العظام: كل ما تريد أن تعرفه
العظام هي أكثر من مجرد سقالات تحافظ على تماسك الجسم. تأتي العظام بجميع الأشكال والأحجام ولها العديد من الأدوار. في هذه المقالة ، نشرح وظيفتها ، ومكوناتها ، وأنواع الخلايا المعنية.
على الرغم من الانطباعات الأولى ، فإن العظام هي أنسجة حية ونشطة يتم إعادة تشكيلها باستمرار.
العظام لها وظائف عديدة. إنها تدعم الجسم هيكليًا ، وتحمي أعضائنا الحيوية ، وتسمح لنا بالتحرك. كما أنها توفر بيئة لنخاع العظام ، حيث يتم تكوين خلايا الدم ، وتعمل كمنطقة تخزين للمعادن ، وخاصة الكالسيوم.
عند الولادة ، لدينا حوالي 270 عظمة طرية. وبينما ننمو ، فإن بعض هذه الأشياء تندمج. بمجرد بلوغنا سن الرشد ، يصبح لدينا 206 عظمة.
أكبر عظمة في جسم الإنسان هي عظم الفخذ أو عظم الفخذ ، وأصغرها هي عظم الركاب في الأذن الوسطى ، والتي يبلغ طولها 3 ملم فقط.
تتكون العظام في الغالب من بروتين الكولاجين الذي يشكل هيكلًا ناعمًا. فوسفات الكالسيوم المعدني يقوي هذا الهيكل ويعطيه القوة. أكثر من 99 في المائة من الكالسيوم في الجسم موجود في عظامنا وأسناننا.
العظام لها بنية داخلية تشبه قرص العسل ، مما يجعلها صلبة وخفيفة الوزن نسبيًا.
هيكل العظام
تتكون العظام من نوعين من الأنسجة:
1. عظم مدمج (قشري): طبقة خارجية صلبة كثيفة وقوية ومتينة. تشكل حوالي 80 بالمائة من كتلة عظام البالغين.
2. عظم إسفنجي (تربيقي أو إسفنجي): يتكون من شبكة من الترابيق أو الهياكل الشبيهة بالقضيب. إنه أخف وأقل كثافة وأكثر مرونة من العظام المدمجة.
يوجد أيضًا في العظام:
- بانيات العظم والخلايا العظمية المسؤولة عن تكوين العظام
- الخلايا الآكلة للعظام أو خلايا امتصاص العظام
- osteoid ، مزيج من الكولاجين والبروتينات الأخرى
- أملاح معدنية غير عضوية داخل المصفوفة
- الأعصاب والأوعية الدموية
- نخاع العظم
- غضروف
- الأغشية ، بما في ذلك بطانة العظم والسمحاق
يوجد أدناه خريطة ثلاثية الأبعاد للنظام الهيكلي. انقر للاستكشاف.
خلايا العظام
العظام ليست نسيجًا ثابتًا ولكنها تحتاج إلى صيانتها وإعادة تشكيلها باستمرار. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا تشارك في هذه العملية.
بانيات العظم: هذه مسؤولة عن صنع عظام جديدة وإصلاح العظام القديمة. تنتج بانيات العظم مزيجًا بروتينيًا يسمى osteoid ، يتم تمعدنه ويصبح عظمًا. كما أنهم يصنعون الهرمونات ، بما في ذلك البروستاجلاندين.
الخلايا العظمية: هي بانيات العظم غير النشطة التي أصبحت محاصرة في العظم الذي قاموا بإنشائه. أنها تحافظ على اتصالات مع الخلايا العظمية الأخرى وبانيات العظم. هم مهمون للتواصل داخل أنسجة العظام.
ناقضات العظم: هي خلايا كبيرة بها أكثر من نواة. وظيفتهم هي تكسير العظام. يطلقون الإنزيمات والأحماض لإذابة المعادن في العظام وهضمها. هذه العملية تسمى الارتشاف. تساعد ناقضات العظم في إعادة تشكيل العظام المصابة وإنشاء مسارات للأعصاب والأوعية الدموية لتنتقل من خلالها.
نخاع العظم
يوجد نخاع العظم في جميع العظام تقريبًا حيث يوجد عظم إسفنجي.
النخاع مسؤول عن إنتاج حوالي مليوني خلية دم حمراء كل ثانية. كما أنه ينتج الخلايا الليمفاوية أو خلايا الدم البيضاء المشاركة في الاستجابة المناعية.
المصفوفة خارج الخلية
العظام هي في الأساس خلايا حية مدمجة في مصفوفة عضوية معدنية. تتكون هذه المصفوفة خارج الخلية من:
المكونات العضوية ، وهي في الغالب من النوع الأول من الكولاجين.
المكونات غير العضوية ، بما في ذلك هيدروكسيباتيت وأملاح أخرى ، مثل الكالسيوم والفوسفات.
يمنح الكولاجين العظام قوة شدها ، أي مقاومة التمزق. يعطي هيدروكسيباتيت العظام قوة ضغط أو مقاومة للضغط.
ماذا تفعل العظام؟
تؤدي العظام وظائف حيوية عديدة:
تؤدي العظام وظائف حيوية عديدة:
ميكانيكي
توفر العظام إطارًا لدعم الجسم. ترتبط العضلات والأوتار والأربطة بالعظام. بدون تثبيت العظام ، لا تستطيع العضلات تحريك الجسم.
تحمي بعض العظام أعضاء الجسم الداخلية. على سبيل المثال ، تحمي الجمجمة الدماغ ، وتحمي الأضلاع القلب والرئتين.
تركيب
ينتج العظم الإسفنجي خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية وخلايا الدم البيضاء. أيضا ، يتم تدمير خلايا الدم الحمراء المعيبة والقديمة في نخاع العظام.
الأيض
رصيد الصورة: سبيرتازو
تخزين المعادن: تعمل العظام كاحتياطي للمعادن ، وخاصة الكالسيوم والفوسفور.
كما أنها تخزن بعض عوامل النمو ، مثل عامل النمو الشبيه بالأنسولين.
تخزين الدهون: يمكن تخزين الأحماض الدهنية في الأنسجة الدهنية لنخاع العظام.
توازن الأس الهيدروجيني: يمكن للعظام إطلاق أو امتصاص الأملاح القلوية ، مما يساعد الدم على البقاء عند مستوى الرقم الهيدروجيني المناسب.
إزالة السموم: يمكن للعظام أن تمتص المعادن الثقيلة والعناصر السامة الأخرى من الدم.
وظيفة الغدد الصماء: تفرز العظام هرمونات تعمل على الكلى وتؤثر على تنظيم السكر في الدم وترسب الدهون.
توازن الكالسيوم: يمكن للعظام أن ترفع أو تنقص الكالسيوم في الدم عن طريق تكوين العظام ، أو تكسيرها في عملية تسمى الارتشاف.
أنواع العظام
يوجد خمسة أنواع من العظام في جسم الإنسان:
العظام الطويلة: هي في الغالب عظام مضغوطة مع نخاع صغير وتشمل معظم العظام في الأطراف. تميل هذه العظام إلى دعم الوزن والمساعدة في الحركة.
عظام قصيرة: طبقة رقيقة فقط من العظم المضغوط ، وتشمل عظام الرسغ والكاحل.
العظام المسطحة: عادة تكون العظام رفيعة ومنحنية. تتكون من طبقتين خارجيتين من العظم المضغوط وطبقة داخلية من العظم الإسفنجي. تشمل العظام المسطحة معظم عظام الجمجمة والقص أو عظم الصدر. تميل إلى أن يكون لها دور وقائي.
عظام السمسمانية: وهي جزء لا يتجزأ من الأوتار ، مثل الرضفة أو الرضفة. أنها تحمي الأوتار من التآكل والإجهاد.
العظام غير المنتظمة: كما يوحي اسمها ، هذه عظام لا تتناسب مع الفئات الأربع الأولى وهي شكل غير عادي. وتشمل عظام العمود الفقري والحوض. غالبًا ما يقومون بحماية الأعضاء أو الأنسجة.
تنقسم عظام الهيكل العظمي إلى مجموعتين:
الهيكل العظمي الزائدي - عظام الأطراف والكتفين وحزام الحوض.
الهيكل العظمي المحوري - عظام الجمجمة والعمود الفقري والقفص الصدري.
إعادة تشكيل العظام
يتم دائمًا إعادة تشكيل العظام. هذه عملية من جزأين:
1. الارتشاف عند انهيار ناقضات العظم وإزالة العظام.
2. التكوين عندما يتم وضع نسيج عظمي جديد.
يُقدَّر أن 10 بالمائة من الهيكل العظمي لشخص بالغ يتم استبداله كل عام.
تسمح إعادة البناء للجسم بإصلاح الأجزاء التالفة وإعادة تشكيل الهيكل العظمي أثناء النمو وتنظيم مستويات الكالسيوم.
إذا تعرض جزء واحد من الهيكل العظمي لضغط متزايد بمرور الوقت ، على سبيل المثال ، أثناء ممارسة الرياضة أو التمرين ، فإن أجزاء العظام التي تتعرض لضغط أكبر ستصبح أكثر سمكًا استجابةً لذلك.
تخضع عملية إعادة البناء لسيطرة العديد من الهرمونات ، بما في ذلك هرمون الغدة الجار درقية ، والكالسيتونين ، وفيتامين د ، والإستروجين عند النساء ، والتستوستيرون لدى الرجال.
ما هو هشاشة العظام؟
هشاشة العظام هي مرض عظمي يحدث فيه انخفاض في كثافة المعادن في العظام. هذا يزيد من خطر حدوث الكسور. ترقق العظام أكثر شيوعًا عند النساء بعد انقطاع الطمث. ومع ذلك ، يمكن أن يحدث في النساء والرجال قبل انقطاع الطمث.
تحدث هشاشة العظام إما عند إزالة العظام أو ارتشافها بسرعة كبيرة ، أو عندما تتشكل عظام جديدة ببطء شديد ، أو لكلا السببين. يمكن أن يحدث بسبب نقص الكالسيوم أو نقص فيتامين (د) أو الإفراط في تناول الكحول أو تدخين التبغ.
شيء صغير
على الرغم من أن العظام تحظى باهتمام أقل من أجزاء الجسم الأخرى ، إلا أنها أكثر من مجرد سقالة واقية يُبنى عليها جسم الإنسان.
تحافظ العظام أيضًا على مستويات مناسبة للعديد من المركبات وتنظم المسارات الهرمونية. العظام هي أبطال مجهولون في علم التشريح.
