التعظم
التعظم (ويُسمى أيضًا تكوين العظم أو تمعدن العظم ) في عملية إعادة تشكيل العظام هو عملية ترسيب مادة عظمية جديدة بواسطة خلايا تُسمى الخلايا البانية للعظم . وهو مرادف لتكوين نسيج العظم . [ 1 ] هناك عمليتان تؤديان إلى تكوين نسيج عظمي طبيعي وصحي : [ 2 ] التعظم داخل الغشاء هو الترسيب المباشر للعظم في النسيج الضام البدائي ( النسيج المتوسط )، بينما التعظم الغضروفي ، المعروف أيضًا بالتعظم داخل الغضروف، يتضمن الغضروف كمادة أولية.
في التئام الكسور ، تعد عملية تكوين العظم الغضروفي هي العملية الأكثر شيوعًا، على سبيل المثال في كسور العظام الطويلة التي تعالج بالجبس ، في حين أن الكسور التي تعالج بالتثبيت الداخلي المفتوح باستخدام الصفائح المعدنية والبراغي والدبابيس والقضبان والمسامير قد تلتئم عن طريق تكوين العظم داخل الغشاء .
التعظم المغاير هو عملية ينتج عنها تكوين نسيج عظمي غير نمطي في كثير من الأحيان، في موقع خارج الهيكل العظمي. غالبًا ما يُخلط بين التكلس والتعظم. التكلس مرادف لتكوين أملاح وبلورات الكالسيوم داخل الخلايا والأنسجة . وهي عملية تحدث أثناء التعظم، ولكن ليس بالضرورة العكس .
لا تزال الآليات الدقيقة التي يتم من خلالها تحفيز نمو العظام غير واضحة، ولكن يبدو أن عوامل النمو والسيتوكينات تلعب دورًا.
| الفترة الزمنية [ 3 ] | العظام المتأثرة [ 3 ] |
|---|---|
| الشهر الثالث من نمو الجنين | بدء عملية التعظم في العظام الطويلة |
| الشهر الرابع | ظهرت معظم مراكز التعظم الأولية في أجسام العظام. |
| من الولادة إلى خمس سنوات | تظهر مراكز التعظم الثانوية في المشاشات |
| من خمس إلى اثنتي عشرة سنة للإناث، ومن خمس إلى أربع عشرة سنة للذكور | ينتشر التعظم بسرعة من مراكز التعظم وتصبح عظام مختلفة متعظمة. |
| من 17 إلى 20 سنة | Bone of upper limbs and scapulae becoming completely ossified |
| 18 to 23 years | Bone of the lower limbs and os coxae become completely ossified |
| 23 to 26 years | Bone of the sternum, clavicles, and vertebrae become completely ossified |
| By 25 years | Nearly all bones are completely ossified |
Intramembranous ossification
Intramembranous ossification forms the flat bones of the skull, mandible and hip bone.
Osteoblasts cluster together to create an ossification center. They then start secreting osteoid, an unmineralized collagen-proteoglycan matrix that has the ability to bind calcium. As calcium binds to the osteoid, the matrix hardens, and the osteoblasts become entrapped, transforming into osteocytes.
As osteoblasts continue to secrete osteoid, it surrounds blood vessels, leading to the formation of trabecular (cancellous or spongy) bone. These blood vessels will eventually develop into red bone marrow. Mesenchymal cells on the bone surface form a membrane known as the periosteum. Osteoblasts secrete osteoid in parallel with the existing matrix, creating layers of compact (cortical) bone.[4]
Endochondral ossification
Endochondral ossification, or intracartilaginous ossification, is the formation of long bones and other bones. This requires a hyaline cartilage precursor. There are two centers of ossification for endochondral ossification.
The primary center
In long bones, bone tissue first appears in the diaphysis (middle of shaft). Chondrocytes multiply and form trabeculae. Cartilage is progressively eroded and replaced by hardened bone, extending towards the epiphysis. A perichondrium layer surrounding the cartilage forms the periosteum, which generates osteogenic cells that then go on to make a collar that encircles the outside of the bone and remodels the medullary cavity on the inside.
The nutrient artery enters via the nutrient foramen from a small opening in the diaphysis. It invades the primary center of ossification, bringing osteogenic cells (osteoblasts on the outside, osteoclasts on the inside.) The canal of the nutrient foramen is directed away from more active end of bone when one end grows more than the other. When bone grows at same rate at both ends, the nutrient artery is perpendicular to the bone.
تحتوي معظم العظام الأخرى (مثل الفقرات ) أيضًا على مراكز تعظم أولية، ويتم وضع العظام بطريقة مماثلة.
المراكز الثانوية
تظهر مراكز التعظم الثانوية عادةً في المشاشة . ويحدث التعظم الثانوي في الغالب بعد الولادة (باستثناء عظم الفخذ البعيد وعظم الظنبوب القريب ، حيث يحدث خلال الشهر التاسع من التطور الجنيني). تغزو الشرايين المشاشية والخلايا المولدة للعظم المشاشة ، مُرسبةً خلايا ناقضة للعظم وخلايا بانية للعظم ، والتي تعمل على تآكل الغضروف وبناء العظم على التوالي. يحدث هذا في طرفي العظام الطويلة، ولكن في طرف واحد فقط من الأصابع والأضلاع.
تطور
طُرحت عدة فرضيات حول كيفية تطور العظام كعنصر هيكلي في الفقاريات . إحدى هذه الفرضيات هي أن العظام نشأت من أنسجة تطورت لتخزين المعادن . تحديدًا، كانت المعادن القائمة على الكالسيوم تُخزن في الغضروف، وكان تطور العظام نتيجة تكيف وظيفي من هذا الغضروف المتكلس. [ 5 ] مع ذلك، تشمل الاحتمالات الأخرى تطور النسيج العظمي كحاجز أسموزي ، أو كبنية واقية.
انظر أيضاً
- التكلس الضموري
- الميكانوستات ، نموذج يصف عملية التعظم وفقدان العظام
- العظم المخروطي ، النتوءات الشبيهة بالقرون (أو قرون الوعل) على رؤوس الزرافات والأنواع ذات الصلة
- مرض تكون العظم الناقص ، وهو مرض يصيب العظام في مرحلة الطفولة.
- التليف العظمي المترقي ، وهو مرض وراثي نادر للغاية يتسبب في تعظم الأنسجة الليفية (العضلات، الأوتار، الأربطة، إلخ) عند تلفها
- متلازمة زهرة الربيع ، مرض وراثي نادر يتصلب فيه الغضروف.
مراجع
- ↑ "تكوين العظام | التعريف والفيزيولوجيا" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2021 .
- ^ كايتانو لوبيز جي، كانهاو إتش، فونسيكا جي إي (2007). “خلايا عظمية العظم وتكوين العظام”. Acta reumatológica البرتغالية . 32 (2): 103– 10. بميد 17572649 .
- 1 2 إميلي موري هولتون. "التنبؤ بالطول من طول عظام الأطراف" . دراسة تأثيرات رحلات الفضاء على الجهاز الهيكلي. موفيت فيلد، كاليفورنيا: مركز أبحاث ناسا أميس. مؤرشف من الأصل في 1 مارس 2012.
- ↑ بريلاند، جرانت؛ سينكلر، مارغريت أ.؛ مينيزيس، ريتيش ج. (2024)، "علم الأجنة، تعظم العظام" ، ستات بيرلز ، تريجر آيلاند (فلوريدا): ستات بيرلز للنشر، PMID 30969540 ، تاريخ الاسترجاع 15 مايو 2024
- ↑ دونوهيو، بي سي، وسانسوم ، آي جيه (2002). "أصل وتطور الهيكل العظمي للفقاريات في مراحله المبكرة" . مجلة أبحاث وتقنيات المجهر . 59 (5): 352-372 . doi : 10.1002/jemt.10217 . PMID 12430166. S2CID 10933086 .
- فسيولوجيا الحيوان
- الجهاز الهيكلي
- الأنسجة (علم الأحياء)