بافت شناسي استخوان

استخوان يكي از سخت ترين بافتهاي بدن انسان است و از نظر توانائي تحمل فشار، پس از غضروف، مقام دوم را داراست. استخوان به عنوان عمده ترين جزء اسكلت بالغين، از ساختمانهاي گوشتي حمايت كرده، از اعضاء حياتي مانند جمجمه و حفرات قفسه صدري حفاظت نموده و مغز استخوان كه در آن سلولهاي خوني بوجود مي ايند را در خود جاي كي دهد. استخوان به عنوان منبع ذخيره كلسيم، فسفات و ساير يونهائي كه مي توانند به طور كنترل شده آزاد يا ذخيره گردند عمل مي كند تا غلظت اين گونه يونهاي مهم را در مايعات بدن ثابت نگه دارند. علاوه بر اين اعمال، استخوانها دستگاهي از اهرمها را تشكيل ميدهند كه نيروهاي حاصل از انقباضات عضلاتي را چند برابر كرده و آنها را به حركات بدن تبديل مينمايند.

استخوان يك بافت همبند تخصص يافته مي باشد كه از ماده كلسيفيه بين سلولي، ماتريكس (بستر استخواني)، و سه نوع مختلف سلول به شرح زير تشكيل شده است:
۱-استئوبلاستها (Osteoblasts): مسئول سنتز اجزاء آلي ماتريكس (كلاژن نوع ۱، پروتئوليكانها و گليكوپروتئين ها) هستند.

۲-استئوكلاستها (Osteoclasts): كلاژناز و ساير آنزيمهاي پروتئوليتيك را ترشح نموده و فعالانه در جذب و قالب گيري مجدد بافت استخواني دخالت دارند.
۳-استئوسيتها (Osteocytes): همان استئوبلاستها هستند كه پيرامون آنها را بستر استخواني احاطه نموده است.

پنجاه درصد وزن خشك بستر استخواني (ماتريكس) را ماده معدني (Mineral) تشكيل مي دهد كه در اين ميان كلسيم و فسفر كه كريستالهاي هيدروكسي آپاتيت با تركيب Ca10(po4)6 (OH)2 را پديد مي آورد، نسبت قابل توجهي را به خود اختصاص داده اند. مواد معدني ماتريكسي قدرت زيادي جهت تحمل فشار و خم شدن به استخوان مي‌دهند. مواد آلي ماتريكسي عمدتاً از

رشته‌هاي كلاژن تيپ I تشكيل شده‌اند كه قدرت زيادي جهت تحمل كشيده شدن (Tention) را به استخوان مي دهند. لازم به ذكر است كه همراهي كريستالهاي هيدروكسي آپاتيت با رشته هاي كلاژن، مسئول سختي و مقاومتي است كه مشخصه استخوان مي باشد. بدين معني كه پس از برداشته شدن قسمت معدني استخوان (دكلسيفيه شدن) شكل آن حفظ مي شود ولي مانند تاندون انعطاف پذير مي گردد و نيز بدنبال از بين رفتن قسمت آلي استخوان (رشته هاي كلاژن)، استخوان شكل خود را حفظ مي كند ولي در عين حال شكننده شده و هنگامي كه در دست گرفته شود، به آساني مي شكنند.

استخوان نيز همچون بسياري از بافتهاي بدن داراي عروق، اعصاب و لنفاتيكها ميباشد. از آنجا كه متابوليت ها قادر به انتشار از طريق بستر كلسيفيه استخوان نيستند، تبادلات بين استئوسيت ها و مويرگهاي خوني بستگي به ارتباط سلولي از طريق كاناليكولهائي دارد كه بستر را سورخ مي كنند. اين كاناليكولها به به استئوسيتها امكان مي دهند ك از طريق استطاله هاي فيلوپودي (Filopodia) با استئوسيتهاي مجاور، با سط

وح داخلي و خارجي استخوان و نيز با عروق خوني كه از بستر ميگذرند، ارتباط برقرار نمايند.
سطوح داخلي تمام استخوانها با لايه اي از بافت همبند كه به ترتيب اندوست (Endosteum) و پريوست (Perioseum) خوانده مي شود، مفروش شده است.
اندوست، تمامي سطوح داخلي استخوان را مفروش مي كند و از سلولهاي پيش ساز استخوان همراه با مقدار كمي بافت همبند تشكيل شده و به ميزان قابل توجهي از پريوست يا ضريع نازك تر است.
پريوست، از يك لايه فيبرو خارجي شامل رشته هاي كلاژني و فيبروبلاستها و يك لايه عروقي و پر سلول داخلي تشكيل شده است. لايه داخلي پريوست از سلولهاي پهني تشكيل يافته كه داراي پتانسيل تقسيم ميتوزي بوده و قادر به تمايز به استئوبلاستها هستند. اين سلولها نقش بارزي در رشد و ترميم استخوان ايفا ميكنند.

استخوانهاي انسان از دو نوع بافت استخوان تشكيل شده است كه داراي ساختمان بافت شناسي اوليه يكساني هستند ولي در مشاهده ماكروسكوپي برش عرضي با هم متفاوتند. اين دو نوع استخوان عبارتند از:

۱-استخوان قشري يا فسرده (Cortical or Compact Bone): نسبتاً ضخيم و فاقد عروق است و تنها يك كانال مركزي و اسكولار دارد. ترميم شكستگي اين استخوانها آهسته صورت مي گيرد.
۲-استخوان اسفنجي (Cancellous or Spongy Bone): كاملاً واسكولار و به همين دليل شكستگي اين استخوانها تقريباً هميشه ترميم مي شوند.

در استخوانهاي دراز انتهايي پيازي شكل استخوان كه بنام اپي فيز خوانده مي شوند، از استخوان اسفنجي تشكيل يافته كه با لايه اي از استخوان متراكم پوشيده مي شود. قسمت استوانه اي يا ديافيز تقريباً به طور كامل از استخوان متراكم تشكيل شده و مقدار اندكي استخوان اسفنجي سطح داخلي آنرا پيرامون حفره مغز استخوان احاطه كرده است. متافيز استخوانهاي دراز و بيشتر استخوانهاي پهن و كوتاه معمولاً هسته اي از استخوان اسفنجي دارند كه كاملاً توسط استخوان متراكم در بر گرفته مي شود. اين اختلافات در پراكندگي استخوانهاي متراكم و اسفنجي، باعث اختلاف در روند ترميم شكستگي هاي استخوانهاي مختلف مي شود.

استخوانها از نظر بافت شناسي و خصوصيات بيولوژيك بر دو نوعند:
۱-استخوان نابالغ، اوليه يا درهم بافته (Woven or Immature Bone)
2-استخوان بالغ، ثانويه يا تيغه اي (Iamellar or Mature Bone)
هر دو شكل داراي اجزاء ساختماني يكساني هستند ولي در عين حال تفاوتهائي نيز با يكديگر دارند و هركدام خصوصيات ويژه خود را داراست:

استخوان در هم بافته، اسكلت جنيني را تشكيل مي شدهد و در بدو تولد نيز استخوادن نوزاد از اين نوع است. ولي با رشد و تكامل بدن، استخوان در هم بافته جاي خود را به استخوان تيغه اي مي دهد همچنين در روند ترميم، نخستين بافت استخواني كه ظاهر ميشود (Callus) از نوع درهم بافته است كه موقتي بوده و با پيشرفت روند التيام شكستگي و شكل گيري مجدد استخوان (Remodeling)، استخوان تيغه يا جانشين آن ميگردد.

سرعت رسوب و جذب (Depostion and Resorption) استخوان در هم بافته بيشتر از استخوان تيغه اي است و در مقايسه با استخوان تيغه اي، استخوان درهم بافته حاوي مقادير كمتري مواد معدني مي باشد. تعداد استئوسيتها در واحد حجم استخوان در هم بافته، ۴ برابر استخوان تيغه اي مي باشد و برخلاف رشته هاي كلاژن در استخوان تيغه‌اي كه به صورت تيغه‌اي استخواني، سازمان يافته اند، رشته هاي كلاژن در استخوان در هم بافته به طور نامرتب قرار گرفته اند.

با توجه به منظم بودن رشته هاي كلاژن و نيز بالا بودن غلظت آب و سلول و همچنين پائين بودن محتواي مواد معدني استخوان در هم بافته، اين استخوان به مراتب ضعيف تر از استخوان تيغه اي است و احتمال بروز فورميتي در آن بيشتر از ا

بافت استخواني يا درون غشائي از بافت مزانشيمي متراكم متراكم ايجاد ميگردد كه بنام استخوان سازي داخل غشائي (Intra-Mombranous Ossification) خوانده مي شود و يا درون قلبي غضروفي پديد مي آيد كه به استخوان سازي داخل غضروفي (Endochondral Ossification) اطلاق مي شود.
استخوان سازي داخل غشائي: منشا غالب استخوان ها پهن است و از آن جهت بدين نام خوانده مي شود كه در غشاهاي بافت مزانشيمي رخ مي دهد. اين نوع استخوان سازي به رشد استخوانهاي كوتاه و ضخيم شدن استخوان‌هاي بلند نيز كمك ميكند.
استخوان سازي داخل غضروفي: اساساً مسئول تشكيل استخوانهاي كوتاه و باند است. در اين نوع استخوان سازي، بافت استخواني در جايگاهي كه غضروف وجود داشته، ظاهر مي گردد و هيچگونه تبديل غضروف به بافت استخواني در ميان نيست.
ترميم شكستگي ها Fractures Healing

استخوان نيز مانند ديگر بافتهاي بدن التيام پذير است. تفاوت فاحشي كه بين جوش خوردن و ترميم ساير بافتهاي بدن وجود دارد از طرفي مربوط به نحوه التيام و از طرف ديگر مربوط به رسوب كلسيم در آن ميباشد. در جوش خوردن نسوجي از بدن نظير پوست، محل التيام بوسيله نسج اسكارپر شده كه استخوان آن از نظر بافت شناسي با نسوج اوليه متفاوت است، درحاليكه در جوش خوردن استخوان اتصال قطعات شكسته با اسكار نبوده بلكه با نسجي كه از نظر بافت شناسي مشابه استخوان است، مي باشد. درحقيقت پوست بريده، التيام مي يابد، درحاليكه استخوان شكسته، بازسازي مي‌گردد.

جوش خوردن شكستگي، از همان لحظه‌اي كه ضربه وارده باعث شكستگي ميشود، شروع مي گردد. درحقيقت آسيب سلولها و ماتريكس استخوان همراه با خونريزي ناشي از تروماذي حاد، باعث شروع پاسخ بافتي مي شود كه از نظر هيستولوژي و هيستوشيمي به سه مرحله التهاب (Inflammation)، ترميم (Repair) و شكل گيري مجدد (Remodeling) تقسيم ميگردد.