ทำความเข้าใจกระบวนการสร้างกระดูกและการเจริญเติบโต

เมื่อแรกเกิด ระบบการเคลื่อนไหวของมนุษย์ประกอบด้วยกระดูกอ่อน ซึ่งเมื่ออายุมากขึ้นจะก่อตัวเป็นกระดูก กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปเรื่อยๆ จนกว่าคุณจะอายุมากขึ้น แล้วกระบวนการสร้างกระดูกเป็นอย่างไร? อ่านเพิ่มเติมในบทความนี้

กระบวนการสร้างกระดูกมนุษย์

ก่อนก่อตัวเต็มที่ กระดูกมนุษย์ยังอยู่ในรูปของกระดูกอ่อนเมื่อแรกเกิด เนื่องจากเมื่อทารกยังอยู่ในครรภ์มารดา ระบบโครงกระดูกยังประกอบด้วยกระดูกอ่อน หลังคลอดกระบวนการสร้างกระดูกจะเริ่มขึ้น

กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องหรือต่อเนื่องตลอดชีวิต ดังนั้นเมื่อเข้าสู่วัยชราปริมาณกระดูกอ่อนที่เหลืออยู่ในร่างกายจะมีน้อย ในขณะเดียวกันกระดูกในร่างกายก็ชราและเปราะ

กระบวนการสร้างกระดูกเรียกว่า osteogenesis หรือ ossification กระบวนการสร้างกระดูกนั้นดำเนินการโดยเซลล์ที่สร้างกระดูกที่เรียกว่าเซลล์สร้างกระดูก กระบวนการก่อตัวนี้ประกอบด้วยสองประเภท ได้แก่ ขบวนการสร้างกระดูกและกล้ามเนื้อในเยื่อหุ้มเซลล์

ขบวนการสร้างกระดูกให้แข็งแรง

การสร้างกระดูกในเยื่อหุ้มเซลล์เป็นรูปแบบของกระดูกที่พบได้น้อย เหตุผลก็คือ กระบวนการสร้างกระดูกในเยื่อหุ้มเซลล์จำกัดอยู่ที่กระดูกกะโหลกศีรษะแบน เช่น ข้างขม่อม ส่วนหนึ่งของกระดูกขมับ และส่วนหนึ่งของกระดูกขากรรไกร

กระดูกที่เกิดจากขบวนการสร้างกระดูกในเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกฝากไว้ระหว่างเยื่อเส้นใยสองแผ่น อย่างไรก็ตาม กระบวนการก่อตัวนี้ทำให้กระดูกมีรูพรุนได้ง่ายเมื่อเทียบกับกระดูกที่ผ่านกระบวนการก่อตัวประเภทอื่นๆ

มีสี่ขั้นตอนที่จะเกิดขึ้นในกระบวนการสร้างกระดูกหรือขบวนการสร้างกระดูกในเยื่อหุ้มเซลล์ ได้แก่ :

1. การก่อตัวของศูนย์การสร้างกระดูก

ในขั้นตอนนี้ เซลล์ต้นกำเนิดที่อยู่ในมีเซนไคม์จะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์สร้างกระดูกและก่อตัวเป็นศูนย์สร้างกระดูก

2. การสร้างเมทริกซ์

ในขั้นตอนต่อไป เซลล์สร้างกระดูกจะเริ่มหลั่งหรือผลิตเส้นใยในรูปของโปรตีนที่ประกอบเป็นเมทริกซ์กระดูกหรือกระดูก หลังจากนั้น osteoid จะหลอมรวมกับแคลเซียมเพื่อสร้างกระดูกแคลเซียม กระดูกที่แข็งตัวนี้จะดูดซับเซลล์สร้างกระดูกและเปลี่ยนรูปร่างเป็นเซลล์สร้างกระดูก

3. เชิงกรานและการทอผ้า

ขั้นตอนต่อไป osteoid จะถูกสุ่มวางไว้รอบ ๆ หลอดเลือดอย่างต่อเนื่อง แล้วโครงสร้างที่เรียกว่า trabeculae ก่อตัวขึ้นรอบๆ หลอดเลือดและพบรูพรุนที่บริเวณหลอดเลือด ทำให้เกิดกระดูกเป็นรูพรุน

ในขณะเดียวกัน หลอดเลือดที่อยู่นอกกระดูกที่เป็นรูพรุนจะหนาแน่นขึ้นและเปลี่ยนรูปร่างเพื่อสร้างเชิงกราน

4. การก่อตัวของกระดูกแข็ง

ขั้นตอนต่อไปในการก่อตัวของกระดูกแข็งที่มีชนิดของการสร้างกระดูกระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์คือการก่อตัวของกระดูกแข็ง เมื่อ trabeculae หนาขึ้นภายในกระดูกที่เป็นรูพรุน เซลล์สร้างกระดูกที่อยู่รอบ ๆ จะยังคงก่อตัวเป็นกระดูกพรุน

ต่อมากระดูกพรุนจะแข็งตัวและก่อตัวเป็นกระดูกแข็งรอบๆ กระดูกที่เป็นรูพรุน ในระหว่างกระบวนการนี้ ไขกระดูกแดงจะเริ่มปรากฏที่ตำแหน่งของหลอดเลือดในโพรงที่เป็นรูพรุน

การทำให้แข็งตัวของเอ็นโดคอนดรัล

จากข้อมูลของ Seer Training Module ของสถาบันมะเร็งแห่งชาติ กระบวนการสร้างกระดูกประเภทเอ็นโดคอนดรอลเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปแบบกระดูกอ่อนด้วยกระดูกธรรมดา กระบวนการนี้มักเกิดขึ้นในกระดูกยาว เช่น กระดูกขา

กระดูกส่วนใหญ่ในโครงกระดูกมนุษย์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เอ็นโดคอนดรัล ออสซิฟิเคชั่น ดังนั้นกระดูกที่ผ่านกระบวนการสร้างนี้จึงเรียกว่า กระดูกเอ็นโดคอนดราล

ในกระบวนการสร้างนี้ กระดูกจะถูกสร้างขึ้นจากแบบจำลองกระดูกอ่อนของไฮยาลิน ในช่วงเวลาสามเดือนหลังจากการปฏิสนธิ พรีคอนเดรียมที่ล้อมรอบแบบจำลองกระดูกอ่อนไฮยาลินจะแทรกซึมเข้าไปในหลอดเลือดและเซลล์สร้างกระดูก จากนั้นจึงแปรสภาพเป็นเชิงกราน

เซลล์ Osteoblast ก่อตัวขึ้น ปลอกคอกระดูก บนกระดูกแข็งรอบไดอะฟิซิส ในเวลาเดียวกัน กระดูกอ่อนที่อยู่ตรงกลางของไดอะฟิซิสเริ่มสลายตัวช้าๆ จากนั้นเซลล์สร้างกระดูกจะเจาะกระดูกอ่อนที่ถูกทำลายและแทนที่ด้วยกระดูกที่เป็นรูพรุน

สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของศูนย์การสร้างกระดูกเชิงกราน กระบวนการสร้างกระดูกจะดำเนินต่อไปจากจุดศูนย์กลางนี้ไปจนถึงปลายกระดูก หลังจากที่กระดูกเป็นรูพรุนก่อตัวขึ้นในไดอะฟิซิสแล้ว เซลล์สร้างกระดูกจะสลายกระดูกที่เพิ่งสร้างใหม่เพื่อเปิดช่องไขกระดูก

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนที่เกิดขึ้นในกระบวนการสร้างกระดูกโดยขบวนการสร้างกระดูกเอ็นโดคอนดรัล:

1. การก่อตัว ปลอกคอเชิงกราน

ในขั้นตอนนี้ เชิงกรานจะก่อตัวรอบๆ กระดูกอ่อนไฮยาลิน จากนั้นเซลล์สร้างกระดูกจะแยกออกเป็นเซลล์สร้างกระดูก เซลล์สร้างกระดูกเหล่านี้จะหลั่งเส้นใยของเหลวออกมาในรูปของโปรตีนนอกกระดูกอ่อนที่เรียกว่ากระดูกอ่อน

ผลลัพธ์สุดท้ายของขั้นตอนนี้คือการก่อตัวของ ปลอกคอกระดูก ที่ด้านนอกของกระดูกอ่อน

2. การก่อตัวของโพรง

ช่วงเวลา ปลอกคอกระดูก เมื่อกระดูกอ่อนก่อตัวขึ้น กระดูกอ่อนที่อยู่ตรงกลางจะเกิดขบวนการสร้างกระดูกหรือกระบวนการสร้างกระดูก กระดูกอ่อนที่กลายเป็นศูนย์กลางนี้เรียกว่าศูนย์สร้างกระดูกหลัก

กระบวนการทำให้กระดูกแข็งนี้ทำให้ภายในของกระดูกอ่อนไม่สามารถผ่านการแพร่กระจายของสารอาหารได้ เป็นผลให้ภายในของกระดูกอ่อนเริ่มเสื่อมสภาพอย่างช้าๆและฟันผุเริ่มก่อตัว

3. การบุกรุกของหลอดเลือด

จากนั้นหลอดเลือดที่อยู่ในเชิงกรานจะผ่านหรือผ่านกระดูกแข็งของเชิงกราน ปลอกคอกระดูก และเข้าสู่โพรงในกระดูกอ่อน โพรงที่หลอดเลือดผ่านเรียกว่าสารอาหาร

มีส่วนประกอบอื่นๆ มากมายที่เข้าสู่ส่วนโภชนาการ เช่น เส้นประสาท ต่อมน้ำเหลือง เซลล์สร้างกระดูก เซลล์สร้างกระดูก สารอาหาร และอื่นๆ จากนั้นกระดูกอ่อนที่เหลือจะถูกทำลายโดยเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สร้างกระดูกจะหลั่งทราบาคูเลหรือกระดูกเป็นรูพรุน

4. การยืดตัว

ในขณะที่หลอดเลือด เซลล์สร้างกระดูก และเซลล์สร้างกระดูกยังคงบุกรุกกระดูก ก้านของกระดูกเริ่มที่จะยืดออก เป็นผลให้เกิดโพรงไขกระดูกและไดอะฟิซิสจะค่อยๆยืดออกในระหว่างกระบวนการพัฒนาตัวอ่อน

ไม่เพียงเท่านั้น หลอดเลือดจะพัฒนาไปเป็นกระดูกอ่อนไฮยาลีนที่ปลายกระดูกยาว (epiphyses) เพื่อสร้างศูนย์สร้างกระดูกรอง

5. ขบวนการสร้างกระดูก Epiphyseal

ซึ่งคล้ายกับการบุกรุกของหลอดเลือด อย่างไรก็ตามสิ่งที่ก่อตัวขึ้นไม่ใช่กระดูกแข็ง แต่เป็นกระดูกที่เป็นรูพรุน นอกจากนี้ กระดูกอ่อนไฮยาลินยังถูกทิ้งไว้ที่ปลายกระดูก (เรียกว่ากระดูกอ่อนข้อ) และเกิดแผ่นเปลือกโลก

กระดูกอ่อนข้อต่อและแผ่น epiphyseal เป็นคุณสมบัติสองประการที่เหลืออยู่ของแบบจำลองกระดูกอ่อนไฮยาลีนดั้งเดิม

กระบวนการสร้างกระดูกมนุษย์

หลังจากเข้าใจกระบวนการสร้างกระดูกแล้ว ก็ถึงเวลาที่คุณจะเข้าใจกระบวนการของการเจริญเติบโต

โดยพื้นฐานแล้ว กระบวนการของการเจริญเติบโตของกระดูกเกือบจะเหมือนกับกระบวนการสร้างกระดูกเอนโดคอนดรัล ในเวลานั้นกระดูกอ่อนในแผ่น epiphyseal ยังคงเติบโตโดยการแบ่งเซลล์ ในขณะเดียวกัน chondrositis ข้าง diaphysis จะแก่และเสียหาย

จากนั้นเซลล์สร้างกระดูกจะเคลื่อนที่หรือเคลื่อนตัวและทำให้เกิดการหลุดลอกออกหรือการแข็งตัวของเมทริกซ์เพื่อสร้างกระดูก กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปตั้งแต่คุณยังเด็กและวัยรุ่น จนกระทั่งกระดูกอ่อนเจริญเติบโตช้าลงและหยุดลงโดยสมบูรณ์ในที่สุด

เมื่อการเจริญเติบโตของกระดูกอ่อนหยุดลงในวัยยี่สิบของคุณ แผ่นหรือแผ่น epiphyseal จะแข็งตัวเต็มที่ ซึ่งจะทำให้เส้น epiphyseal บางและกระดูกไม่สามารถเติบโตหรือยืดออกได้อีกต่อไป

การเจริญเติบโตของกระดูกอยู่ภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าและฮอร์โมนเพศจากอัณฑะและรังไข่