تحقیق بررسی آناتومی استخوان

تحقیق بررسی آناتومی استخوان در 42 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی پزشکی
فرمت فایل doc
حجم فایل 25 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 42

تحقیق بررسی آناتومی استخوان

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تحقیق بررسی آناتومی استخوان در 42 صفحه ورد قابل ویرایش

آناتومی و فیزیولوژی بافت‌های پیوندی خاص

استخوان

استخوان‌ها، بخش ضروری سیستم جنبنده را تشكیل می‌دهند و به عنوان دسته‌های اهرم طی حركت و مقاومت نیروی جاذبه عمل می‌كنند. در ضمن استخوان‌ها بافت‌های هم جوار و اندام‌های بدن را محافظت و نگهداری می‌كنند. علاوه بر عملكردهای مكانیكی، آن‌ها عملكرد مهم شیمیایی را هم بر عهده دارند كه آن تهیه منبع تعادل معدنی است.

استخوان‌ها شامل چندین ناحیه مجزای عملكردی می‌باشند. در سطوح مفصلی دارای غضروف مفصلی است. پوشش كامل استخوان دارای ساختمان شامه‌ای یا پیرااستخوان است. پوشش ناحیه محصور غضروف (كپسول) مفصل‌ها و همچنین پوشش نیام‌های تاندون، غشاهای مفصلی هستند كه غضروف مفصلی را هنگامی كه به عنوان دیواره حفاظتی عمل می‌كند، تغذیه و نرم می‌كنند. استخوان متصل به هم، تیغك مانند و مشبك در زیر فیزیس درون یك استخوان برون لایه‌ای، فشرده و دگر بافتی قرار دارد كه حفره مغز استخوان را در ناحیه استخوان‌دار محصور كرده است.

سلول‌های استخوانی

سه نوع اصلی سلول در استخوان‌ها وجود دارد: استخوان‌زاها، كیست‌های استخوانی، و استخوان شكن‌ها. استخوان‌زاها به طور كلی سلول‌های گرد و درشتی هستند كه به همراه مقدار بسیاری آندوپلاسم می‌باشند. آنها مسئول بافت زایشی استخوانی تركیب شده (استخوان مانند) هستند. این سلول‌ها بر روی سطح نواحی استخوان‌سازی بافت می‌شوند و به عنوان مجموعه كانال‌های هاورس شناخته شده‌اند كه درون استخوان یكپارچه بافت زایشی رگ‌های خونی را احاطه كرده‌اند. استخوان زاها در پوشش معدنی به استخوان‌های سخت بافت یا كیست استخوانی تبدیل می‌شوند. استخوان‌های سخت بافت با پوشش مواد معدنی از بین نمی‌روند در عوض از طریق فرایندهای طولانی با دیگر سلول‌های پوشش دار معدنی و سلول‌های غیر پوشش‌دار ارتباط برقرار می‌كنند. سلول‌های چند هسته‌ای بزرگ با لبه‌های چین‌خورده‌ای كه بر روی سطح بافت زایشی معدنی شده قرار دارند، استخوان‌ شكن‌ها می‌باشند. استخوان شكن‌ها سنسورهای مكانیكی در بافت زایشی استخوانی هستند. این سلول‌های عظیم‌الجثه (20 تا 100 قطر) مستقیماً مسئول از بین بردن مواد معدنی و بافت زایشی (جذب مجدد استخوانی) هستند. استخوان شكن‌ها از طریق ترشح اسیدها و سپس آنزیم‌ها (اسید فسفات، كلاژن‌ها، كاتپسین‌ها، پروتئازهای خنثی) مواد معدنی را در خود حل می‌كند و موجب كاهش بافت زایشی می‌شود. در استخوان سالم، فعالیت‌های استخوان شكن و استخوان‌زاها در هم ادغام می‌شود (از طریق پروتئینی كه از استخوان آزاد می‌شود): در نتیجه با جذب مجدد تشكیل استخوان‌های جدید صورت می‌گیرد. (30) لیگاند استخوان پروتگرین (51) نیز عامل حلالی است كه به عنوان كنشگر گیرنده فاكتور هسته‌ای KB لیگاند، فاكتور متمایز استخوان شكن و فاكتور فعالیت تومور مردگی بافت كه موجب سیتوكین می‌شود، شناخته شده است و از طریق استخوان‌زاها تولید می‌شود. لیگاند استخوان پروتوگرین موجب تشكیل استخوان شكن از سلول‌های قبلی می‌شود و بوسیله ادغام با یك گیرنده حلال (استخوان پروتگرین) بر روی سطح استخوان شكن، استخوان شكن‌های رشد یافته را فعال می‌سازد. لیگاند استخوان پروتگرین با نوع پوك آن، موجب گسترش پوكی استخوان می‌شود این بیماری نمایانگر افزایش غلظت استخوان در ارتباط با شكل‌دهی مجدد استخوان میانی استخوان شكن است. برخلاف انواع اشكال پوكی استخوان كه می‌تواند با افزایش فاكتورهای رشد یا سلول‌های مغز استخوان نجات یابند، لیگاند استخوان پروتگرین فقط می‌تواند از طریق افزایش لیگاند استخوان پروتگرین نجات یابند و این بدان معناست كه این عامل برای تشكیل استخوان شكن ضروری است. (51 و 52)

بررسی مشكل و ساختمان استخوان در پروتونگاری‌ها و یا در بخش‌های پوششی استخوانی، الگویی را آشكار می‌سازد كه برای مقاومت در برابر فشار طراحی شده است. فشارها، در یك استخوان متحمل وزن الگوی رادیوگرافی شده از ساختمان استخوان را متعادل می‌كند. توانایی استخوان برای تنظیم شكل بیرونی و نمای آن از طریق جذب مجدد و شكل‌دهی مجدد در واكنش به چنین فشارهایی، یكی از خصوصیات منحصر به فرد این گونه بافت‌هاست.

تركیبات استخوان

تمام انواع استخوان‌ها، اعم از بلند، تخت، درون شامه‌ای، یكپارچه و فشرده، بر اساس اشكال بافت‌های پیوندی و شكل و عملكرد آن‌ها مشخص شده‌اند و مانند دیگر بافت‌های پیوندی به سازمندی و تعامل عناصر بافت زایشی برون یاخته‌ای بستگی دارند. مواد معدنی بخشی از بافت زایشی استخوان برون یاخته‌ای است كه از دیگر بافت‌های پیوندی متمایز بوده و جهت اجرای عملكردی منحصر بفرد خود آن را توانمند می‌سازد.

مواد معدنی موجود دو استخوان، آنالوگی است كه بطور طبیعی هیدروكسیل آپرتیت معدنی Ca10(Po4)6(OH)2 را بوجود می‌آورد. كریستال‌های معدنی استخوان، برخلاف كریستال‌های آپرتیب زمین‌شناسی (اندازه آن از سانتی متر به متر است)، بسیار كوچك می‌باشند (بزرگترین ابعاد آن 20 تا 40 mm است). كریستال‌های میكروسكپی در مواد معدنی استخوانی یافت می‌شوند آنها به خاطر اندازه كوچك خود گرایش دارند تا بیش از آپرتیت‌های زمین‌شناسی حلال باشند و ناخالصی‌ها و همچنین خلل و فرج بیشتری نسبت به كریستال‌های هیدروكسیل آپرتیت خالص داشته باشند. مواد معدنی استخوانی هیدروكسیدی ناقص است و شامل مقادیر متغیر ولی قابل اندازه‌گیری كربنات، منیزیم، سدیم، فلوراید و سیترات به علاوه دیگر ناخالصی‌ها است. (16)

این مواد معدنی به همراه كل بافت زایشی استخوانی بطور مداوم بوسیله استخوان شكن‌ها از بین می‌روند و بوسیله استخوان زاها مجدداً شكل می‌گیرند و این امر در واكنش به فشارهای فیزیولوژیكی، بیوشیمیایی و مكانیكی طبیعی صورت می‌پذیرد. مواد معدنی استخوان در تعادل مایعات بدن نقش دارد. كانی زدایی شدن استخوان هنگامی اتفاق می‌افتد كه پذیرش یون‌های معدنی برای شكل‌دهی استخوان كافی باشد (مثل نرمی استخوان در اثر كمبود ویتامین D) و یا هنگامی كه كاهش شدید كلسیم بوجود آید (مثل پاراتیروئید پركار).

تعادل یونی مواد معدنی

تنظیم غلظت سرم (خونابه) یون‌های مواد معدنی (تعادل) اصولاً با سه هورمون كنترل می‌شود: هورمون پاراتیروئید، كلسی‌تونین و ویتامین D. هورمون پاراتیروئید نوعی پپ‌تیر است كه بوسیله غده پاراتیروئیدی تولید می‌شود كه میزان كلسیم در حال جریان را حفظ و افزایش می‌دهد. (27)

این هورمون بر روی سه اندام اصلی فعالیت دارد: 1- كلیه، این هورمون در كلیه جذب مجدد یون كلسیم را افزایش داده و جذب مجدد فسفات را كاهش می‌دهد. 2- روده، این هورمون در روده جذب كلسیم را افزایش می‌دهد و 3- استخوان، این هورمون در استخوان موجب تحریك جذب مجدد (از طریق تحریك استخوان‌زاها تا لیگاند استخوان پروتگرین را تولید كند) می‌شود. كلسی‌تونین به عنوان یك هورمون پپتید تیروئیدی، هورمونی متضاد هورمون پاراتیروئید است كه بطور مستقیم مانع فعالیت استخوان شكن‌ها شده و از آزادسازی یون‌های كلسیم از استخوان‌ جلوگیری به عمل می‌آورد. ویتامین D نیز یك هورمون است زیرا می‌توان در یكی از بافت‌ها (بافت پوست) تولید شده و به بافت‌های دیگر (استخوان، روده، كلیه) انتقال یابد این هورمون در آنجا با گیرنده‌های خاص ادغام شده و سبب سنتز پروتئینی می‌شود. چندین نوع متابولیت ویتامین D نیز یك هورمون است زیرا می‌تواند در یكی از بافت‌ها (بافت پوست) تولید شده و به بافت‌های دیگر (استخوان، روده، كلیه) انتقال یابد. این هورمون در آنجا با گیرنده‌های خاص ادغام شده و سبب سنتز پروتئین می‌شود. چندین نوع متابولیت ویتامین D در سرم نرمال موجود می‌باشد اما شكل‌گیری مجدد استخوانی موجب فعالیت متابولیتی می‌شود كه بصورت گسترده می‌باشد، 5/12 هیدروكسیل كالی كلسیفرول است. این هورمون با بسیاری از سلول‌های خارج از سیستم استخوان عضله ادغام می‌شود پدیدار شدن این هورمون در چنین سلول‌هایی كه در برخی بافت‌های استخوان عضله وجود دارند با دیفرانسیل و تعادل كلسیم مرتبط می‌باشند. (8) سنتز 5/12 هیدروكسیل كالی كلسیفرول از كلسترول اولیه در پوست بوسیله كبد و سپس بوسیله 1- هیدروكسیل موجود در كلیه آغاز می‌شود. فعالیت هیدروكسیل‌ها تا اندازه‌ای از طریق هورمون پاراتیروئید كنترل می‌شود. حیواناتی با بیماری كلیه و یا حیوانات آنفریك دارای میزان اندكی از هیدروكسل كالی كلسیفرول هستند و ناهنجاری‌های استخوانی آن‌ها با مواد معدنی كاهش یافته استخوان مانند (نرمی استخوان) و سخت شدگی ناقص غضروف (نرمی استخوان) مشخص می‌شوند.

پروتئین مورفوژنتیك استخوانی

پروتئین‌های مورفوژنتیك استخوان‌ها شامل گروهی بیش از 12 در ارتباط با پروتئین‌ها هستند كه از طریق حضورشان در استخراجات القاء استخوانی در استخوان‌های بدون مواد معدنی مورد شناسایی قرار می‌گیرند. آنها بر اساس بافت زایشی استخوانی فاقد مواد معدنی، جز فعال و اصلی محسوب می‌شوند و به عنوان بخشی از گروه عامل بتا رشد در حال تغییر شكل (به استثنای پروتئین مورفوژنتیك 1) می‌باشند. (22) (105) عملكرد اصلی انها موجب تغییر شكل سلول‌های مسنكیمال (میان آگنه) غیر متفاوت درون كندروسیت‌ها و استخوان‌زاها طی رویان‌زایی،رشد، بلوغ ودرمان می‌شود. (49)(100) هر پروتئین می‌تواند به طور مداوم موجب تشكیل غضروف و استخوان در ویوو و ویتو می‌شود. (76)

پروتئین مورفوژنتیك استخوان نوعی افزایشی مفید برای پیوندهای استخوان اوتالوگوس (بدست آمده از خود اندام) و جایگزین‌های پیوند استخوان است.

تحقیقات بسیاری بر روی پروتئین مورفوژنتیك استخوانی 2 به عمل امده است این پروتئین دارای بیشترین مقدار القاء استخوانی است. (105) ارتقاء درمان از طریق القا استخوانی باپروتئین مورفوژنتیك استخوانی به نمایش درآمده است.(45و38 و37 و34).

پروتئین شماره 2 مورفوژنتیك استخوان باز تركیبی انسانی به عنوان جانشینی برای پیوندهای خود‌به خودی مشبك مورد بررسی قرار گرفته است و دارای القاء استخوانی قابل مقایسه با پیوندی خود بخودی مشبك می‌باشد. (44 و 45) اختلاف گونه‌ها به هر حال وجود دارد. سگها نسبت به تاثیرات القاء استخوانی پروتئین مورفوژنتیك استخوانی شماره 2 مقاوم‌تر از موش‌ها هستند، و یا میزان پروتئین مورفوژنتیك استخوانی شماره 2 كه در بافت زایشی استخوان بدون مواد معدنی بافت می‌شود ممكن است برای القاء استخوانی در سگ‌ها ناكافی باشد. تحقیقات بسیاری در مورد حامل بهینه برای پروتئین مورفوژنتیك استخوانی صورت گرفته است كه موجب شده پراكندگی از محل‌های الزامی به تعویق افتاده و از فروكشی بیماری غیر مشخص در امان بماند. برخی حامل‌هایی كه مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند شامل تری فسفات كلسیم بتا، هیدروكسی آپرتیت، گچ باریس، فیبرین انسانی، كلاژن و حامل‌های پلی‌مر هستند. (49)

عامل رشد دگرسانی بتا

عامل رشد دگرسانی بتا، عامل رشد چند عملكردی است كه موجب وساطت میان فیزیولوژی سلولی نرمال و رویان‌زایی بافتی می‌شود. بزرگترین منبع عامل رشد دگرسانی بتا بافت زایشی برون یاخته‌ای استخوان است و پلاكت‌ها دومین منبع عظیم می‌باشند. (85)

عامل رشد دگرسانی بتا در دامنه وسیعی از واكنش‌ها در ارتباط با التهابات و بازسازی‌ها شركت دارد. این فاكتور دارای گستردگی فعالیت‌های سلولی است كه شامل كنترل تكثیر و فعالیت متابویكی سلولهای مسنكیمال (میان آگنه) اسكلتی مانند كندروسیت‌ها، استخوان‌زاها و استخوان شكن‌هاست در ضمن برای درشت خوارها عامل كیموتاكتیك (كشش شیمیایی) قوی به حساب می‌آید. (85) چنین امری امكان‌پذیر است كه عامل رشد دگرسانی بتا نقش بسیار مهمی در تنظیم تنوع بافت در درمان شكستگی در زمان‌های مختلف و طی تناوب خود باز می‌كند. (22)

بیومكانیك و بیولوژی شكستگی

لغت‌نامة واژه‌های مربوطه

نیروی محوری: نیرویی كه در یك جهت به كار رفته و به طور یكسان در سر تا سر سطح ساختار تحت فشار با توزیع شده است. واحدهای اندازه‌گیری: كیلوگرم و نیوتون.

گشتاور خمشی نیرو: نیرویی كه استخوان را حول یك محور عمود بر محور طولی آن خم می‌كند محصول این نیرو و یك بازوی گشتاور. واحد اندازه‌گیری: نیوتن ـ متر.

نیروی واكنش زمین: نیرویی كه در پاسخ به تماس پا با زمین وارد می‌شود این نیرو برابر با نیرویی است كه از تماس پا به وجود آمده با این تفاوت كه در جهت عكس آن است واحدهای اندازه‌گیری: كیلوگرم ـ نیوتون.

كشیدگی داخلی: تغییر شكل موضعی منطقه مشخصی از استخوان برابر است با تغییر در طول یا طول اصلی (كشیدگی طبیعی) یا تغییر زاویه مربوط به زاویه اصلی (كشیدگی منجر به شكسته شدن) با درصد بیان می‌شود.

فشار داخلی: شدت نیروی موضعی كه توسط قسمت خاصی از سطح استخوان احساس می‌شود فشار میانگین مساوی با نیروی كل در برش مقطعی است واحد اندازه‌گیری: نیوتون بر میلی‌متر مربع.

بازوی گشتاور (بازوی اهرم): فاصله عمودی خط عملكرد یك نیرو تا نقطه‌ای كه گشتاور محاسبه شده باشد. واحد اندازه‌گیری: متر.

محور خنثی: وقتی كه استخوانی دچار خمیدگی می‌شود محور خنثی نقطه‌ای از فشار صفر است كه در آن استخوان با نقطه انتقال از فشردگی به كشیدگی ارتباط دارد.

گشتاور پیچشی نیرو (گشتاور): نیرویی كه استخوان را حول محور طولی آن می‌پیچاند. محصول یك نیرو و بازوی گشتاور. واحد اندازه‌گیری: نیوتون ـ متر.

استخوانهای طویل در معرض نیروهای فیزیولوژیكی و غیر فیزیولوژیكی هستند. نیروهای غیر فیزولوژیكی در موقعیتهای غیر معمول نظیر تصادفات اتومبیل، جراحات ؟؟ و زمین خوردگیها بروز می‌كند. آنها می‌توانند مستقیماً به استخوان منتقل شده و به آسانی از نهایت قدرت استخوان فراتر روند كه در این حالت شكستگی را موجب خواهند شد. نیروها یا فشارهای فیزیولوژیكی از طریق افزایش وزن، انقباض ماهیچه و فعالیتهای بدنی مربوط به وجود می‌آید آنها از طریق سطوح مفصل و انقباض ماهیچه‌ای به استخوان انتقال داده شده‌اند. فشارهای فیزیولوژیكی یكی غیر محوری بوده اما می‌تواند به گشتاورهای خمشی و پیچشی منجر شود. فشارهای فیزیولوژیكی معمولاً از نهایت قدرت استخوان فراتر نمی‌روند و جز در شرایط غیر معمول موجب شكستگی استخوان نمی‌شوند.

فشار فیزیولوژیكی ناشی از افزایش وزن زمانی اتفاق می‌افتد كه پا با زمین به طور همزمان با نیروی برابر اما در جهت مخالف واكنش نشان می‌دهد. كه با نام نیروی واكنشی زمین معروف است. مقدار نیروی واكنشی زمین به همان نسبت با شتاب بدن و توزیع وزن بدن كه در زمان تماس پا با زمین صورت می‌گیرد متفاوت است. علاوه بر مقدار مدت زمانی كه طی آن پا با زمین در تماس است نیز در مشخص كردن تاثیر نیرو حائز اهمیت است. بنابراین بار ضربه و یا سرعت آن می‌تواند تاثیر متفاوتی از همان نیرو ولی به شكل آرام‌تر داشته باشد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *