מדריך עצמות חלק ב’ – מה קורה בעצם כאשר מופעל עליה עומס ואיך היא משתנה?

ממשיכים בחלק השני של הסדרה "עצמות", בנושא – "מה קורה בעצם כאשר מופעל עליה עומס ואיך היא משתנה?"

בחלק זה נכיר את התאים השונים שפועלים בעצם.

עכשיו העניינים כבר מתחילים להיות מעניינים יותר.

לא קראת את החלק הראשון? עבור לעמוד הבא:

עצמות – חלק א'

4 סוגי התאים הנחשבים ל"תאי עצם"

ככלל ישנם ארבעה סוגים של תאים שנכנסים תחת ההגדרה של "תאי עצם":

– שלושה סוגי תאים המצפים את רקמת העצם בכל חלקייה: אוסטאו-בלסטים (OSTEOBLAST) , אוסטאו-קלאסטים (OSTEOCLAST) ותאים מסוג BONE LINING CELLS.

– סוג רביעי: אוסטאוציטים (OSTEOCYTE) יושבים בתוך גומחות שנמצאות בין הסיבים שמרכיבים את רקמת העצם.

במהלך החלמה משבר, ארבעת סוגי תאי העצם עובדים יחדיו כדי לאחות את השבר וליצור שכבת עצם חדשה, תוך כדי יצירת סדרת אירועים שהופכת את קריש הדם באיזור השבר לרקמת עצם חדשה ובריאה מבלי להשאיר צלקת.

אוסטאו- בלאסטים

לרוב, אוסתאובלסטים שוכנים בעצם במצב "לא מפותח" ובהינתן שבר ישנה שרשרת אירועים שגורמת להבשלת התאים לאוסטאובלסטים.

תאים אלה אחראים לאיחוי שבר שנוצר, כלומר יצירת העצם החדשה.

אוסטאו-ציטים

כזכור ניתן למצוא אוסטאוציטים בלקונות (גומחות) המחוברים אחד לשני בתעלות, וע"י כך מתקשרים אחד עם השני.

רוב תאי העצם ששוכנים בהם הם אוסטאוציטים.

אוסטאו-ציטים נוצרים כאשר אוסטאובלסטים מכסים אוסטאובלסטים אחרים בשכבת עצם חדשה, כך שהאוסטאובלסטים "הכלואים" עוברים שינוי לאוסטאו-ציטים.

האוסטאוציטים רגישים לשינויים מכניים המתרחשים בעצם ויכולים לאותת לאוסטאו-בלסטים או אוסטאו-קלסטים להיכנס לפעולה.

BONE LINING CELLS

תאים אלו הם תאים הנמצאים בקשר עם האוסטאוציטים.

התאים יוצרים שכבה דקה מסביב לעצם ושומרים על הנוזלים של העצם בתוכה.

כאשר הם נחשפים להורמונים שונים, תאים אלה חושפים את רקמת העצם ומאפשרים לאוסטאוקלאסטים להצמד לעצם ולהתחיל לפרק אותה למרכיביה השונים.

אוסטאוקלאסט

פעילות האוסטאוקלאסטים חשובה באופן נורמלי לספיגת העצם במהלך גדילת האדם או תיקון שבר, כמו גם לצורך שמירת רמות סידן תקינות בגוף (כזכור העצם מורכבת מסידן ואחד מתפקידיה היא להוות מחסן סידן למערכות שונות בגוף).

האוסטאוקלאסטים מפרקים את העצם ע"י שחרור מגוון חומרים המפרקים מרכיבים שונים בתוך העצם (כמו את הקולגן לדוגמא).

תהליך החלפת רקמת העצם ושמירה על מאזן מינרלים בשגרה

חומרים ביולוגיים כמו עצם יכולים להגיב לפציעה או לשינוי העומס המכני המופעל עליהם ע"י איתחול או מיקסום תהליכי תיקון.

רקמת העצם, לאורך כל החיים, מוחלפת ומתחדשת. תהליך החילוף של רקמת עצם ישנה ברקמת עצם חדשה נקרא Remodeling ("עיצוב מחדש" בתרגום מילולי ישיר).

תהליך זה מתרחש בקצבים שונים באיזורים שונים בגוף.

לדוגמא: החלק המרוחק של עצם הירך מתחדש לחלוטין בכל 4 חודשים, לעומת אמצע עצם הירך שלא תתחדש במלואה אפילו פעם אחת.

לספיגת/פירוק העצם כחלק מתהליך נורמלי ותקין יש שתי מטרות:

– תחזוקה של השלד כמבנה יציב וחזק

– שמירה על רמת מינרלים תקינה בגוף שכן העצם מהווה מחסן של סידן וזרחן לתהליכים שונים בגוף.

תהליך ה Remodeling גורם לפירוק חלקי עצם פגועים/פצועים (העצמות שלנו לא חייבות בהכרח להישבר תרתי משמע כדי להיפגע, פעמים רבות אנחנו נחבלים מבלי שהעצמות עצמן ישברו בפועל) מניח באזורים אלה רקמת עצם חדשה.

בכך משתחררים מאגרי סידן הנדרשים במקומות שונים בגוף.

ההנחה הרווחת עוד משנת 1892 (שהוצעה ע"י החוקרים רועה ו-וולף) היא שעומס מכני מביא לתגובה ביולוגית בעצם עצמה.

עם זאת, עד כה טרם התקבלו תשובות לשאלות מרכזיות בנושא כמו:

• כמה כוח עובר דרך העצם מכוחות חיצוניים או ממשיכת השרירים?
• בתגובה לאיזה סוג של עומס תאי העצם מתחילים "לפעול"- דחיסה או משיכה?

פעמים רבות מתוארים תהליכי הפירוק והבניה מחדש של העצם בנפרד וללא תלות אחד בשני, אך בפועל התהליכים האלה דווקא מתקיימים אחד לצד השני.

להמחשה, דמיינו צוות בינוי שסולל כביש חדש.

הפועלים הראשונים (אוסטאו-קלסטים) שועטים קדימה ומנקים את השביל המיועד ומפנים את כל האבנים/זבל וכו'.

מאחוריהם, נמצאים הסוללים (אוסטאו-בלסטים) את הכביש החדש, ומאחורי אלה משתרך חוט חשמל (כלי דם) כדי להפעיל את כל הציוד.

ככלל, מניחים כי ישנם 2 סוגים של Remodeling  אשר מתקיימים בעצם:

• Remodeling אשר תלוי מיקום ספציפי.
• Remodeling – לא תלוי מיקום/ כללי

שמירה על רמת מינרלים תקינה בדם לא דורשת Remodeling ספציפי באיזור מסויים. לעומת זאת כאשר מתרחש שבר לדוגמא, אכן יש צורך ב Remodeling ספציפי באיזור הפגוע.

עם זאת, למרבה ההפתעה לא ברור אם אכן יש שני תהליכים שמתקיימים אחד לצד השני, או רק אחד מהם (כך שתיקון של שבר הוא כחלק מתהליך Remodeling שמתרחש באופן שגרתי וכללי בעצם.

סוף חלק ב'

מקור:

Mellon, S. J., and K. E. Tanner. "Bone and its adaptation to mechanical loading: a review." International Materials Reviews 57.5 (2012): 235-255.

כל אחד מוזמן לפנות אלינו לשאלות בדף הפייסבוק שלנו, או להשאיר תגובתו מטה..

מוזמנים לשתף עם קרוביכם