معرفی
جا کلیدی اسکلت متحرک با چشمهای قرمز .
جا کلیدی اسکلت متحرک با چشمهای قرمز .
اسکلت انسان را میتوان به دو دسته اسکلت محوری و اسکلت ضمیمهای تقسیم کرد. اسکلت محوری شامل ستون مهرهها، دندهها، جمجمه و سایر استخوانهای مرتبط است. اسکلت ضمیمهای به اسکلت محوری اتصال دارد و از کمربند شانه، کمربند لگن و استخوانهای اندام فوقانی و تحتانی تشکیل میشود.
«اسکلت محوری» (Axillary Skeleton) دارای 80 استخوان است و از اجزای زیر تشکیل میشود:
وضعیت قائم انسان توسط اسکلت محوری حفظ میشود، که وزن را از سر، تنه و اندام فوقانی به اندامهای تحتانی در مفاصل ران منتقل میکند. استخوانهای ستون فقرات توسط بسیاری از رباطها پشتیبانی میشود. عضلات ستون فقرات نیز از این وضعیت حمایت کرده و برای تعادل مفید هستند.
وظایف اسکلت محوری عبارتند از:
«ستون مهرهها» (Vertebral Column) یا «ستون فقرات» (Backbone) بخشی از اسکلت محوری و مشخصه مهرهداران است. طناب پشتی یا «نوتوکورد» (Notochord) در طنابداران که یک میله انعطافپذیر است، در انسان با 33 قطعه استخوانی به نام مهره جایگزین شده است. 24 مهره بالایی مفصلدار هستند و توسط دیسکهای بین مهرهای غضروفی از یکدیگر جدا میشوند که مانع از اصطکاک و آسیب مهرهها میشود.
9 مهره پایینی در بزرگسالان، به صورت دو استخوان خاجی و دنبالچه به یکدیگر متصل شدهاند. مهرههای پشتی طوری روی یکدیگر قرار گرفتهاند که سوراخ روی بدنه آنها روی یکدیگر قرار گرفته است و نخاع درون مجرای ساخته شده قرار بگیرد. مهرههای مفصلدار با توجه به ناحیهای قرارگیری خود در ستون فقرات، نامگذاری میشوند و شامل 5 دسته هستند:
تعداد مهرهها در یک ناحیه میتواند متغیر باشد اما به طور کلی این تعداد ثابت است. تعداد مهرههای ناحیه گردنی به ندرت ممکن است تغییر کند، در حالی که تفاوت تعداد مهرهها در ناحیه دنبالچه شایعتر است. رباطها همراستا با ستون مهرهها و در قسمت پشت و جلوی آن قرار گرفتهاند که به چرخش و حرکات عرضی مهرهها کمک میکنند.
مهرهها در محل اتصال با یکدیگر دارای مفصل هستند تا به ستون فقرات قدرت، انعطاف و دامنه حرکت در جهتهای امکانپذیر را بدهند. مهرهها از نظر ساختاری بین گونههای مهرهداران یکسان هستند و بیشترین اختلاف بین حیوانات آبزی و سایر جانوران مهرهدار دیده میشود. هر مهره از دو قسمت تشکیل شده است:
عملکرد مهرهها شامل موارد زیر است:
«اسکلت ضمیمهای» (Appendicular Skeleton) دارای 126 استخوان و متشکل از اجزای زیر است:
وظیفه این بخش از اسکلت، امکان جابجایی و محافظت از ارگانهای دخیل در هضم، دفع و تولید مثل هستند. اسکلت ضمیمهای طی تکوین جنین، در فرآیند «استخوانسازی درونغضروفی» (Endochondral Ossification)، از غضروفها تشکیل میشود.
به دلیل تغییرات آناتومیک، وجود استخوانهای جانبی زیاد برای اسکلت انسان معمول است (استخوانهای جمجمه، دندههای گردن، دندههای کمر و حتی مهرههای اضافی کمر). بر خلاف اسکلت محوری، اسکلت ضمیمهای در بزرگسالی دچار همجوشی نمیشود و تعداد اجزای آن کاهش پیدا نمیکند که این مسئله، دامنه حرکتی بسیار بیشتری را در اسکلت ضمیمهای به وجود میآورد.
اسکلت انسان 6 عملکرد اصلی ایفا میکند:
اختلافات آناتومیک بین مردان و زنان در برخی قسمتهای بافت نرم بدن بسیار مشخص اما در این تفاوت در اسکلت انسان محدود است. اسکلت انسان به اندازه گونههای دیگر پستانداران، تحت تأثیر جنسیت نیست، اما تفاوتهای ظریف بین دو جنس در مورفولوژی جمجمه، دندان، استخوانهای بلند و لگن در انسان نیز دیده میشود.
به طور کلی، اجزای اسکلت بدن زن نسبت به اجزای متناظر خود در مردان، در یک جمعیت مشخص، کوچکتر هستند و مقاومت کمتری دارند. نمیتوان دقیق گفت که این تفاوت بین اسکلت انسان در دو جنس به دلایل ژنتیکی یا به علل محیطی است.
جمجمه انسان از استخوانهای صورت تشکیل شده است. جمجمه، مغز را در فضای بزرگی به نام «Cranial Vault» محافظت میکند. جمجمه از 8 استخوان به شکل صفحه تشکیل شده است که در مفاصل به یکدیگر اتصال دارند. علاوه بر این 14 استخوان صورت، قسمت جلویی و تحتانیِ جمجمه را تشکیل میدهند.
در جمجمه فضاهای اضافی و کوچکتری مانند حفرههای چشم، گوش داخلی، بینی و دهان را و همچنین سینوسها وجود دارند که حفرههایی خالی هستند. مهمترین استخوانهای صورت عبارتند از:
تنوع صفات ریختشناسی جمجمه انسان، تفاوتهای این بخش از اسکلت را بین دو جنس نشان میدهد. از این تفاوتها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
تغییر شکل دندان بین دو جنس در انسان در دندانهای نیش دیده میشود، اما به اندازه میمونهای تکامل یافته متفاوت نیست.
قفسه سینه از 25 استخوان شامل 12 جفت دنده و جناغ تشکیل شده است. قفسه سینه از اندامهای حیاتی مانند قلب و ریه محافظت میکند. دندهها به شکل هلال هستند و یک انتهای آنها صاف و انتهای دیگر گرد است. انتهای گرد شده در مفاصل به مهره های قفسه سینه متصل میشوند و انتهای صاف هر دنده در محل جناغ و در جلوی قفسه سینه به یکدیگر میرسند.
هفت جفت دنده فوقانی با غضروفهای داخلی به جناغ متصل و به عنوان «دنده های حقیقی» (True Ribs) شناخته میشوند. دندههای 8 تا 10 «غضروف غیر جناغی» (Non-Costal Cartilage) دارند که آنها را به دندههای بالا متصل میکند و به همین دلیل به عنوان «دندههای کاذب» (False Ribs) شناخته میشوند. دو دنده آخر «دندههای شناور» نام دارند چون به جناغ یا دندههای دیگر اتصال ندارند و آویزان هستند.
طول دندهها از شماره 1 به 7 افزایش و سپس از آنجا تا جفت دنده شماره 12 کاهش مییابد. اولین دنده کوتاهترین، پهنترین، صافترین و منحنیترین است.
به طور کلی، استخوانهای دراز در مردان بزرگتر از زنان هستند. محل اتصال عضلات روی استخوانهای بلند اغلب در مردان نسبت به زنان مقاومتر است و این نشاندهنده تفاوت توده عضلانی و رشد آن بین دو جنس است. تغییر شکل وابسته به جنس در استخوانهای بلند، به طور معمول با تجزیه و تحلیل های ریختشناسی مشخص میشود.
لگن انسان نسبت به استخوانهای دیگر، به ویژه در اندازه و شکل حفره لگن، ایلیا، بریدگیهای سیاتیک بیشتر و زاویه زیر شرمگاه، شکل جنسی بیشتری از خود نشان میدهد. از روش «Phenice» به طور معمول برای تعیین جنسیت اسکلت انسان، توسط انسانشناسان با دقت 96 تا 100 درصد در برخی از جمعیتها استفاده میشود.
لگن زنان در قسمت ورود و در ادامه پهنتر است تا امکان تولد نوزاد هنگام زایمان را فراهم کند. استخوان خاجی در لگن زنان به سمت داخل خم شده است تا به شکل یک «قیف» درآمده و برای عبور نوزاد از رحم به کانال زایمان فضای کافی داشته باشد.
بسیاری از اختلالات به صورت مادرزادی، ارثی یا اکتسابی در اسکلت انسان به وجودمیآیند که دو مورد از رایجترین آنها پوکی استخوان و اسکولیوز هستند. در ادامه این مطلب ناهنجاریهای رایج و بیماریهای مربوط به اسکلت انسان و ستون فقرات را توضیح دادهایم.
در بیماری «اسکولیوز» (Scoliosis) کمر به سمت پشت دچار یک انحنا میشود که در تصویر اشعه ایکس، محور ستون فقرات به شکل «C» یا «S» دیده میشود. این بیماری بیشتر در دوران بلوغ و در زنان شایع است.
آرتروز نوعی اختلال شامل التهاب یک یا چند مفصل است. در صورت ابتلا به آرتروز، مفصل یا مفاصل آسیب دیده ممکن است دچار درد شوند، در جهتهای غیرمعمول حرکت کنند یا به طور کامل بیحرکت باشند. آرتروز انواع مختلفی دارد که علائم مختلفی دارند.
انواع مختلف آرتروز، مفاصل بزرگ یا کوچک اسکلت انسان را تحت تأثیر قرار میدهند. غضروفِ مفاصل آسیب دیده تخریب، نرم و فرسوده میشود. این تغییرات در نهایت باعث کاهش تحرک مفاصل خواهند شد و فضای استخوانها در جایی که باید غضروف باشد کاهش مییابد.
«پوکی استخوان» (Osteoporosis) نوعی بیماری است که در آن تراکم مواد معدنی استخوان کاهش مییابد و احتمال آسیب به بافت استخوانها بیشتر خواهد شد. تعریف پوکی استخوان توسط سازمان بهداشت جهانی در زنان، به عنوان کاهش تراکم مواد معدنی استخوان به اندازه 2/5 انحراف معیار نسبت به تراکم طبیعی در سن و میانگین جنسیت مورد بررسی تعریف شده است.
تراکم استخوان با میزان جذب انرژی دوگانه در عکسبرداری اشعه ایکس اندازهگیری میشود و اصطلاح «پوکی استخوان تثبیت شده»، نشاندهنده وجود ساختارهای شکننده در اسکلت انسان است.
پوکی استخوان در زنان بعد از یائسگی شایعتر است و به آن پوکی استخوان یائسه گفته میشود. اما پوکی استخوان ممکن است در زنان قبل از یائسگی و همچنین در مردان به دلیل وجود اختلالات خاص هورمونی یا سایر بیماریهای مزمن، مصرف سیگار و دخانیات یا استفاده از داروهای خاصی همچون گلوکوکورتیکوئیدها ایجاد شود.
پوکی استخوان به طور معمول تا زمان ایجاد شکستگی هیچ علامت خاصی ندارد. بنابراین بهتر است افرادی که ریسک بالایی دارند در فواصل منظم آزمایشات پوکی استخوان و آزمایش خون لازم را انجام دهند. روشهای مختلفی جهت بررسی تراکم استخوانها وجود دارد مانند موارد زیر:
این روشها فقط در زمانی که پوکی استخوان ایجاد شده باشد کارایی دارند. اما امروزه روشهای مؤثر و قابل اعتمادی برای تشخیص زودهنگام تجزیه استخوان و پیشگیری از پوکی استخوان وجود دارند که با آزمایش خون و اندازهگیری فاکتورهای خاصی در آن انجام میشوند. در زنان این آزمایشات میتوانند 2 تا 5 سال پس از آخرین پریود انجام شوند تا معیاری از روند تجزیه استخوانها باشند. فاکتورهای خونی که اندازهگیری میشوند عبارتند از:
نمونهگیری باید قبل از ساعت 8:30 صبح و در حالت ناشتا انجام شود.
درمان پوکی استخوان شامل اصلاح شیوه زندگی و رژیم غذایی و تغییر عاداتی همچون مصرف سیگار و الکل است. به طور کلی راههای کنترل و درمان پوکی استخوان عبارتند از:
در دوران بهبود شکستگی استخوان، به طور معمول غضروف تشکیل میشود که به آن «پینه» (Callus) میگویند. در نهایت کل این غضروف طی فرآیند استخوانسازی درون غضروفی، به بافت استخوانی جدید تبدیل میشود.
اخیراً نشان داده شده است که استخوانهای زیستهمانندسازی شده یا «بیومیمتیک» (Biomimetics) مانند «آپاتیت» (Apatite) از طریق تحریک بیش از حد گیرنده کلسیم خارج سلولی (CaSR) در مسیر استخوانسازی درون غضروفی، موجب جلوگیری از تشکیل استخوان جدید خواهند شد.
آپاتیت: نام یکی از کانیهای فسفاتی است.
با گذشت زمان، دیسکهای نخاعی اسکلت انسان سفتتر میشوند، انعطافپذیری خود را برای تحمل فشار و ضربهگیری از دست میدهند. اگرچه این یک روند طبیعی پیری است اما دیسکها در برخی افراد در سنین پایینتری به دلیل سبک غلط زندگی، حرکات ورزشی آسیبزا یا حوادث دچار تحلیل میشوند.
تخریب دیسک میتواند منجر به ناپایداریهای کوچک هنگام حرکت و التهاب مایع بین دیسکها شود که گاهی از فضای دیسک نشت میکند و سبب التهاب رشتههای عصبی دیسک و اطراف آن خواهد شد.
«فتق دیسک بین مهرهای» (Intervertebral Disc Herniation)، به معنای آسیب به بالشتک و بافت همبند بین مهرهها است که به طور معمول در اثر اعمال فشار بیش از حد، کشیدگی، پیچ خوردن یا ضربه به ستون فقرات ایجاد میشود.
عصب در حال عبور به سطح بعدی، از یک نقطه ضعیف در فضای دیسکی عبور میکند، به همین دلیل در اثر فشار، در محل دیسکها بیرونزدگی رخ میدهد. بر اساس محل دیسکی که دچار بیرونزدگی شده است درد در پا، دست، کمر یا گردن به وجود میآید. قطعیترین روش تشخیص فتق دیسک، MRI است و گزینههای درمانی مصرف داروهای ضد التهاب و مسکن، فیزیوتراپی، استفاده از کمربندهای مخصوص یا جراحی هستند.
آسیب و تحلیل رفتن استخوانها به دلیل افزایش سن، میتواند باعث عارضهای به نام «دیسک برجسته» (Bulging Disc) در اسکلت شود. با افزایش سن، دیسکها کم آب میشوند و علائم ساییدگی را نشان میدهند. سفت شدن هسته بیرونی دیسک باعث میشود که در اطراف محیط آن زائدهای ایجاد گردد که اطراف دیسک را نیز میپوشاند. با این حال، یک دیسک برجسته همیشه روی کل دیسک تأثیر نمیگذارد اما به طور معمول حداقل یک چهارم فضای دیسک درگیر میشود.
عوامل ایجاد دیسک برجسته عبارتند از:
از علائم دیسک برجسته میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
از CT-اسکن و MRI برای تشخیص دیسک برجسته اسفتاده میشود. درمان این ناهنجاری با روشهای زیر انجام میشود:
مطالعات نشان میدهند که چاقی میتواند منجر به کاهش تراکم استخوان و شکستگی شود. تحقیقات نشان دادهاند که نسبت تراکم استخوان به وزن بدن و همچنین احتمال شکستگی (حتی در افرادی با تراکم طبیعی) در افراد چاق کاهش مییابد.
اعمال وزن زیاد بر روی استخوانها میتواند منجر به مشکلاتی مانند انحراف ستون فقرات، تغییر زاویه ران نسبت به زانو و ایجاد پای پرانتزی یا ایکسی شود. دیابت نوع 2 و مقاومت به انسولین که از عوارض چاقی هستند نیز به نوبه خود خطر شکستگی استخوان و ناهنجاریهای اسکلت انسان را افزایش میدهند.