2. Luu Jäykin sidekudostyyppi  väliaineen ansiosta Väliaine

Esitys aiheesta: "2. Luu Jäykin sidekudostyyppi  väliaineen ansiosta Väliaine"— Esityksen transkriptio:

1 2. Luu Jäykin sidekudostyyppi  väliaineen ansiosta Väliaine
Orgaaninen komponentti 35 % väliaineen massasta osteokollageenisäikeet (tyypin I kollageenia eniten), verkostona sementtiaine: mukopolysakkarideja, sulfaatioaste alhaisempi kuin rustossa värjäytyy asidofiilisillä väreillä 1

2 Luun kollageeniverkkoa (SEM, ihminen)
Luun kollageeniverkkoa (SEM, Tyrannosaurus rex) 2

3 2. Epäorgaaninen komponentti 65 % väliaineen massasta
tästä 85 % kalsiumfosfaattia Ca3(PO4)2 hydroksiapatiittikiteinä 10 % kalsiumkarbonaattia CaCO3 pieniä määriä kalsium- ja magnesiumfluoridia Väliaine järjestynyt kerroksiksi eli lamelleiksi, paksuus 3-7 µm Saman lamellin säikeet samansuuntaisia, vierekkäisten lamellien säikeet 90° kulmassa toisiinsa nähden  lamellit erottuvat selvästi 3

4 Komposiittimateriaali estää särön tai halkeaman etenemisen
Väliaine on kovan mutta hauraan epäorgaanisen osan ja pehmeän mutta sitkeän orgaanisen osan komposiitti Komposiittimateriaali estää särön tai halkeaman etenemisen 4

5 Osteoblastit eli luuta muodostavat solut muodostuvan luun pinnassa
Luusolut Osteoblastit eli luuta muodostavat solut muodostuvan luun pinnassa muoto kuutiomainen, tuma suuri korkea alkaalisen fosfataasin aktiivisuus  luun muodostus Osteosyytit eli luusolut luun väliaineen onteloissa = lacuna ”paikalleen juuttunut osteoblasti” yhteydessä toisiinsa luusolukanavien canaliculi välityksellä kehittyvässä luussa solu-ulokkeet kanaviin, kypsässä luussa vain kanava jäljellä  diffuusio 5

6 Osteoblasteja ja osteosyyttejä kehittyvässä luussa
luuydin 6

7 Osteosyyttejä ja luusolukanavia
7

8 3. Osteoklastit eli luuta hajottavat solut suuria, monitumaisia
luun pintaosissa luun hajotus eli resorptio  uudelleenmuodostus syntyvät luuytimessä  verenkiertoon monosyytteinä (ks. veri) näistä 2-5 % muuttuu osteoklasteiksi  luun pinnalle osteoblastit ohjaavat kehitystä ja fuusiota, tulehdustekijät säätelevät luuta hajottavat entsyymit: matriksin metalloproteaasi, fosfataasi, katepsiini K (lysosomeista) epäorgaaninen aines hajotetaan H+ -ioneilla (protonipumppu) H2O + CO2 → HCO3- + H+ (karbonianhydraasi) ”kuoppa” = Howshipin ontelo 8

9 osteoklasti EM-kuva 9

10 Osteoklasti ’syömässä’ luuta (ks. myös video)
10

11 Sieniluu eli hohkaluu (cancellous bone)
Luutyypit Sieniluu eli hohkaluu (cancellous bone) ohuita, epäsäännöllisiä ja haaroittuvia juosteita välissä luuydintä suurissa onteloissa kypsässä luussa ei enää osteoblasteja osteosyytti luuytimen soluja 11

12 2. Tiivisluu (compact bone) vain mikroskooppisia onteloita
vaihettuu yl. sieniluuhun  luissa yleensä molempia luutyyppejä 12

13 pää eli epifyysi sieniluuta
pitkät luut varsi eli diafyysi tiivisluuta, sisäpinnalla kerros sieniluuta (ympäröi luuydintä) pää eli epifyysi sieniluuta litteät luut (ja epäsäännöllisen muotoiset luut) pinta tiivisluuta sisäosa sieniluuta luiden pinnalla (nivelpintoja lukuunottamatta periosteum (jäykkä verkkomainen sidekudos) osa periosteumin kollageenisäikeistä yltää luun sisään = Sharpeyn säikeet periosteumin sisäpinnan fibrosyytit voivat muuttua osteoblasteiksi (esim. murtuman yhteydessä) 13

14 retikulaarinen sidekudos
endosteum tiivisluun sisäpinnoilla, sekä osteogeeninen (luuta muodostava) että hemopoieettinen (verisoluja tuottava) kyky retikulaarinen sidekudos periosteum endosteum 14

15 lamellirakenne epäselvä
Luun arkkitehtuuri Sieniluu lamellirakenne epäselvä sikiöllä kollageenisäikeet verkostona  ei selvää lamellirakennetta 15

16 selvä lamellirakenne, perusyksikkö Haversin järjestelmä eli osteoni
Tiivisluu selvä lamellirakenne, perusyksikkö Haversin järjestelmä eli osteoni H P V lamellit ympäröivät samankeskisesti Haversin kanavaa H (jossa verisuonia ja hermoja) osteosyytit lamellien rajoilla lacunoissa (+ luusolukanavat) luun pinnalla suoria peruslamelleja P lamellien välissä välilamelleja V yhden H:n yksikön läpimitta µm 8-15 lamellia) 16

17 Webscope – ihmisen pohjeluu (fibula)
Haversin kanavia yhdistävät vaakasuorat Volkmannin kanavat (joissa myös verisuonia ja hermoja) luulla suhteellisen vilkas aineenvaihdunta max diffuusiomatka 0.5 mm Volkmannin kanava Webscope – ihmisen pohjeluu (fibula) 17

18 Yhteenveto: tiivisluu
18

19 Intramembraaninen kasvu litteät luut, esim. kallon luut
Luun kasvu Intramembraaninen kasvu litteät luut, esim. kallon luut mesenkyymi muuttuu suoraan osteoblasteiksi, jotka tuottavat orgaanista väliainetta osteoni- tai sieniluuarkkitehtuurilla kalkkeutuminen 2. Endokondriaalinen eli rustonsisäinen kasvu (lasi)rusto korvautuu luulla etenkin pitkät luut raajoissa primaarinen luutumiskeskus diafyysissä perikondrium  periosteum 19

20 sekundaarinen luutumiskeskus epifyysissä (epifyysilevy)
 murrosiän pituuskasvu primaarinen sekundaarinen 20

21 Epifyysilevy (tarkemmin harjoituksissa)
21

22 Endokondriaalinen kasvu punainen = luu (Alizarin red -väriaine)
sininen = rusto (Alcian blue -väriaine) 22

23 Onko lintujen luusto kevyempi kuin nisäkkäillä?
23

24 D3-vitamiini: välttämätön Ca2+:n absorptiolle suolessa
Luun kasvun säätely D3-vitamiini: välttämätön Ca2+:n absorptiolle suolessa kolekalsiferoli  1,25-dihydroksivitamiini-D kasvuhormoni (aivolisäkkeestä) somatomediini välittää vaikutukset ns. sulfaatiotekijä kalsitoniini kilpirauhasen C-soluista Ca2+ verestä luukudokseen parathormoni lisäkilpirauhasesta Ca2+ luusta vereen 24

25 kalkkeutuminen häiriintyy epifyysilevy paksu, epäsäännöllinen
D3-puutos lapset  riisitauti kalkkeutuminen häiriintyy epifyysilevy paksu, epäsäännöllinen aikuiset  osteomalakia (’pehmeät luut’) C-vitamiinin puutos  kollageenin tuotto häiriintyy 25

26 1. Synartroosit eli liikkumattomat nivelet
1a. Säikeiset - liitoksessa jäykkää sidekudosta sutura, luusauma sidekudosta vähän, mm. kallon luuliitokset, voi korvautua luulla (synostosis) syndesmosis: sidekudosta paljon  liikkuu jonkin verran esim. kyynärluun ja värttinäluun ’nivel’ gomphosis: hampaan kiinnittyminen leukaluuhun 1b. Rustoiset (sekundaarisesti rustoiset) nivelpinnoilla lasirustot, joita yhdistää säikeinen rusto nikamien välilevyt liitokset, mm. häpyliitos symphysis pubis 26

27 2. Diartroosit eli liikkuvat nivelet
pitkien luiden päät lasiruston peittämät (joskus mukana säikeistä rustoa), kiinnittyy lujasi alla olevaan luuhun nivelpussi ympäröi niveltä; pussin uloin kerros jäykkää sidekudosta  periosteumin jatke nivelpussin sisäpintaa peittää synoviaalikalvo (rasvasoluja, 2 fibroblastityyppiä), runsaasti verisuonia synoviaalineste lymfan ja veriplasman dialysaatti synoviaali-kalvon läpi kalvo erittää nesteeseen hyaluronihappoa  ”voiteluneste” 27

28 Sutura Nivel Lasirusto Limapussi Nivelside 28

29 3. Veri erilaistunutta sidekudosta 2 komponenttia plasma solut
väliaine (plasma) nestemäinen  ei rakennetta aikuisella n. 5 litraa = 8 % ruumiinpainosta punasolut eli erytrosyytit (Red Blood Cells, RBC) valkosolut eli leukosyytit verihiutaleet eli trombosyytit 29

30 pitkälle erikoistunut, tehtävänä hapenkuljetus
Punasolut pitkälle erikoistunut, tehtävänä hapenkuljetus nisäkkäillä tumaton; linnuilla, kaloilla, sammakkoeläimillä tumallinen 30

31 nisäkkään RBC kaksoiskovera kiekko
läpimitta n. sivelypreparaateissa noin 7.5 µm (8.5 µm ’elävänä’) elastisia  muodonmuutos pienimmissä kapillaareissa ihmisellä n. 5  106/mm3 tilavuusosuus verestä (hematokriitti) %, 1 solussa n. 30 pg hemoglobiinia ihmisen punasolujen pinta-ala n m2! 1 % soluista kypsyviä (retikulosyytti) herkkiä liuoksen toonisuudelle (osm. väkevyydelle) 0.9 % NaCl on isotoninen nisäkkään veren kanssa hypertoninen liuos  solut kutistuvat Hypotoninen  solut turpoavat  ’poksahtavat’ = hemolyysi  hemoglobiini vapautuu 31

32 Montako happimolekyyliä per punasolu?
hypertonia Montako happimolekyyliä per punasolu? MHb = (4  17000)  68000/(6.022  1023) = 1.13  g/Hb-molekyyli Hb per solu: 30 pg = 30  g N = 30  10-12/ 1.13  = 2.66  108 kpl 4 O2 per Hb!   108 kpl 32

33 Miten verisivelypreparaatti tehdään?
Video 33

34 jako värjäytyvyyden mukaan, esim. Giemsa-värjäys
Valkosolut tumallisia punasoluja suurempia (7-12 µm) kpl/mm3  n. 1 leukosyytti/1000 RBC jos > leukosyyttiä/mm3  leukosytoosi jos < 5000 leukosyyttiä/mm3  leukopenia jaetaan 2 ryhmään granulosyytit eli jyväsekkäät neutrofiili asido- eli eosinofiili basofiili agranulosyytit lymfosyytti monosyytti jako värjäytyvyyden mukaan, esim. Giemsa-värjäys 34

35 yleisin leukosyytti, 65-75% 7-9 µm, sivelyissä n. 10 µm
1a. Neutrofiili yleisin leukosyytti, 65-75% 7-9 µm, sivelyissä n. 10 µm fagosytoosi, granulat lysosomaalisia tuma liuskainen  polymorfo-nukleaarinen granulat pieniä, eivät näy hyvin valomikroskoopilla nisäkäsnaarailla tumassa voi näkyä ”drumstick”, mahdollisesti sukupuoli-kromosomi (XX) EM 35

36 9-10 µm, preparaateissa 12-14 µm tuma usein kaksilohkoinen
1b. Eosinofiili 2-5 % valkosoluista 9-10 µm, preparaateissa µm tuma usein kaksilohkoinen jyväset suuria, pallomaisia, värjäytyvät punaisiksi (Giemsa), lysosomaalisia 36

37 7-9 µm, preparaateissa n. 10 µm tuma osittain liuskoittunut
1c. Basofiili harvinaisin, % 7-9 µm, preparaateissa n. 10 µm tuma osittain liuskoittunut jyväset suuria, värjäytyvät emäksisillä väreillä, Giemsa  tummansininen granuloissa histamiinia, serotoniinia, hepariinia 37

38 pyöreä solu ja tuma, 6-8 µm, joskus > 10 µm
2a. Lymfosyytti pyöreä solu ja tuma, 6-8 µm, joskus > 10 µm yleinen: % valkosoluista, tuman ympärillä vain vähän sytoplasmaa 2b. Monosyytti 3-8 % tuma hevosenkengän muotoinen 9-12 µm, sivelyissä jopa 20 µm joskus vaikea erottaa lymfosyytistä 38