กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล [ 1 ] [ 2 ] เป็นหนึ่งในสองเส้นทางสำคัญที่ใช้ในการสร้าง เนื้อเยื่อกระดูก ในระหว่าง การพัฒนาของทารกในครรภ์ และ การซ่อมแซมกระดูก ของ ระบบโครงกระดูก...

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 ]

แม่แบบกระดูกอ่อนไฮอะลีนนี้ขยายผ่านทั้งสอง: [ 8 ] [ 9 ]
การเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อระหว่างเซลล์การเจริญเติบโตแบบเพิ่มพูน
ตัวละครเอกที่เป็นเซลล์เซลล์กระดูกอ่อน (Chondrocytes)ที่มีอยู่ในกระดูกอ่อนเดิมเซลล์คอนโดรบลาสต์ที่พัฒนามาจากเยื่อหุ้มกระดูกอ่อน
กลไกเซลล์กระดูกอ่อนจะเพิ่มจำนวนและสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันขึ้นมาเซลล์คอนโดรบลาสต์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์คอนโดรไซต์และสร้างเมทริกซ์ขึ้นมา
พื้นที่สำหรับการขยายตัวจากภายในจากพื้นผิวด้านนอกของกระดูกอ่อนที่มีอยู่เดิม
ผลลัพธ์ความยาวเพิ่มขึ้นความกว้างและความหนาเพิ่มขึ้น

ศูนย์กลางการสร้างกระดูกหลัก

แผนภาพแสดงกระบวนการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลของกระดูกยาว

ในกระดูกที่กำลังพัฒนา การสร้างกระดูกจะเริ่มต้นขึ้นภายในศูนย์การสร้างกระดูกหลักซึ่งตั้งอยู่ตรงกลางของไดอะฟิซิส (แกนกระดูก) [ 5 ]ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้เกิดขึ้น:

  1. เยื่อหุ้มกระดูกอ่อนที่ล้อมรอบแบบจำลองกระดูกอ่อนจะเปลี่ยนเป็นเยื่อหุ้มกระดูกในระหว่างการเปลี่ยนแปลงนี้ เซลล์พิเศษภายในเยื่อหุ้มกระดูกอ่อนจะเปลี่ยนบทบาท แทนที่จะกลายเป็นเซลล์กระดูกอ่อน ( คอนโดรไซต์ ) พวกมันจะเจริญเติบโตเป็นออสทีโอบลาสต์ที่สร้างกระดูก[ 5 ]กระดูกที่เกิดขึ้นใหม่นี้สามารถเรียกว่า "กระดูกเยื่อหุ้มกระดูก" ได้ เนื่องจากมีต้นกำเนิดมาจากเยื่อหุ้มกระดูกที่เปลี่ยนแปลงไป อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาจากเส้นทางการพัฒนาแล้ว อาจถูกจัดประเภทเป็น "กระดูกภายในเยื่อหุ้มกระดูก" ได้[ 8 ]
  2. หลังจากการก่อตัวของเยื่อหุ้มกระดูก เซลล์กระดูกอ่อนในศูนย์กลางการสร้างกระดูกหลักจะเริ่มเจริญเติบโต ( ขยายขนาด ) พวกมันเริ่มหลั่งสาร: [ 10 ] [ 11 ]
  3. เมื่อเซลล์กระดูกอ่อนตาย เมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนสจะทำให้เกิดการสลายตัวของส่วนประกอบต่างๆ ภายในเมทริกซ์นอกเซลล์ และขอบเขตทางกายภาพระหว่างช่องว่าง ที่อยู่ติดกัน (ช่องว่างที่บรรจุเซลล์กระดูกอ่อน) จะอ่อนแอลง ซึ่งอาจนำไปสู่การรวมตัวของช่องว่างเหล่านี้ ทำให้เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ขึ้น[ 8 ] [ 9 ]
  4. หลอดเลือดที่เกิดขึ้นจากเยื่อหุ้มกระดูกจะแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างเหล่านี้ และเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์จะเคลื่อนที่โดยได้รับการชี้นำจากหลอดเลือดที่แทรกซึมเข้าไป เซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์จะไปถึงช่องว่างเหล่านี้หลังจากหลอดเลือดที่แทรกซึมเข้าไป และเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดกระดูก เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้จะเจริญเติบโตต่อไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก ซึ่งจะสร้างเมทริกซ์กระดูกที่ยังไม่เกิดการแร่ธาตุ เรียกว่า ออสทีออยด์ จากนั้นจะเกิดการแร่ธาตุตามมา ทำให้เกิดกระดูกเทรเบคิวลา (การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล) [ 11 ]
ภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงของแผ่นกระดูก อ่อนปลายกระดูกที่ยังไม่ผ่านการ กำจัดแคลเซียม แสดงให้เห็นกระบวนการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล: เซลล์กระดูก อ่อนที่แข็งแรง (ด้านบน) กลายเป็นเซลล์ที่เสื่อมสภาพ (ด้านล่าง) ซึ่งแสดงให้เห็นลักษณะเฉพาะคือเมทริกซ์นอกเซลล์ที่ เกิดการสะสมแคลเซียม

ศูนย์การสร้างกระดูกรอง

ในช่วงหลังคลอด ศูนย์การสร้างกระดูกทุติยภูมิจะปรากฏขึ้นที่ปลายแต่ละด้าน ( epiphysis ) ของกระดูกยาว ในศูนย์ทุติยภูมิเหล่านี้ กระดูกอ่อนจะถูกเปลี่ยนเป็นกระดูกในลักษณะเดียวกับที่เกิดขึ้นในศูนย์การสร้างกระดูกปฐมภูมิ[ 8 ]เมื่อศูนย์การสร้างกระดูกทุติยภูมิขยายใหญ่ขึ้น กระดูกอ่อนที่เหลืออยู่จะคงอยู่ในสองตำแหน่งที่แตกต่างกัน: [ 11 ]

เมื่อสิ้นสุดช่วงการเจริญเติบโตของแต่ละบุคคล การสร้างกระดูกอ่อนใหม่ในแผ่นเอพิฟิซีลจะหยุดลง หลังจากนั้น กระดูกอ่อนที่มีอยู่ภายในแผ่นจะกลายเป็นเนื้อเยื่อกระดูกที่เจริญเต็มที่[ 8 ]

เนื้อเยื่อวิทยา

บริเวณที่มีการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล

ในระหว่างการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล สามารถมองเห็นโซนที่แตกต่างกันห้าโซนได้ในระดับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง อย่างไรก็ตาม การตั้งชื่อและขอบเขตทางเนื้อเยื่อวิทยาของโซนเหล่านี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่[ 3 ]

ชื่อคำนิยาม
บริเวณสำรอง / กระดูกอ่อนพักตัวบริเวณนี้ประกอบด้วย กระดูกอ่อนไฮอะลีนปกติที่อยู่ในสภาวะพัก
บริเวณการเจริญเติบโต / คอลัมน์เซลล์ในบริเวณนี้เซลล์กระดูกอ่อน จะแบ่งตัว แบบไมโทซิสอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเป็นแถวที่มีลักษณะเฉพาะ
โซนการเจริญเติบโตเต็มที่ / การขยายขนาดในบริเวณนี้ เซลล์กระดูกอ่อนจะเกิดการเจริญเติบโต (มีขนาดใหญ่ขึ้น) เซลล์กระดูกอ่อนเหล่านี้มีไกลโคเจน ในปริมาณมาก และเริ่มหลั่งสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (vascular endothelial growth factor)เพื่อเริ่มต้นการบุกรุกของหลอดเลือด
บริเวณที่มีการสะสมแคลเซียม / กระดูกอ่อนที่เกิดการสะสมแคลเซียมในบริเวณนี้เซลล์กระดูกอ่อนกำลังตายหรือตายไปแล้ว ทำให้เกิดช่องว่างซึ่งต่อมาจะถูกเซลล์สร้างกระดูกเข้าไปแทนที่ เซลล์กระดูกอ่อนในบริเวณนี้จะตายเมื่อไม่สามารถรับสารอาหารหรือกำจัดของเสียผ่านการแพร่กระจายได้อีกต่อไป เนื่องจากเมทริกซ์ที่แข็งตัวแล้วมีความชุ่มชื้นน้อยกว่ากระดูกอ่อนชนิดไฮอะลีนมาก
บริเวณการสร้างกระดูกเซลล์ต้นกำเนิดกระดูกจะบุกรุกเข้าไปในบริเวณนั้นและพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก ซึ่งจะสร้างเมทริกซ์ที่กลายเป็นหินปูนบนพื้นผิวของกระดูกอ่อนที่แข็งตัวแล้ว

การสมานกระดูกหัก

เพื่อให้กระดูกที่หัก กลับมาทำงานได้อย่าง มีประสิทธิภาพทางชีวกลศาสตร์ อย่างสมบูรณ์ กระบวนการ สมานกระดูกจะต้องสิ้นสุดลงด้วยการสร้างกระดูกชั้นบางๆ ที่บริเวณที่หักเพื่อต้านทานแรงและแรงกดเช่นเดียวกับก่อนหัก การสมานกระดูกหักทางอ้อม ซึ่งเป็นการ ซ่อมแซม กระดูกที่พบได้บ่อยที่สุด[ 10 ]อาศัยการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลเป็นอย่างมาก ในการสมานแบบนี้ การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลจะเกิดขึ้นภายในช่องว่างที่หักและอยู่นอกเยื่อหุ้มกระดูก ในทางตรงกันข้าม การสร้างกระดูกแบบอินทราเมมบรานัสจะเกิดขึ้นโดยตรงใต้เยื่อหุ้มกระดูก ติดกับปลายกระดูกที่หัก[ 10 ] [ 12 ]

แผนภาพแสดงการแตกหักของกระดูกอ่อน โดยที่Bแสดงตำแหน่งของการสร้างกระดูกทั้งแบบกระดูกอ่อนและแบบเยื่อหุ้มกระดูก

รูปภาพเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

การสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัล [ 1 ] [ 2 ] เป็นหนึ่งในสองเส้นทางสำคัญที่ใช้ในการสร้าง เนื้อเยื่อกระดูก ในระหว่าง การพัฒนาของทารกในครรภ์ และ การซ่อมแซมกระดูก ของ ระบบโครงกระดูก...

การสร้างแบบจำลองกระดูกอ่อน

การเริ่มต้นของการสร้างกระดูกแบบเอนโดคอนดรัลเริ่มต้นด้วยการเพิ่มจำนวนและการรวมตัวของ เซลล์มีเซนไคม์ ในบริเวณที่กระดูกจะถูกสร้างขึ้นในที่สุด ต่อมาเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์เหล่านี้จะแตกต่างไปเป็น คอนโดรบลาส ต์...

ศูนย์กลางการสร้างกระดูกหลัก

ในกระดูกที่กำลังพัฒนา การสร้างกระดูกจะเริ่มต้นขึ้นภายในศูนย์การสร้างกระดูกหลักซึ่งตั้งอยู่ตรงกลางของ ไดอะฟิซิส (แกนกระดูก) [ 5 ] ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้เกิดขึ้น:

ศูนย์การสร้างกระดูกรอง

ในช่วงหลังคลอด ศูนย์การสร้างกระดูกทุติยภูมิจะปรากฏขึ้นที่ปลายแต่ละด้าน ( epiphysis ) ของกระดูกยาว ในศูนย์ทุติยภูมิเหล่านี้ กระดูกอ่อนจะถูกเปลี่ยนเป็นกระดูกในลักษณะเดียวกับที่เกิดขึ้นในศูนย์การสร้างกระดูกปฐมภูมิ [ 8 ]...