De opbouw en aanmaak van botweefsel

Iedereen heeft een heleboel botten in zijn lichaam, zo'n 200 om precies te zijn. Maar hoe ontstaan botten eigenlijk en waar zijn ze uit opgebouwd? Waarom groeien onze botten tijdens onze jeugd nog en hoe kan het dat ze na de pubertijd stoppen met groeien? Om deze vragen te kunnen beantwoorden moet je weten wat voor processen zich afspelen in het botweefsel en welke cellen en stoffen daarbij belangrijk zijn.

De opbouw van het botweefsel

Botweefsel bestaat uit collageenvezels, calciumfosfaatkristallen (hydroxy-apatiet = Ca10(PO4)6(OH)2) en verschillende soorten cellen. De collageenvezels vormen een netwerk waarbinnen de cellen liggen. De cellen zetten vervolgens de calciumfosfaatkristallen af in een cirkel rond elke cel. De collageenvezels zorgen ervoor dat het bot niet kan uitrekken terwijl de calciumfosfaatkristallen voorkomen dat het bot samen gedrukt kan worden als er grote krachten op werken.

De vorming van botweefsel tijdens de zwangerschap

Het botweefsel wordt hoofdzakelijk gevormd in de laaste 1/3 deel van de zwangerschap. Voor die tijd wordt het lichaam gesteund door een kraakbenig of membraneus voorstadium van de botten. De meeste botten ontstaan uit een kraakbenig voorstadium, alleen de platte beenderen zoals bijvoorbeeld de beenderen van de schedel worden gevormd vanuit een membraneus voorstadium.

Enchondrale ossificatie

De omvorming van kraakbeen tot botweefsel wordt enchondrale ossificatie genoemd. Beenderen die op deze manier gevormd worden zijn bijvoorbeeld de beenderen van de ledematen en van de wervelkolom. Het kraakbeen wordt vervangen door beenweefsel vanuit verbeningskernen. Via het bloed en het interstitieel vocht komen de voorlopers van de osteoblasten en de osteocyten in het kraakbeenweefsel terecht. Zij beginnen calciumfosfaatkristallen te produceren en zorgen er dus voor dat het kraakbeen omgezet wordt tot botweefsel.

Bij de geboorte is nog niet al het kraakbeen al vervangen door been, ter hoogte van de groeischijven bevindt zich nog kraakbeen. De verbening en de lengtegroei gaan door tot na de pubertijd. Het volwassen skelet is dus sterker dan het skelet van een kind.

De enchondrale verbening start midden in het te vervangen kraakbeen. Deze verbeningskern wordt de primaire verbeningskern genoemd. Later ontstaat er ook een secundaire verbeningskern aan de uiteinden van het bot. Rond de geboorte start de verbening in de secundaire verbeningskernen. Deze bevinden zich in de uiteinden van het been, voorbij de groeischijven. Van hieruit gaat de verbening in alle richtingen. De verbening stopt vlak voor het gewrichtskraakbeen/ de groeischijven.

De lengtegroei vindt plaats vanuit de groeischijven die zich richting de uiteinden van het bot bevinden. Dit wordt het epifyseaal kraakbeen genoemd.

Het eerste beenweefsel ontstaat in een kraag in het bindweefsel dat het kraakbeen omringd. Deze buitenlaag van bindweefsel wordt later het periost. De beenweefselvorming bereidt zich uit richting de uiteinden.

De celdeling in het epifyseaal kraakbeen wordt gestimuleerd door groeihormoon via IGF-I. Tijdens de pubertijd wordt dit versterkt door sexhormonen.

Intramembraneuze ossificatie

Beenderen die zich ontwikkelen vanuit een membraneus voorstadium worden gevormd door middel van intramembraneuze ossificatie, dat is vooral het geval voor de vorming van platte beenderen.

Een bindweefselmembraan dat gevormd is door mesenchymale cellen is de initiële steunstructuur van het nieuwe been. De mesenchymale cellen vormen osteoblasten, deze gaan osteoïd produceren dat vervolgens gemineraliseerd wordt.
Dit soort been heeft dezelfde kwaliteit als endochondraal gevormd been, maar is op een andere manier ontstaan.