Якщо розчинні солі кальцію вводити внутрішньовенно, концентрація іонів кальцію може негайно зрости до дуже високого рівня. Однак через 30-60 хв, іноді трохи довше, концентрація кальціюповертається до норми. Подібним чином, якщо велика кількість іонів кальцію витягти з циркулюючої крові, концентрація кальцію знову стає нормальною теж через 30-60 хв.
Ці результати багато в чому є наслідком того, що в кістки кальцій міститься у формі, здатної до обміну, яка знаходиться в стані динамічної рівноваги з кальцієм в позаклітинній рідині.
Невелика кількість такого легкообменіваемого кальцію присутній у всіх тканинах, особливо в клітинах з високою проникністю мембран, таких як клітини печінки або гастроінтестинального тракту. Однак найбільше легкообменіваемого кальцію міститься в кістках. У нормі його кількість в кістки наближається до 04-1% загальної кількості кальцію в кістках. Кальцій розміщений в кістки в легкомобілізуемой формі у вигляді солі СаНРО4 та інших аморфних солей кальцію.
Значеннялегкообменіваемого кальцію в тому, що він створює подобу буферного механізму, який допомагає вберегти концентрацію іонів кальцію в екстрацелюлярний рідини від надзвичайних підйомів або падінь у зв'язку з транзиторними коливаннями концентрацій готівкового кальцію.
Нарощування і розсмоктування кісток
Формування кісток остеобластами. Кістки протягом тривалого часу нарощуються остеобластами і впротягом тривалого періоду можуть розсмоктуватися остеокластами, якщо остеокласти активні. Остеобласти зосереджені на зовнішній поверхні кісток і в кісткових порожнинах. Невелику активність остеобласти виявляють протягом усього життя кістки (на 4% сумарної поверхні кісток в будь-який часовий інтервал життя у дорослих).
Завдяки цьому деяка кількість кісткової тканини може утворюватися постійно.
Розсмоктування кісток -функція остеокластів. Кость протягом тривалого часу може розсмоктуватися завдяки присутності остеокластів - великих фагоцитів, які є багатоядерними клітинами (до 50 ядер), похідних моноцитів або моноцітоподобних клітин, що утворюються в кістковому мозку. У нормі остеокласти активні менш ніж на 1% поверхні кістки у дорослих.
Далі в цій статті ми побачимо, Що розсмоктуюча кістка активність остеокластів регулюється паратгормоном.
Гістологічно розсмоктування кісток виявляється в безпосередній близькості від остеокластів. Механізм розсмоктування представляється наступним. Остеокласти посилають ворсінкоподобние вирости в напрямку кістки. Ворсинки виділяють два типи речовин: (1) протеолітичні ферменти, що звільняються з лізосом остеокластів, (2) деякі кислоти, включаючи лимонну і молочну, що виділяються з мітохондрій і секреторних пухирців.
Ферменти переварюють або розчиняють органічний матрикс кістки, а кислоти викликають розчинення солей. Клітини-остеокласти також поглинають фагоцитозом дрібні частинки матриксу кістки і кристали, частково розчиняючи їх і виділяючи залишки в кров.
У нормі формування кісток та їх розсмоктування врівноважені. У нормі швидкість формування кісток, крім зростаючих кісток, і їх розсмоктування рівні, тому в підсумку маса кісткової тканини залишається постійною. Остеокласти зазвичай існують у вигляді дрібних скупчень, утворених численними клітинами. Як тільки скупчення починає розвиватися, воно роз'їдає кістку, утворюючи тунель діаметром від 02 до 1 мм і довжиною до декількох міліметрів.
Відбутися це може протягом 3 тижнів. До кінця цього терміну остеокласти зникають, а тунель заповнюється остеобластами. Починає розвиватися нова кісткова тканина. Формування кістки триває кілька місяців, нова кісткова тканина розростається по ходу тунелю, утворюючи концентричні шари (пластинки) з боку внутрішньої поверхні порожнини до тих пір, поки тунель не буде заповнений. Формування нової кісткової тканини припиняється, коли розростається тканина починає наповзає на живлять цю тканину кровоносні судини.
Канал, Через який проходять ці судини, називають гаверсових каналом; це все, що залишається від вихідної порожнини. Кожну нову зону кістки, яка формується таким чином, називають остеонів.
Значення постійної перебудови кістки. Постійне формування та розсмоктування кісткової тканини важливо з кількох причин. По-перше, зазвичай міцність кістки пропорційна величині діючої на кістку навантаження. Внаслідок цього кістка товщає, якщо вона піддається великим навантаженням. По-друге, структура кістки може бути змінена шляхом формування та розсмоктування кістки для необхідного відповідності механічних характеристик кістки та особливостей діючих навантажень.
По-третє, стара кістка стає крихкою і ламкою через дегенерації старого матриксу, тому необхідний новий органічний матрикс для підтримки міцність кістки. У дітей в зв'язку з високою швидкістю формування та розсмоктування кісток ламкість істотно менше, ніж у літніх людей, у яких швидкість цих процесів знижена.