ما هو التكوين الداخلي للغضروف؟
التكوين الداخلي للغضروف (Endochondral ossification) هو عملية معقدة يتم من خلالها تكوين معظم عظام الهيكل العظمي، وخاصة العظام الطويلة. تبدأ هذه العملية في الجنين حيث يتكون نموذج غضروفي شفاف (hyaline cartilage) يشبه شكل العظم المستقبلي. ثم تحدث سلسلة من التغيرات التي تؤدي إلى استبدال الغضروف بالعظم.
مراحل التكوين الداخلي للغضروف:
1. تكوين النموذج الغضروفي:
- تبدأ العملية في الجنين حيث تتجمع خلايا النسيج المتوسطي (mesenchyme)، وهي نوع من الأنسجة الجنينية، في المنطقة التي سيتم فيها تكوين العظم.
- تتمايز هذه الخلايا المتوسطية إلى خلايا غضروفية (chondroblasts) التي تبدأ في إفراز مادة بين خلوية (matrix) غنية بالكولاجين من النوع الثاني والبروتيوغليكان.
- تتكون هذه المادة بين الخلوية لتشكل نموذجًا غضروفيًا ثلاثي الأبعاد لشكل العظم المستقبلي.
- يحيط النموذج الغضروفي غشاء ليفي يسمى الغشاء الغضروفي (perichondrium)، وهو ضروري لنمو الغضروف والحفاظ عليه.
2. نمو النموذج الغضروفي:
- يحدث نمو النموذج الغضروفي من خلال عمليتين رئيسيتين:
- النمو الخلالي (Interstitial growth): تنقسم الخلايا الغضروفية الموجودة داخل النموذج الغضروفي وتفرز المزيد من المادة بين الخلوية، مما يؤدي إلى زيادة حجم النموذج من الداخل.
- النمو appositional: تنقسم الخلايا الموجودة في الطبقة الداخلية من الغشاء الغضروفي (perichondrium) وتتمايز إلى خلايا غضروفية جديدة، مما يؤدي إلى زيادة سمك النموذج من الخارج.
- مع نمو النموذج الغضروفي، تبدأ بعض الخلايا الغضروفية في المركز في التضخم وتصبح خلايا غضروفية كبيرة (hypertrophic chondrocytes).
- تفرز هذه الخلايا الكبيرة إنزيمات مثل الفوسفاتاز القلوي (alkaline phosphatase) التي تحفز تكلس المادة بين الخلوية في مركز النموذج.
3. تكوين مركز التعظم الأولي:
- مع تكلس مركز النموذج الغضروفي، تبدأ الأوعية الدموية في اختراق الغشاء الغضروفي (perichondrium) في هذا المركز.
- تحفز هذه الأوعية الدموية خلايا الغشاء الغضروفي على التمايز إلى خلايا عظمية (osteoblasts).
- تبدأ الخلايا العظمية في إفراز مادة عظمية (bone matrix) تتكون أساسًا من الكولاجين من النوع الأول.
- تتكون هذه المادة العظمية لتشكل شبكة من العظام الإسفنجية (spongy bone) في مركز النموذج الغضروفي.
- يُعرف هذا الجزء من العظم باسم مركز التعظم الأولي (primary ossification center).
4. تكوين تجويف النخاع:
- مع استمرار تكوين العظم في مركز التعظم الأولي، تبدأ بعض الخلايا العظمية في التكسر بواسطة خلايا كبيرة متعددة النوى تسمى الخلايا الآكلة للعظام (osteoclasts).
- تخلق هذه الخلايا الآكلة للعظام تجويفًا في مركز العظم يُعرف باسم تجويف النخاع (medullary cavity).
- يحتوي تجويف النخاع على نخاع العظم (bone marrow)، وهو المسؤول عن إنتاج خلايا الدم.
5. تكوين مراكز التعظم الثانوية:
- بعد الولادة، تظهر مراكز تعظم ثانوية (secondary ossification centers) في نهايات العظام الطويلة، والتي تسمى المشاشات (epiphyses).
- تحدث هذه العملية بشكل مشابه لتكوين مركز التعظم الأولي، حيث تخترق الأوعية الدموية المشاشات ويتم تكوين العظم الإسفنجي.
- يفصل بين المشاشة (epiphysis) وجسم العظم (diaphysis) صفيحة من الغضروف تسمى الصفيحة المشاشية (epiphyseal plate).
6. نمو العظم:
- يستمر العظم في النمو بعد الولادة عن طريق الانقسام المستمر للخلايا الغضروفية في الصفيحات المشاشية (epiphyseal plates).
- تنمو هذه الخلايا الغضروفية وتفرز المزيد من المادة بين الخلوية، مما يدفع المشاشات بعيدًا عن جسم العظم.
- تتحول الخلايا الغضروفية في النهاية إلى خلايا عظمية وتضاف إلى جسم العظم، مما يزيد من طوله.
- يستمر نمو العظم حتى يتم الوصول إلى مرحلة البلوغ، حيث تتوقف الصفيحات المشاشية عن النمو وتندمج المشاشات مع جسم العظم.
أهمية التكوين الداخلي للغضروف:
- يُعد التكوين الداخلي للغضروف الطريقة الرئيسية لتكوين معظم عظام الجسم، بما في ذلك العظام الطويلة التي تشكل الأطراف.
- تلعب هذه العملية دورًا حيويًا في نمو وتطور الهيكل العظمي، وهي ضرورية لحركة الجسم ودعمه.
ملحوظة:
- يوجد نوع آخر من تكوين العظم يسمى التكوين داخل الغشاء (intramembranous ossification).
- يحدث هذا النوع من التكوين في بعض العظام المسطحة مثل عظام الجمجمة.
التسميات
أنسجة حيوانية