Crystalline changes in avian bone related to the reproductive cycle

Abstract

This is an X-ray diffraction study of the changes in the proportional amounts of the amorphous and apatitic calcium phosphate phases in pigeon femur during the egg-laying cycle. The medullary portion of pigeon femur is completely resorbed in the reproductive cycle. In this process the portion of bone which is higher in amorphous calcium phosphate is resorbed before the crystal-rich portion. Thus, bone with a higher amorphous content is more metabolically active than more crystalline bone. Finally, medullary bone which can be produced in male pigeons by estrogen treatment was found by X-ray diffraction to resemble female medullary bone at the beginning of the reproductive cycle.

Résumé

Une étude de diffraction aux rayons X, au cours du cycle de ponte d'oeufs de pigeon, a été entreprise pour évaluer les modifications de la proportion entre les phases de phosphate de calcium amorphe et apatitique. La partie médullaire du fémur de pigeon est totalement résorbée au cours du cycle de reproduction. Au cours de ce processus, l'os contenant plus de phosphate de calcium amorphe est résorbé avant celui qui est riche en cristaux. Ainsi l'os à contenu amorphe plus élevé est métaboliquement plus actif que l'os riche en cristaux. L'os médullaire qui peut être induit chez le pigeon mâle par traitement aux oestrogènes, ressemble, au point de vue diffraction aux rayons X, à l'os médullaire des femelles au début du cycle de reproduction.

Zusammenfassung

Mittels Röntgen-Diffraktion wurden die Veränderungen in den prozentualen Mengen der amorphen und der kristallinen Calciumphosphat-Phasen im Femur der Taube während des Eierlegens untersucht. Der medulläre Teil des Taubenfemur wird während des Fortpflanzungscyclus vollständig resorbiert. Dabei wird der Teil des Knochens, der mehr amorphes Calciumphosphat enthält, vor dem kristallreichen Teil resorbiert. Daraus folgt, daß der Stoffwechsel des Knochens mit höherem amorphem Gehalt aktiver ist als derjenige des Knochens mit höherem kristallinem Gehalt. Weiter konnte mittels Röntgendiffraktion festgestellt werden, daß der medulläre Knochen, welcher in männlichen Tauben durch Oestrogenbehandlung erzeugt werden kann, dem weiblichen medullären Knochen am Anfang des Fortpflanzungscyclus gleicht.