Denken en Doen II
Alle casussen
,Casus 1: Een fragiel dametje
Macroscopische anatomie van botten
Pijpbeenderen hebben bijna allemaal dezelfde opbouw. Ze bestaan uit drie delen:
- Epifyse (kop)
- Metafyse (net onder de kop)
- Diafyse (schacht)
Op de grens tussen de epifyse en de metafyse liggen de epifysaire lijnen en dit zijn
overblijfselen van de epifysaire schijven. De epifysaire schijven spelen een rol in de
lengtegroei van bot.
De buitenste laag van het bot wordt gevormd door het periost (beenvlies), de binnenste laag
wordt gevormd door het endost. Het periost bestaat uit twee lagen. De buitenste laag uit een
laag steunweefsel, hierin liggen de zenuwen en bloedvaten. De binnenste laag bevat cellen,
waaronder osteoprogenitorcellen. In deze laag ontstaan dus osteoblasten en osteoclasten.
Het periost is dus een vezelige structuur dat rijk aan cellen is. Het periost is verbonden met
het botweefsel via de vezels van Sharpley. Het endost (gelegen rond het merg) is dunner
en bestaat voornamelijk uit osteoprogenitorcellen, waaruit ook osteoblasten en osteoclasten
kunnen ontstaan.
2
,Microscopische anatomie van botten
In normaal bot is een duidelijke cortex en trabeculaire structuur te zien. De cortex wordt
gevormd door compact bot en de mergholte bestaat uit spongieus bot.
Compact botweefsel
In de cortex bevinden zich gaatjes, dit zijn de centrale kanalen en lacunes. Een centraal
kanaal, ook wel een Havers kanaal genoemd, vormt de centrale opening van een osteon.
Een osteon, ook wel een systeem van Havers genoemd, is een systeem van concentrische
lamellen bestaande uit osteocyten. In het Havers kanaal lopen bloedvaten en deze
bloedvaten kunnen onderling ook stoffen uitwisselen en ‘communiceren’. Dit gebeurt via de
kanalen van Volkmann. Lacunes zijn kleinere gaatjes, hier zitten de osteocyten in. Rondom
deze gaatjes loopt het bot circulair.
Spongieus botweefsel
In de mergholte bevindt zich spongieus bot (spongiosa = gemineraliseerd weefsel). Tussen
de centraal gelegen trabeculae (botbalkjes), die ongeveer 100 tot 300 micron dik zijn, ligt
het beenmerg. Deze trabeculae moeten allemaal met elkaar verbonden zijn om het weefsel
stevig te maken. Het beenmerg is erg rijk aan cellen, voornamelijk hematopoëtische
voorlopercellen en vetcellen. Als bot dood is, liggen er geen osteocyten meer in de lacunes,
dit ziet men in een preparaat.
Enchondrale vs endesmale verbening
Bot kan endesmaal (primair) of enchondraal (secundair) gevormd worden. Bij endesmale
botvorming wordt het bot direct gevormd via de mesenchymale voorlopercellen, wat
belangrijk is voor diktegroei. Bij enchondrale botvorming wordt bot gevormd uit kraakbeen.
Deze groei ontstaat uit de epifysaire schijven (groeischijven) en is belangrijk voor de
lengtegroei.
3
, Enchondrale verbening gebeurt in verschillende zones op de epifyse:
1. Rust zone: deze zone bevat kraakbeen waar nog niks aan gebeurd is.
De kraakbeencellen (chondrocyten) liggen in de door henzelf
geproduceerde kraakbeenmatrix.
2. Proliferatiezone: eerst liggen de cellen hier nog los van elkaar, maar
daarna gaan ze delen en komen ze in kolommen te liggen.
3. Hypertrofische zone: de cellen gaan opzwellen en worden dus
hypertroof. Ook resorberen ze kraakbeenmatrix.
4. Calcificerende zone: de kraakbeencellen gaan hier dood en de
kraakbeenmatrix gaat daarna calcificeren (verkalken).
5. Botvormingszone: door het doodgaan van de kraakbeencellen,
ontstaan er kanalen waarin osteoprogenitorcellen tegen de verkalkte
kraakbeencellen kunnen worden afgezet. Uit de osteoprogenitorcellen
ontstaan de osteoblasten, die zorgen voor botaanmaak. Uiteindelijk
wordt al het kraakbeen omgezet in bot. Dit proces duurt 10-15 dagen.
Tijdens de groei verandert het bot van vorm. De diafyse wordt aan de buitenzijde steeds
dikker door het periost. Aan de binnenzijde moet deze schacht weer afgebroken worden,
anders zou massief bot ontstaan. Daarom zijn er in een groeiend pijpbeen veel osteoclasten
in het endost te vinden.
Terwijl de epifysaire schijf opschuift tijdens de groei, moet de onderliggende, nieuwgevormde
metafyse smaller worden. Omdat het smaller moet worden, is het proces omgekeerd: bij het
periost vindt botafbraak plaats en bij het endost juist botvorming. De trabeculae die bij de
epifysaire schijven ontstaan, verdwijnen meestal weer door osteoclasten, waardoor één
grote mergholte ontstaat. In de epifyse en bij de epifysairlijn blijven trabeculae bestaan:
spongieus bot.
Niet alleen tijdens de groeifase maar gedurende het hele leven wordt als reactie op
veranderende omstandigheden het compacte bot voortdurend gewijzigd. Enerzijds doordat
de botmatrix voortdurend vernieuwd wordt door de osteocyten, anderzijds doordat de
Haverse systemen steeds vervangen worden. Hierdoor ontstaan diverse generaties over
elkaar heen. In de bolle uiteinden van platte beenderen zit spongieus bot. Dit is zo omdat
hier bloedcellen worden aangemaakt. Lengtegroei van die platte beenderen gebeurt ook
door enchondrale verbening. De kraakbeencellen in de epifyse zwellen op en bewegen zich
van elkaar af. Hierdoor ontstaan holtes tussen de kraakbeencellen, waar de bloedvaten
komen te liggen.
In deze holtes bevinden zich niet alleen bloedcellen, maar ook macrofagen die differentiëren
tot meerkernige reuscellen, oftewel osteoclasten. De osteoclasten breken dan de matrix
(bestaand uit collagene vezels en mineralen) en een deel van het gemineraliseerde
kraakbeen af. Hierdoor leggen osteoblasten botmateriaal af op de overgebleven strookjes
gemineraliseerd kraakbeen waardoor spongieus bot ontstaat. Als de botafzetting klaar is,
wordt er minder groeifactor geproduceerd, waardoor de cellen zich niet meer gaan delen tot
osteoclasten. De osteoblasten delen nog wel even door tot het botmateriaal op is.
4
Alle casussen
,Casus 1: Een fragiel dametje
Macroscopische anatomie van botten
Pijpbeenderen hebben bijna allemaal dezelfde opbouw. Ze bestaan uit drie delen:
- Epifyse (kop)
- Metafyse (net onder de kop)
- Diafyse (schacht)
Op de grens tussen de epifyse en de metafyse liggen de epifysaire lijnen en dit zijn
overblijfselen van de epifysaire schijven. De epifysaire schijven spelen een rol in de
lengtegroei van bot.
De buitenste laag van het bot wordt gevormd door het periost (beenvlies), de binnenste laag
wordt gevormd door het endost. Het periost bestaat uit twee lagen. De buitenste laag uit een
laag steunweefsel, hierin liggen de zenuwen en bloedvaten. De binnenste laag bevat cellen,
waaronder osteoprogenitorcellen. In deze laag ontstaan dus osteoblasten en osteoclasten.
Het periost is dus een vezelige structuur dat rijk aan cellen is. Het periost is verbonden met
het botweefsel via de vezels van Sharpley. Het endost (gelegen rond het merg) is dunner
en bestaat voornamelijk uit osteoprogenitorcellen, waaruit ook osteoblasten en osteoclasten
kunnen ontstaan.
2
,Microscopische anatomie van botten
In normaal bot is een duidelijke cortex en trabeculaire structuur te zien. De cortex wordt
gevormd door compact bot en de mergholte bestaat uit spongieus bot.
Compact botweefsel
In de cortex bevinden zich gaatjes, dit zijn de centrale kanalen en lacunes. Een centraal
kanaal, ook wel een Havers kanaal genoemd, vormt de centrale opening van een osteon.
Een osteon, ook wel een systeem van Havers genoemd, is een systeem van concentrische
lamellen bestaande uit osteocyten. In het Havers kanaal lopen bloedvaten en deze
bloedvaten kunnen onderling ook stoffen uitwisselen en ‘communiceren’. Dit gebeurt via de
kanalen van Volkmann. Lacunes zijn kleinere gaatjes, hier zitten de osteocyten in. Rondom
deze gaatjes loopt het bot circulair.
Spongieus botweefsel
In de mergholte bevindt zich spongieus bot (spongiosa = gemineraliseerd weefsel). Tussen
de centraal gelegen trabeculae (botbalkjes), die ongeveer 100 tot 300 micron dik zijn, ligt
het beenmerg. Deze trabeculae moeten allemaal met elkaar verbonden zijn om het weefsel
stevig te maken. Het beenmerg is erg rijk aan cellen, voornamelijk hematopoëtische
voorlopercellen en vetcellen. Als bot dood is, liggen er geen osteocyten meer in de lacunes,
dit ziet men in een preparaat.
Enchondrale vs endesmale verbening
Bot kan endesmaal (primair) of enchondraal (secundair) gevormd worden. Bij endesmale
botvorming wordt het bot direct gevormd via de mesenchymale voorlopercellen, wat
belangrijk is voor diktegroei. Bij enchondrale botvorming wordt bot gevormd uit kraakbeen.
Deze groei ontstaat uit de epifysaire schijven (groeischijven) en is belangrijk voor de
lengtegroei.
3
, Enchondrale verbening gebeurt in verschillende zones op de epifyse:
1. Rust zone: deze zone bevat kraakbeen waar nog niks aan gebeurd is.
De kraakbeencellen (chondrocyten) liggen in de door henzelf
geproduceerde kraakbeenmatrix.
2. Proliferatiezone: eerst liggen de cellen hier nog los van elkaar, maar
daarna gaan ze delen en komen ze in kolommen te liggen.
3. Hypertrofische zone: de cellen gaan opzwellen en worden dus
hypertroof. Ook resorberen ze kraakbeenmatrix.
4. Calcificerende zone: de kraakbeencellen gaan hier dood en de
kraakbeenmatrix gaat daarna calcificeren (verkalken).
5. Botvormingszone: door het doodgaan van de kraakbeencellen,
ontstaan er kanalen waarin osteoprogenitorcellen tegen de verkalkte
kraakbeencellen kunnen worden afgezet. Uit de osteoprogenitorcellen
ontstaan de osteoblasten, die zorgen voor botaanmaak. Uiteindelijk
wordt al het kraakbeen omgezet in bot. Dit proces duurt 10-15 dagen.
Tijdens de groei verandert het bot van vorm. De diafyse wordt aan de buitenzijde steeds
dikker door het periost. Aan de binnenzijde moet deze schacht weer afgebroken worden,
anders zou massief bot ontstaan. Daarom zijn er in een groeiend pijpbeen veel osteoclasten
in het endost te vinden.
Terwijl de epifysaire schijf opschuift tijdens de groei, moet de onderliggende, nieuwgevormde
metafyse smaller worden. Omdat het smaller moet worden, is het proces omgekeerd: bij het
periost vindt botafbraak plaats en bij het endost juist botvorming. De trabeculae die bij de
epifysaire schijven ontstaan, verdwijnen meestal weer door osteoclasten, waardoor één
grote mergholte ontstaat. In de epifyse en bij de epifysairlijn blijven trabeculae bestaan:
spongieus bot.
Niet alleen tijdens de groeifase maar gedurende het hele leven wordt als reactie op
veranderende omstandigheden het compacte bot voortdurend gewijzigd. Enerzijds doordat
de botmatrix voortdurend vernieuwd wordt door de osteocyten, anderzijds doordat de
Haverse systemen steeds vervangen worden. Hierdoor ontstaan diverse generaties over
elkaar heen. In de bolle uiteinden van platte beenderen zit spongieus bot. Dit is zo omdat
hier bloedcellen worden aangemaakt. Lengtegroei van die platte beenderen gebeurt ook
door enchondrale verbening. De kraakbeencellen in de epifyse zwellen op en bewegen zich
van elkaar af. Hierdoor ontstaan holtes tussen de kraakbeencellen, waar de bloedvaten
komen te liggen.
In deze holtes bevinden zich niet alleen bloedcellen, maar ook macrofagen die differentiëren
tot meerkernige reuscellen, oftewel osteoclasten. De osteoclasten breken dan de matrix
(bestaand uit collagene vezels en mineralen) en een deel van het gemineraliseerde
kraakbeen af. Hierdoor leggen osteoblasten botmateriaal af op de overgebleven strookjes
gemineraliseerd kraakbeen waardoor spongieus bot ontstaat. Als de botafzetting klaar is,
wordt er minder groeifactor geproduceerd, waardoor de cellen zich niet meer gaan delen tot
osteoclasten. De osteoblasten delen nog wel even door tot het botmateriaal op is.
4
