التركيب والتركيب الكيميائي للعظام

تحتل العظام مكانة محددة في جسم الإنسان. وكأي عضو آخر، تتكون العظام من أنواع مختلفة من الأنسجة، وأهمها النسيج العظمي، وهو نوع من الأنسجة الضامة.

للعظام بنية وتركيب كيميائي معقدان. في الكائن الحي، يحتوي عظم الشخص البالغ على ما يصل إلى 50% ماء، و28.15% مواد عضوية، و21.85% مواد غير عضوية. تتمثل المواد غير العضوية في مركبات الكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم وعناصر أخرى. يتكون العظم المهضوم من ثلث مواد عضوية تُسمى "العظم"، وثلثي مواد غير عضوية.

تُضمن قوة العظام الوحدة الفيزيائية والكيميائية للمواد العضوية وغير العضوية وخصائص بنيتها. يضمن غلبة المواد العضوية مرونةً ومرونةً كبيرتين للعظام. مع زيادة نسبة المركبات غير العضوية (في الشيخوخة، مع بعض الأمراض)، تصبح العظام هشةً وضعيفة. تختلف نسبة المواد غير العضوية في تركيب العظام من شخص لآخر. حتى لدى الشخص نفسه، تتغير هذه النسبة طوال حياته، وتعتمد على الخصائص الغذائية، والنشاط المهني، والوراثة، والظروف البيئية، وغيرها.

تتكون معظم عظام البالغين من نسيج عظمي صفائحي. يُشكل هذا النسيج مادةً إسفنجيةً مُتماسكة، يعتمد توزيعها على الأحمال الوظيفية على العظم.

تُشكّل المادة المُدمَجة (substantia compacta) للعظم أجسام العظام الأنبوبية، وتُغطي مشاشها من الخارج على شكل صفيحة رقيقة، بالإضافة إلى عظام إسفنجية ومسطحة مصنوعة من مادة إسفنجية. تُخترق المادة المُدمَجة للعظم عبر قنوات دقيقة تمر عبرها الأوعية الدموية والألياف العصبية. تقع بعض هذه القنوات بشكل رئيسي موازية لسطح العظم (القنوات المركزية، أو قنوات هافيرسية)، بينما تنفتح أخرى على سطح العظم كفتحات مُغذية (ثقوب التغذية)، والتي من خلالها تخترق الشرايين والأعصاب سمك العظم، وتخرج منها الأوردة.

تتكون جدران القنوات المركزية (الهافيرسية) من صفائح متحدة المركز، يتراوح سمكها بين 4 و15 ميكرومترًا، وكأنها مُدمجة في بعضها البعض. يوجد حول كل قناة من 4 إلى 20 صفيحة عظمية. تُسمى القناة المركزية، مع الصفائح المحيطة بها، العظمون (النظام الهافيرسي). العظمون هو وحدة هيكلية ووظيفية للمادة المدمجة للعظم. تمتلئ الفراغات بين العظمون بصفائح مُقحمة. تتكون الطبقة الخارجية للمادة المدمجة من الصفائح المحيطة الخارجية، وهي نتاج وظيفة تكوين العظم في السمحاق. أما الطبقة الداخلية، التي تُحدد تجويف نخاع العظم، فتُمثلها الصفائح المحيطة الداخلية، المكونة من الخلايا المكونة للعظم في باطن العظم.

تشبه المادة الإسفنجية (التربيقية) للعظم (المادة الإسفنجية) الإسفنج، وهي مكونة من صفائح عظمية (عوارض) تتخللها خلايا. يتحدد موقع وحجم عوارض العظم بناءً على الأحمال التي يتعرض لها العظم على شكل شد وضغط. تُسمى الخطوط المقابلة لاتجاه عوارض العظم بمنحنيات الضغط والشد. يساعد وضع عوارض العظم بزاوية على بعضها البعض على نقل الضغط (الشد العضلي) بالتساوي إلى العظم. يمنح هذا التصميم العظم قوة مع أقل استهلاك لمادة العظم.

العظم بأكمله، باستثناء أسطحه المفصلية، مغطى بغشاء نسيج ضام يُسمى السمحاق. يندمج السمحاق بقوة مع العظم بفضل ألياف النسيج الضام الثاقبة (الشاربي) التي تخترق العظم بعمق. يتكون السمحاق من طبقتين. تتكون الطبقة الخارجية الليفية من ألياف الكولاجين التي تمنح السمحاق قوة خاصة. تمر الأوعية الدموية والأعصاب من خلالها. أما الطبقة الداخلية فهي طبقة النمو والكامبيال. وهي ملاصقة مباشرة للسطح الخارجي للعظم، وتحتوي على خلايا عظمية، مما يُساعد على نمو العظم وتجدده بعد الإصابة. وبالتالي، لا يقتصر دور السمحاق على الحماية والتغذية فحسب، بل يشمل أيضًا تكوين العظام.

من الداخل، من جانب تجاويف نخاع العظم، يُغطى العظم بطبقة داخلية. هذه الطبقة، على شكل صفيحة رقيقة، تُلصق بإحكام بالسطح الداخلي للعظم، كما تؤدي وظيفة تكوين العظم.

تتميز العظام بمرونة ملحوظة. فهي تُعاد بنائها بسهولة تحت تأثير التدريب والنشاط البدني، ويتجلى ذلك في زيادة أو نقصان عدد العظمونيات، وتغير في سمك الصفائح العظمية المكونة من مواد مضغوطة وإسفنجية. يُفضل ممارسة نشاط بدني معتدل ومنتظم لتحقيق نمو مثالي للعظام. يُسهم نمط الحياة الخامل وقلة النشاط البدني في إضعاف العظام وترققها. تكتسب العظام بنية خلوية كبيرة، وقد تذوب جزئيًا (امتصاص العظام، هشاشة العظام). كما تؤثر المهنة على طبيعة بنية العظام. بالإضافة إلى العوامل البيئية، تلعب العوامل الوراثية والجنسية دورًا مهمًا.

تعود مرونة أنسجة العظام وإعادة هيكلتها النشطة إلى تكوين خلايا عظمية جديدة، وهي مادة بين خلوية، على خلفية تدمير (امتصاص) أنسجة العظام الموجودة. ويضمن نشاط الخلايا الناقضة للعظم عملية الامتصاص. وتتشكل عوارض عظمية جديدة، وعظمونات عظمية جديدة، مكان العظم المدمر.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]