نسيج عظمي

تركيب العظم وبناؤه

إضافةً إلى ذلك، العظم الإسفنجي: وهو عظم شبكي مفرغ يملأ التجويف الداخلي للعظمة ويحتل مساحة سطحية كبيرة أكثر بعشرة مرات من العظم المكون للقشرة، ويشكل 20% من المساحة السطحية لجسم الإنسان.

وفي هذا الصدد، العظم الصلب (الكثيف - المكتنز - القشري): وهو عظم مضغوط يُكون الجزء الخارجي الصلب للغاية في العظمة، ويشكل 80% من كتلة العظم الكلية للهيكل العظمي في الإنسان البالغ. بسبب كثافة القشرة العالية تُعد نسبتها 10% من مساحة الجسم السطحية.

من جهة ثانية، تشير الأسماء ضمنا إلى أن النوعين يختلفان في الكثافة، أَو مقدار اكتظاظ النسيج داخل العظم، إلا أن كل من العظم الكثيف والعظم الإسفنجي متطابقان من الناحية البيولوجية، لكن الفرق هنا هو كيفية التركيب المجهري.

ومن ناحية أخرى، العظم صلب نسبياً وخفيف، يدخل في تركيبه مواد عديدة؛ حيث يتكون وبشكل رئيسي من فوسفات الكالسيوم.

يضم العظم في الجسم البشري نوعين اثنين من النسيج العظمي

الوظيفة

للنسيج العظمى عديد من الوظائف بما في ذلك:

الخلايا المصوّرة للعظم

من جانب آخر، عملها: تقوم بإفراز المواد العضوية الداخلة في تركيب اللُّحمة، وتدعى عظماني حبيبات إيجابية ال PAS تمثل مسبقات البروتينات السكرية. تمتلك مستقبلات لهرمون parathyroid (جانب الدرق) وعندما تنشط بتأثيره يتم إنتاج سيتوكين يسمى العامل المنشّط للخلايا الناقضة للعظم osteoclast stimulating factor.

وفي السياق ذاته، شكلها: تأخذ شكلاً مسطّحاً عندما يضعف نشاطها، وشكلاً مكعباً أو أسطوانياً عند زيادة نشاطها يشاهد جهاز جولجي غالباً في منطقة قليلة التلوّن بين النواة وسطح الخلية. نواتها كروية كبيرة طرفية بعيدة عن سطح العظم.

وجودها: تشاهد على سطوح العظام الآخذة بالتّشكل.

تطور ونمو العظم

علاوةً على ذلك، أجزاء من الهيكل العظمي تتشكل أثناء الأسابيع القليلة الأولى بعد الإخصاب؛ وبحلول نهاية الإسبوع الثامن بعد الإخصاب، يتكون شكل الهيكل من الغضاريف والأنسجة الرابطة وتبدأ عملية التعظّم.

وفي هذا الصدد، يستمر تطور العظم في أثناء فترة البلوغ؛ وحتى بعد البلوغ يستمر تطوير العظم لإصلاح الكسور ولإعادة القولبة.

• هناك نوعان من التعظّمِ:
• تعظم داخل الغشاء .
• تعظم غضروفي .

إضافةً إلى ذلك، خلايا الأوستيوبلاستس، الأوستوسايتس والأوستيوكلاستس تشترك في تطوير، نمو وإعادة قولبة شكل العظام.

من جهة ثانية، المصطلحين osteogenesis والتعظّم (ossification) يستعملان في أغلب الأحيان بشكل مرادف للإشارة إلى عملية التشكيل العظمي.

فلور الكالسيوم، والمغنسيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم: 5%

علاوةً على ذلك، كما تحتوي على السيترات والسلفات وبعض الأملاح النادرة كالزنك والباريوم: نسب ضئيلة للغاية.

من جانب آخر، مزيج المعادن الصلبة والكولاجين المرن يجعل العظام أصلب وأقوى من الغضروف دون أن تكون هشة.

المادة الأساسية

ومن جهة أخرى، - يتركب القسم العضوي من مواد بروتينية سكرية ناتجة عن اتحاد المخاط متعدد السكاكر الكبريتي والحمض الهيالوروني:

كما تحتوي المادة الأساسية كذلك على الماء:

• بروتينات سكرية Glycoproteins. -بروتينات مخاطية Proeoglycan تتضمن:
• osteopontin: يصل بين المواشير الكلسية.
• osteonectin: يؤدي دوراً في التمعدن بسبب شراهته للكولاجين 1 والكالسيوم.
• osteocalcin: له دور في التكلس.

فوسفات الكالسيوم: 85%

كربونات الكالسيوم: 10%

من جانب آخر، sialoprotein و thrombospondin: جزيئات تربط المادة الأساسية مع المستقبلات الغشائية للخلايا العظية.

من جهة ثانية، - كما تتركب المركبات غير عضوية أو معدنية بنسبة 70% من الوزن الجاف للعظم كما أن 99% من كالسيوم الجسم موجود في العظام، و90% من فوسفوره كذلك، مما يؤدي لقساوة العظم وتأهيله للقيام بوظائف هامة في الجسم؛ كالحمل والحماية.

ومن ناحية أخرى، جزء مرتبط مع أملاح الكلس؛ وجزء حر يساعد على التبادل بين كلس الدم وكلس العظم.

تبنى المادة الأساسية من قسمين: عضوي؛ ومعدني أي غير عضوي.

الخلايا العظمية

من جانب آخر، عملها: هي خلايا مصوّرة للعظم إحتبست ضمن المادة العظمية التي صنعتها بنفسها، ضمن تجويف عدسي الشكل يحدّه مادة عضوية غير متكلسة يفصلها عن اللحمة المتكلسة. ويصدر عن التجويف قنيات تتفاغر مع قنيات تجاويف الخلايا الأخرى وتمر عبرها الاستطالات الهيولية لهذه الخلايا، وتفيد هذه القنيات في ربط الخلايا مع بعضها وتأمين المبادلات الغذائية مع الدم الجاري في القناة المركزية وقنوات هافرس وقنوات فولكمان. تكون قادرة على إفراز خمائر تحل أملاح الكالسيوم من العظم لتأمين حاجة الدم إليه.

شكلها: مغزلية، ذات استطالات وتحتوي على عضيّات.

العظم الإسفنجي

وعلى صعيد آخر، النسيج العظمي هو شكل خاص من أشكال النسيج الضام ويبنى من ثلاث عناصر هي:

الخلايا - الألياف - المادة الأساسية.

كذلك، العظم الإسفنجي (Cancellous)، أخف وأقل كثافة من العظم الكثيف. ويشمل صفائح (trabeculae) ودعامات من العظم مجاورة للتجاويف متناثرة صغيرة تحتوي نخاع العظم الأحمر. تتصل canaliculi مع التجاويف المجاورة، بدلا من قناة haversian المركزية، للحصول على حاجتها من الدم. قد يبدو بأن trabeculae مرتبة بطريقة عشوائية، لكنها منظمة لإعطاء أقصى صلابة بصورة مشابهة للحاملات التي تستعمل لدعم البناء. يتبع trabeculae العظم الإسفنجي خطوط الإجهاد ويمكن أن يعاد ترتيبها إذا تغير اتجاه الإجهاد.

مراحل التدخل الخلوي

من جانب آخر، امتصاص المادّة العظميّة خارج الخلويّة من قبل الخلايا الناقضة العظم وتشكّل فجوات.

في هذا الإطار، ترجع الخلايا المحدّة للعظم مؤدّية لتقطّع الحاجز الخلوي سامحاً بوصول الخلايا الناقضة العظم.

ومن جهة أخرى، تراجع الخلايا الناقضة العظم وإعطاء مكانها للخلايا البانية للعظم لتركيب مادّة خارج خلويّة جديدة ويعرف هذا الطور بطور إعادة البناء.

تستغرق دورة التغيير العظمي عند الإنسان نحو 3 أشهر.

تعظم غضروفي

ومن ناحية أخرى، على الرغم من توقف نموالعظام طوليا، إلا أنه يمكنها أن تواصل زيادة سماكتها (القطر) في فترة حياتها وذلك كرد فعل على الإجهاد بسبب نشاط العضلات المتزايد أَو زيادة الوزن. إن زيادة القطرِ تدعى نموا عطفي. خلايا الأوستيوبلاستس في السمحاق تشكل طبقة عظمية كثيفة حول السطح العظمي الخارجي. وفي نفس الوقت، تقوم خلايا أوستيوكلاستس في بطانة العظم بتحطيم قسما من العظم على السطح العظمي الداخلي، حول جوف النقي. تزيد هذه العمليتين قطر العظم، وفي نفس الوقت، تمنع العظم من أن يصبح ثقيلا وضخما.

وفي هذا الصدد، نمو العظام بحاجة إلى نمو طولي انطلاقا من طبقة النمو بواسطة عملية مشابهة لتعظّم endochondral. الغضروف الموجود بمنطقة طبقة النمو بجانب المشاشة يواصل النمو. chondrocytes بجانب جسم العظم، يهرم ويتحلّل. تدخل خلايا الأوستيوبلاستس وتُعظّم الهيكل لتشكيل العظم. تستمر هذه العملية في فترة الطفولة وسنوات المراهقة إلى أن يتباطأ نمو الغضروف ومن ثم يتوقف. عند توقف نمو الغضروف، في أوائل العشرينات، تتحجّر طبقة طبقة النمو بالكامل ويبقى خط رقيق جدا من طبقة النمو، وعليه لا تستطيع العظام النمو طوليا. يتم التحكم بنمو العظام بواسطة هرمون النمو المفرز في الغدّة النخامية، والهورمونات الجنسية المفرزة في المبايض والخصيات.

وفي هذا السياق، طريقة التعظّم الغضروفي تتم عن طريق استبدال الغضاريف بالنسيج العظمي. أغلب العظام في الهيكل العظمي تتشكّل بهذا الإسلوب. تدعى هذه العظام بعظام endochondral. في هذه العملية، العظام تشكّل أولا كقوالب من الغضاريف. أثناء الشهرِ الثالث بعد التلقيح، الأوعية الدموية والخلايا الأوستيوبلاستس تخترق سمحاق الغضروف المحيط بقوالب الغضاريف وتتحول إلى سمحاق. حيث تشكل خلايا الأوستيوبلاستس باقة من العظم المضغوط حول جسم العظم. في نفس الوقت، الغضروف في مركز جسم العظم يبدأ بالتحلل. وتخترق خلايا الأوستيوبلاستس الغضروف المتحلل وتستبدله بعظم إسفنجي. هذا يشكّل نواة أساسية للتعظّم. تنتشر عملية التعظّم من هذه النواة إلى نهايات العظام. بعد تشكل العظم الإسفنجي في جسم العظم، تقوم خلايا أوستيوكلاستس بتحطيم قسم من العظمَ المشكل حديث لفتح جوف النقي.

من جهة ثانية، الغضروف في المشاشة يواصل النمو لإعطاء المجال للعظم النامي لأخذ مزيد من الطول. لاحقاً، عادة بعد الولادةِ، تنشأ مراكز تعظّم ثانويَة في المشاشة. التعظّم في المشاشة مشابه للذي يحصل في جسم العظم إلا أن العظمِ الإسفنجيِ لا يحطّم لتَشكيل تجاويف medullary. عندما يكتمل التعظّم الثانوي، تستبدل الغضاريف بالعظم كليا ما عدا في منطقتين. مساحة من الغضروف تبقى على سطح المشاشة مشكلة الغضروف المفصلي، أما المنطقة الأخرى من بقايا الغضروف فتقع بين المشاشة وجسم العظم. وهذه تسمى طبقة صفيحة مشاشية أو طبقة نمو.

بشكل مباشر

تخزين فوسفات الكالسيوم.

الحركة والتنقل والنفوذ.

دعم العضلات والأعضاء والأنسجة الرخوة.

علاوةً على ذلك، حماية الأجهزة الحيوية في الجسم مثل: المخ داخل الجمجمة والقلب والرئتين داخل القفص الصدري والحبل الشوكي داخل القناة الشوكية للعمود الفقري (مع ملاحظة أن ليست كل الأجهزة الحيوية في الجسم محمية بالعظام. ومثلًا: الأمعاء والكبد والكلى).

بشكل غير مباشر

• نخاع العظام داخل العظم الإسفنجي يدخل في تكوين خلايا الدم.
• انظر كذلك
• الهيكل العظمي للإنسان
• هيكل عظمي بشري
• التئام الكسر
• خلية عظمية

أرومة الخلايا العظمية

• طبيعتها: خلايا متوسطية لها قدرة على التمايز باتجاه الخلايا المصورة للعظم.
• وجودها: بالقرب من السطوح الحرة للنسيج الآخذ بالتعظم.
• شكلها: مغزلية، قليلة الأخذ للون، نواتها بيضوية.

من جهة ثانية، عملها: تبدو هذه الخلايا نشيطة بانقسامها خلال فترة التشكل العظمي، والنمو الطبيعي للعظم، وكذلك عند الإنسان المكتمل، خلال إعادة التنظيم الداخلي، وإثر الكسور وتخرب العظام، وتتحول إلى الخلايا المصورة للعظم.

تعظم داخل الغشاء

علاوةً على ذلك، التي تشمل بعض العظام المستوية في الجمجمة وبعض العظام غير المنتظمة. عظام المستقبل تشكّل أولا كأغشية من أنسجة رابطة. تهاجر خلايا الأوستيوبلاستس إلى هذه الأغشيةِ وتحيط نفسها بهيكل شبكي عظمي. خلايا الأوستيوبلاستس المحاطة بالهيكل الشبكي تسمى أوستوسايتس.

الألياف

إضافةً إلى ذلك، هي مولّدة للغراء وهو مادة بروتينية تسمى «الكولاجين من النموذج I»؛ المادة التي تحفظ للعظم هيئته وتديم مرونته (تشكّل 90%) وهي من النموذج V.

كذلك، تشبه الألياف المولّدة للغراء مثيلتها في النسيج الضام فهي مخططة عرضيّاً إلا أنها لا تنحل بمحلّاتها ولا تتضخم بالحموض. لا تشاهد الألياف العظميّة عادة بالمقاطع النسيجيّة لتقارب قرينة انكسارها مع قرينة انكسار المادّة الأساسيّة إلا أنه يمكن إظهارها باستخدام المجهر المستقطب أو الملوّنات الخاصّة بالألياف المولّدة للغراء بطريقة ماسون Masson أو بالمجهر الإلكتروني فتبدو متوازية في الصفيحة العظمية الواحدة ومتعامدة على ألياف الصفائح المجاورة في النسيج العظمي الناضج.

العظم القشري

وفي هذا السياق، الosteon تشمل قناة وسطية تدعى قناة osteonic أو قناة هافرس، والتي تكون محاطة بحلقات مركزية (lamellae) من الهيكل الشبكي. تقع الخلايا العظمية بين حلقات الهيكل، في فراغات تدعى الفجوات (lacunae).

العظم القشري يشمل osteons مكتظة بشدة أَو أنظمة haversian.

وفي هذا السياق، تتفرع قنوات صغيرة (canaliculi) من الفجوات إلى قناة osteonic لإنشاء الممرّات خلال الهيكل الصلب. في العظم الكثيف، تكتظ أنظمة haversian بإحكام مشكلة ما يبدو كالكتلة الصلبة. تحتوي قنوات osteonic على الأوعية الدموية والتي تسير بصورة متوازية مع محور العظم الطويل. هذه الأوعية الدموية ترتبط، عن طريق قنوات ثاقبة عرضية، بالشرايين على سطح العظم.

يختلف النسيج العظمي عن العظام نفسها

إضافةً إلى ذلك، فالعظام هي أعضاء تتألف من أنسجة العظام، ونخاع العظم، والأوعية الدموية، والأعصاب، والخلايا الطلائية المبطنة والمحيطة؛ في حين يشير النسيج العظمي على وجه التحديد إلى مصفوفة المعادن في العظام والتي تشكل الأجزاء الصلبة من الجهاز الهيكلي.

الخلايا المحدة للعظم

إضافةً إلى ذلك، وجودها: تغطّي أغلب القطع العظميّة للهيكل عند الإنسان المكتمل كما تغطّي السطوح العظميّة غير المعرّضة للتشكّل أو للامتصاص العظميّ وتتوضّع على طبقة رقيقة للغاية من الكولاجين غير المتمعدن أو غير المتكلّس. الخليّة قليلة العضيّات وغير نشيطة وترتبط ببعضها ومع الخلايا العظميّة بارتباطات فضويّة.

من جهة ثانية، وظيفتها: غير معروفة ويعتقد أنه يمكنها أن تمثّل خلايا مصوّرة للعظم خامدة كما أنها يمكن أن تتمايز وتشكّل خلايا بانية للعظم؛ تشكّل الخلايا المحدّة للعظم حاجزاً بين العظم وخارجه (السائليّ).

شكلها: خلايا مسطّحة متطاولة.

الخلايا

علاوةً على ذلك، الخلية العظمية هي خلية وحيدة مسؤولة عن تكوين العظام. والخلايا العظمية هي أساساً أرومة ليفية متخصّصة. تنقسم الخلايا العظمية إلى 5 أنواع حيث يشاهد في العظم الفتي النماذج الخلوية التالية:

وفي هذا الصدد، أرومة الخلايا العظمية (Osteoprogenitors) هي الخلايا الموّلدة التي تنقسم لتنتج خلايا تتمايز إلى الخلايا المكونة للعظم.

وعلى صعيد آخر، التوازن بين بانيات العظم (الأوستيوبلاستس) وناقضات العظم (الأوستيوكلاستس) يحافظ على النسيج العظمي.

في هذا الإطار، الخلايا العظمية البالغة = الخلية العظمية (Osteocytes): هي خلايا تنتج البروتينات والمواد العضوية التي تتدخل في تركيب المادة بين الخلوية.

وعلى صعيد آخر، خلايا مصوّرة العظم= الخلايا بانية العظم = الخلايا المكونة للعظم (Osteoblasts): تقوم بإنتاج البروتينات والمركبات العضوية اللازمة لنمو وتقوية العظم.

الخلايا المحدة للعظم bone lining cells.

كذلك، خلايا كاسرة ماصة = الخلايا المحطمة للعظم (Osteoclasts): تُسمىّ كذلك ناقضات العظم، وهي تعمل على إذابة الكالسيوم في العظام عند انخفاض تركيزه في الدم.

الخلايا الناقضة للعظم

إضافةً إلى ذلك، وجودها: تتوضع على السطوح العظمية المراد تآكلها ضمن حفيرات صغيرة تسمى جوبات هاوشيب Howship's Lacunae.

من جانب آخر، عملها: إزالة الفضلات المتشكلة أثناء امتصاص العظم. إفراز الكولاجيناز والفوسفاتاز الحمضية وأنزيمات أخرى محلة للبروتينات وتضخ البروتونات لتقوم بتفكيك الكولاجين وحل الأملاح الكلسية المتبلورة.

علاوةً على ذلك، تحتوي على الكثير من الحويصلات البلعمية والجسيمات الحالة التي تتضمن الفوسفاتاز الحمضية.

ومن ناحية أخرى، طور تركيب: يتمثّل بحافة فرشاة غير متطورة وشبكة هيولية وجهاز جولجي متطورين (تلائماً مع التركيب الذي يتطلب عمل الشبكة وجهاز جولجي بالإفراز)

شكلها: متعددة الأنوية (5-50 نواة أو أكثر).

قطرها: 50-100 ميكرون.