Appositionele ossificatie

De appositionele ossificatie is de groei in dikte van de botten. Appositionele groei vindt plaats aan de omtrek en vindt zijn oorsprong in de osteogene laag van het periosteum. Als een bot doelloos in breedte groeit, maar niet langer in lengte, ontstaan ​​bewegingsbeperkingen.

Wat is appositionele ossificatie?

De medische term ossificatie of osteogenese noemt botvorming. Botgroei vindt plaats in de lengte of in de breedte. De groei in de breedte wordt ook wel diktegroei of appositionele ossificatie genoemd. Er is geen permanente lengtetoename. De groei in dikte daarentegen is een permanent lichaamsproces.

Tijdens appositionele ossificatie hechten nieuwe weefsellagen zich van buitenaf aan de botten. Dit maakt het groeiproces een proces van perichondrale ossificatie. Hieronder wordt verstaan ​​indirecte botvorming van buitenaf, die plaatsvindt via de tussenstap van het kraakbeen.

Appositionele ossificatie treft zowel platte als korte botten en lange buisvormige botten en is een belangrijk onderdeel van botremodellering. Door de groei in dikte passen de botten zich aan aan bijvoorbeeld bepaalde belastingen of specifieke belastingen.

Osteoblasten, osteoclasten en osteocyten zijn betrokken bij het type ossificatie. De basisstof voor alle botvormingsprocessen is het embryonale bindweefselmesenchym.

Functie en taak

Bij appositionele ossificatie wordt nieuw botweefsel van buitenaf aan bestaand botweefsel gehecht. Diktegroei vindt altijd plaats op de botmanchet van de botschacht en begint vanaf de stratum osteogenicum. Tegen het midden van de diafyse hecht het nieuwe botmateriaal zich van buitenaf aan het bestaande bot. Periostale cellen vormen dit nieuwe materiaal tijdens differentiatie.

Het periosteum is een dunne laag weefsel aan de buitenkant van alle botten. De binnenste laag bestaat uit osteoblastische stamcellen voor botregeneratie. In de buitenste laag bevindt zich laagcellig bindweefsel vol collageenvezels.

De osteoblasten voeren de appositionele groei uit. Als embryonale mesenchymale cellen zijn deze cellen in staat om een ​​collagene botmatrix te synthetiseren en voor dit doel osteoïde te produceren. Naarmate de botvorming vordert, nemen de osteoblasten afstand van elkaar en nestelen ze elkaar in de botstof. Hierdoor ontstaat een fijn systeem van individuele kanalen. Bij perichondrale ossificatie scheiden osteoblasten zich van het kraakbeen en worden ze in de vorm van een ring rond het kraakbeenmodel afgezet. Dit is hoe ze een botmanchet creëren.

Perichondrale ossificatie vindt altijd plaats op de middenschacht van lange buisvormige botten. Op het schachtgedeelte nabij de epifysen vindt de groei van de botten plaats van binnen naar buiten en wordt veroorzaakt door de ophoping van cellen van het endosteum.

Net als de lengtegroei vindt ook de groei in dikte van de botten plaats onder invloed van hormonen. Zodra de groeischijf van botten is gesloten, kunnen ze niet langer in lengte groeien. De hormonen activeren dan geen lengtegroeiprocessen meer, maar alleen de processen van appositionele ossificatie. De hormonen die hiervoor bedoeld zijn, zijn hormonen van de hypofyse-voorkwab, sommige schildklierhormonen en geslachtshormonen. Naast het groeihormoon STH (somatotroop hormoon) spelen de geslachtshormonen testosteron en oestrogeen een grote rol bij de hormonale regulatie van ossificatie.

De groei in dikte van de botten zorgt ervoor dat de botstof bestand is tegen veranderingen in gewicht en nieuwe stressniveaus. De lengtegroei wordt gestimuleerd door dezelfde hormonen als de groei van de dikte, en met goede reden. Naarmate de botten langer worden, neemt het gewicht dat ze moeten weerstaan ​​toe. Lengtegroei moet daarom altijd gepaard gaan met appositionele ossificatie, zodat het bot niet breekt in de nieuwe belastingsituatie. Als gevolg hiervan worden de groei in lengte en dikte ideaal gecoördineerd in het lichaam.

Ziekten en aandoeningen

Botgroei kan worden beïnvloed door verschillende ziekten. Een van de meest bekende ziekten met verwoestende effecten op indirecte ossificatie en dus ook appositionele osteogenese is osteogenesis imperfecta. De mutatie-gerelateerde ziekte is ook bekend als glasbotziekte. De oorzakelijke mutatie heeft invloed op de COL1A1- en COL1A2-genen. De aggregatie van type I collagenen wordt bepaald door deze genen. Door het genetische defect bereikt een abnormale boodschappersubstantie de lichaamscellen. Daarbij produceren ze onvolledige of anderszins abnormale collageenvezels. Patiënten met glasvochtziekte hebben last van vervormde collageenstaven die de botten weinig stabiliteit geven. Sommige soorten glasbotziekte worden ook gekenmerkt door normale, maar te beperkte collageenstaafjes. In alle gevallen hebben de patiënten last van fragiele en breukgevoelige botten.

Glasbotziekte is een structurele botziekte. Achondroplasie daarentegen is een werkelijke botgroeistoornis. Bij deze ziekte sluiten de epifysairschijven te vroeg. De lengtegroei is niet meer mogelijk nadat de voeg is gesloten. De appositionele groei van de botten gaat echter door. Hetzelfde geldt voor wanhopige ossificatie. De harmonie tussen groei in lengte en dikte wordt niet meer gegeven. Door de onbalans van de groeiprocessen veranderen de lichaamsverhoudingen van de patiënt. In de meeste gevallen groeien de stam en het hoofd normaal. De lengtegroei van de ledematen stagneert echter voortijdig.

De overmatige groei in dikte kan aanzienlijk ongemak veroorzaken. Dit geldt vooral voor grotere botten. Mechanische bewegingen kunnen bijvoorbeeld worden beperkt door overmatige appositionele ossificatie. Zo wordt in veel gevallen het bewegingsbereik van de gewrichten verminderd door de gestaag toenemende dikte.

Overmatige ossificatieprocessen komen vooral vaak voor na botbreuken. Hormonale stoornissen kunnen ook botvormingsstoornissen veroorzaken die zowel de lengte als de dikte beïnvloeden. Wanneer beide soorten groei in dezelfde mate worden beïnvloed, zijn de symptomen meestal minder ernstig. Als de lengtegroei al is voltooid, veroorzaakt een te hoog niveau van groeihormoon alleen de groei in dikte en, zoals bij achondroplasie, het bewegingsvermogen van de persoon.