studyshoot Medical

تركيب العظم

تركيب العظم: يتكون العظم من خلايا حية موجودة في مادة خلوية عضوية متمعدنة. تتكون تلك المادة الخلوية من مكونات عضوية ولا عضوية. يكون الكولاجين نمط I المكون العضوي الرئيسي الذي يدخل في تركيب العظم، ويشكل هيدروكسي الأباتيت والأملاح الأخرى من الكالسيوم والفوسفات المكون اللاعضوي الرئيسي في تركيب العظم.

1. أنماط العظم

  • يمكن تصنيف العظم بناءً على التشريح والبنية:
    • التصنيف التشريحي:
      1. عظام طويلة
      2. عظام مسطحة
    • التصنيف البنيوي:
      • عيانياً:
        1. عظم قشري cortical
        2. عظم اسفنجي cancellous
      • مجهرياً:
        1. عظم صفاحي lamellar
        2. عظم محبوك woven

التصنيف التشريحي

  • العظام الطويلة:
    • الفخذ – الظنبوب – العضد – عظمي الساعد
    • يوجد 3 مناطق تشريحي بالعظام الطويلة:
      1. جسم العظم diaphysis: عظم قشري سميك يحيط بالقناة النقي – المنطقة الخارجية محاطة بالسمحاق العظمي.
      2. الكردوس metaphysis: عظم قشري رقيق محيط بعظم ترابيقي هش.
      3. المشاش epiphysis: نهاية العظم الطويل والذي يشكل السطح المفصلي – يحتوي صفيحة النمو والمنطقة تحت الغضروفية تحت الغضروف المفصلي.
عظام الانسان
  • العظام المسطحة:
    • الجمجمة – الحوض – لوح الكتف
    • بنيتها متنوعة, إما ان تكون عظم قشري فقط أو عظم قشري مع طبقة رقيقة من منطقة ترابيقية مركزية.

التصنيف البنيوي العياني

  • العظم القشري:
    • يشكل 80 % من الجهاز الهيكلي
    • الاستقلاب: يتصف بتقلب استقلابي بطيء ومعامل Young عالي.
    • المكونات:
      • يتألف من حزم من العظمون Osteon (الوَحْدَةُ الأَساسِيَّةُ في بِناء العَظْم) أو قنوات الهافرسية Haversian.
        • العظمون Osteons: الحافة الخارجية تتشكل من خطوط ملاطية Cement
        • القنوات الوعائية:
          • تحتوي على الشرينات والوريدات والأوعية الشعرية والأعصاب
          • اذا كان اتجاهها مع محول العظم الطولاني تدعى: قنوات هافرس Haversian Canals
          • أما اذا كان اتجاهها عمودياً على محور العظم (معترض) تدعى قنوات فولكمان Volkmann canals
        • الصفاحات البينية: المناطق بين العظمونات Osteons.
  • العظم الاسفنجي Cancellous:
    • الاستقلاب:
      • معامل Young منخفض ومرونة أكبر
      • معدل استقلاب اعلى.
    • المكونات:
      • دعائم (ركائز) عظمية منتظمة ضمن شبكة هشة
      • كل دعامة تكون حوالي 200 مكروميتر تقريباً
      • 30-90 % من العظم يكون مساميّ ويحوي على نقي العظم
      • تزداد المساميّة في الهشاشة العظمية

التصنيف البنيوي المجهري

  • العظم المحبوك Woven:
    • عظم غير ناضج او مرضي يكون متموجاً وعشوائياً ولا يكون متجهاً بحسب الجهد.
    • بالمقارنة مع العظم الصفاحي Lamellar, يكون العظم الحبوك:
      • أكثر خلويةً
      • نسبة التقلّب Turnover أعلى
    • أضعف وأكثر مرونةً من العظم الصفاحي.
  • العظم الصفاحي Lamellar:
    • عظم ثانوي يتكون من تقولب العظم المحبوك.
    • منتظم ومتوجه بحسب الجهد.
    • أقوى وأقل مرونةً من العظم المحبوك.

2. الخلايا العظمية

البانيات العظمية Osteoblasts

المنشأ:

  • تشتق من الخلايا الميزانشيمية غير المتمايزة
  • تتمايز الخلايا الميزانشيمية بعدها الى الخلايا سليفة العظمية osteoprogenitor cells

البنية:

  • تحتوي كميات متزايدة من الشبكات الهيولية, جهاز كولجي, والمتقدّرات وخلايا أخرى.
  • تسمح بتصنيع وافراز المطرق العظمي.

الوظيفة:

  • تشكيل العظم بإنتاج المطرق غير المتمعدن:
    1. الفوسفاتاز القلوية
    2. النمط I من الكولاجين
    3. osteonectin
    4. osteonectin: يُحرَّض من قبل 1-25 ديهيدروكسي فيتامين D.
  • ينظّم عمل الكاسرات العظمية.

الإشارات:

  • تمايز البانيات العظمية:
    • يحرّض الـ BMB الخلايا الميزانشيمية mesenchymal لتتحول إلى خلايا سليفة العظمية osteoprogenitor
    • core binding factor alpha-1 (cbf alpha -1: RUNX2)
    • الـ beta-catenin المستقر يلعب دوراً كبيراً في تحريض الخلايا لتشكيل الخلايا البانية مع تشكل العظم داخل الغشائي.
    • عامل النمو المشتق من الصفيحات PDGF يحرّض تمايز البانيات العظمية
    • عامل النمو المشتق من الانسولين PDGF يحرّض تمايز البانيات العظمية
  • انتاج الخلايا البانية:
    • مستقبلات PTH:
      • تحرّض انتاج الفوسفاتاز القلوية والنمط I كولاجين.
      • مستقبلات 1-25 ديهيدروكس فيتامين D:
        • تحرّض تصنيع الفوسفاتاز القلوية والمطرق العظمي
        • انتاج البروتينات الخاصة بالعظم (osteocalcin)
      • الاستروجين يمنع من الامتصاص العظمي ويحرّض الانتاج العظمي بتثبيط الادنيل سيكلاز adenylyl cyclase.
      • الستيروئيدات القشرية تثبّط انتاج المطرق العظمي والكولاجين.
      • البروستاغلاندينات تحرّض الامتصاص العظمي بتفعيل الادنيل سيكلاز adenylyl cyclase.
    • اشارات الكاسرات العظمية osteoclast:
      • الاشارات المترابطة تسمح بكلا التشكل والامتصاص العظمي resorption and formation.
      • تفعيل الكاسرات العظمية:
        • يرتبط الـ PTH (هرمون جارات الدرق) على مستقبلاته (مستقبلات PTH) على البانيات العظمية يؤدي إلى التعبير عن الـ RANK-L
        • RANK-L ترتبط بمستقبلات RANK على الكاسرات العظمية وتؤدي الى حدوث الامتصاص العظمي.
      • تثبيط الكاسرات العظمية:
        • يمكن للبانيات العظمية أن تفرز OPG (osteoprotegrin)
        • OPG ترتبط بالـ RANKL على البانيات العظمية مايؤدي الى منع تفعيل الـ RANK وبالتالي تثبيط نشاط الكاسرات العظمية.

مكان تواجدها:

  • تتواجد البانيات العظمية الأكثر نشاطاً استقلابياً على السطح العظمي.
  • بينما تتواجد البانيات الأقل نشاطاً في مركز العظم: تتفعّل عند حدوث خلل في الخلايا البانية الأكثر سطحيةً.

الكاسرات العظمية Osteoclasts

الوظيفة:

  • امتصاص العظم:
    • تنظّم البانيات العظمية امتصاص العظم من قبل الكاسرات العظمية.
    • مراحل دورة امتصاص العظم:
      1. هجرة الكاسرات العظمية الى مكان الامتصاص
      2. الارتباط بالعظم
      3. الاستقطاب polarization
      4. انحلال الهيدروكسي اباتيت
      5. تدّرك المطرق العظمي
      6. إزالة منتجات التدرّك من جوبة الامتصاص Lacuna.
      7. الموت الخلوي المبرمج Apoptosis للكاسرات العظمية أو العودة لمرحلة الهجوع أو عدم الامتصاص Non-resorbing

المنشأ

  • تنشأ من الخلايا المكونة للدم hematopoietic من سلالة الخلايا البالعة
  • تندمج سليفة الخلايا الوحيدة monocyte progenitors مع بعضها لتشكيل خلايا ناضجة متعددة النوى.

البيولوجيا الخلوية

  • التشريح الخلوي: خلايا عرطلة متعددة النوى
  • الفيزيولوجيا الخلوية:
    • اعادة الامتصاص العظمي تحدث بمستوى الحافة المجعدة Ruffled border للكاسرات العظمية
      • Howship’s Lacunae: هي مكان امتصاص العظم حيث تلتقي الحافة المجعدة مع الأسطح العظمي.
      • tartrate resistant acid phosphate: تفرز من قبل الخلايا الكاسرة للعظم لخفض نسبة PH (باستخدام carbonic anhydrase) وزيادة الانحلال لبلورات هيدروكس الاباتيت (نقص carbonic anhydrase يمنع امتصاص العظم).
      • هضم البروتين:
        • المطرق العضوي يتم ازالته بواسطة هضم البروتين
        • الـ Cathepsin K: هو انظيم حال بروتيني يهضم المطرق العضوي بمستوى الحافة المجعدة
      • آلية الـ bisphosphonates: تمنع الخلايا الكاسرة من تشكيل الحافة المجعدة وانتاج حمض الهيدرولاز acid hydrolases
  • إشارات الخلايا البانية-الكاسرة:
    • تنظم الخلايا البانية عمل الخلايا الكاسرة
      • تفعيل الكاسرات:
        • RANKL: يعبّر عنه من قبل الخلايا البانية والخلايا الورمية لتفعيل الخلايا الكاسرة.
        • IL-1: يوجد بالقرب من المفاصل الصناعية المصابة بالتخلخل ويُعرف عنه أنه يفعّل الخلايا الكاسرة
      • تثبيط الكاسرات: يتم بواسطة
        • الكالسيتونين
        • IL-10

الخلايا العظمية Osteocytes

المنشأ:

  • هي عبارة عن خلايا بانية للعظم سابقاً محبوسة بالمطرق العظمي الذي انتجته
  • وهي تشكل 90 % من الخلايا في الهيكل العظمي الناضج.

المكونات:

  • نسبة نواة/سيتوبلازما عالية
  • تملك نواتئ خلوية طويلة تتصل مع الخلايا الأخرى بواسطة قنيات canaliculi بالعظم

الوظيفة

  • تحافظ على المطرق العظمي والخلوي
  • مهمة في تنظيم تراكيز الكالسيوم والفوسفور التي تدخل في تركيب العظم
  • لا تفرز الفوسفاتاز القلوية

الاشارات

  • تتحرّض من قبل الكالسيتونين
  • تثبّط من قبل الـ PTH
  • تتصل بالخلايا العظمية المجاورة بواسطة وصلات الفجوات في القنيات العظمية gap junctions in canaliculi

الخلايا سليفة العظمية Osteoprogenitor Cells

المنشأ:

  • تنشأ من الخلايا الجذعية الميزانشيمية
  • يتحدد وظيفتها بواسطة الوسط الذي تتمايز فيه

الوظيفة

  • تصبح بانيات عظمية osteoblasts تحت إجهاد قليل Low Strain وضغط اكسجين عالي
  • تصبح نسيج غضروفي تحت إجهاد متوسط وضغط اكسجين منخفض.
  • تصبح نسيج ليفي تحت إجهاد عالي

3. المطرق العظمي

  • يدخل في تركيب العظم كل من:
    • المكونات العضوية Organic: تشكل 40 % من الوزن الجاف للعظم
    • المكونات اللاعضوية Inorganic: تشكل 60 % من الوزن الجاف للعظم

المكونات العضوية التي تدخل في تركيب العظم

  1. الكولاجين:
    • يشكل 90 % من المكونات العضوية التي تدخل في تركيب العظم
    • هي كولاجين من النمط I بشكل رئيسي
    • تعطي قوى الشدّ Tensile
  2. البروتيوغليكان proteoglycans:
    • مسؤول عن قوى الضغط Compressive
    • يثبّط التمعدن العظمي
    • يتكون من معقدات بروتين الغلوكوزأمينوالغليكان glycosaminoglycan-protein
  3. بروتينات المطرق:
    • تضمن بروتينات غير كولاجينية تدخل في تركيب العظم
    • وظيفتها تعزيز التمعدن والتشكل العظمي
    • يوجد 3 أنماط رئيسية من البروتينات التي تدخل في تركيب العظم في المطرق العظمي:
      1. osteocalcin:
        • البروتين الغير كولاجيني الاكثر وجوداً في المطرق العظمي (10-20 % من مجمل المطرق)
        • ينتج من قبل البانيات العظمية الناضجة
        • وظيفته: يعزّز التمعدن والتشكل العظمي ( تنظيم الكثافة العظمية وجذب الكاسرات العظمية)
        • يتحرض بواسطة 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د
        • ويتثبّط بواسطة الـ PTH
        • الأهمية السريرية: مشعر للتدرك العظمي – يمكن قياس نسبته في البول أو المصل.
      2. Osteonectin:
        • يفرز من قبل الصفيحات والخلايا البانية للعظم
        • وظيفته: يعتقد أن له دور في تنظيم الكالسيوم أو تنظيم التمعدن في المطرق العظمي.
      3. Osteopontin:
        • وظيفته: بروتين رابط للخلايا.
  4. السيتوكينات وعوامل النمو: وهي ايضاً تدخل في تركيب العظم, حيث أنها:
    • توجد بكميات قليلة بالمطرق العظمي
    • تساعد في تمايز الخلايا العظمية, وتفعيلها ونموها وتدركها.
    • تتضمن: IL1 – IL6 – IGF – TGF-Beta – BMPs

المكونات اللاعضوية التي تدخل في تركيب العظم:

  • هيدروكسي أباتيت الكالسيوم (Calcium Hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2):
    • يؤمن قوى الضغط Compressive
  • فوسفات الكالسيوم Osteocalcium Phosphate

4. نقي العظم

  • نقي العظم هو نسيج جيلاتيني (هلامي) يوجد في المسافة الداخلية للعظم (مركز العظم) و يحوي الخلايا السليفة والخلايا السديمية.
  • أنماط نقي العظم:
    • النقي الأحمر:
      • هو نسيج دموي: يتألف من:40 % ماء – 40 % نسيج شحمي – 20 % بروتين
    • النقي الاصفر:
      • نسيج شحمي: يتألف من : 15 % ماء – 80 % نسيج شحمي – 5 % بروتين
  • الوظيفة:
    • الوظيفة الأساسية هي تشكيل الدم
    • تتحكم بالقطر الداخلي للعظم

نقي العظم الأحمر

  • الموقع:
    • أكثر ما يتواجد في العظام المسطحة: الاضلاع – الحرقفة – القص – الفقرات – الجمجمة – مشاش وكردوس العظام الطويلة (الأطفال فقط).
  • الوظيفة:
    • يحتوي على خلايا جذعية ميزانشيمية وخلايا جذعية دموية
    • يتبدّل نقي الدم الأحمر بشكل بطيء الى نقي أصفر مع التقدم بالعمر.

نقي الدم الأصفر

  • الموقع:
    • أكثر ما يتواجد في جسم العظام الطويلة: الفخذ – العضد – الظنبوب
  • الوظيفة:
    • معظم محتواه من الخلايا الشحمية
    • قد يتحول الى نقي أحمر اذا كان هناك حاجة متزايدة للكريات الدموية الحمراء (الرضوض مثلاً).

فحص نقي العظم

  • الخزعة:
    • المكان: العرف الحرقفي الامامي او الخلفي – القص – الظنبوب
  • الاستطبابات: الخباثات (الأكثر شيوعاً) – الانتانات (السل نادراً)
  • التكنيك: خزعة الابرة – الخزعة الجراحية المفتوحة.

الجوانب السريرية للعلاج الخلوي

  • رشافة نقي العظم:
    • تطبيقاتها في الجراحة العظمية:
      1. اندمال/عدم اندمال الكسور
      2. النخرة الجافة
      3. الهندسة النسيجية الجنينية(العظم – الأربطة – الغضروف)
نقي العظم

5. تروية العظم

  • يستقبل العظم 5-10 % من نتاج القلب
  • العظام التي تستقبل تروية دموية ضعيفة هي: الزورقي- – القعب Talus – رأس الفخذ – الناتئ السني لفقرة الرقبية 2
  • التروية الدموية للعظام الطويلة تأتي من 3 مصادر:
    1. جهاز الشريان المغذي
    2. الجهاز الكردوسي المشاشي
    3. الجهاز السمحاقي

جهاز الشريان المغذي Nutrient Artery System

  • ذو ضغط عالي, وهو فروع من الشرايين الجهازية الكبيرة
  • يدخل القشر عبر الثقبة المغذية ويدخل قناة النقي
  • ثم يتفرع الى فروع صاعدة ونازلة, ثم الى شرينات.
  • يروّي الثلثين الداخليين من العظم الماضج عبر جهاز هافرس Haversian System

الجهاز الكردوسي المشاشي Metaphyseal epiphyseal system

  • تنشأ الشرايين من الضفائر الوعائية حول المفصلية (مثل الشرايين الركبية geniculate)

الجهاز السمحاقي Periosteal System

  • ذو ضغط منخفض
  • يروي الثلث الخارجي من العظم الناضج
  • يتصل بـ:
    • شريان فولكمان (عمودي على المحور الطولاني للعظم)
    • الجهاز الهافرسي (موازي للمحور الطولاني)

التروية الدموية داخل القشرية Intracortical Vascularization

  • الأوعية الدموية داخل القشرية تسير ضمن أقنية بشكل اساسي أقنية هافرس وبشكل ثانوي أقنية فولكمان

اتجاه الدوران الدموي

  • نسبة التدفق الدموي داخل العظمي تساوي 5-20 مل/دقيقة/100 غ من وزن العظم
  • العظم الناضج:
    • التدفق يكون نابذ centrifugal (من الداخل للخارج): بسبب الضغط العالي للشريان المغذي والضغط المنخفض للشريان السمحاقي.
  • العظم غير الناضج:
    • التدفق الدموي جابذ centripetal (من الخارج للداخل): بسبب المسيطر هو النظام الشرياني السمحاقي.
  • العوامل التي تزيد التدفق الدموي:
    1. نقص الاكسجة
    2. فرط ثاني اكسد الكربون بالدم
    3. قطع السبل العصبية الودية

اتجاه العود الوريدي

  • العظم الناضج: التدفق يكون جابذ centripetal (من الخارج للداخل): الشعيرات القشرية تنزح الدم الوريدي الى الجيوب الوريدية والتي تنزح الدم الى الجهاز الوريدي .

صفيحة النمو

  • شريان سمحاق الغضروف هو المصدر الرئيسي للتغذية في صفيحة النمو.

التشريح المرضي:

الكسور

  • نمط التروية الدموية بعد حدوث الكسور:
  • الطور المباشر:
    • يحدث نقص بدئي بالتدفق الدموي بعد حدوث الكسر
    • يكون نمط التدفق الدموي جابذ centripetal (من الخارج للداخل): بسبب أذية الشريان المغذي ذو الضغط العالي, وسيطرة الشريان السمحاقي ذو الضغط المنخفض.
  • بعد ساعات الى أيام:
    • يحدث زيادة في التدفق الدموي, وتكون الذروة بعد اسبوعين وتعود للطبيعي بعد 3-5 أشهر.
مراحل اندمال الكسور

السفود المستبطن للنقي

  • السفود المستبطن للنقي بدون حفر unreamed يحافظ على التروية الدموية الداخلية (ببطانة العظم)
  • الحفر reaming يزيل التروية الدموية لـ50-80 % من القشر ويؤخر عودة التروية الدموية الداخلية للعظم.
  • السفود الأقل قطراً من النقي (loose fitting nails) يحافظ على التروية الدموية للقشر ويسمح بعودة أسرع للتروية الدموية
  • السفود المحشور بالقناة (tight fitting nails) يؤثر سلباً على التروية الدموية للقشر وتكون عودة التروية أبطأ.

الإشارات العظمية والـ RANKL

  • الاستقلاب العظمي هو عملية ديناميكية توازن بين التشكل العظمي وبين الامتصاص العظمي
    • الامتصاص العظمي: يتم بواسطة الخلايا الكاسرة الفعّالة:
    • تتفعّل بواسطة RANKL في الحالات الطبيعية
    • وتتفعّل بواسطة الـ PTH (الهرمون جارات الدرق) في الحالات المرضية (الامراض النقائلية)
    • التشكل العظمي: يتم بتثبيط الخلايا الكاسرة وتفعيل الخلايا البانية العظمية
      • Osteoprotegrin : يثبط الخلايا الكاسرة العظمية.

تفعيل الخلايا الكاسرة:

  • تفعيل الكاسرات العظمية يحرّض الامتصاص العظمي.
  • الجزيئات التي تحرّض الامتصاص العظمي:
    1. RANKL:
      • يفرز من قبل البانيات العظمية وترتبط بمستقبلات RANK على سليفة الكاسرات العظمية وتؤدي الى نضج الخلية الكاسرة.
    2. هرمون جارات الدرق PTH: يفرز من قبل العديد من الخلايا السرطانية
      • تفعيل مستقبلاته يحرّض الادنيل سيكلاز adenylyl cyclase
      • يرتبط بالمستقبلات السطحية على الخلايا البانية لتحريض انتاج الـ RANKL و M-CSF
    3. IL1: تفعّل تمايز الكاسرات وبالتالي الامتصاص العظمي.
    4. 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د: يحرّض التعبير عن RANKL
    5. البروستاغلاندين E2: تفعّل الادنيل سيكلاز وتحريض الامتصاص
    6. IL6 (الورم النقوي myeloma)
    7. MIP-1A (الورم النقوي myeloma)

تثبيط الخلايا الكاسرة

  • تثبيط الكاسرات ينقص من الامتصاص العظمي
  • الجزيئات التي تثبّط الامتصاص العظمي:
    1. osteoprotegerin (OPG):
      • مستقبلات تنتج من قبل الخلايا البانية العظمية والخلايا السدوية وترتبط بالـ RANKL وتحجزه.
      • تمنع تمايز والتحام وتفعيل الكاسرات العظمية
    2. الكالسيتونين: يتفاعل بشكل مباشر مع الكاسرات العظمية عن طريق مستقبلات السطح الخلوي
    3. الاستروجين (عن طريق انقاص الـ RANKL)
      • يحرّض البناء العظمي (الاستقلاب) ويمنع الامتصاص
      • يمنع تفعيل الادنيل سيكلاز
    4. TGF-b (عن طريق زيادة OPG)
    5. IL10: يكبح الكاسرات العظمية

النقائل العظمية الحالية للعظم

  • لها علاقة بسبيل الـ RANK و RANKL
  • RANKL تنتج من قبل الخلايا السرطانية مباشرةً
  • تثبيط الـ RANKL بواسطة الـ OPG ينتج عنه نقص النقائل الهيكلية عند الحيوانات
  • البيسفوسفونات تنقص من الحدثيات الهيكلية في النقائل العظمية.

7. الاستقلاب الطبيعي للعظم

  • الاستقلاب الطبيعي للعظم هو مزيج من توالي الامتصاص العظمي (osteoclastogenesis) والبناء العظمي (osteoblastogenesis)
    • فيزيولوجيا الاستقلاب العظمي:
      • للعظم وظائف استقلابية ووظائف بنائية
      • الوظائف الاستقلابية للعظم تتضمنبشكل رئيسي التوازن بين الكالسيوم وبين الفوسفات
      • تحرير الكالسيوم او امتصاص الكالسيوم من قبل العظم يتم تنظيمه بشكل رئيسي من قبل الهرمونات وبشكل اقل من قبل الستيروئيدات.
    • منظّمات الاستقلاب العظمي:
      • الهرمونات: PTH – الكالسيتونين – الهرمونات الجنسية (الاستروجين – الاندروجين) – هرمون النمو – هرمون الدرق
      • الستيروئيدات: الفيتامين د – الستيروئيدات القشرية
    • خصائص الاستقلاب العظمي:
      • كتلة العظم:
        • كتلة العظم هي قياس للنسيج العظمي الموجود في نهاية نضج العظم
        • وتمثّل كل من كمية وحجم وأيضاً كثافة النسيج العظمي المتمعدن.
        • ذروة كتلة العظم تحدث بعمر 16-25 سنة
        • تكون أكبر عند الذكور والأمريكيين الافارقة.
      • فقدان العظم:
        • تنقص كتلة العظم بمقدار 0.3-0.5 % بالسنة بعد اكتمال النضج العظمي.
        • يزداد النقص بمقدار 2-3 % بالسنة عند النساء بالعقد 6 وحتى 10 بعد سن الضهي بدون معالجات معيضة.
        • نسبة فقدان العظم يمكن أن تتغير بسبب عوامل استقلابية أو بنيوية.

الكالسيوم Calcium

  • مكان التواجد:
    • العظم (يدخل في تركيب العظم بنسبة 99%)
    • الدم والسائل خارج الخلوي (بنسبة 0.1 %)
    • داخل خلوي (بنسبة 1%)
  • الوظيفة:
    • للكالسيوم وظائف عديدة بالجسم تتضمن: تقلص الخلية العضلية – التوصيل العصبي – آلية التخثر
  • أشكال الكالسيوم:
    • العظم: معظمه هيدروكسي أباتيت
    • المصل: الكالسيوم المرتبط بالبروتين (45%) – كالسيوم حر غير مشرّد (45 %) – مرتبط بجزيئات أخرى (السيترات – بيكربونات).
  • التنظيم:
    • يتم امتصاص الكلس من السبيل الهضمي
    • يتم إعادة الامتصاص من العظم
    • يتم إعادة الامتصاص في الكليتين
  • الحاجة اليومية:
    • 2000 مغ/اليوم عند الاناث المرضعات
    • 1500 مغ/اليوم عند النساء الحوامل, النساء بعد سن الضهي – والمرضى المصابين بكسور في طور الشفاء.
    • 1300 مغ/اليوم عند المراهقين والبالغين الشباب
    • 750 مغ/اليوم للبالغين
    • 600 مغ/اليوم عند الاطفال.
  • الامراض:
    • نقص الكلس – فرط الكلس

الفوسفات Phosphate

  • مكان التواجد:
    • العظم (يدخل في تركيب العظم 86 %)
    • الدم والسائل خارج الخلوي (0.08 %)
    • داخل خلوي (14 %)
  • الوظيفة:
    • المكون الاساسي في التمعدن العظمي
    • مهم في عمل الانظيمات والتفاعلات الجزيئية
  • الاشكال:
    • العظم: معظمه هيدروكسي اباتيت
    • المصل: معظمه فوسفات لاعضوي (H2PO4)
  • التنظيم:
    • الفوسفات الموجود بالبلازما معظمه غير مرتبط ويتم اعادة امتصاصه من قبل الكلية
    • قد يتم طرحه من قبل الكلية
    • ارتفاع فوسفات المصل يمكن أن يؤدي الى زيادة افراز الـ PTH والامتصاص العظمي.
  • الحاجة اليومية: 1000-1500 مغ/اليوم

هرمون جارات الدرق PTH

  • البنية: 84 حمض أميني ببتيدي
  • المنشأ: يتركب ويفرز من الخلايا الرئيسية بالغدد جارات الدرق.
  • التأثيرات: يزيد كلس المصل – يُنقص فوسفات المصل
  • الآلية:
    • العظم:
      • يحرّض الـ PTH الخلايا البانية العظمية لانتاج الـ IL1 – IL6 وسيتوكينات أخرى لتفعيل الكاسرات العظمية وزيادة الامتصاص العظمي.
      • يزيد الـ PTH انتاج الخلايا البانية العظمية من الـ M-CSF (العامِلُ المُنَبِّهُ للبلعميات macrophage colony-stimulating factor) و RANKL , والتي تزيد من الخلايا الكاسرة العظمية.
      • بشكل متناقض, الخلايا الكاسرة العظمية لا تعبّر express عن مستقبلات الـ PTH.
    • الكلية:
      • يحرّض الانزيم المحوّل للـ 25-ديهيدروكسي فيتامين د3 المحوّل الى 1-25-ديهيدروكسي فيتامين د3 (الشكل الفعّال للهرمون) والذي:
        • يزيد امتصاص الكاليسوم في الكلية (يزيد كلس المصل المشرّد)
        • يزيد طرح الفوسفات من الكلية (ينقص فوسفات المصل)
    • الأمعاء:
      • لايوجد تأثير مباشر
      • يزيد بشكل لا مباشر امتصاص الكالسيوم المشرد بتفعيل 1-25-ديهيدروكسي فيتامين د3
  • سوء الوظيفة:
    • البروتين المرتبط بالـ PTH ومستقبله لهما علاقة بعسر التصنع الكردوسي metaphyseal dysplasia.
    • البروتين المرتبط بالـ PTH (Parathyroid hormone-related protein (PTHrP)) له تأثيرات مترابطة على الـ PTH حيث انه يرتبط على نفس المستقبل على الكاسرات العظمية والخلايا الكلوية لزيادة كالسيوم المصل.

الكالسيتونين Calcitonin

  • البنية: هرمون ببتيدي يتألف من 32 حمض أميني
  • المنشأ: ينتج من قبل الخلايا الصافية Clear Cell في جريبات الغدة الدرقية (الخلايا C)
  • التأثير:
    • له دور محدود في توازن الكالسيوم
    • تثبيط عدد ونشاط الكاسرات العظمية
  • الوظيفةّ:
    • العظم:
      1. تثبيط عمل الكاسرات العظمية في امتصاص العظم بانقاص عدد ونشاط الكاسرات العظمية
      2. تمتلك الكاسرات العظمية مستقبلات للكالسيتونين
      3. .زيادة كلس المصل يؤدي الى زيادة افراز الكالسيتونين وبالتالي تثبيط عمل الكاسرات العظمية الذي يؤدي الى انقاص كالسيوم الدم (بشكل مؤقت).

الفيتامين د

  • التركيب: secosteroid(ستيروئيد مع الحلقة مكسورة) ذواب بالشحوم
  • المنشأ:
    • يتركب بالجلد عند التعرض لأشعة الشمس (الفيتامين د المنتج بالاشعة فوق البنفسجية)
    • الوارد الغذائي (الفيتامين د3 الذواب بالدهون)
    • الاستقلاب الفعّال للـ 1-25 ديهيدروكسي فيتامين د3 المتشكل من اضافة جزيئي هيدروكسيل في الكبد والكلية بالترتيب.
  • التأثيرات:
    • المحافظة على مستويات الكالسيوم بالمصل بتفعيلالامتصاص العظمي من قبل الكاسرات العظمية وزيادة امتصاص الأمعاء للكالسيوم (زيادة كلس المصل المشرّد).
    • تحريض التمعدن للمطرق العظمي.
  • الوظيفة:
    • الكبد: يتحول الفيتامين د3 المفعّل الى 25 ديهيدروكسي الفيتامين د3
    • الكلية:
      • يتحول 25 ديهيدروكسي الفيتامين د3 الى 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د3 (الشكل الفعّال من الهرمون)
        • يتفعّل بواسطة: زيادة مستويات PTH وانقاص مستويات كلس المصل المشرّد والفوسفات.
      • يمكن للشكل الفعّال من الهرمون 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د3 ان يتم تثبيطه بتحوّله الى 24,25 ديهيدروكسي الفيتامين د3, ويحدث التثبيط عندما:
        • نقص مستويات PTH وزيادة مستويات كلس المصل المشرّد والفوسفات.
      • الفيتامين د يشابه PTH بزيادة اعادة امتصاص الكلس من الكليتين.
    • العظم:
      • 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د3 يحرّض التمايز النهائي للكاسرات العظمية
      • عند نضج الكاسرات العظمية لا تستجيب للـ 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د3 وتستجيب غالباً للسيتوكينات المفرزة من قبل البانيات العظمية.
      • 1-25 ديهيدروكسي الفيتامين د3 يحرّض التمعدن العظمي للمطرق المنتج من قبل البانيات العظمية.
  • اضطرابات الفيتامين د:
    • نقص الفيتامين د يسبب الرخد والتلين العظمي osteomalacia &rickets
    • يسبب دواء phenytoin نقص باستقلاب الفيتامين د.

الاستروجين Estrogen

  • التركيب: هرمون ستيروئيدي من نمط الحلقة D
  • المنشأ: بشكل أساسي من المبيضين
  • التأثيرات: يمنع خسارة العظم بإنقاص الامتصاص العظمي واعادة التقولب
  • الوظيفة:
    • ينقص لوحده التشكل العظمي ايضاً لأن الامتصاص والتشكل العظمي عمليتان مترابطتان.
    • يؤدي الى زيادة الكثافة العظمية لعنق الفخذ ويقلل من خطورة حدوث كسر عنق فخذ
  • الاستروجين العلاجي:
    • انقاص خسارة العظم اذا تم البدء بالعلاج ضمن 5-10 سنوات من بدء سن الضهي.
    • التأثيرات الثانوية:
      • زيادة خطورة حدوث الامراض القلبية وسرطان الثدي
      • انقاص خطورة حدوث كسور الورك وسرطان باطن الرحم

هرمون الدرق

  • الوظيفة:
    • تنظيم النمو الهيكلي بمستوى المشاش بتحريض:
      • نمو الخلايا الغضروفية
      • تصنيع الكولاجي X
      • زيادة نشاط الفوسفاتاز القلوية
    • هرمون الغدة الدرقية يزيد امتصاص العظم ويمكن ان يؤدي الى الهشاشة العظمية osteoporosis
      • الجرعات العالية من هرمون الدرق العلاجي يمكن ان تحاكي هذه الالية وتسبب حدوث الهشاشة العظمية

هرمون النمو

  • الوظيفة:
    • يزيد كلس المصل بواسطة: زيادة امتصاص الكلس من الامعاء وانقاص اطراحه في الكلية
    • وظيفته تتوقف على هرمون الانسولين, somatomedins, وعوامل النمو (TGFb- PDGF…)
  • العملقة Gigantism:
    • زيادة إفراز هرمون النمو او زيادة الاستجابة له يؤثر على منطقة التكاثر proliferative zone من صفيحة النمة.

الستيروئيدات

  • الوظيفة:
    • تزيد الامتصاص العظمي بواسطة:
      • انقاص امتصاص الكلس المشرّد في الامعاء من خلال انقاص البروتينات الرابطة
      • انقاص التشكل العظمي بواسطة:
        • انقاص تصنيع الكولاجين
        • تثبيط نشاط الخلايا البانية العظمية

هل أعحبك هذا المقال؟ شاركه مع أصدقائك الآن

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *