การสร้างกระดูกเอ็นโดคอนดรัล: เนื้อเยื่อวิทยาและกระบวนการ - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา - 2026

ขบวนการสร้างกระดูก endochondralและขบวนการสร้างกระดูก intramembranous สองกลไกของการสร้างกระดูกในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน กลไกทั้งสองก่อให้เกิดเนื้อเยื่อกระดูกที่เหมือนกันทางเนื้อเยื่อ

การสร้างกระดูกเอ็นโดคอนดรัลจำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์กระดูกอ่อนและเป็นกลไกการสร้างกระดูกสำหรับกระดูกส่วนใหญ่ทั้งยาวและสั้นในร่างกาย กระบวนการสร้างกระดูกนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน: 1) มีการสร้างแบบจำลองขนาดเล็กของกระดูกอ่อนไฮยาลิน 2) กระดูกอ่อนยังคงเติบโตและทำหน้าที่เป็นโครงกระดูกสำหรับการสร้างกระดูก กระดูกอ่อนจะถูกดูดซึมกลับมาใหม่เมื่อถูกแทนที่ด้วยกระดูก

การแสดงภาพโครงสร้างของกระดูกอ่อนไฮยาลิน (ที่มา: Kassidy Veasaw จาก Wikimedia Commons)

เรียกว่า endochondral เนื่องจาก ossification เกิดขึ้นจากภายในสู่ภายนอกเพื่อแยกความแตกต่างจากการสร้างกระดูกเชิงกรานที่เกิดขึ้นภายนอก (จาก perichondrium) ภายใน

Ossification หมายถึงการสร้างกระดูก การสร้างกระดูกนี้เกิดจากการกระทำของเซลล์สร้างกระดูกที่สังเคราะห์และหลั่งเมทริกซ์กระดูกซึ่งจะถูกทำให้เป็นแร่ธาตุ

Ossification เริ่มต้นที่ไซต์ในกระดูกอ่อนที่เรียกว่าศูนย์สร้างกระดูกหรือนิวเคลียสของกระดูก อาจมีศูนย์เหล่านี้หลายแห่งที่หลอมรวมกันอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างศูนย์การสร้างกระดูกหลักที่กระดูกจะพัฒนา

จุลกายวิภาคศาสตร์เนื้อเยื่อ

ในทารกในครรภ์ในบริเวณที่จะสร้างกระดูกรูปแบบของกระดูกอ่อนไฮยาไลน์จะพัฒนาขึ้น กระดูกอ่อนไฮยาลีนเกิดจากความแตกต่างของเซลล์ mesenchymal ประกอบด้วยคอลลาเจน type II และมีมากที่สุดในร่างกาย จากกระดูกอ่อนนี้จะเกิดการสร้างกระดูก

การสร้างกระดูกอ่อน

ในบริเวณที่จะสร้างกระดูกอ่อนเซลล์ mesenchymal จะถูกจัดกลุ่มและแก้ไขโดยสูญเสียส่วนขยายและกลายเป็นทรงกลม นี่คือวิธีการสร้างศูนย์ chondrification เซลล์เหล่านี้เปลี่ยนเป็น chondroblasts หลั่งเมทริกซ์และติดกับดักสร้างสิ่งที่เรียกว่า "ช่องว่าง"

chondroblasts ที่ล้อมรอบด้วยเมทริกซ์ซึ่งสร้างช่องว่างเรียกว่า chondrocytes เซลล์เหล่านี้แบ่งตัวและเมื่อพวกมันหลั่งเมทริกซ์พวกมันก็แยกออกจากกันสร้างช่องว่างใหม่และเป็นผลให้สร้างการเติบโตของกระดูกอ่อน

การเติบโตประเภทนี้เกิดขึ้นจากภายในสู่ภายนอกและเรียกว่าการเติบโตแบบคั่นระหว่างหน้า เซลล์ mesenchymal ที่ล้อมรอบกระดูกอ่อนจะแยกความแตกต่างออกไปเป็นไฟโบรบลาสต์และไปสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ที่ล้อมรอบโครงกระดูกอ่อน

การสร้างกระดูก

เริ่มแรกกระดูกอ่อนจะเติบโตขึ้น แต่จากนั้น chondrocytes ในยั่วยวนตรงกลางสะสมไกลโคเจนและสร้างแวคิวโอล ปรากฏการณ์นี้ช่วยลดพาร์ติชันเมทริกซ์ซึ่งจะกลายเป็นปูน

นี่คือวิธีการที่กระบวนการสร้างกระดูกเริ่มต้นจากศูนย์สร้างกระดูกหลักที่ผ่านกระบวนการตามลำดับแทนที่กระดูกอ่อนที่ดูดซึมกลับมาและกระดูกจะถูกสร้างขึ้น

จุดศูนย์กลางทุติยภูมิของรูปแบบการสร้างกระดูกที่ส่วนปลายของ epiphyses กระดูกโดยกลไกที่คล้ายกับการสร้างกระดูกของไดอะฟิส แต่ไม่ได้สร้างคอกระดูก

ในกรณีนี้เซลล์ osteoprogenitor ที่บุกรุกกระดูกอ่อนของ epiphysis จะเปลี่ยนเป็นเซลล์สร้างกระดูกและเริ่มหลั่งเมทริกซ์ซึ่งในที่สุดจะเปลี่ยนกระดูกอ่อนของ epiphysis ด้วยกระดูก

กระบวนการสร้างกระดูกต่อมไร้ท่อ

- กระบวนการหลัก

การสร้างกระดูกเอ็นโดคอนดรัลทำได้โดยผ่านกระบวนการเจ็ดขั้นตอนที่อธิบายไว้ด้านล่าง

การก่อตัวของกระดูกอ่อนไฮยาลิน

มีการสร้างแบบจำลองของกระดูกอ่อนไฮยาลีนที่ปกคลุมด้วยเยื่อบุช่องท้อง สิ่งนี้เกิดขึ้นในตัวอ่อนในบริเวณที่กระดูกจะพัฒนาในภายหลัง chondrocytes บางส่วนเจริญเติบโตมากเกินไปแล้วตายและเมทริกซ์กระดูกอ่อนจะกลายเป็นปูน

มีการสร้างศูนย์กลางหลักของการสร้างกระดูก

เยื่อหุ้มตรงกลางของไดอะฟิซิสถูกทำให้เป็นหลอดเลือดใน perichondrium ในกระบวนการนี้ perichondrium จะกลายเป็น periosteum และเซลล์ chondrogenic จะกลายเป็นเซลล์ osteoprogenitor

การก่อตัวของกระดูกคอ

เซลล์สร้างกระดูกที่เกิดขึ้นใหม่จะสังเคราะห์เมทริกซ์และสร้างปลอกคอกระดูกที่ด้านล่างของเยื่อบุช่องท้อง ปลอกคอนี้ป้องกันการแพร่กระจายของสารอาหารไปยัง chondrocytes

การก่อตัวของโพรงไขกระดูก

Chondrocytes ภายในศูนย์กลางของ diaphysis ที่มีการเจริญเติบโตมากเกินไปไม่ได้รับสารอาหารตายและเสื่อมสภาพ สิ่งนี้จะทิ้งแวคิวโอลที่ว่างเปล่ามาบรรจบกันตรงกลางของไดอะแฟรมซึ่งจะก่อตัวเป็นโพรงไขกระดูกของกระดูก

ตาที่สร้างกระดูกและการเกิดแคลเซียม

Osteoclasts จะเริ่มสร้าง "รู" ในกระดูกคอใต้กระดูกซึ่งเรียกว่า osteogenic bud เข้ามา เซลล์หลังนี้ประกอบด้วยเซลล์สร้างกระดูกเซลล์เม็ดเลือดและหลอดเลือด สิ่งนี้เริ่มจากการกลายเป็นปูนและการผลิตกระดูก

การก่อตัวของคอมเพล็กซ์ที่ประกอบด้วยกระดูกอ่อนและกระดูกที่ผ่านการเผา

ในทางจุลพยาธิวิทยากระดูกอ่อนที่ผ่านการเผาแล้วจะมีคราบสีน้ำเงิน (basophilic) และคราบกระดูกสีแดง (acidophilus) เซลล์ Osteoprogenitor ก่อให้เกิดเซลล์สร้างกระดูก

กระบวนการเจริญเติบโตของกระดูก (ที่มา: ผลงานอนุพันธ์: Chaldor (talk) Illu_bone_growth.jpg: Fuelbottle ผ่าน Wikimedia Commons)

เซลล์สร้างกระดูกเหล่านี้ทำให้เมทริกซ์กระดูกที่สะสมอยู่ในกระดูกอ่อนที่ผ่านการเผาแล้วเมทริกซ์ที่เกิดขึ้นใหม่จะถูกทำให้เป็นปูนและในเวลานั้นจะมีการสร้างกระดูกอ่อนและกระดูกที่ซับซ้อน

กระบวนการดูดซับ

Osteoclasts จะเริ่มสลายกระดูกอ่อนที่ผ่านการเผาแล้วและกระดูกเชิงซ้อนเนื่องจากกระดูกชั้นใต้กระดูกหนาขึ้นและเติบโตในทุกทิศทางภายในไดอะฟิซิส กระบวนการสลายนี้จะเพิ่มขนาดของคลองไขกระดูก

ความหนาของกระดูกคอ subperiosteal จะเพิ่มขึ้นไปสู่ ​​epiphyses และทีละเล็กทีละน้อยกระดูกอ่อนของ diaphyses จะถูกแทนที่ด้วยกระดูกอย่างสมบูรณ์โดยเหลือกระดูกอ่อนไว้ใน epiphyses เท่านั้น

- ศูนย์การสร้างกระดูกทุติยภูมิ

1- ที่นี่การสร้างกระดูกของ epiphyses เริ่มต้นขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับที่เกิดขึ้นในศูนย์กลางหลักของการสร้างกระดูก แต่ไม่มีการสร้างวงแหวนกระดูกชั้นล่าง เมทริกซ์ฝากเซลล์สร้างกระดูกบนกระดูกอ่อนที่ผ่านการเผาแล้ว

2- กระดูกเติบโตในแผ่น epiphyseal ผิวข้อของกระดูกยังคงเป็นกระดูกอ่อน กระดูกเติบโตที่ปลาย epiphyseal ของแผ่นและเสริมกระดูกที่ปลายไดอะไฟเซียลของแผ่น กระดูกอ่อน epiphyseal plate ยังคงอยู่

3- เมื่อการเจริญเติบโตของกระดูกสิ้นสุดลงกระดูกอ่อนของ epiphyseal plate จะไม่แพร่กระจายอีกต่อไป การเจริญเติบโตยังคงดำเนินต่อไปจนกว่า epiphysis และ diaphysis จะรวมกันเป็นกระดูกรวมแทนที่กระดูกอ่อนของ epiphysis ด้วยกระดูก

กระบวนการเจริญเติบโตนี้กินเวลาหลายปีก่อนที่จะเสร็จสมบูรณ์และในกระบวนการนี้กระดูกจะได้รับการออกแบบใหม่อย่างต่อเนื่อง

อ้างอิง

1. Eroschenko รองประธานและ Di Fiore, MS (2013) แผนที่ของเนื้อเยื่อวิทยาของ DiFiore ที่มีความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชัน Lippincott Williams และ Wilkins
2. Gartner, LP, & Hiatt, JL (2010). กระชับ Histology E-Book วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
3. ไฮแอต JL (2549). แผนที่สีของเนื้อเยื่อวิทยา Lippincott Williams และ Wilkins
4. Mackie, E. , Ahmed, YA, Tatarczuch, L. , Chen, KS, & Mirams, M. (2008). Endochondral ossification: วิธีที่กระดูกอ่อนถูกเปลี่ยนเป็นกระดูกในโครงกระดูกที่กำลังพัฒนา วารสารนานาชาติด้านชีวเคมีและชีววิทยาของเซลล์, 40 (1), 46-62
5. Nathalie Ortega, Danielle J. Behonick และ Zena Werb (2004) การเปลี่ยนแปลงเมทริกซ์ระหว่างการสร้างกระดูกเอ็นโดคอนดรัล. เทรนด์เซลล์จิตเวช.; 14 (2): 86–93.