Tvorba rohoviny a jej vlastnosti
Konské kopyto je vynikajúcim príkladom inžinierskych schopností Matky Prírody, pokiaľ vezmeme do úvahy akú váhu nesie a s akými mechanickými vplyvmi sa musí pomerne malý komplex štruktúr vysporiadať. Konské kopytá zohrávajú kľúčovú úlohu v schopnosti prežitia a fungovania. Bez pevných, zdravých kopýt niet koňa, preto je pochopenie ich anatómie a mechanizmu veľmi dôležité.
Niečo z anatómie sme si načrtli už v predchádzajúcich článkoch, teraz nadviažeme ďalšou tématikou trochu viac do hĺbky a to, ako vlastne rohovina vzniká. Pre zopakovanie prikladám už známy obrázok:
Stručne popísané, ktoré časti škáry sa podieľajú na výžive a tvorbe konkrétnych častí rohovinového puzdra.
KOPYTNÁ STENA
Skladá sa z 3 vrstiev: vnútorná, stredná a vonkajšia.
Vonkajšiu vrstvu produkuje škára obruby.
Strednú, najpevnejšiu a najhrubšiu vrstvu vytvára škára korunky. Zranenie v oblasti korunky môže narušiť správny rast kopyta.
Vnútorná vrstva kopytnej steny je tvorená škárou steny v podobe rohovinových lístkov, ktoré s lístkami škáry do seba zapadajú ako listy knihy (alebo “suchý zips”). Naspodku kopyta je táto vrstva viditeľná v podobe bielej čiary.
Za mesiac narastie približne 8-10 mm rohoviny. Vzhľadom na biomechaniku pohybu, rôzny stupeň opotrebovania jednotlivých častí kopytnej steny a rôznu rýchlosť odrastania úsekov kopyta treba rôzne dlhý čas na obnovenie kopytnej steny v plnej hrúbke. Predná časť rohovej steny odrastá 8-16 mesiacov, postranné časti 6-10 mesiacov a pätky 4-6 mesiacov.
Takisto varíruje hrúbka kopytnej steny. Na predných končatinách je vpredu hrubšia, na zadných končatinách má viac uniformnú hrúbku.
1 - škára obruby
2 - škára korunky
3 - rohovinové lístky a rohovinové rúrky
4 - rohovina
5 - škára steny
Rohovinové rúrky kopytnej steny majú na svojom priereze rôzny tvar. Rúrky vnútornej vrstvy sú na priereze okrúhle a smerom von sa “splošťujú” a prierez je priečne oválny. Zrohovatené bunky vonkajšej a strednej vrstvy sú naskladané ako šupky cibule a sú odolné voči tlaku smerujúcemu z von dovnútra. Zrohovatené bunky vnútornej vrstvy sú vretenovité a usporiadané pozdĺžne, lepšie odolávajú tlaku, ktorý pôsobí zhora alebo zdola (ako tlmiče auta). Tento rozdiel v tvare buniek medzi vnútornou a strednou vrstvou kopytnej steny indikuje najpravdepodobnejšie miesto vzniku trhlín (“duté steny”).
CHODIDLO
Chodidlo produkuje škára chodidla. Na rozdiel od kopytnej steny sa rohovina chodidla časom drolí a odlupuje (anglicky callus), čím sa zachováva prirodzená obmena starej rohoviny a udržiava sa kopytná klenba.
STRELKA
Strelku produkuje škára strelky. Jej úlohou je tlmiť nárazy pri dopade kopyta a podporovať cirkuláciu krvi (funkčné bosé kopyto je ako “pumpa”). Papily strelkovej škáry sú pomerne krátke a masívne. Rohovinové rúrky kopytnej strelky sa vyznačujú veľmi pružnou až gumovitou štruktúrou.
TVORBA ROHOVINY
Rohovina je tvorená vrstvou epidermálnych buniek, ktoré vyrastajú zo zárodočnej vrstvy na povrchu a medzi papilami lístkovitej časti škáry. Škára je nahusto pokrytá primárnymi (600/kopyto) a sekundárnymi (100-200/primárnu papilu) papilami.
Kopytná rohovina sa skladá sa z:
l Rohovinových rúrok (tubulov) - vrstvy epidermálnych buniek tvorené na vrcholoch papíl odtláčajú staršie vrstvy ďalej od škáry vo forme rúrok
l Medzirúrkovej rohoviny - vrstvy epidermálnych buniek tvorené medzi papilami
l Medzibunkovej hmoty (matrix) - “tmel” tvorený epidermálnymi bunkami , v ktorom sa tieto bunky rohoviny nachádzajú
Takto odtlačené vrstvy buniek už nemôžu brať z krvi výživu, odumierajú, schnú, tvrdnú a menia sa na pružnú hmotu - rohovinu. Rohovina je tvorená delením epidermálnych buniek, ktoré sú vyživovavé bohato krvenou škárou. Vrstvy epidermálnych buniek sú teda vytláčané od škáry smerom von na povrch rohovinového puzdra počas čoho odumierajú a prechádzajú procesmi.
PROCES KERATINIZÁCIE: Počas svojho vývoja epidermálne bunky tvoria bielkovinu keratín, ktorý ostáva v ich vnútri a medzibunkovú hmotu matrix. Syntéza beží, kým sa epidermálne bunky nachádzajú vo svojej zárodočnej vrstve a končí, keď odrastú a uhynú na povrchu papíl.
PROCES DIFERENCIÁCIE: Pre kvalitu epidermálneho tkaniva je dôležitá rovnováha medzi vznikom a fyziologickým odumieraním epidermálnych buniek. Doba medzi tým sa volá diferenciácia.
PROCES KORNIFIKÁCIE: Po odumrení sa bunky (na rozdiel od pokožky) neodlupujú a neodpadávajú v šupinkách, ale ostávajú pohromade a vytvárajú rohovinový útvar.
SYNTÉZA V EPIDERMÁLNYCH BUNKÁCH
Ako sme už spomínali, živé epidermálne bunky tvoria 2 nepostrádateľné zložky rohoviny: keratín a matrix.
KERATÍN je proteín. Ostáva vo vnútri epidermálnych buniek. Sú známe 2 typy keratínu: “vláknitý” a “spájajúci vlákna”. Ten, ktorý spája vlákna je bohatý na sírnu aminokyselinu cystín (svojimi disulfidickými mostíkmi spevňujú vlánka keratínu do dlhých jednotiek). To, akým spôsobom je keratín v rohovine viazaný vytvára štrukturálne rozdiely, napríklad medzi kopytnou stenou a strelkou. Vlastnosti keratínu a jeho spojov tiež ovplyvňuje stupeň hydratácie vzniknutej rohoviny (viac v inom článku).
MATRIX je substancia zložená z glykoproteínov a zlúčenín lipidov (fosfolipidy, glykolipidy, acylglykosilceramidy). Z epidermálnych buniek putuje von exocytózou. Tento “tmel” pevne drží pohromade keratinizované epidermálne bunky a dodáva rohovine mechanickú stabilitu. Pokiaľ je tvorba matrixu narušená, rohovinové bunky sa ľahko uvoľňujú a zhoršuje sa kvalita rohoviny (tzv. krehké/lámavé kopytá).
KVALITA ROHOVINY
Biomechanické vlastnosti rohoviny, ako sú tvrdosť a pružnosť, sú dané jej štruktúrou, ktorá vzniká počas procesu keratinizácie a kornifikácie. Vplyvy na kvalitu rohoviny môžme rozdeliť na:
l Štrukturálne (vnútorné = primárne)
Keratinizácia je značne ovplyvnená prísunom živín a kyslíka (prekrvenie) do epidermálnych buniek. Všetko, čo naruší keratinizáciu naruší aj štruktúru a s ňou aj kvalitu rohoviny. Takisto záleží aj na štruktúre, zložení a množstve medzibunkového matrixu a na usporiadaní tubulov a medzirúrkovej rohoviny.
l Vplyvy prostredia (vonkajšie = sekundárne)
Patria sem všetky atribúty, ktoré zasahujú do už vzniknutej rohoviny, a to z vonkajšieho prostredia. Od ustajnenia, cez stupeň hydratácie až po rôzne chemikálie a mikroorganizmy. Tak ako prostredie sa preto aj kvalita rohoviny neustále mení.
Medzi hlavné faktory podmieňujúce rast dobrej rohoviny patrí pohyb (biomechanická funkcia kopyta ako obehovej “pumpy” - zabezpečenie prísunu živín do aktívnej epidermálnej vrstvy), pravidelné ošetrovanie a správne korektúry. Dlhé státie, práca na mäkkom podloží, ale aj gravidita, spomaľujú rast rohoviny a ovplyvňujú jej kvalitu.
Výživa (napríklad dopĺňanie vitamínov a minerálov) sa zaraďuje medzi primárny aj sekundárny vplyv - ovplyvňuje proces keratinizácie (primárny vplyv), ale dá sa regulovať (sekundárny vplyv).