WŁÓKNA SHARPEY: POŁOŻENIE, BUDOWA, FUNKCJA, ZMIANY FIZJOLOGICZNE - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2025

Sharpe'a „s włókna są zestawem rozszerzeń kolagenu tworząc silną sieć, lekko zmineralizowanej kości mocno przytwierdzone do mięśni i więzadeł. Występują również na zewnętrznej powierzchni kości, gdzie odpowiada za przyczepienie kości do okostnej.

Włókna te były przedmiotem badań przez lata, ponieważ ich funkcja i mechanizm adaptacji do środowiska kostnego nie zostały dobrze poznane. Na podstawie doświadczeń na gryzoniach lepiej zbadano jego strukturę, funkcję i rozwój.

Według użytkownika: Mikael Häggström - Zdjęcie: The Periodontium.jpg, domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2953776

W zębach włókna Sharpeya są końcowymi odgałęzieniami więzadła ozębnego, które przecinają cementum zębowe, łącząc ząb z okostną kości wyrostka zębodołowego szczęk.

Włókna Sharpeya od dawna uważano za obojętne i nie ulegały one zmianom na etapach resorpcji i odnowy kości, jednak obecnie istnieją dowody na to, że są one zdolne do zmiany rozmiaru i średnicy, aby dostosować się do metabolizmu kości.

Lokalizacja

Włókna Sharpeya to włókna kolagenu i innych pierwiastków, które wspierają układ kostny okostnej oraz mięśnie i więzadła.

Kości mają zewnętrzną powierzchnię, która jest pokryta włóknistym arkuszem zwanym okostną. Ta błona jest bogata w naczynia krwionośne i zakończenia neurologiczne; zapewnia dobrą część zewnętrznego unaczynienia kości.

From Royal Society Biologist - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62338344

W wydaniu czasopisma Elements of Anatomy z 1867 r. Dr William Sharpey opisał istnienie złożonej włóknisto-elastycznej sieci kolagenu, która przebijała kość i docierała do okostnej, silnie łącząc te struktury. Te same włókna występowały przy przyczepach kości do mięśni i więzadeł.

W 1923 roku te gałęzie kolagenu były już znane jako włókna Sharpeya. W tym samym roku jego obecność zaobserwowano na kościstej powierzchni zębów.

W 1972 roku dr Cohn zbadał skład wewnętrzny zęba, ze szczególnym uwzględnieniem włókien Sharpeya, opisując ich drogę od cementu zębowego do kości wyrostka zębodołowego szczęki.

Włókna Sharpeya są również obecne między kośćmi czaszki. Tworzy mocne, ale elastyczne przegrody.

Z OpenStax College (zmodyfikowany) - Wikimedia commons Zmodyfikowano z pliku: 904 Fibrous Joints.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74348217

Większość badań, które są znane na temat włókien Sharpeya, skupiało się na badaniu ich na podstawie tych, które są częścią organizacji zębowo-zębodołowej.

Struktura

Wcześniej sądzono, że te perforujące włókna są siecią zawiesin utworzoną tylko przez kolagen, jednak teoria ta została odrzucona, ponieważ badania immunohistochemiczne potwierdziły, że ich struktura jest znacznie bardziej złożona.

Ponadto uderzający był sposób, w jaki ta macierz zachowała swoją włóknistą konsystencję, unikając zwapnienia spowodowanego elementami mineralnymi kości.

Obecnie wiadomo, że włókna Sharpeya składają się z kolagenu typu III i VI, elastyny ​​oraz glikoprotein tenascyny i fibronektyny.

Połączenie kolagenu typu III z kolagenem typu VI zapewnia doskonałą stabilność sieci włókien Sharpey, co wyjaśnia jej jędrność podczas etapów przebudowy kości.

Badania przeprowadzone na włóknach znajdujących się w zębach pozwoliły na rozróżnienie dwóch typów włókien w zależności od ich grubości: grubych i cienkich. Grube mierzą od 8 do 25 µm, a cienkie poniżej 8 µm.

Funkcjonować

Włókna Sharpeya są odpowiedzialne za tworzenie silnych wiązań między powierzchnią kości a okostną, mięśniami i więzadłami.

Z Zmodyfikowano z Pbroks13 - WIKIMEDIA COMMONS Plik: Bone cross-section.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68499619

Wiadomo jednak, że oprócz tej funkcji, jego złożona struktura białkowa odgrywa zasadniczą rolę w tworzeniu kości w okresie płodowym, w zwiększaniu odporności kości u sportowców oraz w naprawie kości w przypadku urazów lub urazów. uszkodzenie fizjologiczne.

Fizjologiczne zmiany włókien Sharpeya

Etap płodowy

W czasie tworzenia się kości, podczas ciąży, wokół prymitywnych kości tworzy się sieć włókien Sharpey.

Włókna kolagenowe z elastyną oraz gluproteinami tenascyny i fibronektyny organizują się, emitując sygnały migracji komórek i różnicowania komórek kostnych.

Kiedy pojawiają się problemy w strukturze włókien Sharpeya, obserwuje się patologie tworzenia kości, takie jak dysplazja włóknista, w której prymitywne kości nie kończą prawidłowo wapnienia.

Klimakterium

U pacjentek po menopauzie następuje spadek mineralizacji kości, co prowadzi do utraty wapnia i osteoporozy.

Jeśli chodzi o włókna Sharpeya, na ich organizację wpływa spadek hormonalny, powodujący ich zmniejszenie w niektórych obszarach kości.

Taka sytuacja sprawia, że ​​obszary te są bardziej podatne na utratę minerałów, aw konsekwencji na osteoporozę.

Podobnie uważa się, że postępujący zanik mięśni obserwowany u tego typu pacjentów jest częściowo spowodowany zmniejszeniem populacji włókien Sharpeya, które utrzymują kość przy mięśniu.

Złamania / uszkodzenia fizjologiczne

Sygnały hormonalne, które są wyzwalane, gdy dochodzi do uszkodzenia kości, i które aktywują ścieżki naprawy komórek kostnych, również aktywują mechanizm adaptacyjny we włóknach Sharpeya.

Uszkodzenie okostnej powoduje wydłużenie kolagenu we włóknach, powodując, że zaczynają one zwiększać średnicę i rozmiar, aby przygotować się do etapu tworzenia nowej tkanki kostnej.

Po zakończeniu przebudowy kości włókna wracają do swojego pierwotnego rozmiaru i ułożenia.

Sportowcy

Zaobserwowano, że ilość włókien Sharpey wzrosła nawet o 7% więcej u osób uprawiających aktywność fizyczną, taką jak bieganie, w porównaniu z osobami prowadzącymi siedzący tryb życia.

Ten wzrost przynosi korzyści w zakresie wytrzymałości kości i prawidłowego funkcjonowania stawów.

Podeszły wiek

W miarę upływu czasu włókna Sharpeya, podobnie jak inne pierwiastki, zmieniają swoją strukturę białkową, zastępując kolagen typu III kolagenem typu III.

Połączenie kolagenu typu I z kolagenem typu VI nie ma takiego samego efektu odpornościowego jak pierwotny sojusz, więc rozpoczyna się proces zużycia, który kończy się zwapnieniem niektórych włókien sieci białkowej.

Te zwapnienia powodują, że stawy nie są tak twarde, jak powinny. W przypadku zębów może wystąpić ruch zębów, a nawet upadek z powodu braku stabilnej formy podparcia.

Bibliografia

1. Aaron, JE (2012). Włókna okostnej Sharpeya: nowy system regulacji macierzy kostnej? Granice endokrynologii. Zaczerpnięte z: ncbi.nlm.nih.gov
2. Johnson, RB (2005). Synteza włókien Sharpeya kości wyrostka zębodołowego podczas eksperymentalnego ruchu zębów szczura. Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. Zaczerpnięte z: ncbi.nlm.nih.gov
3. Taylor, DW (1971). Życie i nauczanie Williama Sharpeya (1802-1880). „Ojciec współczesnej fizjologii” w Wielkiej Brytanii. Historia medyczna. Zaczerpnięte z: ncbi.nlm.nih.gov
4. Johnson, RB; Martinez, RH (1998). Synteza białek włókien Sharpeya w kości wyrostka zębodołowego gryzoni. Zaczerpnięte z: ecmjournal.org
5. Severson, J. A; Moffett, B. C; Kokich, V; Selipsky, H. (1978). Badanie histologiczne zmian wieku w stawie przyzębia dorosłego człowieka (więzadło). Journal of Periodontology. Zaczerpnięte z: europepmc.org