, ktoré významne ovplyvňujú rast kostí. Typický porucha rastu je takzvaná achondroplázia. Pri achondroplázii sa epifýzové kĺby predčasne uzavrú. Rast dĺžky kostí sa zastaví. Rast hrúbky kostí sa však nezastaví. Zároveň pokračuje desárna osifikácia, takže hlava pokračuje rast normálne. Uzavretím kĺbov epifýzy tiež nie sú ovplyvnené rebierkové kosti a stavce. Kvôli tomuto diferenciálnemu rastu dochádza k posunom v proporciách tela: Kmeň a hlava vykazujú normálny rast, zatiaľ čo rast dĺžky končatín sa predčasne zastaví. Toto porucha rastu je geneticky podmienený. Nemá to však negatívny vplyv na zdravie. Ďalšia porucha chondrálnej osifikácie sa prejavuje nadmernou tvorbou kostí. Tento klinický obraz sa tiež nazýva heterotopická osifikácia. Tento výraz vyjadruje skutočnosť, že tvorba kostí prebieha na inom mieste ako obvykle. To má za následok osifikáciu na miestach, kde iba spojivové tkanivo by mal byť skutočne prítomný. Táto heterotopická osifikácia je často vyvolaná nehodami a zraneniami. V tomto prípade je telo animované poškodením tkaniva, aby produkovalo poslové látky, ktoré môžu indukovať premenu buniek kostného prekurzora cez chrupavku na kosť. Vo väčšine prípadov táto ďalšia tvorba kostí nie viesť k ďalším príznakom. Genetickým ochorením, ktoré vedie k progresívnej fosilizácii, je fibrodysplasia ossificans progressiva. V tomto stav, sa všetky spojivové a podporné tkanivá tela postupne premieňajú na kosti.