collageenvezels van geweven bot

bot kan ook worden geweven of lamellair (gelaagd). Geweven bot is zwak, met een klein aantal willekeurig georiënteerde collageenvezels, maar vormt snel en zonder een reeds bestaande structuur tijdens perioden van reparatie of groei. Lamellair bot is sterker, gevormd uit tal van gestapelde lagen en gevuld met vele collageenvezels parallel aan andere vezels in dezelfde laag. De vezels lopen in tegengestelde richtingen in afwisselende lagen, waardoor het bot torsiekrachten kan weerstaan. Na een pauze vormt geweven bot zich snel en wordt geleidelijk vervangen door langzaam groeiend lamellair bot op reeds bestaande, verkalkte hyalien kraakbeen door middel van een proces dat bekend staat als “benige substitutie.”

zeven functies van botten

Er zijn zeven hoofdfuncties van botten.

• bescherming: botten kunnen dienen om interne organen te beschermen, zoals de schedel beschermt de hersenen of de ribben beschermen de buik.
• vorm: botten bieden een frame om het lichaam te ondersteunen.
• bloedproductie: het beenmerg, gelegen in de medullaire holte van de lange botten en de interstices van het afgestorven bot, produceert bloedcellen in een proces dat hematopoëse wordt genoemd.
• opslag van mineralen: botten fungeren als reserves van mineralen die belangrijk zijn voor het lichaam, met name calcium en fosfor.
• beweging: botten, skeletspieren, pezen, ligamenten en gewrichten functioneren samen om krachten te genereren en over te dragen zodat individuele lichaamsdelen of het hele lichaam kan worden gemanipuleerd in de driedimensionale ruimte. De interactie tussen bot en spier wordt bestudeerd in biomechanica.
• zuur-base balans: Bot buffert het bloed tegen excessieve pH veranderingen door het absorberen of vrijgeven van alkalische zouten.
• ontgifting: botweefsel verwijdert zware metalen en andere vreemde elementen uit het bloed en vermindert zo hun effecten op zenuwstelsel en andere weefsels. Het kan deze later langzamer afgeven voor uitscheiding.

De meeste botten vervullen al deze functies in één of andere mate, maar bepaalde botten zijn meer gespecialiseerd voor bepaalde functies.

vijf soorten botten

Er zijn vijf soorten botten in het menselijk lichaam: lang, kort, plat, onregelmatig en sesamoïde.

• lange beenderen zijn langer dan breed, bestaande uit een lange schacht (de diafyse) plus twee gewrichtsvlakken, genaamd epifysen. Ze bestaan meestal uit compact bot, maar zijn over het algemeen dik genoeg om aanzienlijke sponsachtige bot en merg in het holle centrum (de medullaire holte) bevatten. De meeste botten van de ledematen (inclusief de drie botten van de vingers) zijn lange botten, met uitzondering van de knieschijf (patella), en de carpale, metacarpal, tarsal, en middenvoetsbeentjes van de pols en enkel. De classificatie verwijst naar de vorm in plaats van de grootte.
• korte botten zijn ruw kubusvormig en hebben slechts een dun laagje compact bot rondom een sponsachtig interieur. De botten van de pols en enkel zijn korte botten, net als de sesamoïde botten.
• platte botten zijn dun en over het algemeen gebogen, met twee parallelle lagen compacte botten die een laag sponsachtig bot bevatten. De meeste botten van de schedel zijn platte botten, net als het borstbeen.
• onregelmatige botten passen niet in de bovenstaande categorieën. Ze bestaan uit dunne lagen compact bot rondom een sponsachtig interieur. Zoals de naam suggereert, zijn hun vormen onregelmatig en ingewikkeld. De botten van de wervelkolom en heupen zijn onregelmatige botten.
• Sesamoïde botten zijn korte botten ingebed in pezen. Aangezien zij handelen om de pees verder van het gewricht te houden, wordt de hoek van de pees verhoogd en zo wordt de kracht van de spier verhoogd. Voorbeelden van sesamoïde botten zijn de patella en de pisiform.

botcellen

• osteoblasten zijn mononucleaire botvormende cellen die afstammen van osteoprogenitorcellen. Ze bevinden zich op het oppervlak van osteoïde naden en maken een eiwitmengsel bekend als osteoïde, die mineraliseert om bot te worden. Osteoïde is voornamelijk samengesteld uit type I collageen en produceert hormonen, zoals prostaglandinen, om op het bot zelf in te werken. Zij produceren robuust alkalische fosfatase, een enzym dat een rol in de mineralisatie van been, evenals vele matrijsproteã nen heeft. Osteoblasten zijn de onrijpe botcellen.

• Botbekledingscellen zijn in wezen inactieve osteoblasten. Zij bestrijken alle beschikbare beenderoppervlakken en fungeren als barrière voor bepaalde ionen.

• osteocyten zijn afkomstig van osteoblasten, die zijn gemigreerd naar en worden gevangen en omgeven door botmatrix die zij zelf produceren. De ruimtes die ze bezetten staan bekend als lacunes. Osteocytes hebben vele processen die uit reiken om osteoblasten waarschijnlijk voor de doeleinden van mededeling te ontmoeten. Hun functies omvatten in verschillende mate: vorming van bot, matrixonderhoud en calcium homeostase. Ze werken mogelijk als mechano-sensorische receptoren-die de reactie van het bot op stress reguleren. Het zijn volwassen botcellen.

• osteoclasten zijn de cellen die verantwoordelijk zijn voor botresorptie (remodellering van bot om het volume te verminderen). Osteoclasten zijn grote, meerkernige cellen op botoppervlakken in wat de lacunes van Howship of resorptieputten worden genoemd. Deze lacunes, of resorptieputten, worden achtergelaten na de afbraak van bot en vaak aanwezig als geschulpte oppervlakken. Omdat osteoclasten uit een monocyte stamcellijn worden afgeleid, zijn zij uitgerust met overspoelings strategieën gelijkend op het doorgeven van macrophages. Osteoclasten rijpen en / of migreren naar discrete botoppervlakken. Bij aankomst worden actieve enzymen, zoals tartraatresistente zure fosfatase, afgescheiden tegen het minerale substraat.

het proces van botresorptie geeft opgeslagen calcium vrij in de systemische circulatie en is een belangrijk proces voor het reguleren van de calciumbalans. Omdat botvorming circulerend calcium Actief fixeert in zijn minerale vorm, waardoor het uit de bloedbaan wordt verwijderd, ontvouwt resorptie het actief, waardoor de circulerende calciumspiegels worden verhoogd. Deze processen komen in tandem op plaats-specifieke plaatsen voor en staan bekend als beenomzet of remodellering. Osteoblasten en osteoclasten, die samen via paracrinecel het signaleren worden gekoppeld, worden bedoeld als Been het remodelleren eenheden. De iteratie van het remodelleren van gebeurtenissen op cellulair niveau is van invloed op het vormen en beeldhouwen van het skelet tijdens de groei en in reactie op stress (zoals gewichtdragende oefening of het helen van botten).

Matrix

De matrix bestaat uit het andere belangrijke bestanddeel van het bot. Het heeft anorganische en organische delen. De anorganische is voornamelijk kristallijne minerale zouten en calcium, die aanwezig is in de vorm van hydroxyapatiet. De matrix wordt aanvankelijk vastgelegd als ongemineraliseerde osteoïde (vervaardigd door osteoblasten). Mineralisatie impliceert osteoblasten die blaasjes afscheiden die alkalische phosphatase bevatten. Dit splijt de fosfaatgroepen en doet dienst als foci voor calcium en fosfaatdepositie. De blaasjes scheuren dan en fungeren als een Centrum voor kristallen om op te groeien.

Het organische deel van de matrix bestaat voornamelijk uit type I collageen. Dit wordt intracellulair gemaakt als tropocollageen en vervolgens geëxporteerd. Het associeert zich dan in fibrillen. Ook het organische deel van matrix zijn verschillende groeifactoren, waarvan de functies niet volledig bekend zijn. Andere aanwezige factoren zijn glycosaminoglycanen, osteocalcine, osteonectine, bot sialo-eiwit en Celhechtingsfactor. Een van de belangrijkste dingen die de matrix van een bot onderscheidt van die van een andere cel is dat de matrix in bot hard is.

vorming

de vorming van bot tijdens de foetale fase van ontwikkeling (bij mensen, na de 7e of 8e week tot de geboorte) gebeurt door twee methoden: Intramembraneuze en endochondrale ossificatie.

Intramembraneuze ossificatie vindt voornamelijk plaats tijdens de vorming van de platte botten van de schedel; het bot wordt gevormd uit mesenchymeweefsel. De stappen in intramembraneuze ossificatie zijn:

1. ontwikkeling van ossificatiecentrum
2. calcificatie
3. vorming van trabeculae
4. ontwikkeling van periosteum

endochondrale ossificatie vindt plaats in lange botten, zoals ledematen; het bot wordt gevormd uit kraakbeen. De stappen in endochondrale ossificatie zijn:

1. Ontwikkeling van kraakbeen model
2. de Groei van kraakbeen model
3. Ontwikkeling van de primaire verbening center
4. Ontwikkeling van medullaire holte
5. Ontwikkeling van de secundaire verbening center
6. Vorming van kraakbeen en epiphyseal plaat

Endochondral verbening begint met punten in het kraakbeen genoemd “primaire verbening centra.”Ze verschijnen meestal tijdens de foetale ontwikkeling, hoewel een paar korte botten beginnen hun primaire ossificatie na de geboorte. Ze zijn verantwoordelijk voor de vorming van de diaphysen van lange botten, korte botten, en bepaalde delen van onregelmatige botten. Secundaire ossificatie vindt plaats na de geboorte, en vormt de epifysen van lange botten en de extremiteiten van onregelmatige en platte botten. De diafyse en beide epifysen van een lang bot worden gescheiden door een groeiende zone van kraakbeen (de epifysaire plaat). Wanneer het kind de skeletrijpheid bereikt (18 tot 25 jaar oud), wordt al het kraakbeen vervangen door bot, waarbij de diafyse en beide epifysieën samenvloeien (epifysaire sluiting).

beenmerg kan worden gevonden in bijna elk bot dat cancelleus weefsel bevat. Bij pasgeborenen worden al deze botten uitsluitend gevuld met rood merg (of hemopoietisch merg), maar naarmate het kind ouder wordt, wordt het meestal vervangen door geel, of “vet” merg. Bij volwassenen komt rood merg vooral voor in de platte botten van de schedel, de ribben, de wervels en de bekkenbotten.

“remodellering” is het proces van resorptie gevolgd door vervanging van bot met weinig verandering in vorm en treedt gedurende het hele leven op. Het doel is het vrijkomen van calcium en het herstel van microbeschadigde botten (door dagelijkse stress). Herhaalde stress resulteert in botverdikking op de punten van maximale stress (wet Wolff).

• botfractuur
• osteoporose
• osteonecrose
• osteosarcoom
• Osteogenesis imperfecta

osteologie

De studie van botten en tanden wordt osteologie genoemd. Het wordt vaak gebruikt in de antropologie, archeologie en forensische wetenschap voor een verscheidenheid van taken. Dit kan onder meer het bepalen van de voeding, gezondheid, leeftijd, of letsel status van het individu de botten werden genomen van. Het voorbereiden van vleesbeenderen voor dit soort studies kan gepaard gaan met het macereren van vleesbeenderen om grote deeltjes te verwijderen en vervolgens met de hand te reinigen.antropologen en archeologen bestuderen ook botgereedschappen gemaakt door Homo sapiens en Homo neanderthalensis. De beenderen kunnen een verscheidenheid van toepassingen, zoals projectielpunten of artistieke pigmenten dienen, en kunnen van endoskeletal of externe beenderen zoals gewei of slagtand worden gemaakt.

alternatieven voor benige endoskeletten

Er zijn verschillende alternatieven voor zoogdierbot in de natuur; hoewel ze enkele soortgelijke functies hebben, zijn ze niet volledig functioneel analoog aan bot.

• exoskeletten bieden ondersteuning, bescherming en hefbomen voor beweging vergelijkbaar met endoskelet bot. Verschillende soorten exoskeletten zijn schelpen, karapeizen (bestaande uit calciumverbindingen of silica) en chitineuze exoskeletten.
• een echt endoskelet (dat wil zeggen, Beschermend weefsel afkomstig van mesoderm) is ook aanwezig in stekelhuidigen. Porifera (sponzen) bezitten eenvoudige endoskeletten die bestaan uit kalkhoudende of kiezelachtige spicules en een spongine fiber netwerk.

blootgesteld bot

bot dat de huid binnendringt en aan de buitenkant wordt blootgesteld, kan zowel een natuurlijk proces zijn bij sommige dieren als als gevolg van letsel.:

• een hert gewei bestaat uit bot
• de uitgestorven roofvis Dunkleosteus, in plaats van tanden, had scherpe randen van hard blootgestelde bot langs zijn kaken
• Een samengestelde breuk treedt op wanneer de randen van een gebroken bot de huid doorboort
• hoewel niet strikt blootgelegd, is de snavel van een vogel voornamelijk bot bedekt met een laag keratine

terminologie

verschillende termen worden gebruikt om te verwijzen naar functies en componenten van botten door het hele lichaam:

verschillende termen worden gebruikt om te verwijzen naar specifieke kenmerken van lange botten:

• Burkhardt, R. 1971. Beenmerg en botweefsel; Kleurenatlas van klinische histopathologie. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 3540050590.
• Marieb, E. N. 1998. Menselijke anatomie & fysiologie, 4e ed. Menlo Park, California: Benjamin / Cummings Science Publishing. ISBN 080534196X.
• Tortora, G. J. 1989. Principles of Human Anatomy, 5th ed. New York: Harper & Row, Publishers. ISBN 0060466855.

alle links opgehaald op 15 juni 2016.

• Een goed basisoverzicht van botbiologie uit het Science Creative Quarterly.