Clin Osteol 2004; 9(4): 130-135

Dominantní vlivy akcelerující nebo retardující řídnutí a houstnutí kortikalisPřehledové články

M. Petrtýl, J. Danešová

Předložená práce je zaměřena na exaktní analýzy procesů houstnutí a řídnutí kortikalis. Originálním způsobem je ukázáno, jak matematický model komplexního biomechanochemického systému (na příklad kompakty) umožňuje exaktně predeterminovat a definovat základní dominantní vlivy, řídi­ cí její houstnutí a řídnutí. Rychlosti biochemických reakcí při procesech úbytku kortikalis nebo jejího tvoření jsou ovlivňovány nejenom chemickými a genetickými účinky, ale i účinky mechanickými (biomechanickými). I když "příroda neví" o existenci kladných nebo záporných znamének, které jsou součástí exaktních modelů - "obrazů přírody" - "cítí" jejich existenci a velmi citlivě na ně reaguje. Signum (znaménka) změn napětí (resp. signum změn deformací) predeterminují dominanci vlivů akcelerujících nebo zpomalujících houstnutí nebo řídnutí tkáně. K houstnutí kortikalis dochází, když cel­ kové objemové změny nj (sledované reaktantní složky) jsou záporné (nj < 0), tj. když se objem hmotnostní jednotky zmenší. Řídnutí nastává, když cel­ kové objemové změnynj (sledované reaktantní složky) jsou kladné (nj > 0), tj. když se objem hmotnostní jednotky zvětší. Proces houstnutí a řídnutí v kos­ ti závisí nejenom na dominanci objemových změn, ale i na změnách napětí v jejím elementu. Změnou napětí Ap lze proces houstnutí nebo řídnutí ve tkáni urychlit nebo zpomalit. Jestliže změny mechanického napětí v kosti jsou záporné, dochází k retardaci jejího houstnutí a k akceleraci jejího říd­ nutí.Jestliže změny mechanického napětí v kosti jsou kladné dochází k akceleraci jejího houstnutí a k retardaci jejího řídnutí. V presentovaném exakt­ ním "obrazu" houstnutí a řídnutí kortikalis je prokázáno jak dominantní a nezastupitelnou roli sehrává dynamické namáhání tkání. Dosažené výsled­ ky jsou využitelné v klinické praxi.

Klíčová slova: biomechanika, biochemie, kortikalis, houstnutí/řídnutí kosti, regulátory houstnutí/řídnutí, rychlost houstnutí/řídnutí, změny na­ pětí, objemové změny, retardace houstnutí/řídnutí kosti, akcelerace houstnutí/řídnutí kosti.

The dominant influences accelerating or retarding the changes in cortical density

Limit cycles of bone remodelling are regulated biomechanically and biochemically (genetically). The speeds of biochemical reactions (i.e. the speeds of intense metabolic processes) depend on the volume changes of molecular mixtures and on the stress changes in a bone element. Processes of densi­ ty depend on both the dominant volume changes of molecular mixtures and stress changes. The resultant speed of the j-th biochemical reaction, which forms part of biochemical (metabolic) processes in the bone tissue (in the remodelling limit cycle) is dependent on the product of speeds of the bio­ chemical reaction initiated biochemically (resp. genetically) and on the speeds of chemical reaction initiated biomechanically. The j-th biochemical re­ action is influenced by the internal - primary chemical (genetical) effects and the external - biomechanical effects, i.e. stress changes Ap. The density of bone can be increasing when the stress changes in bone have the positive signum. The dynamic stress/strain changes in bone play the dominant ro­ le at both the thickening and thinning processes. The presented results are useful for clinical purposes.

Keywords: biomechanics, biochemics, corticalis, gro me changes, retardation/acceleration of bone density.

Zveřejněno: 11. prosinec 2004  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Petrtýl M, Danešová J. Dominantní vlivy akcelerující nebo retardující řídnutí a houstnutí kortikalis. Osteologický bulletin. 2004;9(4):130-135.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Petrtýl M, Danešová J. Principles of bone remodelling - the limit cycles of remodelling". Acta of Bioengineering and Biomechanics 2001;3:75-91.
    2. Petrtýl M, Danešová J. Bone modelling and bone remodelling. Acta of Bioengi­ neering and Biomechanics 2001;3(Suppl 3):409-14.
    3. Klein-Nulend J, Van der Plas A, Semeins CM, Burger EH. Sensitivi tes to biomechanical stress in vitro. The FASEB Jour 1995;9:441-45. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Young MF. Gene Regulation of Mineralized Tissue, Proc.: Chemist gy of Mineralized Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:25.
    5. Liquet G, Testeniere O, Graf F. Orchestia Cavimana as a Model to Study the H monal Regulation of a Kalcium Storage Process, Proc.: Chemistry and Biology of Mineralized Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:7-12.
    6. Kream BE, Rowe D, Smith MD, et al. Hormonal Regulation of collagen synthesis in a clonal rat osteosarcoma cell line. Endocrinology 1986;119:1922-28. Přejít k původnímu zdroji...
    7. Kondo H, Ohzama T, Ohza K, Kasugai S. Tempoval changes of mRNA expression of matrix proteins and parathyroid hormone and parathyroid hormone-related pro­ tein receptor to bone development. J Bone Miner Res 1997;12:2089-97. Přejít k původnímu zdroji...
    8. Ulstrom M, Lamberg-Allardt C. Rapid protein A-mediated activition of cyclic AMP-phosphodiesterase by parathyroid hormone in UMR-106 osteoblast-like cells. J Bone Miner Res 1997;12:172-78. Přejít k původnímu zdroji...
    9. Ogata Y, Sumi N, Kim RH, et al. Regulation of rat sialoprotein gene transcri by parathyroid hormone. Proc.: Chemistry and Biology of Mineralized Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:95-99.
    10. Boyan BD. Regulation of Extracellular matrix proteins and growth factors Chemistry and Biology of Mineralized Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:93.
    11. Olberg A, Franzén A, Heinegord D. The primary structure of a cell-binding sialoprotein, J Biol Chem 1988;263:19430-32. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Chen J, Shapiro HS, Sodek J. Developmental expression of bone sialoprotein mRNA in rat mineralized connective tissue, J Bone Miner Res 1992;7:987-97. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Hunter GK, Goldberg HA Nucleation of hydroxyapatite by bone sialoprotein. Proc Nat Acad Sci USA 1993;90:8562-65. Přejít k původnímu zdroji...
    14. Kim RH, Sodek J. Characterization of the promoter sequence. Matrix Biol 1994;14:31-40. Přejít k původnímu zdroji...
    15. Butler WT. 1989;23:123-36.
    16. Ifedrozo HA, et al. Vitamin D3 metabolites regulate latent transforming growth factors-^1 incorporation into the extracellular matrix of chondrocytes, P mistry and Biology of Mineralized Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:107-12.
    17. Safran JB, Butler WT, Farach-Carson MC. Posttranslational regulaton of ost pontin by 1.25-Dihydroxy Vitamin D3, Proc.: Chemistry and Biology of Minerali­ zed Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:113-16.
    18. Nanci A Pathology and Therapeutics, Proc.: Chemistry and Biolo zed Tissue, 6th Int. Conf., Vittel, France, 1998:369.
    19. Kvasnica J. Termodynamika. SNTL, Praha, 1965.
    20. Maršík F. Biotermodynamika. Monografie. Academia, Praha, 1998.
    21. Pfetrtýl M, Danešová J. Princip remodelace kompozitní makro Závěrečná zpráva grantového projektu GAČR č. 106/99/0419, 2002.
    22. Schild Ch, Trueb B. Three members of the connective tissue growth factor family are differentially regulated by mechanical stress, Proc. XIXth Meeting of the Fe­ deration 2004:110.
    23. Heinemeier KM, et al. Involment of transforming growth factor - beta -1 and con­ nective tissue growth factor in mechanically induced collagen synthesis in ov aded rat muscle, Proc. XIXth Meeting of the Federation of the European Conne­ ctive Tissue Sosieties, part PJ16, Taormina, Italy, 2004:113.
    24. Langberg H, et al. Adaptation of connective tissue to exercise, Proc. XIXth M ting of the Federation of the European Connective Tissue Sosieties, part L19, Ta­ ormina, Italy, 2004:37.

    Zpět na obsah


    Clinical Osteology

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.