العظام من الداخل
لا تزال نهايات العظام (المشاش) تتكون من نسيج غضروفي (أزرق في الشكل)، يبدأ الغضروف في التحجر بشكل متزايد، بدءًا من لب العظم حتى يتبقى فقط طبقة غضروفية ومنطقة غضروفية في المنطقة الحدودية لنهاية العظم والجسم، يبدأ نمو الطول الإضافي من منطقة الغضروف هذه والتي تسمى لوحة النمو، يكتمل نمو العظام عندما تكون صفيحة النمو متحجرة تمامًا في نهاية سن البلوغ، تبقى فقط طبقة من كتلة الغضروف الأصلية على الأسطح المفصلية لنهاية العظم والغضروف المفصلي، يوجد داخل العمود العظمي للعظام الطويلة عند الأطفال نخاع عظمي مكون من الدم باللون الأحمر، والذي يتحول إلى نخاع عظمي دهني أصفر مع تقدم العمر.
بالإضافة إلى العظام الأنبوبية تشارك أنواع أخرى مختلفة من العظام في الهيكل العظمي، هناك عظام مسطحة على سبيل المثال مثل عظم الجمجمة والحوض والأضلاع تشكل العظام القصيرة، والتي تقع بشكل رئيسي في الرسغ، وكذلك عظام غير منتظمة على سبيل المثال مثل الفقرات أو الفك السفلي، كما تسمى العظام المستديرة الصغيرة بالسمسمات، ويختلف عددها وحجمها من شخص لآخر، أكبر ممثل لها هو عظم الرضفة.
هيكل العظام ومكوناته من الداخل
السمحاق والقشرة العظمية والخلايا العظمية والغضاريف العظمية هي مكونات العظم، السمحاق هي الطبقة الخارجية للعظم وتغطي كل العظام باستثناء الغضروف المفصلي وغرز الأوتار، يعرف أي شخص كسر ذراعه أو ساقه مدى الألم وربما يتساءل من أين يأتي الألم، إن السمحاق هو الذي يسبب الألم، إنه مزود جيدًا بالدم وغني جدًا بالألياف العصبية، هذه الألياف العصبية مسؤولة عن الحساسية العالية للألم، عندما ينكسر العظم يتشقق هذا العظم ونشعر بالألم، بالإضافة إلى ذلك يشارك السمحاق بشكل كبير في تكوين مادة العظام بالداخل.
تتكون قشرة العظام كما تسمى الطبقة التالية في العظم من طبقتين من الصفائح والتي تتكون من ألياف النسيج الضام المتحجرة، توجد أعمدة عظمية مكتظة بكثافة بين طبقات الصفائح وأيضًا داخل العظم، إنها اللبنات الأساسية للعظام وتتكون من خلايا تكوين العظام، تمتلك الخلايا العظمية امتدادات تتلامس من خلالها مع بعضها البعض، جنبا إلى جنب مع غضروف العظام والأملاح المخزنة فهي مسؤولة عن هيكل الصفائح والأنابيب العظمية، تشكل الخلايا العظمية أيضًا أليافًا عرضية للنسيج الضام، والتي يشبه هيكلها صفيحة من الخشب الرقائقي، ألياف النسيج الضام والخلايا العظمية ومادة شبيهة بالبروتين هي مكونات الغضروف العظمي.
تمامًا مثل جميع الخلايا الأخرى في جسم الإنسان، يتم تزويد الخلايا العظمية بمواد البناء اللازمة عبر الأوعية الدموية، يوجد داخل العظم نخاع العظم، هذا هو المكان الذي تتشكل فيه خلايا الدم البيضاء والحمراء والصفائح الدموية، يحتوي الدم على ما يقرب من 4.5 إلى 5 ملايين من خلايا الدم الحمراء (كريات الدم الحمراء)، و 5000 إلى 9000 من خلايا الدم البيضاء (الكريات البيض) و 250000 من الصفائح الدموية (الصفيحات)، لذا فإن أداء النخاع العظمي مهم جداً في تكوين العظم والدم، لا يزال لون الطفل أحمر مع تقدم العمر يتحول لونه إلى اللون الأصفر في معظم العظام بسبب تخزين الدهون، نخاع العظم الأحمر موجود طوال الحياة على سبيل المثال في عظمة القص والعظم الحرقفي.
العظم الأنبوبي في هيكله هو بالفعل معجزة، على غرار البناء الخفيف للرافعة فهي تجمع بين حد أدنى من الوزن وأقصى قدر من الثبات، يتم تحقيق هذا الثبات العالي في الوزن المنخفض من خلال الأجسام المجوفة في العمود العظمي والشكل المخفف للأعمدة العظمية والترابيق العظمية في نهايات العظام، يشار إلى هذا الهيكل أيضًا باسم المادة الإسفنجية.
تكوين العظام
تتم تغطية أجزاء العظام التي تقع داخل المفصل بطبقة من الغضروف تقلل من قوى الاحتكاك التي تحدث، خارج المفاصل يتراكب بشكل جيد ما يسمى الجلد العظمي السطحي (السمحاق)، يحمي ويغذي الطبقة الخارجية للعظام ويعمل على ربط الأربطة والأوتار، تحت السمحاق توجد طبقة من نسيج عظمي كثيف متفاوت السماكة، في منطقة العمود العظمي تسمى هذه المنطقة الطبقة المضغوطة في نهايات العظام والقشرة.
يتم استبدال نهايات العظام والقشرة داخل العظم بواسطة Spongiosa هيكل إسفنجي مصنوع من جزيئات العظام الهشة والتراييق، يضمن هذا البناء ثباتًا كبيرًا للعظام مع وزن منخفض نسبيًا، في الفراغات بين الترابيق العظمية عند البالغين يوجد أنسجة دهنية بالدرجة الأولى، وفي العظام المسطحة توجد أيضًا أنسجة حمراء مكونة للدم تدعى نخاع العظم، تتكون مادة العظام من أنواع مختلفة من خلايا العظام (الخلايا العظمية) في مصفوفة العظام وتكون مصنوعة من الكالسيوم، يتم امتصاص هيدروكسيباتيت والبروتينات (مثل الكولاجين) والماء ومواد أخرى.
تتعرض صفيحة النمو لخطر الإصابة بكسور العظام، إذا أصيب الشخص تحت سن البلوغ بكسر ما في الكاحل من الداخل مثلاً، فهناك خطر من أن يتعطل نمو العظام، يشير السهم في الصور الشعاعية إلى خط الكسر الذي يقطع لوحة النمو السفلية للظنبوب، نتيجة لذلك يمكن أن يحدث اختلاف في طول الساق أو انحراف المحور، تنقسم إصابات صفيحة النمو إلى درجات متفاوتة من الشدة، بينما ينجح العلاج المحافظ في الدرجة الأولى من الخطورة، يجب معالجة الإصابات من الدرجة الثانية جراحياً.
تكوين العظام من الداخل
عملية تكوين العظام من الداخل، المسمى التعظم، هو نفسه في الأساس نمو عظام الطفولة وتعظم الكسور، يتم تمييز شكلين من التعظم المباشر في بانيات العظم وفي الخلايا المكونة للعظم مباشرة في مكان مصفوفة العظام، من ناحية أخرى في التعظم الغضروفي في البداية نسيج غضروفي، والذي يتم استبداله تدريجياً بنسيج عظمي دائم، أثناء نمو عظام الطفل تتشكل العظام في الرحم في العظام الساكنة الغضروفية النوى، تصبح هذه المناطق المتحجرة أكبر حجمًا وتندمج في النهاية، بحيث تبقى مناطق ضيقة من الغضاريف فقط بين نهاية العظم وجذع العظم، والتي تسمى لوحات النمو أو لوحات المشاشية، تستمر العظام في النمو في الطول منها حتى تتعظم أخيرًا في نهاية العقد الثاني من العمر وبالتالي تكمل مرحلة نمو البلوغ.
مرحلة النمو هذه لا يكتمل العظم فقط بل يتم بناؤه وتكسيره وإعادة ترتيبه باستمرار، تشارك هرمونات مختلفة في هذه العملية في دوائر تحكم معقدة، ولا سيما هرمونات الجنس الاستروجين والتستوستيرون، والكالسيتونين لبناء العظام من الغدة الدرقية وهرمون الغدة الجار درقية للعظام، فيتامين د مطلوب أيضًا لمعالجة الكالسيوم المهم في تكوين العظام، وهو مكون مهم في مصفوفة العظام، حتى سن 35 سنة تسود عمليات البناء وتزداد كتلة العظام باستمرار، بعد ذلك تنخفض كتلة العظام عادةً بنحو 1.5٪ سنويًا.
