background image

 

 

HDTD/Bone- lecture II 

Lecturer Dr. Zahraa Qasim Ali 

 

Dear students: 

By the end of the second “Bone” lecture, I hope each one of you will be able to: 

1.  List few notes on bone remodeling

2.  Describe some bone disorders

3.  Define joint structure and describe few joint disorders.  

 

 

Bone remodeling and calcium balance:  

    Bone remodeling occurs via osteoblast and osteoclast activity and is an ongoing 

process that is also an essential mechanism for maintaining systemic Ca

2+

 balance 

and exchange with other tissues. 

A. Bone  remodeling:  bone  turnover  processes  require  calcium,  phosphorus

and vitamin D. osteoclasts secret factors such as receptor activator of NFκB 

(RANK) to stimulate osteoblasts and osteoblast migration into areas to build 

new  bone  matrix.  Hormonal  regulation  of  the  remodeling  process  is  via 

parathyroid hormone (PTH), with calcitriol and estrogen also influencing the 

remodeling. Bone remodeling regulation is important so that serum Ca

2+

 and 

PO

4

 levels are maintained. 

B. Calcium balance and vitamin D: Calciterol, the active steroid hormone from 

vitamin D, participate in regulating calcium levels by altering bone resorption, 

gut  Ca

2+

  transport,  and  kidney  reabsorption  of  Ca

2+

.  Vitamin  D  levels  are 

maintained from dietary absorption and from skin synthesis during exposure 


background image

 

 

to  sunlight.  Vitamin  D  is  then  converted  to  calciferol  by  hydroxylation 

reaction in the liver and kidney. If serum Ca

2+

 is below normal range, PTH 

induces  increased  vitamin  D  formation, and  Ca  and  PO

4

  mobilization  from 

bone to maintain normal Ca

2+

 levels. 

 

Bone Disorders: 

1.  Fractures  of  normal  bone  heal  when  callus  formation  occurs,  and  woven 

bone  then  builds up  around  the  fracture site. Inflammatory, reparative, and 

remodeling phases occur in bone during healing so that ossification to mature 

lamellar bone occurs with healing of the fracture callus. 

2.  Vitamin D and PTH abnormalities:  A vitamin D deficiency in childhood 

may cause rickets, or bowing of the soft bones in children, due to abnormal 

bone ossification. Osteomalacia is bone demineralization in adults and can 

be caused by vitamin D deficiency or bone resorption due to high PTH levels. 

Depending  on  the  cause, calcium  and  vitamin  D  supplements  and  reducing 

the  high  PTH  levels  may  help  reverse  the  bone  loss.  However,  vitamin 

supplementation must be monitored since toxic levels of vitamin D can cause 

soft  tissue  and  blood  vessel  deposition  of  calcium  and  phosphorus,  which 

results in problems with blood flow and tissue damage. 

3.  Osteoporosis: it is a gradual loss of bone mass that may occur with aging or 

in postmenopausal women….. [to be continued as assignment in SGL] 

4.  Osteonecrosis: or  called:  aseptic  avascular  necrosis is death  of  bone tissue 

caused  by  trauma,  radiation  injury,  or  emboli  that  block  nutritional  blood 

supply to the bone.  

5.  Bacterial infection: bacterial infection of the bone may be introduced directly 

through wounds and fractures, or during surgical procedures. 


background image

 

 

6.  Cancer: Because of the high blood, flow in bone marrow, cancer metastases, 

especially  from  the  breast,  prostate  or  lung  to  the  bone  can  cause  serious 

osteolytic bone lesions and metastatic tumor growth in the bone itself. 

7.  Disorders  of  unknown  etiology:  Paget’s  disease  is  a  chronic  condition  of 

abnormal  bone  remodeling  with  resorption  of  normal  bone;  lytic  lesions, 

disorganized, excessive bone formation.   

Clinical Correlation 

It  is  good  to  know  about

[

Paget’s  disease  of  bone  or  osteitis  deformans: 

Abnormal  persistence  of  woven  bone  is  a  feature  of  Paget’s  disease.  It  was  first 

described by Sir James Paget in 1877. Paget’s disease of bone is an osteolytic and 

osteosclerotic bone disease of uncertain etiology involving one (monostotic) or more 

bones (polyostotic). The condition affects predominantly males over the age of 50 

years. The bones are weak and there may be deformities. This disease may be due 

to  viral  etiology,  or  it  may  be  the  result  of  hereditary  predispositions  linked  to 

chromosome 18q21-22

]

 

 

 

Joint and joint disorders 

 There are three types of joints: 

1.  Fibrous (e.g. cranial sutures) 

2.  Cartilaginous (e.g. intervertebral disk & epiphysial plates) 

3.  Synovial (e.g. ball and socket joint of hip, hinge joints of the elbow and knee, 

joints of fingers and toes, plane and pivot joints of clavicle and neck) 

  The larger joint are synovial types containing membranous sacs (bursae) with 

synovial fluid to better cushion the larger joint as they are subject to friction 

with movement of the limbs. 


background image

 

 

  The articular discs of hyaline cartilage cover the ends of bones and may be 

renewed by chondrocyte activity in this area. These discs buffer the impact of 

movement in most joints. 

Some joint disorders are: 

1.  Gout: is a joint inflammation condition that results in joint tissue destruction 

and joint pain. 

2.  Rheumatoid  arthritis:  is  an  autoimmune  disease  that  causes  chronic 

destructive inflammation in joints.  

3.  Osteoarthritis  (the  most  common  joint  disease):  destruction  of  articular 

cartilage  in  weight-  bearing  joints  and  fingers.  With  age  or  with  trauma  in 

younger ...[SGL assignment]  

4.  Systemic  Lupus  Erythematous  (SLE):  is  a  chronic  autoimmune 

inflammatory  disease  affecting  joint  tissues  causing  synovitis  (synovial 

membrane inflammation) and polyarthralgia (multiple joints pain). 

5.  Joint injury: traumatic injury may impact joints and limit movement. Major 

problems such as rotator cuff injury may damage and cause instability of the 

glenohumeral joint of the shoulder.   

6.  Bursitis: excessive friction or excess use of joints may causes diffuse deep pain 

from mechanical stress and pressure on areas around the bursae of joints, such as 

that  found  in  “tennis  elbow”.  Reducing  the  inflammation  (sometimes  by 

alternating  cold  and  then  warm  compresses  over  the  joint,  or  injections  of 

corticosteroids into the joints are used) and lowering the stress on the joints may 

attenuate the pain. 

 

  




رفعت المحاضرة من قبل: Abbas Ahmed
المشاهدات: لقد قام عضو واحد فقط و 113 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل