مصفوفة العظام: ما هي ، مكوناتها وخصائصها

العظام هي أعضاء صلبة تشكل الهيكل الداخلي للحيوانات الفقارية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في توفير الحماية للكائنات الحية ، والقدرة على الحركة ، والدعم ، والإنتاج خلايا الدم (تكون الدم) وتخزين وإطلاق المعادن بناءً على المتطلبات الفسيولوجية لـ الكائن الحي.

تشكل مجموعة العظام لدى البشر ، جنبًا إلى جنب مع العضلات والأوتار ، ما نعرفه باسم "الجهاز الحركي". تنقبض العضلات المخططة حسب الرغبة بناءً على توجيهات الدماغ ، وكما أنها مرتبطة بـ العظام ، بمثابة رافعة لتنفيذ الحركات التي نريد القيام بها في أي وقت حجر النرد.

البشر لديهم ما مجموعه 206 عظام. 80 منهم جزء من الهيكل العظمي المحوري ، المحور المركزي للجسم ، و 126 يشكلون أطرافنا. إلى جانب علم العظام الأساسي الذي تم استكشافه بالفعل في مناسبات أخرى ، نقدم لك اليوم قسمًا من الأنسجة للعظام ذا أهمية كبيرة على المستوى التشريحي والسريري: تعرف كل شيء عن مصفوفة العظام.

• مقالات لها صلة: "أهم 4 أمراض تصيب الهيكل العظمي"

العموميات في أنسجة العظام

تعطي أنسجة العظام ، جنبًا إلى جنب مع نخاع العظام والأنسجة الضامة الأخرى ، بنية ووظيفة العظام.. من جانبه ، يُعرَّف هذا بأنه تنظيم نسيج ذو طبيعة مرتبطة يتكون من خلايا وعناصر متكلسة غير حية ، والتي تشكل ما نعرفه باسم مصفوفة العظام خارج الخلية.

نظرًا لأننا نراها صلبة ومقاومة ، فإننا نعتقد أن العظام صلبة من الناحية الفسيولوجية ولا تخضع للتغييرات بمرور الوقت: لا شيء أبعد عن الحقيقة. أنسجة العظام صلبة ، ولكنها أيضًا بلاستيكية للغاية ، حيث تُظهر عملية التمثيل الغذائي ارتشاف وإصلاح معقد للغاية بوساطة الأيونات والخلايا والهرمونات والبروتينات والعوامل الغذائية. هناك حالات تكون فيها الإصابات والصدمات شديدة للغاية بحيث لا يمكن إصلاح العظام ، ولكن في معظم الحالات ، يمكن استبدال أنسجة العظام بعد حدوث كسر.

تتكون أنسجة العظام من 2٪ من الخلايا و 98٪ من المواد خارج الخلوية، وهذا هو ، مصفوفة العظام. على الرغم من أننا سنخصص بعض الملاحظات النهائية لمعرفة خلايا العظام ، إلا أننا نركز هذه المرة على ما يحيط بها.

ما هي مصفوفة العظام؟

مصفوفة العظام إنه المكون المميز للعظم ، لأنه يمنحه صفاته التشريحية والفسيولوجية. يتكون من 65-70٪ أملاح غير عضوية (معادن) و 30-35٪ من المواد العضوية. نخبرك بخصائص كلا العنصرين في الأسطر التالية.

1. جزء غير عضوي

الجزء المعدني من المصفوفة هو ما يعطي العظام القدرة على التخزين والمقاومة والحماية. تتكون المادة غير العضوية المتضمنة في هذا القسم من رواسب فوسفات الكالسيوم، على شكل مادة تعرف باسم هيدروكسيباتيت. يبلغ طول بلورات الأباتيت حوالي 40 نانومتر وتتشكل مثل منشور سداسي ، غالبًا مع تطور كبير على وجوه الهرم. كما تعلم بالفعل ، لديهم لون أبيض مائل للصفرة.

كما قلنا سابقًا ، تمثل المصفوفة غير العضوية حوالي 70٪ من الوزن الجاف للعظام. يتم تخزين 99٪ من الكالسيوم و 85٪ من الفوسفور و 40-60٪ من الصوديوم والمغنيسيوم الذي يحتاجه الجسم بالكامل في هيكلنا العظمي. دون الذهاب أبعد من ذلك ، بفضل عظامنا ، "يخزن" البشر بداخلنا 1-1.2 كجم من الكالسيوم النقي. هذا المعدن ضروري لتقلص العضلات ، ونقل الإشارات العصبية ، وامتصاص فيتامين ب 12 ، وتحفيز الإفرازات الهرمونية وأكثر من ذلك بكثير.

• قد تكون مهتمًا بـ: "أنواع الخلايا الرئيسية في جسم الإنسان"

2. جزء عضوي

تشكل 30٪ من مصفوفة العظام ، تقريباً. يتم تمثيل هذا القسم العضوي بشكل أساسي بالبروتينات ، وبشكل أكثر تحديدًا ، بواسطة أنواع مختلفة من الكولاجين. الكولاجين من النوع الأول هو الأكثر تواجدًا (95٪ من إجمالي الجزء العضوي) ، ولكن لوحظ أيضًا آثار من النوع الرابع من الكولاجين (5٪) ، وأحيانًا النوع الثالث. اعتمادًا على اتجاه ألياف الكولاجين ، يمكن أن تكون مصفوفة العظام صفائحية وغير رقائقية وعظمية أو رقائقية متحدة المركز.

بالإضافة إلى الكولاجين ، نجد أيضًا بروتينات أخرى في الجزء العضوي من مصفوفة العظام ، وإن كانت بنسبة أقل بكثير. فيما يلي قائمة بأهمها:

• Osteocalcin: بروتين ذو طبيعة هرمونية (هرمون) يرتبط وجوده في الدم بمعامل تكوين العظام.
• Osteonectin: بروتين فسفوري يتفاعل مع الكولاجين والأملاح غير العضوية في مصفوفة العظام.
• الثرومبوسبوندين: بروتين إفرازي ذو قدرات مضادة لتكوّن الأوعية ، أي أنه يمنع تكوين أوعية دموية جديدة من الأوعية الموجودة.
• الفوسفاتيز القلوي: المسؤول عن عملية نزع الفسفرة على المستوى الجزيئي.

الجزء الخلوي من العظم

نترك مصفوفة العظام لتسمية بإيجاز 2٪ من المادة الخلوية التي تتكون منها أنسجة العظام. أولاً لدينا خلايا osteoprogenitor، والتي تتمايز ، أثناء تطورها ، إلى أجسام خلوية أخرى مفيدة لإنتاج العظام.

ذات أهمية كبيرة أيضا بانيات العظم ، الخلايا العظمية المسؤولة عن إفراز مصفوفة العظام التي وصفناها للتو. إنها قادرة على تصنيع بلورات هيدروكسيباتيت ، كما قلنا بالفعل ، تتكون من الكالسيوم والفوسفات. من الغريب معرفة أن بانيات العظم ، مثل أي نوع آخر من الخلايا تقريبًا ، تحافظ على القدرة على تكرار نفسها أنفسهم ، لكن هذا غير ممكن بمرور الوقت لأنهم "محبوسون" في المصفوفة الصلبة التي هم أنفسهم تركيب.

تلعب الخلايا العظمية دورًا هنا ، حيث تمثل أكثر من 90٪ من الخلايا في أنسجة العظام.. تتشكل من بانيات العظم (والتي بدورها مشتقة من خلايا osteoprogenitor) وعملها يتكون من الحفاظ على مصفوفة العظام ، إما من خلال تخليق مواد جديدة أو ارتشاف أنفسهم. نظرًا لقدرتها على تخزين أو "إطلاق" الكالسيوم العظمي في الدم ، فإنها تعتبر تشارك بنشاط في التمثيل الغذائي في الجسم وتوازن المعادن.

في آخر مكان لدينا ناقضات العظم ، خلايا متعددة النوى تتحلل وتعيد امتصاص أنسجة العظام. قد يبدو تدمير مادة العظام أمرًا عكسيًا (وهو بالفعل كذلك) ، ولكن ، عندما ينقص الجسم المعادن الضرورية لبعض العمليات الفسيولوجية ، في بعض الأحيان لا يوجد غيرها اختيار.

مصفوفة العظام ليست مانعة لتسرب الماء

كما قلنا سابقًا ، تتغير مصفوفة العظام باستمرار. عادة ، تكون عملية تخليق وامتصاص المصفوفة متوازنة ، وتتوسطها مواد مثل الهرمون الغدة الجار درقية (PTH) ، الكالسيتونين ، الإستروجين ، فيتامين د ، السيتوكينات المختلفة ، وعوامل محلية أخرى (البروستاجلاندين).

تقع ذروة كتلة العظام في الجنس البشري على مدى 30 عامًا، لأنه حتى هنا يحدث نمو العظام ، أو ما هو نفسه ، معدل تخليق المصفوفة أعلى من الارتشاف. من هنا ، يتم إنشاء "هضبة" فسيولوجية تدوم حوالي 10 سنوات ، ولكن مع تقدمنا ​​في العمر ، يتم تدمير المزيد والمزيد من مصفوفة العظام ويقل تصنيعها.

من سن 40 عامًا ، يتم فقد 0.3-0.5 ٪ من مصفوفة العظام كل عام. عند النساء ، تتسارع الحالة بشكل مفرط أثناء انقطاع الطمث ، بسبب السقوط الحاد في الهرمونات الجنسية ، والتي تُترجم إلى معدل فقدان للعظام يصل إلى 5٪ سنويًا (على الرغم من حدوثه لاحقًا استقرار).

كما قد تشك بالفعل ، فإن شيخوخة العظام هذه تترجم إلى مرض أكثر مما يعرفه أي شخص مسن: هشاشة العظام. هذه الحالة شائعة في كبار السن ، لكنها بلا شك حدث إكلينيكي مصحوب بحدوث أعلى بكثير عند النساء ، بسبب ارتشاف العظم المبالغ فيه الذي يحدث في 5-7 سنوات بعد انقطاع الطمث.

من المتوقع ان 80٪ من النساء فوق سن الثمانين يعانين من هشاشة العظامبينما تتأرجح نسبة انتشار المرض لدى كبار السن الذين تزيد أعمارهم عن 70 عامًا بنسبة 11.3٪. ليس من المستغرب أن تحدث غالبية كسور الورك وغيرها من الإصابات الخطيرة لدى الناس تقدم العمر: عندما تكون العظام هشة ، فإن أي سقوط يمكن أن يضر بشكل خطير بسلامة فرد.

سيرة ذاتية

لا نريد أن ننتهي بملاحظة سيئة ، لأن تطوير العملية لا يقل أهمية عن نتيجتها. تحتوي المصفوفة العظمية على عدد لا نهائي من الأسرار ، وهي بلا شك مجموعة رائعة حقًا من المواد من وجهة نظر تشريحية وفسيولوجية. كيف نشك ، على سبيل المثال ، في أن نقص الكالسيوم في الجسم يمكن أن يتسبب في تدهور مصفوفة العظام بنشاط بواسطة خلايا العظام؟

كما رأيتم ، لا يوجد شيء ثابت في الإنسان ، مهما بدا جامدًا وغير قابل للتدمير. مثل جميع الأنسجة التي تحددنا ، تخضع العظام لتغييرات جذرية بناءً على التطور الفردي والظروف البيئية والتوازن الداخلي والعديد من العوامل الأخرى.

المراجع الببليوغرافية:

• مصفوفة العظام وتوحيدها ، Medwave. التقطت في 25 فبراير في https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• وحدة الأسس التشريحية والفسيولوجية للرياضة: العظام. التقطت في 25 فبراير في http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• مجلة هشاشة العظام والتمثيل الغذائي المعدني: هشاشة العظام. تعريف. علم الأوبئة. التقطت في 25 فبراير في http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.