Perikondraalne luustumine vastab luu paksuse kasvule. See kasv toimub vaheetapi kaudu kõhr moodustumine. Perikondraalse luu moodustumise häired esinevad näiteks klaaskeha luuhaiguse korral.
Mis on perikondraalne luustumine?
Perikondraalne luustumine vastab luu paksuse kasvule. Ossifitseerimine või osteogenees on luu moodustumise protsess. Organism osaleb osteogeneesis nii pikkuse kui ka paksuse kasvu jaoks. Ossifikatsioon on oluline ka pärast luumurde ja muid luuvigastusi. Ossifitseerimisel eristatakse desmaalset ja kondrilist vormi. Desmaalne luustumine on otsene osteogenees. See tähendab, et luumaterjal moodustub sidekoe ilma vaheetappideta. Seevastu kondra luustumine vastab kaudsele osteogeneesile. Selles protsessis moodustub luu vaheetapi kaudu. See vaheetapp vastab kõhr moodustumine. Kaudse luustumise saadust nimetatakse asendusluuks. Kondraalset luustumist saab edasi jaotada perikondraalseks ja enkondraalseks luustumiseks, sõltuvalt selle kinnitumissuunast. Perikondraalsel kujul toimub kasvu laius. Luukoe kinnitatakse väljastpoolt olemasoleva koe külge. Entsondraalne luustumine toimub seestpoolt. Paksuskasvuna on perikondraalne luustumine apositsionaalse osteogeneesi vorm.
Funktsioon ja ülesanne
Luud on elus. Et see nii on, märkavad inimesed valdavalt luu järel luumurd, mis võib kasvuprotsesside abil uuesti paraneda. Ossifikatsiooniprotsessid on selle nähtuse jaoks sama olulised kui elu algusaastate kasvuprotsesside jaoks. Luu moodustumise kõige olulisem materjal on mesenhüüm. See toetab sidekoe mis tuleneb mesodermist. Mesenhüümist moodustab keha kondraalse luustumise ajal esialgu kõhrelised luustikuelemendid, mida nimetatakse ka ürgluustikuks. Kaudne osteogenees jätkub selle kõhrkoe ossifitseerumisega. Seestpoolt luustumine vastab enkondraalsele luustumisele. Selles protsessis veri laevad kaasas mesenhümaalsed rakud kasvama sisse kõhr. Siirdunud mesenhümaalsed rakud läbivad diferentseerumisprotsessi ja muutuvad kas kondroklastideks või osteoblastideks. Kondroklastid lagundavad kõhre. Osteoblastid seevastu on seotud luu moodustumisega. Seega epifüüsi liigesed, kuhjumis- ja lagunemisprotsessid toimuvad püsivalt, põhjustades luu kasvama pikkuses. Seda kasvu nimetatakse ka interstitsiaalseks kasvuks. Seega moodustub luu sees siseruum, mida nimetatakse primaarseks medullaks. Pärast pluripotentsete mesenhümaalsete rakkude asendamist muutub see esmane luu tegelikuks luuüdi. Lisaks pikkuse kasvule toimub ka paksuse kasv. See protsess vastab väljastpoolt tekkivale luustumisele ehk perikondraalsele luustumisele. Osteoblastid eralduvad nahk selle protsessi käigus kõhre (perikondrium). Pärast irdumist kogunevad nad rõnga kujul kõhre mudeli ümber. Selle tulemusena moodustub nn luumansett. Perikondraalne luustumine toimub alati pika torukujulise keskosa (diafüüsi) juures luud ja vastab nende apositiivsele kasvule. Ossifikatsiooniprotsessi ossifikatsioonipunkte nimetatakse ka luustumiskeskusteks või luutuumadeks. Nii perikondrilises kui ka enkondrilises luustumises vabastavad kaasatud osteoblastid osteoidi. Osteoblast ensüümide võtta mõju ja toetada kaltsium soolad. Pärast neid protsesse muutuvad osteoblastid osteotsüütideks. Luu luumurdude paranemise ajal tekivad luustumisprotsessid kootud ja kiulised luud mis muutuvad luu ümberkujundamisprotsesside kaudu üha vastupidavamaks. Luu kasvu ajal toimub pikkuse kasv kasvuplaadi sektsioonis keskosas, mille serva ümber asuvad perikondraalsed luumansetid. Kondrotsüüdid paljunevad lõpuks epifüüsi suunas. Reservvööndis on olemas diferentseerumata kondrotsüütide varu. Proliferatsioonitsoon sisaldab aktiivseid kondrotsüüte, mis paljunevad mitootilisel viisil, moodustades pikisambad. Hüpertroofilises tsoonis on sammas kondrotsüüdid kasvama hüpertroofiliselt ja mineraliseerivad pikisuunalised vaheseinad. Ainult avatsoonis on ensüümide erituvad, mis ehitavad põiksuunalisi vaheseinu.Pikisuunalisi vaheseinu luustuvad avanemispiirkonnas osteoblastid. Kasvufaasi lõpus kasvavad dia- ja epifüüs koos kondiga.
Haigused ja häired
Osteogeneesiga seotud haigusi nimetatakse ka luu moodustumise häireteks. Näiteks mutatsiooniline achondroplaasia, mis on teadaolevalt geneetilise levinuim põhjus lühike kasv, kuulub sellesse rühma. Punktmutatsioon kasvufaktori retseptoris geen FGFR-3 häirib kõhre moodustumine. Nii luustub kasvutsoon enneaegselt, piirates käte ja jalgade kasvu. See häire on enkondraalne ossifikatsioonihäire. Enamik teisi luukasvu häireid mõjutavad ka peamiselt enthondraalset kui perikondrilist luustumist. Teine näide samast haiguste rühmast on fibrodysplasia ossificans progressiva, milles sidekoe luustub enneaegselt. Selle põhjuseks on seadme puuduv väljalülitussignaal geen mis kontrollib luustiku kasvu loote arengu ajal. Lisaks enkondraalsele luustumisele rabe luuhaigus mõjutab otseselt ka perikondraalset osteogeneesi. I tüüpi kollageenid on sidekoe põhielement ja sobivad asjakohaselt mis tahes luu maatriksi moodustumise korral. Sisse rabe luuhaigus, I tüüpi punktmutatsioon kollageen on kromosoomid 7 ja 17 muudavad kollageenide struktuuri. Sel põhjusel on kõige olulisem aminohapped Euroopa kollageen vahetatakse teistega aminohapped. Kollageen süntees on seega vähenenud ja kolmekordse spiraali keerdumine on takistatud. Kollageenid kaotavad seetõttu oma stabiilsuse. Mõjutatud luud on seetõttu klaasja struktuuriga ja purunevad vähimalgi määral stress.
