Temporal and spatial activity in mirror segments of mature dog fibulae

Abstract

This investigation was undertaken to determine if the metabolic activity of homotypic segments of dog fibulae could be reliably compared in a thirty day period. Activities analyzed were: cumulative formation, porosity, resorption and apposition. Analyses were performed on contiguous tissue sections using microradiographic and tetracycline techniques. Spatial arrangements of the various activities were analyzed by constructing three dimensional models. The data permitted the following conclusions: 1) The mean differences between dog homotypic fibular segments are much smaller than the mean differences between heterotypic sites. 2) The use of homotypic fibular sites as valid controls should be limited to investigations in which the differences worth detecting are at least greater than 4% (apposition), 2% (resorption), 0.6% (porosity), and 2% (cumulative formation). 3) Of the four parameters measured, porosity was the most constant, showing no significant differences between mirror segments. 4) Lag correlations emphasize the importance of utilizing all available contiguous sections in a given specimen. 5) Physiologic resorption was not exclusive in old bone. 6) The sites of metabolic activity were predominantly found among specific active osteons which were primarily distributed peripherally in a strikingly similar pattern between mirror segments.

Résumé

Cette étude a pour but de déterminer si l'activité métabolique de segments homotypiques de péronés de chien peut être comparée au cours d'une période de trente jours. On a analysé la porosité, la formation simultanée, la résorption et l'apposition. Les examens sont effectués sur des coupes sériées l'aide de la microradiographie et la tétracycline. La distribution dans l'espace de ces divers remaniements est étudiée en construisant des modèles tridimensionnels. Les conclusions suivantes ont pu être tirées: 1. les différences moyennes entre les segments de péronés de chien homotypiques sont moins élevées que les différences moyennes entre les zones hétérotypiques. 2. Le choix de zones homotypiques de péronés comme témoins devrait être limité à des recherches au cours desquelles les différences à mettre en évidence sont plus élevées de 4% pour l'apposition, 2% pour la résorption, 0,6% pour la porosité et 2% pour la formation simultanée. 3. Des quatre paramètres mesurés, la porosité est le plus constant, ne présentant pas de différences significatives entre des segments symétriques. 4. Les corrélations effectuées montrent l'intérêt de l'utilisation de coupes sériées. 5. La résorption physiologique ne s'observe pas exclusivement au niveau de l'os âgé. 6. Les zones d'activité métabolique sont surtout localisées dans certains ostéones, situés surtout en périphérie, et de façon identique au niveau de segments symétriques.

Zusammenfassung

Der Zweck dieser Untersuchung war, zu bestimmen, ob in einem Zeitraum von 30 Tagen ein zuverlässiger Vergleich der metabolischen Aktivität zwischen homotypischen Segmenten von Hundefibulae möglich ist. Folgende Aktivitäten wurden untersucht: kumulative Knochenbildung, Porosität, Resorption und Apposition. Die Untersuchungen erfolgten in benachbarten Gewebeabschnitten mittels mikroradiographischer und Tetrazyklintechnik. Die räumliche Anordnung dieser verschiedenen Aktivitäten wurde durch die Erstellung eines dreidimensionalen Modelles untersucht. Die Ergebnisse erlaubten folgende Schlußfolgerungen: 1. die durchschnittlichen Unterschiede zwischen homotypischen Hundefibulasegmenten sind viel kleiner als diejenigen zwischen heterotypischen Segmenten; 2. die Verwendung von homotypischen Fibulasegmenten als zuverlässige Kontrollen sollte auf die Untersuchungen beschränkt werden, bei welchen die Unterschiede mindestens über 4% (Apposition), 2% (Resorption), 0,6% (Porosität) und 2% (kumulative Knochenbildung) liegen; 3. von den vier gemessenen Parametern war die Porosität am konstantesten; es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Spiegelsegmenten; 4. zeitliche Korrelationen betonen die Wichtigkeit, alle zugänglichen benachbarten Abschnitte in einer einzelnen Fibula zu verwenden; 5. physiologische Resorption erfolgte nicht nur in alten Knochen; 6. die Zentren metabolischer Aktivität wurden hauptsächlich in spezifisch aktiven Osteonen gefunden, welche vor allem in der Peripherie verteilt waren und zwar in einer auffallend zwischen Spiegelsegmenten übereinstimmenden Anordnung.