מבנה והרכב כימי של עצמות

עצמות תופסות מקום מוגדר בקפדנות בגוף האדם. כמו כל איבר, עצמות מיוצגות על ידי סוגים שונים של רקמות, כאשר המקום העיקרי ביניהן הוא רקמת העצם, שהיא סוג של רקמת חיבור.

לעצם (os) מבנה והרכב כימי מורכבים. באורגניזם חי, עצם של אדם בוגר מכילה עד 50% מים, 28.15% חומרים אורגניים ו-21.85% חומרים אנאורגניים. חומרים אנאורגניים מיוצגים על ידי תרכובות של סידן, זרחן, מגנזיום ויסודות אחרים. עצם מרוסקת מורכבת מ-1/3 חומרים אורגניים, הנקראים "אוסאין", ו-2/3 חומרים אנאורגניים.

חוזק העצם מובטח על ידי האחדות הפיזיקוכימית של חומרים אנאורגניים ואורגניים ומאפייני המבנה שלה. הדומיננטיות של חומרים אורגניים מבטיחה גמישות וגמישות משמעותיות של העצם. עם העלייה בשיעור התרכובות האנאורגניות (בגיל מבוגר, עם מחלות מסוימות), העצם הופכת לשבירה ופריכה. יחס החומרים האנאורגניים בהרכב העצם משתנה בין אנשים שונים. אפילו אצל אותו אדם, הוא משתנה לאורך החיים, תלוי במאפיינים תזונתיים, פעילות מקצועית, תורשה, תנאים סביבתיים וכו'.

רוב העצמות אצל מבוגרים מורכבות מרקמת עצם למלרית. היא יוצרת חומר קומפקטי וספוגי, שפיזורו תלוי בעומסים התפקודיים על העצם.

החומר הקומפקטי (substantia compacta) של העצם יוצר את הדיאפיזות של העצמות הצינוריות, מכסה את האפיפיזות שלהן מבחוץ בצורת לוח דק, כמו גם עצמות ספוגיות ושטוחות הבנויות מחומר ספוגי. החומר הקומפקטי של העצם חודר על ידי תעלות דקות בהן עוברים כלי דם וסיבי עצב. חלק מהתעלות ממוקמות בעיקר במקביל לפני השטח של העצם (תעלות מרכזיות, או האברסיות), אחרות נפתחות על פני השטח של העצם כפתחי הזנה (foramina nutricia), דרכן חודרים עורקים ועצבים לעובי העצם, וורידים יוצאים.

דפנות התעלות המרכזיות (האברסיות) (canales centrales) נוצרות על ידי לוחות קונצנטריים בעובי 4-15 מיקרומטר, כאילו הוכנסו זה לזה. סביב תעלה אחת ישנם בין 4 ל-20 לוחות עצם כאלה. התעלה המרכזית יחד עם הלוחות המקיפים אותה נקראת אוסטאון (מערכת האברסית). אוסטאון הוא יחידה מבנית ותפקודית של החומר הקומפקטי של העצם. החללים בין האוסטאונים מלאים בלוחות משולבים. השכבה החיצונית של החומר הקומפקטי נוצרת על ידי הלוחות החיצוניים המקיפים, שהם תוצר של תפקוד יצירת העצם של הפריאוסטאום. השכבה הפנימית, המגבילה את חלל מח העצם, מיוצגת על ידי הלוחות הפנימיים המקיפים, הנוצרים מתאים אוסטאוגניים של האנדוסטאום.

החומר הספוגי (טרבקולרי) של העצם (substantia spongiosa) דומה לספוג, הבנוי מלוחות עצם (קורות) עם תאים ביניהן. מיקום וגודל קורות העצם נקבעים על ידי העומסים שהעצם חווה בצורה של מתח ודחיסה. הקווים התואמים את כיוון קורות העצם נקראים עקומות דחיסה ומתיחה. מיקום קורות העצם בזווית זו לזו מסייע להעביר לחץ (מתיחה שרירית) באופן שווה לעצם. עיצוב זה מעניק לעצם חוזק עם ההוצאה המינימלית של חומר עצם.

כל העצם, למעט המשטחים המפרקיים שלה, מכוסה בקרום רקמת חיבור - קרום העצם (פריאוסטאום). קרום העצם מחובר היטב לעצם הודות לסיבים חודרים לרקמת חיבור (שארפיי) החודרים עמוק לתוך העצם. לקרום העצם יש שתי שכבות. השכבה הסיבית החיצונית נוצרת על ידי סיבי קולגן המעניקים לקרום העצם חוזק מיוחד. כלי דם ועצבים עוברים דרכה. השכבה הפנימית היא שכבת הגדילה, השכבה הקמביאלית. היא צמודה ישירות לפני השטח החיצוניים של העצם, מכילה תאים אוסטאוגניים, שבזכותם העצם גדלה בעוביה ומתחדשת לאחר פגיעה. לפיכך, קרום העצם מבצע לא רק פונקציות מגנות וטרופיות, אלא גם יצירת עצם.

מבפנים, מצד חללי מח העצם, העצם מכוסה באנדוסטאום. אנדוסטאום (אנדוסט) בצורת לוח דק צמוד היטב למשטח הפנימי של העצם וגם מבצע פונקציה אוסטאוגנית.

עצמות מאופיינות בפלסטיות משמעותית. הן נבנות בקלות מחדש תחת השפעת אימון ופעילות גופנית, המתבטאת בעלייה או ירידה במספר האוסטונים, שינוי בעובי לוחות העצם מחומרים קומפקטיים וספוגיים. פעילות גופנית מתונה וסדירה עדיפה להתפתחות אופטימלית של העצם. אורח חיים יושבני ועומסים נמוכים תורמים להיחלשות ודילול העצם. העצם מקבלת מבנה תאי גדול ואף מתמוססת חלקית (ספיגת עצם, אוסטאופורוזיס). גם המקצוע משפיע על הייחודיות של מבנה העצם. בנוסף לגורמים סביבתיים, גם גורמים תורשתיים ומיניים ממלאים תפקיד משמעותי.

הפלסטיות של רקמת העצם והרה-ארגון הפעיל שלה נובעים מהיווצרות תאי עצם חדשים, חומר בין-תאי על רקע הרס (ספיגה) של רקמת העצם הקיימת. הספיגה מובטחת על ידי פעילותם של אוסטאוקלסטים. במקום העצם שנהרסה, נוצרות קרני עצם חדשות ואוסטאונים חדשים.

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