ما هو الغضروف؟
الغضروف هو شكل من أشكال النسيج الضام، حيث تكون المادة الأرضية وفيرة وذات تناسق هلامي قوي يمنح هذا النسيج صلابة غير عادية ومقاومة للضغط، إذ يتم عزل خلايا الغضروف التي تسمى الخلايا الغضروفية في ثغرات صغيرة داخل المصفوفة.
على الرغم من أن الغضروف لا وعائي إلا أن المستقلبات الغازية والمغذيات يمكن أن تنتشر من خلال المرحلة المائية للمصفوفة الشبيهة بالهلام للوصول إلى الخلايا، حيث يُحاط الغضروف بسمحاق الغضروف، وهي طبقة ليفية كثيفة مبطنة بخلايا لديها القدرة على إفراز مصفوفة هيالين، كما ينمو الغضروف عن طريق تكوين مصفوفة إضافية ودمج خلايا جديدة من الطبقة الغضروفية الداخلية من السمحاق.
بالإضافة إلى ذلك تحتفظ الخلايا الغضروفية الصغيرة بالقدرة على الانقسام حتى بعد أن تصبح معزولة في ثغرات داخل المصفوفة، إذ تفرز الخلايا الوليدة لهذه الانقسامات مصفوفة جديدة بينها، وتتحرك في فجوات منفصلة وقدرة الغضروف على كل من النمو الموضعي والخلالي تجعله مادة مواتية للهيكل العظمي للجنين سريع النمو، كما يتم استبدال العناصر الهيكلية الغضروفية الموجودة في حياة الجنين بعد ذلك بالعظام.
أنواع الغضاريف:
الغضروف هو نسيج ضام يشكل الهيكل العظمي لأجنة الثدييات قبل أن يبدأ تكوين العظام ويستمر في أجزاء من الهيكل العظمي البشري حتى مرحلة البلوغ، حيث أن الغضروف هو المكون الوحيد للهياكل العظمية لبعض الفقاريات البدائية بما في ذلك الجلكى وأسماك القرش، وهو يتألف من شبكة كثيفة من ألياف الكولاجين المدمجة في مادة صلبة جيلاتينية مطحونة لها قوام البلاستيك.
يمنح هذا الهيكل النسيج قوة شد مما يمكّنه من تحمل الوزن مع الاحتفاظ بمرونة أكبر من العظام، وتحدث الخلايا الغضروفية في مواقع متفرقة عبر الغضروف وتتلقى التغذية عن طريق الانتشار عبر الهلام، ولا يحتوي الغضروف على أوعية دموية أو أعصاب بخلاف العظام.
يمكن تمييز ثلاثة أنواع رئيسية من الغضاريف، الغضروف الزجاجي هو الأكثر انتشارًا وهو النوع الذي يتكون منه الهيكل العظمي الجنيني، ويبقى عند البالغين عند أطراف العظام في المفاصل التي تتحرك بحرية مثل الغضاريف المفصلية ونهايات الضلوع والأنف والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية، إذ أنه ذو مظهر أبيض-أزرق لامع ومرن للغاية.
الغضروف الليفي هو النسيج القوي جدًا الموجود غالبًا في الأقراص الفقرية، وعند إدخال الأربطة والأوتار إنه مشابه للأنسجة الليفية الأخرى، ولكنه يحتوي على مادة غضروفية وخلايا غضروفية، حيث أن الغضروف المرن ذو المظهر الأصفر أكثر مرونة من الشكلين الآخرين لاحتوائه على ألياف مرنة بالإضافة إلى الكولاجين، وفي الإنسان تتكون الأذن الخارجية والأنبوب السمعي للأذن الوسطى ولسان المزمار.
يتمثل الدور الرئيسي للغضروف في الإنسان في تكوين نموذج للنمو اللاحق للهيكل العظمي، ولا يتم تشكيل الترقوة أو وبعض أجزاء الجمجمة في الغضروف، وفي الجنين يتكلس الغضروف تدريجيًا ويتم استبدال الخلايا الغضروفية بخلايا العظام أو الخلايا العظمية بعد الولادة وتبقى صفيحة رقيقة من الغضروف تسمى الصفيحة المشاشية في نهايات العظام النامية، وتتحجر في النهاية فقط عندما يكتمل نمو العظم خلفها.
عند الحافة النامية للصفيحة تستمر الخلايا الغضروفية في النمو والانقسام، بينما يتم استبدالها بالخلايا العظمية على الحافة الخلفية مع وضع عظم جديد، وهكذا تظل صفيحة الغضروف ذات سماكة ثابتة بينما ينمو العظم خلفها، وبمجرد اختفاء هذه الصفيحة لا يمكن زيادة نمو العظام الطولي.
يحتوي الغضروف الهياليني وهو الشكل الأكثر انتشارًا على مصفوفة شبه شفافة رمادية لؤلؤة تحتوي على ألياف كولاجين موجهة عشوائيًا، ولكن القليل نسبيًا من الإيلاستين، حيث توجد عادة على أسطح المفاصل وفي الغضاريف التي يتكون منها الهيكل العظمي للجنين.
من ناحية أخرى في الغضروف المرن يكون للمصفوفة مظهر أصفر شاحب بسبب وفرة الألياف المرنة المضمنة في جوهرها، وهذا النوع من الغضروف أكثر مرونة من الغضروف الزجاجي، ويوجد بشكل أساسي في الأذن الخارجية والحنجرة ولسان المزمار، أما النوع الثالث يسمى الغضروف الليفي يحتوي على نسبة كبيرة من حزم الكولاجين الكثيفة المتوازية، وتشغل خلاياها ثغرات غالبًا ما يتم ترتيبها في صفوف بين حزم الكولاجين الخشنة، كما يوجد في الأقراص الفقرية في مواقع تعلق الأوتار بالعظام وفي الأقراص المفصلية لمفاصل معينة، وقد يكون لأي نوع من أنواع الغضاريف بؤر تكلس.
العظم:
مثل الأنسجة الضامة الأخرى يتكون العظم من خلايا وألياف ومادة أرضية، ولكن بالإضافة إلى ذلك يتم تشريب المكونات خارج الخلية ببلورات دقيقة من فوسفات الكالسيوم على شكل هيدروكسيباتيت المعدني، إذ أن تمعدن المصفوفة مسؤول عن صلابة العظام.
كما أنه يوفر احتياطيًا كبيرًا من الكالسيوم يمكن الاستفادة منه لتلبية الاحتياجات غير العادية لهذا العنصر في أي مكان آخر من الجسم، ويتم تكييف التنظيم الهيكلي للعظام لإعطاء أقصى قوة لوظيفة حمل الوزن بأقل وزن، وهناك عظام قوية بما يكفي لتحمل وزن الفيل وأخرى خفيفة بما يكفي لإعطاء دعم داخلي وضغط لأجنحة الطيور.
استقلاب الغضروف:
يتشابه التمثيل الغذائي والتغذية في الكبسولة والأربطة الليفية مع الأنسجة الليفية في أي مكان آخر، إذ أن إمدادات الدم لديهم صغيرة نسبيًا، مما يشير إلى انخفاض معدل التغيرات الأيضية على عكس الجلد على سبيل المثال، فإنها تلتئم ببطء إذا أصيبت.
يعتمد استقلاب الغضروف المفصلي بشكل أساسي على خلاياها (الخلايا الغضروفية)، حيث يتشابه استقلاب الكربوهيدرات في هذه الخلايا مع الخلايا الموجودة في أماكن أخرى ولا يتأثر بالعمر، ومن ناحية أخرى يتناقص استهلاك الأكسجين للخلايا الغضروفية مع تقدم العمر بمجرد نضوج الخلايا.
تشير جميع الأدلة إلى أن الاحتراق داخل الخلايا يتكون من الجلوكوز والبروتين بترتيب التفضيل هذا وليس الدهون، حيث يمر الكبريت من الدم إلى السائل الزليلي ومن هناك إلى الخلايا الغضروفية، ومن هذه يتم نقلها إلى المصفوفة للمساعدة في تكوين جزيئات كبريتات شوندروتن وكيراتوسلفات وهي المكونات الرئيسية للمادة الغضروفية.
يمكن وصف كبريتات شوندروتن على أنها شكل مسلفن من حمض الهيالورونيك المكون المميز للسائل الزليلي، إذ يظهر وجودها في مصفوفة الغضروف، ولكن ليس في السائل الزليلي، كما أن الخلايا الغضروفية ضرورية لتكوينها، بعد العقد الثاني من العمر تنخفض نسبة كبريتات شوندروتن وترتفع نسبة الكيراتوسلفات، كما هو متوقع في ضوء التناقص المقابل للنشاط الأيضي للخلايا.
باستثناء الغضاريف المفصلية والأقراص والغضروف المفصلي تتغذى جميع الأنسجة الأخرى للمفاصل الزليلي مباشرة عن طريق الأوعية الدموية، حيث تتغذى الأجزاء المستثناة بشكل غير مباشر بواسطة السائل الزليلي، ويتم توزيع هذا على سطح الغضروف المفصلي بواسطة حركات المفصل وبالتالي، فإن الحاجة إلى الحفاظ على صحة المفاصل من خلال ممارسة التمارين الرياضية المتكررة لجميعهم واضحة.
