Bens styrka: Sammansättning, cellulär dynamik och ombyggnad

Ben är ett kompositmaterial som kombinerar draghållfasthet (från protein) och tryckhållfasthet (från mineral).

Sammansättning

Organisk matrix (30% vikt, ~50% volym): Typ I kollegen (90%), icke-kollagena proteiner (osteokalcin, osteonektin, proteoglykaner). Ger flexibilitet, seghet och en gerüst för mineralisering.
Anorganiskt mineral (70% vikt): Primärt hydroxyapatit [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂], en kalciumfosfatkristall. Ger hårdhet, styvhet och fungerar som mineralreserv.
Vatten (10–20%): Bundet och fritt; underlättar jonutbyte.

Benceller & ombyggnadscykel

Celltyp	Ursprung	Funktion	Lokalisation
Osteoblast	Mesenkymala stamceller	Syntetiserar och utsöndrar osteoide (kollegen + grundsubstans); reglerar mineralisering; blir osteocyter eller ytceller	Benyta (endosteum, periosteum)
Osteocyt	Mogna osteoblast inbäddade i matrix	Mekanosensorer; orkestrerar ombyggnad via signalering (sklerostin, RANKL); upprätthåller matrix; kommunicerar via kanalikuli (gap junctions)	Inuti lakunor i mineraliserad matrix
Osteoklast	Hematopoietisk (monocyt/makrofaglinje)	Resorberar ben: utsöndrar HCl (försurnar) och katapsin K (nedbryter kollegen). Flerkärniga, mycket rynkande kant.	Resorptionsgropor (Howships lakunor) på benyta
Benytceller	Inaktiva osteoblast	Skyddar benyta; reglerar jonflöde; kan reaktiveras	Kviescenta benytor

Ombyggnad (BMU – Basic Multicellular Unit)

Aktivering: Signaler (mikroskada, hormonell, mekanisk) rekryterar osteoklastprecursorer.
Resorption: Osteoklaster utgräver en skärkon (~2–3 veckor).
Omvändning: Monocyter rensar avfall; pre-osteoblast rekryteras.
Bildning: Osteoblast lägger ner osteoide, som sedan mineraliseras (~3–4 månader).
Kviescens: Ytceller täcker den nya ytan.

Denna kontinuerliga omsättning (ungefär 10% av skelettet per år) reparerar mikroskador, anpassar sig till mekaniska belastningar och upprätthåller kalciumhomeostas.

Brutna ben