يعد العظام والغضاريف جزءًا من الأنسجة الضامة المتخصصة التي تشكل نظام الهيكل العظمي. العظام نسيج حي يحل محل نفسه باستمرار. صلابة العظام مناسبة تمامًا لمهمة توفير وظيفة الدعم الميكانيكي ، ومرونة الغضروف ، لقدرة المفاصل على الحركة. يتكون كل من الغضروف والعظام من خلايا متخصصة تنتج وتنظم مصفوفة من المواد خارج الخلايا. المصفوفة وفيرة في الكولاجين والبروتيوغليكان والبروتينات غير الكولاجينية. المعادن موجودة في مصفوفة العظام أيضًا.

الجزء الخارجي من العظم يسمى القشرة وهو عظم مضغوط. يمتلئ الجزء الداخلي الأكثر إسفنجية (العظم التربيقي) بنخاع العظم المكون للدم (المكونة للدم). الأجزاء الداخلية والخارجية من العظام لها معدلات دوران مختلفة في التمثيل الغذائي ، مع عواقب مهمة على هشاشة العظام في أواخر العمر. يجدد العظم التربيقي نفسه بمعدل أكبر من العظم المضغوط ، وهذا هو سبب ظهور هشاشة العظام لأول مرة في الأجسام الفقرية للعمود الفقري ، والتي تحتوي على أجزاء تربيقية كبيرة.

تتشكل العظام في الجمجمة والمواقع الأخرى المختارة مباشرة عن طريق تكوين العظام (التعظم الغشائي) دون المرور بمرحلة الغضروف الوسيطة. تتطور العظام الطويلة للأطراف من الغضروف من خلال عملية تعرف باسم التعظم الغضروفي. هذه العملية هي التي تؤدي إلى النمو الطبيعي للعظام الطويلة ، وإصلاح الكسور ، وفي أواخر عمر البلوغ ، إلى تكوين فريد من نوعه لعظام جديدة في المفصل الذي أصبح هشاشة العظام.

بانيات العظم هي نوع من الخلايا العظمية المسؤولة عن تخليق مكونات المصفوفة في العظام: الكولاجين المتميز (النوع الأول) والبروتيوغليكان. تصنع بانيات العظم أيضًا بروتينات العظام غير الكولاجينية الأخرى. يمكن قياس بعض هذه البروتينات في مصل الدم لتحديد معدل دوران العظام.

الخلية العظمية المميزة الأخرى تسمى ناقضة العظم. ناقضة العظم مسؤولة عن ارتشاف العظام. في ظل الظروف العادية ، يتم امتصاص أنسجة العظام القديمة بينما يتم تكوين أنسجة عظمية جديدة. تتم إعادة امتصاص العظام عن طريق إنتاج الإنزيمات التي تذوب البروتينات. يسمى دوران العظام بإعادة التشكيل وعادة ما يكون عملية متوازنة ومنسقة للارتشاف والتكوين. تتأثر إعادة البناء بهرمونات الجسم وعوامل النمو المحلية.

تتشكل المفاصل المنقولة (الإسفنجية) حيث تتلاءم عظمتان معًا. تم تصميم أسطح المفاصل لتحمل الوزن واستيعاب نطاق من الحركة. المفصل محاط بكبسولة ليفية ، سطحها الداخلي عبارة عن غشاء زليلي ، يفرز السائل الزليلي. يتكون سطح المفصل من غضروف زجاجي ، تحته دعامة من عظم صلب (تحت الغضروف). داخل المفصل ، توفر الأربطة والأوتار والتركيبات الليفية الغضروفية (الغضروف المفصلي في مفاصل معينة ، مثل الركبة) الاستقرار والتوافق الوثيق بين أسطح المفاصل. تقوم الخلايا المتخصصة لهذه المكونات المشتركة بتجميع والحفاظ على الجزيئات الكبيرة المصفوفة التي تكون تفاعلاتها مسؤولة عن الحفاظ على قوة الشد للأربطة والأوتار ، والنسيج الضام الرخو الذي يدعم الأوعية الدموية والعناصر الخلوية للغشاء الزليلي ، والسائل الزليلي اللزج ، والسائل الزليلي اللزج. مرونة الغضروف الزجاجي ، والقوة الجامدة للعظم تحت الغضروف. هذه المكونات المشتركة مترابطة ، وتظهر علاقاتها في الجدول 1.

الجدول 1. العلاقات بين الهيكل والوظيفة والاعتماد المتبادل للمكونات المشتركة.

المصدر: Hamerman and Taylor 1993.

أمراض مختارة للعظام والمفاصل

Osteopenia هو المصطلح العام المستخدم لوصف مادة العظام المخفضة التي تم الكشف عنها في الأشعة السينية. غالبًا ما تكون بدون أعراض في المراحل المبكرة ، وقد تظهر في النهاية على أنها ضعف في العظام. تؤدي معظم الحالات المذكورة أدناه إلى هشاشة العظام ، على الرغم من اختلاف الآليات التي يحدث بها ذلك. على سبيل المثال ، يؤدي إفراط هرمون الغدة الجار درقية إلى تعزيز ارتشاف العظام ، في حين أن نقص الكالسيوم والفوسفات ، الذي يمكن أن ينشأ من أسباب متعددة وغالبًا ما يكون بسبب نقص فيتامين د ، يؤدي إلى نقص التمعدن. مع تقدم الناس في العمر ، هناك عدم توازن بين تكوين العظام وارتشافها. في النساء حول سن اليأس ، غالبًا ما يسود الارتشاف ، وهي حالة تسمى هشاشة العظام من النوع الأول. في سن متقدمة ، يمكن أن يهيمن الارتشاف مرة أخرى ويؤدي إلى هشاشة العظام من النوع الثاني. عادة ما يؤثر مرض هشاشة العظام من النوع الأول على فقدان العظم الفقري وانهياره ، بينما يسود كسر الورك في النوع الثاني.

هشاشة العظام (OA) هي الاضطراب المزمن الرئيسي لبعض المفاصل المتحركة ، ويزداد حدوثها مع تقدم العمر. بحلول سن الثمانين ، يكون لدى جميع الأشخاص تقريبًا تضخم في مفاصل الأصابع (عُقد هيبردين). هذا عادة ما يكون ذا أهمية سريرية محدودة للغاية. المفاصل الرئيسية الحاملة للوزن التي تتعرض لهشاشة العظام هي الورك والركبة والقدمين وأوجه العمود الفقري. على الرغم من أن الكتف لا يحمل وزنًا ، إلا أنه قد يعاني أيضًا من مجموعة متنوعة من التغيرات في التهاب المفاصل ، بما في ذلك تمزق الكفة المدورة ، وخلع جزئي للرأس العضدي وانصباب مرتفع في الإنزيمات المحللة للبروتين - وهي صورة سريرية غالبًا ما تسمى "كتف ميلووكي" وترتبط مع ألم كبير وتقييد الحركة. التغيير الرئيسي في الزراعة العضوية هو في المقام الأول واحد من تدهور الغضروف ، ولكن عادة ما يتم رؤية تكوين عظمي جديد يسمى الخلايا العظمية على الأشعة السينية.

الرجوع