איך העצמות שלנו מגיבות לעומס? חלק א' — מרכיבי ותפקידי העצם

הקדמה

רובנו כבר יודעים שהעצמות שלנו יכולות להתחזק על-ידי הפעלת עומס עליהן — אבל מה בדיוק קורה בעצם כאשר מופעל עליה עומס?

כדי לענות על שאלה זו, נפרסם מספר מאמרים בנושא. כהכנה להמשך, חשוב לצלול לכמה דקות של אנטומיה הקשורה לעצם — לא לדאוג, הכל מוסבר בצורה ברורה ומוזמנים תמיד לשאול שאלות.

העצמות שבגופנו הן חומר חזק, קל ובעל יכולת הסתגלות מדהימה. לאורך החיים, העצם עוברת שינויים רבים של בנייה ופירוק — גם בשגרה ולא רק במצבי פציעה, חולי או גיל מבוגר.

מרכיבי העצם

העצמות שלנו מורכבות ממספר מרכיבים עיקריים:

• קולגן — חומר המורכב מחלבון בעל שם דומה. הקולגן עמיד מאוד, ולרוב מסודר בצורת סיבים (דמיינו המון ענפים של עץ מאוגדים יחד), מה שנותן לו יכולת לספוג אנרגיה מבלי לשנות את מבנה העצם.
• תרכובת מינרלית — מורכבת מפחמן, זרחן, חמצן ומימן, המאפשרים לעצם לעמוד בפני כוחות שונים העלולים לגרום לשבר.
• מים — מים בתוך העצם נותנים לה יכולת לעמוד בכוחות גדולים יותר מאשר עצם "יבשה".

תפקידי העצם

לעצם שלושה תפקידים בסיסיים:

1. קיום שלד קשיח — אליו מתחברים שרירים שיאפשרו תנועה.
2. הגנה על איברים פנימיים — הגולגולת מגנה על המוח, כלוב הצלעות על הלב והריאות.
3. מאגר מינרלים — העצם משמשת מחסן סידן וזרחן ההכרחיים לתפקוד תקין של מערכות שונות בגוף.

העצם היא "חומר חכם" — היא מגיבה לעומס המכני שהסביבה מפעילה עליה ומגדילה או מקטינה את כמות החומרים המרכיבים אותה ("צפיפות העצם"). כאשר יופעל על העצם עומס גדול — היא תתחזק. לעומת זאת, אם לא יופעלו עומסים מספקים (אורח חיים לא פעיל), העצם תחלש ובגיל המבוגר עשויה להיות שבירה — מצב שאנו מכירים בשם אוסטאופורוזיס.

בנוסף, העצם כל הזמן מחדשת את עצמה על-ידי סילוק חלקים ישנים או פגועים והחלפתם בחלקים חדשים. בגלל קיום כוח הכובד ומשיכת השרירים, רוב העומס המופעל על העצמות הוא דחיסתי.

יחידות המרכיבות את העצם

כמו בכל ארגון גדול, לעצם מספר רמות ארגון:

א. רמה מאקרוסקופית — שני סוגי עצם

• עצם ספוגית — נמצאת ממש במרכז העצם. מבנה פתוח ונקבובי, הדומה לספוג.
• עצם צפופה / קורטיקלית — נמצאת מסביב ו"עוטפת" את העצם הספוגית. זוהי מעטפת שעובייה משתנה בהתאם לעצם — בין כמה מ"מ בחוליות עמוד השדרה לכמה סנטימטרים בעצם הירך.

ב. רמה מיקרוסקופית — האוסטאון

המבנה הבסיסי בעצם הצפופה הוא האוסטאון (Osteon) — מבנה מעגלי באורך 2–3 מ"מ המכיל כלי דם שמספקים לעצם את חומרי ההזנה הנדרשים. האוסטאון בנוי ממספר תתי-שכבות הנקראות למלות, ובין כל למלה ישנם רווחים קטנים (לקונות) המכילים תאי עצם — אוסטאוציטים — המחוברים ביניהם בתעלות המאפשרות תקשורת.

כיוון האוסטאון בתוך העצם מקביל לכיוון העומס המכני העיקרי העובר בה. כלומר: אם רוב העומס יורד מלמעלה למטה, כך גם יהיה כיוון האוסטאונים — הגוף בונה את עצמו בצורה האופטימלית לעמידה בעומסים שהוא נדרש לשאת.

העצם הספוגית מורכבת ממבנים דמויי מוטות ולוחות הנקראים טרבקולות (הנראים מקרוב כמו ספוג), גם הם מכילים לקונות עם אוסטאוציטים ומסודרים במקביל לכיוון העומס המכני.

ג. רמה סבמיקרוסקופית

כל למלה מורכבת משלושה מרכיבים:

1. מולקולות קולגן
2. קריסטלים — צורתם לוחית עגולה, עשויים ממינרלים (סידן, זרחן ועוד)
3. חלבונים נוספים (שאינם קולגן)

אמיר חסקל ורקפת בקר-חסקל

פיזיותרפיסטים מוסמכים, מתמחים בשיקום גיל השלישי, אורטופדיה ושיקום נוירולוגי. מטפלים בבתי מטופלים באזור חיפה, נשר, קריות וטירת הכרמל.