การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล
การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล[ 1 ] [ 2 ]เป็นหนึ่งในสองเส้นทางสำคัญที่ใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อกระดูก ในระหว่าง การพัฒนาของทารกในครรภ์และการซ่อมแซมกระดูกของระบบโครงกระดูก ของสัตว์ เลี้ยงลูกด้วย นม อีกเส้นทางหนึ่งคือการสร้างกระดูกแบบอินทราเมมบรานัส ทั้งกระบวนการเอนโดคอนดรัลและอินทราเมมบรานัสเริ่มต้นจากเนื้อเยื่อมีเซนไค ม์ที่เป็นสารตั้งต้น แต่การเปลี่ยนแปลงไปเป็นกระดูกนั้นแตกต่างกัน ในการสร้างกระดูกแบบอินทราเมมบรานัส เนื้อเยื่อมีเซนไคม์จะถูกเปลี่ยนเป็นกระดูกโดยตรง ในทางกลับกัน การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลเริ่มต้นด้วยเนื้อเยื่อมีเซนไคม์ที่เปลี่ยนไปเป็นระยะกระดูกอ่อน ขั้นกลาง ซึ่งในที่สุดจะถูกแทนที่ด้วยกระดูก[ 3 ]
การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลมีส่วนรับผิดชอบต่อการพัฒนาของกระดูกส่วนใหญ่ รวมถึงกระดูกยาวและ กระดูก สั้น[ 4 ]กระดูกแกนกลาง ( ซี่โครงและกระดูกสันหลัง ) และ โครงกระดูก ส่วนปลาย (เช่นแขนขาบนและล่าง ) [ 5 ]กระดูกฐานกะโหลกศีรษะ (รวมถึง กระดูก เอทมอยด์และ กระดูก สฟีนอยด์ ) [ 6 ]และปลายด้านในของกระดูกไหปลาร้า [ 7 ] นอกจากนี้ การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะการพัฒนาของตัวอ่อนเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการรักษาการแตกหัก อีกด้วย [ 3 ]
การสร้างแบบจำลองกระดูกอ่อน
การเริ่มต้นของการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลเริ่มต้นด้วยการเพิ่มจำนวนและการรวมตัวของเซลล์มีเซนไคม์ในบริเวณที่กระดูกจะถูกสร้างขึ้นในที่สุด ต่อมาเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์เหล่านี้จะแตกต่างไปเป็นคอนโดรบลาสต์ ซึ่งสังเคราะห์ส่วนประกอบของเมทริกซ์กระดูกอ่อนอย่างแข็งขัน ดังนั้นจึงเกิดแม่แบบกระดูกอ่อนไฮอะลีนเริ่มต้นขึ้น ซึ่งมีรูปร่างและโครงร่างพื้นฐานเหมือนกับกระดูกในอนาคต[ 8 ]
| การเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อระหว่างเซลล์ | การเจริญเติบโตแบบเพิ่มพูน | |
|---|---|---|
| ตัวละครเอกที่เป็นเซลล์ | เซลล์กระดูกอ่อน (Chondrocytes)ที่มีอยู่ในกระดูกอ่อนเดิม | เซลล์คอนโดรบลาสต์ที่พัฒนามาจากเยื่อหุ้มกระดูกอ่อน |
| กลไก | เซลล์กระดูกอ่อนจะเพิ่มจำนวนและสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันขึ้นมา | เซลล์คอนโดรบลาสต์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์คอนโดรไซต์และสร้างเมทริกซ์ขึ้นมา |
| พื้นที่สำหรับการขยายตัว | จากภายใน | จากพื้นผิวด้านนอกของกระดูกอ่อนที่มีอยู่เดิม |
| ผลลัพธ์ | ความยาวเพิ่มขึ้น | ความกว้างและความหนาเพิ่มขึ้น |
ศูนย์กลางการสร้างกระดูกหลัก

ในกระดูกที่กำลังพัฒนา การสร้างกระดูกจะเริ่มต้นขึ้นภายในศูนย์การสร้างกระดูกหลักซึ่งตั้งอยู่ตรงกลางของไดอะฟิซิส (แกนกระดูก) [ 5 ]ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้เกิดขึ้น:
- เยื่อหุ้มกระดูกอ่อนที่ล้อมรอบแบบจำลองกระดูกอ่อนจะเปลี่ยนเป็นเยื่อหุ้มกระดูกในระหว่างการเปลี่ยนแปลงนี้ เซลล์พิเศษภายในเยื่อหุ้มกระดูกอ่อนจะเปลี่ยนบทบาท แทนที่จะกลายเป็นเซลล์กระดูกอ่อน ( คอนโดรไซต์ ) พวกมันจะเจริญเติบโตเป็นออสทีโอบลาสต์ที่สร้างกระดูก[ 5 ]กระดูกที่เกิดขึ้นใหม่นี้สามารถเรียกว่า "กระดูกเยื่อหุ้มกระดูก" ได้ เนื่องจากมีต้นกำเนิดมาจากเยื่อหุ้มกระดูกที่เปลี่ยนแปลงไป อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาจากเส้นทางการพัฒนาแล้ว อาจถูกจัดประเภทเป็น "กระดูกภายในเยื่อหุ้มกระดูก" ได้[ 8 ]
- หลังจากการก่อตัวของเยื่อหุ้มกระดูก เซลล์กระดูกอ่อนในศูนย์กลางการสร้างกระดูกหลักจะเริ่มเจริญเติบโต ( ขยายขนาด ) พวกมันเริ่มหลั่งสาร: [ 10 ] [ 11 ]
- คอลลาเจนชนิดที่ 10 ซึ่งเป็นสาเหตุของความแข็งและความอัดตัวของเมทริกซ์นอกเซลล์
- เมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนส
- ปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (VEGF) ซึ่งควบคุมการบุกรุกของหลอดเลือดที่จะเกิดขึ้นในอนาคต
- เอนไซม์ อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสทำให้เกิดการสะสมแคลเซียมในเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน การสะสมแคลเซียมนี้จะขัดขวางการลำเลียงสารอาหารไปยังเซลล์กระดูกอ่อน ส่งผลให้เซลล์เหล่านั้นตาย
- เมื่อเซลล์กระดูกอ่อนตาย เมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนสจะทำให้เกิดการสลายตัวของส่วนประกอบต่างๆ ภายในเมทริกซ์นอกเซลล์ และขอบเขตทางกายภาพระหว่างช่องว่าง ที่อยู่ติดกัน (ช่องว่างที่บรรจุเซลล์กระดูกอ่อน) จะอ่อนแอลง ซึ่งอาจนำไปสู่การรวมตัวของช่องว่างเหล่านี้ ทำให้เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ขึ้น[ 8 ] [ 9 ]
- หลอดเลือดที่เกิดขึ้นจากเยื่อหุ้มกระดูกจะแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างเหล่านี้ และเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์จะเคลื่อนที่โดยได้รับการชี้นำจากหลอดเลือดที่แทรกซึมเข้าไป เซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์จะไปถึงช่องว่างเหล่านี้หลังจากหลอดเลือดที่แทรกซึมเข้าไป และเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดกระดูก เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้จะเจริญเติบโตต่อไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก ซึ่งจะสร้างเมทริกซ์กระดูกที่ยังไม่เกิดการแร่ธาตุ เรียกว่า ออสทีออยด์ จากนั้นจะเกิดการแร่ธาตุตามมา ทำให้เกิดกระดูกเทรเบคิวลา (การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล) [ 11 ]

ศูนย์การสร้างกระดูกรอง
ในช่วงหลังคลอด ศูนย์การสร้างกระดูกทุติยภูมิจะปรากฏขึ้นที่ปลายแต่ละด้าน ( epiphysis ) ของกระดูกยาว ในศูนย์ทุติยภูมิเหล่านี้ กระดูกอ่อนจะถูกเปลี่ยนเป็นกระดูกในลักษณะเดียวกับที่เกิดขึ้นในศูนย์การสร้างกระดูกปฐมภูมิ[ 8 ]เมื่อศูนย์การสร้างกระดูกทุติยภูมิขยายใหญ่ขึ้น กระดูกอ่อนที่เหลืออยู่จะคงอยู่ในสองตำแหน่งที่แตกต่างกัน: [ 11 ]
- กระดูกอ่อนข้อ: ชั้นนี้หุ้มปลายกระดูก มีหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของข้อต่อ
- แผ่นเจริญเติบโตของกระดูกส่วนปลาย (Epiphyseal growth plate ): ชั้นขวางนี้อยู่ระหว่างกระดูกส่วนปลายและกระดูกส่วนกลางประกอบด้วยเซลล์กระดูกอ่อนที่มีการทำงานสูงและมีหน้าที่ในการเจริญเติบโตตามยาวของกระดูก ดังนั้น กระดูกจึงยืดออกที่แผ่นเจริญเติบโตนี้จนกระทั่งปิดสนิทเมื่อกระดูกเจริญเติบโตเต็มที่
เมื่อสิ้นสุดช่วงการเจริญเติบโตของแต่ละบุคคล การสร้างกระดูกอ่อนใหม่ในแผ่นเอพิฟิซีลจะหยุดลง หลังจากนั้น กระดูกอ่อนที่มีอยู่ภายในแผ่นจะกลายเป็นเนื้อเยื่อกระดูกที่เจริญเต็มที่[ 8 ]
เนื้อเยื่อวิทยา

ในระหว่างการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล สามารถมองเห็นโซนที่แตกต่างกันห้าโซนได้ในระดับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง อย่างไรก็ตาม การตั้งชื่อและขอบเขตทางเนื้อเยื่อวิทยาของโซนเหล่านี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่[ 3 ]
| ชื่อ | คำนิยาม |
|---|---|
| บริเวณสำรอง / กระดูกอ่อนพักตัว | บริเวณนี้ประกอบด้วย กระดูกอ่อนไฮอะลีนปกติที่อยู่ในสภาวะพัก |
| บริเวณการเจริญเติบโต / คอลัมน์เซลล์ | ในบริเวณนี้เซลล์กระดูกอ่อน จะแบ่งตัว แบบไมโทซิสอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเป็นแถวที่มีลักษณะเฉพาะ |
| โซนการเจริญเติบโตเต็มที่ / การขยายขนาด | ในบริเวณนี้ เซลล์กระดูกอ่อนจะเกิดการเจริญเติบโต (มีขนาดใหญ่ขึ้น) เซลล์กระดูกอ่อนเหล่านี้มีไกลโคเจน ในปริมาณมาก และเริ่มหลั่งสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (vascular endothelial growth factor)เพื่อเริ่มต้นการบุกรุกของหลอดเลือด |
| บริเวณที่มีการสะสมแคลเซียม / กระดูกอ่อนที่เกิดการสะสมแคลเซียม | ในบริเวณนี้เซลล์กระดูกอ่อนกำลังตายหรือตายไปแล้ว ทำให้เกิดช่องว่างซึ่งต่อมาจะถูกเซลล์สร้างกระดูกเข้าไปแทนที่ เซลล์กระดูกอ่อนในบริเวณนี้จะตายเมื่อไม่สามารถรับสารอาหารหรือกำจัดของเสียผ่านการแพร่กระจายได้อีกต่อไป เนื่องจากเมทริกซ์ที่แข็งตัวแล้วมีความชุ่มชื้นน้อยกว่ากระดูกอ่อนชนิดไฮอะลีนมาก |
| บริเวณการสร้างกระดูก | เซลล์ต้นกำเนิดกระดูกจะบุกรุกเข้าไปในบริเวณนั้นและพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก ซึ่งจะสร้างเมทริกซ์ที่กลายเป็นหินปูนบนพื้นผิวของกระดูกอ่อนที่แข็งตัวแล้ว |
การสมานกระดูกหัก
เพื่อให้กระดูกที่หัก กลับมาทำงานได้อย่าง มีประสิทธิภาพทางชีวกลศาสตร์ อย่างสมบูรณ์ กระบวนการ สมานกระดูกจะต้องสิ้นสุดลงด้วยการสร้างกระดูกชั้นบางๆ ที่บริเวณที่หักเพื่อต้านทานแรงและแรงกดเช่นเดียวกับก่อนหัก การสมานกระดูกหักทางอ้อม ซึ่งเป็นการ ซ่อมแซม กระดูกที่พบได้บ่อยที่สุด[ 10 ]อาศัยการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลเป็นอย่างมาก ในการสมานแบบนี้ การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลจะเกิดขึ้นภายในช่องว่างที่หักและอยู่นอกเยื่อหุ้มกระดูก ในทางตรงกันข้าม การสร้างกระดูกแบบอินทราเมมบรานัสจะเกิดขึ้นโดยตรงใต้เยื่อหุ้มกระดูก ติดกับปลายกระดูกที่หัก[ 10 ] [ 12 ]

รูปภาพเพิ่มเติม
- การย้อมสีไตรโครม Masson Goldner ของแผ่นเจริญเติบโตในกระดูกหน้าแข้งของกระต่าย
- ภาพตัดขวางของกระดูกทารกในครรภ์ของแมว ir. การงอกของเนื้อเยื่อใต้เยื่อหุ้มกระดูก p. ชั้นเส้นใยของเยื่อหุ้มกระดูก o. ชั้นของเซลล์สร้างกระดูก im. การสะสมของกระดูกใต้เยื่อหุ้มกระดูก
- กระบวนการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล
- ภาพวาดแสดงส่วนหนึ่งของภาพตัดขวางตามยาวของกระดูกต้นขาที่กำลังเจริญเติบโตของกระต่าย ก. เซลล์กระดูกอ่อนที่แบนราบ ข. เซลล์กระดูกอ่อนที่ขยายใหญ่ขึ้น ค, ง. กระดูกที่สร้างขึ้นใหม่ จ. เซลล์สร้างกระดูก (Osteoblasts) ฉ. เซลล์ยักษ์หรือเซลล์สลายกระดูก (Osteoclasts) ช, ซ. เซลล์กระดูกอ่อนที่หดตัว
