Kemik Gelişimi ve Yeniden Yapılanması
Kemik damardan zengin, metabolik yönden çok aktif, dinamik bir organdır. Az sayıda kemik doğumda gelişimini tamamlamıştır, pek çoğu ise zaman içinde yavaş yavaş kıkırdak ya da bağ dokusundan iskeletin sert, lameller bileşenlerine dönüşür. Kemiklerin büyümesi, pubertede büyüme plaklarının ossifikasyonu sonucu sona erer. Bu dönemdeki şekillenme özellikle önemlidir çünkü kemik hayatın diğer evrelerine göre en çok bu dönemde dıştan gelen yüklere karşı reaksiyon gösterme yeteneğine sahiptir. Yetişkindeki kemiğin %90’ı adelösan dönemi sonunda tamamlanmıştır, yetişkinlik döneminde buna çok az ekleme yapılır.
Yetişkinlik döneminde canlı kemik dokusu mekanik zorlanma çizgileri boyunca matriksini ve mineral depolarını sürekli olarak yeniler ve iskeletin değişen dış koşullara adapte olmasını sağlar. Erişkin iskeleti yaklaşık 10 yılda bir kendisini tamamen yeniler. Kemiğin yeniden yapılanması, kemiğin normal yapılanmasından farklı bir durumdur. Yeniden yapılanma eski kemiğin yeni kemikle yer değiştirmesini sağlayan ve ömür boyu devam eden hücresel olaylar zinciridir.
4 ana amacı vardır:
- Kalsiyum dengesinin sağlanması için kalsiyum mobilizasyonu
- Eski kemik dokularının yenilerle değiştirilmesi
- İskeletin değişik stres, ağırlık ve yük taşıma koşullarına uyum sağlama
- Hasar gören kemiğin mikroskopik ve makroskopik tamiri.
Hasar gören tüm kemikte oluşan mikrokırık, mikrohasar ya da yorgunluk hasarı gibi sürekli oluşan ve kemiğin kalınlığı ile beraber kırık riskini belirleyen bir olaydır. Bu küçük kırıklar biriktikçe yaşlı kemikleri zayıflatır ve zamanında ve uygun şekilde onarılmadıkları takdirde kırık riskini arttırmaktadır. Bu durum, trabeküllerde yapısal bütünlüğün bozulmasına ve sonuçta kuvvet kaybına yol açar. Kemiğin yenilenmesi kemik yıkımı yapan osteoklastlar ile kemik yapımından sorumlu osteoblastların beraber koordine ettikleri bir işlemdir. Osteoblastlar ve osteoklastlar, “Temel Çok Hücreli Birim” (TÇB), (Basic Multicellular Unit) adı verilen fonksiyonel yapıda birbirleriyle etkileşim halinde çalışırlar. Her yıl 3-4 milyon TÇB başlatılır. Herhangi biranda 1 milyon TÇB çalışmaktadır. Tüm iskeletin yeniden şekillenme hızı yılda % 10’dur. TÇB 1–2 mm uzunluğunda, 0,2–0,4 mm genişliğindedir, ömürleri yaklaşık 6–9 aydır ve günde 25 mikrometre hızla çalışırlar(13). Bu süre osteoblast ve osteoklastların yaşam sürelerinden daha uzundur. Bu yüzden yaşlı hücrelerin yenileri ile yer değiştirmesi için öncül hücrelerinin tekrar farklılaşması gerekmektedir. Öncül hücrelerin potansiyel kaynağı, her bir TÇB’nin ortasındaki kapiller damarlardır. Osteoblastlar kapiller damarların dış yüzeyini kaplayan perisitlerden ve dolaşımdaki tek çekirdekli hücrelerin alt grubundan köken alırlar. Osteoklastlar ise endotelyal hücreler tarafından sunulan adezyon moleküllerine özel alan kodu içeren, dolaşımdaki monositik seriden köken alırlar(10)
Yeniden yapılanma osteoklastların kortikal kemikte, yaşlı kemiğe doğru ilerleyen rezorbsiyon kanalları (cutting cone, kesik koni), trabeküler kemikte ise 50 mikrometre derinliğinde, kemik iliği-duvar yüzeyindeki “Howship lakuna” adı verilen boşluklar oluşturmasını kapsayan rezorpsiyon evresi ile başlar. Rezorbsiyon evresi yaklaşık 2–4 hafta sürmektedir. Kemik matriksi ve osteoklastlardan salınan büyüme faktörleri kapiller damarlar tarafından getirilen mezanşimal kök hücreleri etkileyerek osteoblastlara dönüşümü başlatırlar. Osteoblastlar oluşan kanal ya da boşlukları kalsifiye olmamış kemik matriksi ile doldurur. Bir latent periyottan sonra matriks kalsiyum tuzları ve hidroksiapatit şeklinde kristalize edilir. Bu evrede yaklaşık 4–6 ay sürer. Eski kemikte rezorbsiyon olmadan yeni kemik yapımı olmamaktadır. Osteoklastların aktivasyonu sonrası osteoblastlar aktive olmakta ve buna zıt olarak osteoblastik kemik yapımında azalma halinde de osteoklastik aktivitede azalma olmaktadır(10)
Kemik yeniden yapılanmasının son ürünü yeni bir kemik birimidir ki buna“Kemik Yapısal Birim” (KYB) (Bone structural unit) denir. Kortikal kemikte tekbir KYB, ortasında kapiller damarlar bulunan tabakalar halinde lameller kemikten oluşan haversian sistem ve osteondan oluşurken, trabeküler kemikte ise tek bir KYB, kalsifiye çizgilerle ayrılan semilunar duvarlar ve trabeküler osteondan oluşur.
