بررسی بافت استخوانی
- بافت استخوانی (Bone tissue)
استخوان یا بافت استخوانی که اسکلت موجودات مهره‌دار را تشکیل می‌دهد، از سایر بافتهای نگهدارنده کاملاً متمایز است.
بافت استخوانی سخت است و مانند سایر بافتهای پشتیبان از سلولها، رشته‌های کلاژن، ماده بنیادی، پوشش خارجی و پوشش داخلی تشکیل شده است.
تجزیه استخوان نشان می دهد که 62% آن مواد معدنی و 38% مواد آلی است. 85% از مواد معدنی فسفات کلسیم، 10% آن کربنات کلسیم و 5% بقیه سایر املاح است.
اگر بافت استخوانی در اسید قرار گیرد، مواد معدنی آن حل شده و سختی خود را از دست داده، نرم می‌شود و کاملاً قابل بریدن می‌شود، این عمل را دکلسیفیکیشن (Decalcification) گویند که شرح کامل آن در بخش هیستوتکنیک آمده است. عکس این عمل در تشکیل و رشد استخوان اتفاق می‌افتد.
عناصر بافت استخوانی
I- سلولهای استخوانی (Bone cells)
استخوان‌ها در نگهداری و محافظت اندامهای نرم، ذخیره مواد معدنی، تولدی سلولهای خونی نقش دارند وتوسط عضلات اسکلتی جابجا می‌گردند.
سلولهای مزانشیمی که سازنده سلولهای استخوان‌ساز (Osteoprogenitor cells) می‌باشند به دو گروه تقسیم می گردند. یکی سلولهای دوکی یا کشیده که دارای زوائد سیتوپلاسمی است و به نام سلولهای استخوانی غیرفعال (Inactive osteoblast). دیگری سلولهای مکعبی یا استوانه‌ای شکل با هسته‌های قاعده‌ای که نسبت به تیغه‌های استخوانی عمود است و متریکس در بافت استخوانی توسط آنها ترشح می‌گردد، که به نام سلولهای استخوانی فعال (Active osteoblast) خوانده می‌شوند. این سلولها، سیتوپلاسمی بازوفیلی داشته و به سلولهای بالغ استخوانی یا استئوسیت (Osteocyte) تبدیل می‌گردند. سلولهای اخیر ستاره‌ای شکل با هسته پهن، تیره و زوائد سیتوپلاسمی بلند فراوانی می‌باشند. این سلولها در حفراتی به نام لاکونا (Lacunae) قرار دارند. (شکلهای 35 و 36) در اطراف این حفرات، مجاری باریکی به نام کانالیکول (Canaliculi) موجود است که زوائد سیتوپلاسمی سلولها در این لوله‌های کوچک یا کانالیکول‌ها وارد می‌شود. زوائد سیتوپلاسمی این سلولها توسط اتصال بارونه به یکدیگر متصل می‌شوند و از این راه یون‌ها و سایر مولکولهای کوچک براحتی از یک سلول به سلول دیگر انتقال می یابند. این ارتباط گاه تا 20 ردیف از سلولهای استخوانی را در دنبال هم امکان‌پذیر می‌کند
II- رشته‌های کلاژن (Collagen fibers)
این رشته‌ها که جزیی از موادآلی استخوان هستند، از نوع رشته‌های کلاژن نوع یک می‌باشند که بسیار ظریف و در دسته‌هایی به ضخامت 3 تا 5 میکرون قرار دارند و به نام رشته‌های کلاژن استخوانی (Osteocollagenous fibers) نامیده می‌شوند. ناگفته نماند که این رشته‌ها جزیی از ماده بنیادی استخوان نیز محسوب می‌گردند.
III- ماده بنیادی (Bone matrix)
مواد معدنی که قسمت اعظم ماده بنیادی استخوان را تشکیل می‌دهد شامل فسفات کلسیم، کربنات کلسیم، هیدروکسی آپاتایت، (Hydroxyaptite) و مواد آلی آن از گلیکوزامینوگلیکان‌ها که از انواع کندروایتین سولفات‌های 4 و 6 است، بصورت سیمانی همراه با رشته‌های کلاژن به یکدیگر محکم می‌شوند و ایجاد تیغه‌های استخوانی (Lamellae) را می‌نمایند، که در استحکام استخوان موثراند. هر تیغه استخوانی فاصله بین ردیف‌های سلولهای استئوسیت است که توسط ماده بنیادی، مواد کلسیمی و کلاژن پر شده است. گلایکوپروتئین‌های استخوان (استئوکلسین و سیالوپروتئین) دارای قدرت جذب ترکیبات کلسیمی فراوان می‌باشد.
تیغه‌های استخوانی که به ضخامت 3 تا 7 میکرون می‌باشند، از اختصاصات بافت استخوانی بالغ می‌باشد. استخوان اسفنجی به شکل تیغه‌های نامنظم قرار دارند و در حالی که تیغه‌های آنها توسط مغز استخوان از یکدیگر جدا شده‌اند، حفره حفره به نظر می‌رسند
لازم به ذکر است برای نگهداری بلورهای آپاتایت یون فلوراید نیز ضروری است.
IV- پوشش خارجی استخوان یا پریوست (Periosteum)
یک لایه همبندی ویژه‌ای است که سطح خارجی استخوان را به استثنای سطوح مفصلی می‌پوشاند و بر روی تیغه‌های استخوانی اطرافی خارجی قرار دارند. پریوست در نقاطی که تاندون و یا رباط به استخوان متصل می‌گردد بسیار محکم به تیغه‌های استخوانی می‌چسبد و با پوشش خارجی یکی می‌شود.
لایه داخلی: نسبتاً سست است و از الیاف همبندی کم و سلولهای زیادی تشکیل یافته است و شامل سلولهای پیش استخوان ساز (Osteoprogenitor cells) می‌باشد.
بعضی از رشته‌های همبندی این لایه که وارد در ماده بنیادی استخوان می‌گردد به نام الیاف شارپی (Sharpey’s fibers) خوانده می‌شود.
لایه خارجی: از بافت همبند سخت که محتوی رشته‌های همبندی فراوان و رگهای خونی بزرگتر و سلولهای کمتری می‌باشد، تشکیل یافته است.
V- پوشش داخلی استخوان یا اندوست (Endosteum)
پوشش داخلی استخوان مجاور با مغز استخوان می‌باشد. این لایه از سلولهای فیبروبلاست که همراه سلولهای دوکی شکل غیرفعال یا پیش استخوان‌ساز، و بافت همبند ظریفی می‌باشد تکمیل می‌گردد، در افراد بالغ بر سختی آن افزوده می‌شود.
مغز استخوان (Bone marrow)
مغز استخوان را می‌توان بافتی دانست که کلیه فاضهای داخل بافت استخوانی از جمله مجرای مرکزی استخوانهای متراکم و حفرات استخوانهای اسفنجی را پر می‌کند. این بافت شامل رگهای خونی فراوان، چربی، رشته‌های رتیکولر، سلولهای همبندی، پلاسماسل، ماکروفاژ، سلولهای خونی (اجداد گلبولهای قرمز، گلبولهای سفید و پلاکت‌ها، لنفوسیت‌ها، مونوسیت‌ها، ائوزینوفیل‌ها، میلوسیت‌ها، و مگاکاریوسیت‌ها که شرح آنها در بافت خونی خواهد آمد)، گاهی سلولهای غضروفی و استخوانی در مواقع استخوان‌سازی و بالاخره استئوکلاست‌ها در این ساختمان موجود می‌باشند.
سلولهای ادوانتیسی جدار سینوس‌های مغز استخوان ذخیره‌ای برای تبدیل به استم سل‌ها (Stem cells) در مغز استخوان‌اند که در تولید گروه سلولهای خونی نقش عمده‌ای ایفا می‌کنند. مغز استخوان فاقد مویرگهای لنفاوی است
در اینجا فقط به شرح استئوکلاست‌ها می‌پردازیم.
پلی‌کاریوسیت، کندروکلاست یا استئوکلاست‌ها
(Polykaryocytes, Chondroclasts or Osteoclasts)
سلولهای نسبتاًب زرگی هستند که شکل و اندازه آنها بسیار متغیر، سیتوپلاسمی ائوزینوفیلی، حبابی شکل و مملو از لایزوزوم‌ها، توری داخل سیتوپلاسمی دانه‌دار، دستگاه گلژی بزرگ و میتوکندریهای فراوان می‌باشند. استئوکلاست‌ها در حدود 6 تا 50 هسته داشته و محل آنها معمولاً بر روی متریکس استخوان، یا روی استئوبلاستها و یا سایر استئوکلاست‌ها می‌بشاد. این سلولها دارای آنزیمهای هیالورونیداز، کندروتیناز، در ماتینازوکلاژناز می‌باشند که به متریکس بافت غضروفی و یا استخوانی حمله کرده و مواد کلسیمی را آزاد می‌نمایند. این عمل توسط میکروکرکهای استئوکلاست‌ها در تماس با بافتهای فوق مشاهده می‌گردد.
حفره‌ای که استئوکلاست‌ها در داخل بافتهای استخوانی پدید می‌آورند بنام حفرات هوشیپ (Howship’s lacunae) گفته می‌شود. انواع این سلولها که در تخریب بافت غضروفی نیز شرکت می‌کنند به نام کندروکلاست خوانده می‌شوند.
انواع مغز استخوان
1- مغز استخوان استخوان‌ساز: این بافت بیشتر همراه رگهای خونی ایجاد می‌شود در بافت غضروفی و مرکز استخوانهای تازه تشکیل قرار دارد و دارای عمل استخوان‌سازی می‌باشند. در پی این نوع مغز استخوان، مغز استخوان خون‌ساز پدید می‌آید.
2- مغز استخوان قرمز: که از نوع خون ساز است و اکثراً در استخوانهای در حال رشد قرار دارد وعمل آنها بیشتر خون‌سازی است. علاوه بر تمام سلولهای ذکر شده اجداد لنفوسیت‌های B و T نیز در این قسمت موجودند. این نوع مغز استخوان در استخوانهای طویل، جناغ، دنده‌ها و مهره‌های بدن وجود دارد. لازم به ذکر است که این نوع مغز استخوان در حفرات استخوانهای اسفنجی در تمام مدت زندگی فعال باقی می‌مانند،
3- مغز استخوان زرد: این نوع بافت بیشتر در دنبال مغز استخوان خون‌ساز بوجود می‌آید بدین معنی که وقتی عمل خون‌سازی مغز استخوان خون ساز کاهش یافت سلولهای بافت همبند موجود شروع به جذب مواد چربی کرده و توده‌های چربی را در خود نگه می‌دارند که به بافتی غیر فعال یا مغز استخوان زرد تبدیل می‌گردد (2 و 7)
4- مغز استخوان خاکستری: که بیشتر در حیوانات مسن ایجاد می‌گردد و سلولهای چربی از بین رفته و به جای آنها سلولها و رشته‌های همبندی فراوانی مغز استخوان را پر می‌کنند.