हड्डियों की संरचना और रासायनिक संरचना। हड्डी

अस्थि ऊतक कई अद्वितीय गुणों से प्रतिष्ठित होता है जो इसे मानव शरीर के अन्य सभी ऊतकों और प्रणालियों से अलग करता है और इसे एक अलग स्थान पर रखता है। अस्थि ऊतक की मुख्य एवं मुख्य विशेषता इसकी खनिज लवणों की प्रचुरता है।

यदि हम एक वयस्क के शरीर का वजन औसतन 70 किलोग्राम लेते हैं, तो हड्डी के कंकाल का वजन 7 किलोग्राम होता है, और अस्थि मज्जा के साथ - 10 किलोग्राम (मांसपेशियां - "मांस" - वजन 30 किलोग्राम)। वज़न के हिसाब से हड्डियों में 25% पानी, 30% कार्बनिक पदार्थ और 45% खनिज होते हैं। पानी की मात्रा और इसलिए अन्य सामग्रियों की सापेक्ष सामग्री भिन्न होती है। भ्रूण के जीवन में पानी की मात्रा तुलनात्मक रूप से बहुत अधिक होती है, यह बचपन में कम हो जाती है और धीरे-धीरे बच्चे, किशोर और परिपक्व व्यक्ति की वृद्धि और विकास के साथ कम हो जाती है, बुढ़ापे में कुल वजन के सबसे छोटे अनुपात तक पहुंच जाती है। उम्र के साथ, हड्डियाँ सचमुच सूख जाती हैं।

हड्डियों की कार्बनिक संरचना मुख्य रूप से प्रोटीन से बनती है - प्रोटीन, मुख्य रूप से ओस्सिन, लेकिन हड्डी के ऊतकों के जटिल कार्बनिक भाग में कुछ एल्ब्यूमिन, म्यूकोइड और एक बहुत ही जटिल रासायनिक संरचना के अन्य पदार्थ भी शामिल होते हैं।

अस्थि पदार्थ की खनिज संरचना क्या है जो हमें सबसे अधिक रुचिकर लगती है? 85% लवण चूना फॉस्फेट, 10.5% कैल्शियम कार्बोनेट, 1.5% मैग्नीशियम फॉस्फेट हैं, और शेष 3% सोडियम, पोटेशियम, क्लोरीन और मानव शरीर के लिए दुर्लभ कुछ तत्व हैं। कैल्शियम फॉस्फेट, जो कुल नमकीन हड्डी पदार्थ की सामग्री का 19/20 हिस्सा बनाता है, हड्डियों के कुल वजन का 58% बनाता है।

फॉस्फोरिक एसिड लवण में एक क्रिस्टलीय संरचना होती है, और क्रिस्टल हड्डी में सही और स्वाभाविक रूप से स्थित होते हैं। सबसे उन्नत तरीकों का उपयोग करके, मुख्य रूप से एक्स-रे संरचनात्मक विश्लेषण के माध्यम से, 30 के दशक में किए गए हड्डी पदार्थ के खनिज कंकाल का एक बहुत ही गहन अध्ययन से पता चला कि अकार्बनिक मानव हड्डी पदार्थ में फॉस्फेटाइट-एपेटाइट, अर्थात् हाइड्रॉक्सिल-एपेटाइट की संरचना होती है। यह दिलचस्प है कि मानव हड्डियों (और दांतों) में एपेटाइट मृत प्रकृति में प्राकृतिक खनिज एपेटाइट के करीब या उसके समान है। मानव हड्डी और खनन मूल के एपेटाइट की यह पहचान ध्रुवीकृत प्रकाश में उनके तुलनात्मक अध्ययन से भी संकेतित होती है। मानव अस्थि एपेटाइट को क्लोरीन या फ्लोरीन हैलोजन की थोड़ी मात्रा की सामग्री से भी पहचाना जाता है। कुछ संरचनात्मक विश्लेषण विशेषज्ञों की राय है कि मानव हड्डियों में एपेटाइट अभी भी अन्य रासायनिक यौगिकों के साथ जुड़ा हुआ है, अर्थात। अकार्बनिक हड्डी पदार्थ के क्रिस्टल दो अकार्बनिक रसायनों का मिश्रण हैं, जिनमें से एक एपेटाइट के करीब है। ऐसा माना जाता है कि हड्डी एपेटाइट की सबसे सही भौतिक और रासायनिक संरचना को हंगरी के वैज्ञानिक सेंट नारायण-स्ज़ाबो ने समझा था। हड्डी की अकार्बनिक संरचना की संरचना के लिए सबसे संभावित सूत्र है: ZSA 3 (PO 4) 2। CaX 2, जहां Ca 4 (PO 4) 3 या CaC1. सीए 4 (पीओ 4) 3.

रेनॉल्ड्स और अन्य के संकेत बेहद दिलचस्प हैं कि कुछ रोग प्रक्रियाओं के दौरान हड्डियाँ अपनी सामान्य रासायनिक एपेटाइट संरचना खो देती हैं। ऐसा होता है, उदाहरण के लिए, हाइपरपैराथाइरॉइड ऑस्टियोडिस्ट्रॉफी (रेक्लिंगहौसेन रोग) में, जबकि पेजेट रोग में एपेटाइट क्रिस्टल संरचना पूरी तरह से संरक्षित होती है।

अस्थि ऊतक, फाइलोजेनी में बहुत प्राचीन होने के बावजूद, लेकिन साथ ही अत्यधिक विकसित और बेहद सूक्ष्मता से और विस्तार से विभेदित, अपने सभी जीवन अभिव्यक्तियों में बेहद जटिल मेसेनकाइमल संयोजी ऊतक है।

विभिन्न रोग प्रक्रियाओं के दौरान हड्डियों में परिवर्तन असीम रूप से विविध होते हैं; प्रत्येक व्यक्तिगत बीमारी के लिए, प्रत्येक व्यक्तिगत हड्डी में, प्रत्येक व्यक्तिगत मामले में, पैथोएनाटोमिकल और पैथोफिजियोलॉजिकल, और इसलिए एक्स-रे चित्र की अपनी विशेषताएं होती हैं। हालाँकि, दर्दनाक घटनाओं की यह विशाल विविधता अंततः कुछ कम प्राथमिक गुणात्मक और मात्रात्मक प्रक्रियाओं तक सीमित हो जाती है।

एक बीमारी, जैसा कि ज्ञात है, न केवल व्यक्तिगत सामान्य घटनाओं का एक विकृत अंकगणितीय योग है; रोग संबंधी स्थितियों के तहत, पूरे जीव और व्यक्तिगत अंगों और ऊतकों में विशिष्ट गुणात्मक परिवर्तन उत्पन्न होते हैं, जिनके लिए कोई सामान्य प्रोटोटाइप नहीं होते हैं। दर्दनाक रूप से परिवर्तित हड्डी भी गहरे गुणात्मक कायापलट से गुजरती है। उदाहरण के लिए, पेरीओस्टेम, डायफिसियल फ्रैक्चर के स्थल पर एक कैलस बनाता है, एक नया कार्य करना शुरू करता है जो सामान्य रूप से इसकी विशेषता नहीं है, यह उपास्थि ऊतक का उत्पादन करता है। एक हड्डी का ट्यूमर विकास से जुड़ा होता है, उदाहरण के लिए, उपकला, मायक्सोमेटस, विशाल कोशिका और अन्य संरचनाएं जो हिस्टोलॉजिकल रूप से सामान्य हड्डी के लिए उतनी ही विदेशी होती हैं जितनी ज़ैंथोमैटोसिस में कोलेस्ट्रॉल का जमाव या गौचर रोग में केरासिन इसके लिए रासायनिक रूप से असामान्य है। रिकेट्स या पगेट के पुनर्गठन के दौरान हड्डी तंत्र पूरी तरह से नए भौतिक, रासायनिक, जैविक और अन्य गुण प्राप्त करता है जिसके लिए सामान्य हड्डी में हम तुलना के लिए मात्रात्मक मानदंड नहीं ढूंढ पाते हैं।

लेकिन हड्डी के पदार्थ में पैथोलॉजिकल प्रक्रियाओं के लिए विशिष्ट ये गुणात्मक गुण, दुर्भाग्य से, स्वयं रेडियोग्राफ़िक रूप से सीधे निर्धारित नहीं किए जा सकते हैं; वे केवल अप्रत्यक्ष, माध्यमिक लक्षणों के रूप में रेडियोग्राफ़ पर दिखाई देते हैं। रेडियोलॉजी की शक्ति उन्हें पहचानने और अध्ययन करने में नहीं है। केवल जब गुणात्मक रूप से परिवर्तित ऊतक अपनी मात्रात्मक परिभाषा में संभावित पता लगाने के स्तर तक पहुंच जाता है, तो अनुसंधान की एक्स-रे पद्धति अपने आप में आ जाती है। त्रुटिहीन प्रायोगिक अध्ययनों की मदद से, पॉलीन मैक (मैक) ने साबित किया कि हड्डी के ऊतकों के विभिन्न घटकों में से, एक्स-रे का अवशोषण खनिज संरचना के कारण 95% होता है (80% किरणें कैल्शियम द्वारा बरकरार रखी जाती हैं और 15) फॉस्फोरस द्वारा %), और केवल 5% तक। हड्डियों की छाया छवि हड्डी के ऊतकों के कार्बनिक "मुलायम" घटक के कारण होती है। अत: एक्स-रे जांच की प्रकृति के कारण ही हड्डियों और जोड़ों के रोगों के एक्स-रे निदान में हड्डी के ऊतकों में मात्रात्मक परिवर्तन का आकलन सामने आता है। आप तराजू से दूरी नहीं माप सकते. रेडियोलॉजिस्ट, अपनी अत्यंत मूल्यवान, लेकिन फिर भी एकतरफ़ा पद्धति का उपयोग करते हुए, वर्तमान में भी खुद को हड्डी गतिविधि की मुख्य रूप से दो मुख्य मात्रात्मक प्रक्रियाओं, अर्थात् हड्डी का निर्माण और उसके विनाश, के विश्लेषण तक ही सीमित रखने के लिए मजबूर है।

में कॉम्पैक्टहड्डियाँ: 20% - कार्बनिक मैट्रिक्स, 70% - अकार्बनिक पदार्थ, 10% - पानी। में चिमड़ाहड्डियाँ: 50% से अधिक - कार्बनिक घटक, 33 - 40% - अकार्बनिक यौगिक, 10% - पानी।

अस्थि ऊतक की अकार्बनिक संरचना . मानव शरीर में ~1 किलो कैल्शियम होता है, इसका 99% हिस्सा हड्डियों और दांतों में पाया जाता है। हड्डियों में अधिकांश Ca लगातार नवीनीकृत होता रहता है: प्रति दिन, कंकाल की हड्डियाँ खो जाती हैं और फिर से ~ 700 - 800 mg Ca प्राप्त करती हैं। अस्थि ऊतक के अकार्बनिक घटकों का प्रतिनिधित्व निम्न द्वारा किया जाता है:

हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, जिनका आकार प्लेट या छड़ जैसा होता है;

अनाकार फॉस्फेट Ca - Ca 3 (PO 4) 2, जिसे Ca और P आयनों का एक प्रयोगशाला भंडार माना जाता है।

कम उम्र में, Ca 3 (PO 4) 2 प्रबल होता है, और परिपक्व हड्डी में - हाइड्रॉक्सीपैटाइट।

Na + , Mg 2+ , K + , Cl - आदि।

कार्बनिक अस्थि मैट्रिक्स: ~95% कोलेजन प्रकार I है। इसमें बहुत सारे मुक्त ε-NH 2-लिस और ऑक्सीलीसिन समूह होते हैं, साथ ही सेर अवशेषों से जुड़े फॉस्फेट भी होते हैं। परिपक्व घनी हड्डी में प्रोटीयोग्लाइकेन्स की संख्या कम होती है। ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स में, चोंड्रोइटिन-4-सल्फेट प्रबल होता है और इसमें चोंड्रोइटिन-6-सल्फेट, केराटन सल्फेट और हाइलूरोनिक एसिड कम होता है; वे अस्थिभंग में शामिल हैं। बहुत सारा साइट्रेट (शरीर में कुल मात्रा का 90% तक): शायद साइट्रेट सीए और पी लवण के साथ जटिल यौगिक बनाता है और इस तरह ऊतक में उनकी एकाग्रता को उस स्तर तक बढ़ा देता है जिस पर क्रिस्टलीकरण और खनिजकरण शुरू होता है।

शरीर के पूरे जीवन काल में हड्डी के ऊतकों का निरंतर पुनर्गठन होता रहता है। ऐसा माना जाता है कि मानव कंकाल की हड्डी के ऊतकों का हर 10 साल में लगभग पूरी तरह से पुनर्निर्माण होता है। अस्थि ऊतक चयापचय, Ca और P का सेवन, जमाव और उत्सर्जन पैराथाइरिन, कैल्सीटोनिन, कैल्सीट्रियोल (1.25(OH) 2 -D 3) द्वारा नियंत्रित होता है (दोहराएं!)। पैराथिरिनऑस्टियोक्लास्ट को सक्रिय करता है, खनिज (मुख्य रूप से सीए) और कार्बनिक घटक रक्त में प्रवेश करते हैं। कैल्सीटोनिनइन कोशिकाओं की गतिविधि को रोकता है, और हड्डियों के निर्माण की दर बढ़ जाती है। अगर कोई कमी है विटामिन डीसीए-एसबी के संश्लेषण में शामिल, नई हड्डियों का निर्माण और हड्डी के ऊतकों का रीमॉडलिंग (नवीकरण) धीमा हो जाता है। विटामिन डी की लगातार अधिकता से हड्डियों का विखनिजीकरण हो जाता है। वी.आई.टी.ए: यदि कोई कमी है, तो संभवतः, चोंड्रोइटिन सल्फेट के संश्लेषण में व्यवधान के कारण हड्डियों का विकास रुक जाता है; हाइपरविटामिनोसिस के साथ - हड्डियों का अवशोषण और फ्रैक्चर। प्रो और लिस के हाइड्रॉक्सिलेशन के लिए Vit.C की आवश्यकता होती है; कमी के साथ: 1) असामान्य कोलेजन बनता है, खनिजकरण प्रक्रिया बाधित होती है; 2) ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स का संश्लेषण बाधित होता है: हड्डी के ऊतकों में हयालूरोनिक एसिड की सामग्री कई गुना बढ़ जाती है, और चोंड्रोइटिन सल्फेट का संश्लेषण धीमा हो जाता है।

दांत की रासायनिक संरचना.

दाँत का कठोर भाग इनेमल, डेंटिन और सीमेंट द्वारा दर्शाया जाता है। दाँत की गुहा ढीले संयोजी ऊतक - गूदे से भरी होती है।

तामचीनी –

मानव शरीर में सबसे कठोर ऊतक, जो इसमें अकार्बनिक पदार्थों की उच्च सामग्री (97% तक) के कारण होता है। स्वस्थ इनेमल में 1.2% कार्बनिक पदार्थ और 3.8% तक पानी होता है, जो मुक्त और बाध्य हो सकता है (एपेटाइट क्रिस्टल के जलयोजन खोल के रूप में)।

खनिज आधारएपेटाइट क्रिस्टल से मिलकर बनता है:

हाइड्रॉक्सीपैटाइट - 75%,

कार्बोनेट एपेटाइट - 19%,

क्लोरापेटाइट - 4.4%,

फ्लोरापाटाइट - 0.66%,

गैर-एपेटाइट रूप - 2% से कम।

एपेटाइट्स का सामान्य सूत्र: ए 10 (बीओ 4) एक्स 2, कहां

ए - सीए, सीआर, बीए, सीडी, एमजी;

बी - पी, एएस, सी;

एक्स - एफ, ओएच, सीएल, सीओ 3 2-।

विभिन्न दांतों के क्रिस्टल एक जैसे नहीं होते; इनेमल क्रिस्टल डेंटिन और हड्डी के क्रिस्टल से ~10 गुना बड़े होते हैं। एपेटाइट्स की संरचना भिन्न हो सकती है। "आदर्श" एपेटाइट Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 है, अर्थात। डिकैल्शियम, जहां अनुपात Ca/P = 1.67. यह अनुपात 1.33 से 2.0 तक भिन्न हो सकता है, क्योंकि प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ संभव हैं:

सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 + एमजी 2+ → सीए 9 एमजी (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 + सीए 2+

ऐसा प्रतिस्थापन प्रतिकूल है क्योंकि तामचीनी प्रतिरोध कम कर देता है। इसके विपरीत, एक अन्य प्रतिस्थापन से विघटन के प्रति अधिक प्रतिरोध वाले पदार्थ का निर्माण होता है:

सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 + एफ - → सीए 10 (पीओ 4) 6 एफ (ओएच) + ओएच -

हाइड्रोक्सीफ्लोरापेटाइट

हालाँकि, जब हाइड्रॉक्सीपैटाइट F की उच्च सांद्रता के संपर्क में आता है, तो प्रतिक्रिया अलग तरह से आगे बढ़ती है:

सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 + 20 एफ - → 10 सीएएफ 2 + 6 पीओ 4 3- + 2 ओएच -

परिणामस्वरूप Ca फ्लोराइड दांतों की सतह से जल्दी गायब हो जाता है।

हाइड्रॉक्सीपैटाइट्स के क्रिस्टल जाली में रिक्तियां हो सकती हैं, जिससे क्रिस्टल की सतह प्रतिक्रियाओं से गुजरने की क्षमता बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, यदि दस-कैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट में समग्र तटस्थ चार्ज होता है, तो ऑक्टैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट नकारात्मक रूप से चार्ज होता है: (सीए 8 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2) 4- और काउंटरों को बांधने में सक्षम है।

प्रत्येक हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल एक हाइड्रेशन शेल (~1 एनएम) से ढका होता है। हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल में विभिन्न पदार्थों का प्रवेश 3 चरणों में होता है:

चरण 1 - क्रिस्टल के आसपास के घोल और हाइड्रेशन शेल के बीच आयन विनिमय, जिसके परिणामस्वरूप फॉस्फेट, कार्बोनेट, साइट्रेट, सीए और एसआर जमा हो सकते हैं। कुछ आयन (K +, Cl -) आसानी से जलयोजन परत में प्रवेश कर सकते हैं और छोड़ सकते हैं, जबकि अन्य आयन (Na +, F -), इसके विपरीत, हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल में चले जाते हैं। चरण 1 एक बहुत तेज़ प्रक्रिया है, जो प्रसार प्रक्रिया के आधार पर कई मिनट तक चलती है;

चरण 2 - हाइड्रेशन शेल और हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल की सतह के बीच आयनों का आदान-प्रदान। यह अधिक धीरे-धीरे (कई घंटे) आगे बढ़ता है। क्रिस्टल की सतह पर स्थित आयन टूट जाते हैं, हाइड्रेशन शेल में चले जाते हैं, और हाइड्रेशन परत से अन्य आयन उनकी जगह ले लेते हैं। फॉस्फेट, Ca, F, कार्बोनेट, Sr, Na हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल की सतह में प्रवेश करते हैं;

चरण 3 - सतह से क्रिस्टल की गहराई में आयनों का परिचय, यानी। इंट्राक्रिस्टलाइन एक्सचेंज। Ca, Sr, फॉस्फेट, F क्रिस्टल के अंदर प्रवेश कर सकते हैं। यह लंबे समय तक, दिनों-महीनों तक प्रवाहित होता है।

इस प्रकार, हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल अस्थिर होते हैं, क्रिस्टल को धोने वाले घोल के आधार पर उनकी संरचना और गुण बदल जाते हैं। इसका उपयोग व्यावहारिक दंत चिकित्सा में किया जाता है।

तामचीनी में अधिकांश हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल अधिक जटिल संरचनाओं के रूप में एक निश्चित तरीके से उन्मुख और व्यवस्थित होते हैं - तामचीनी प्रिज्म, जिनमें से प्रत्येक में हजारों और लाखों क्रिस्टल होते हैं। इनेमल प्रिज्म को गुच्छों में एकत्रित किया जाता है।

कार्बनिक पदार्थएनामेल्स का प्रतिनिधित्व प्रोटीन, पेप्टाइड्स, मुक्त अमीनो एसिड (ग्लाइ, वैल, प्रो, ओपीआर), वसा, साइट्रेट, कार्बोहाइड्रेट (गैलेक्टोज, ग्लूकोज, मैनोज, ग्लुकुरोनिक एसिड, फ्यूकोज, ज़ाइलोज़) द्वारा किया जाता है।

इनेमल प्रोटीन को 3 समूहों में बांटा गया है:

मैं - पानी में घुलनशील प्रोटीन; आणविक भार - 20000, खनिजों से बंधता नहीं है;

II - कैल्शियम-बाध्यकारी प्रोटीन (सीए-बीपी): आणविक भार 20,000; Ca-SB का 1 मोल 8 - 10 Ca आयनों को बांध सकता है और एक तटस्थ माध्यम में Ca 2+ जैसे di-, tri- और टेट्रामर्स के साथ 40 - 80 हजार वजन का एक अघुलनशील कॉम्प्लेक्स बना सकता है। फॉस्फोलिपिड Ca-SB समुच्चय के निर्माण में भाग लेते हैं। सीए के साथ अम्लीय वातावरण में कॉम्प्लेक्स विघटित हो जाता है;

III - प्रोटीन जो EDTA और HCl (यहां तक ​​कि 1N घोल में भी) में अघुलनशील हैं। अघुलनशील इनेमल प्रोटीन अमीनो एसिड संरचना में कोलेजन के समान होते हैं, लेकिन इसके समान नहीं होते हैं: इनेमल प्रोटीन में कोलेजन की तुलना में कम प्रो और ग्लाइ होता है, लगभग कोई ओपीआर नहीं होता है, लेकिन इसके साथ बहुत सारे कार्बोहाइड्रेट जुड़े होते हैं।

प्रोटीन की भूमिका: 1) एपेटाइट के आसपास, प्रोटीन एसिड को उनके संपर्क में आने से रोकता है या उसके प्रभाव को नरम कर देता है, यानी। इस परत के विखनिजीकरण में देरी;

2) खनिजीकरण और पुनर्खनिजीकरण (जैविक कैल्सीफिकेशन के तंत्र में) के लिए एक मैट्रिक्स हैं।

प्रस्तावित तामचीनी संरचना का कार्यात्मक आणविक मॉडल, जिसके अनुसार कैल्शियम पुलों द्वारा एक दूसरे से जुड़े सीए-एसबी अणु एक त्रि-आयामी नेटवर्क बनाते हैं; सीए मुक्त हो सकता है या हाइड्रॉक्सीपैटाइट संरचना का हिस्सा हो सकता है। यह जाल Ca के माध्यम से फ्रेमवर्क (ढांचा, इनेमल का नरम कंकाल) से जुड़ा होता है, जो अघुलनशील प्रोटीन द्वारा बनता है। Ca-SB के कार्यात्मक समूह, Ca को बांधने में सक्षम हैं, और यह प्रोटीन से जुड़े फॉस्फोसेरिन या फॉस्फोलिपिड्स की संरचना में एक फॉस्फेट है; ग्लू, एस्प और एमिनोसिट्रेट के COOH समूह क्रिस्टलीकरण के दौरान न्यूक्लिएशन केंद्र (बिंदु) के रूप में कार्य करते हैं। इस प्रकार, प्रोटीन क्रिस्टलीकरण के दौरान अभिविन्यास, सख्त क्रम, एकरूपता और तामचीनी गठन की स्थिरता प्रदान करते हैं। खनिजकरण की डिग्री लार, रक्त आपूर्ति, सीए 2+ और फॉस्फेट के साथ अधिसंतृप्ति, पर्यावरण के पीएच आदि पर निर्भर करती है।

दंती

दाँत का अधिकांश भाग बनता है। (दांत का ऊपरी हिस्सा इनेमल से ढका होता है, जड़ वाला हिस्सा सीमेंट से ढका होता है)। रचना: 72% तक - अकार्बनिक पदार्थ (मुख्य रूप से फॉस्फेट, कार्बोनेट, कैल्शियम फ्लोराइड), ~ 28% - कार्बनिक पदार्थ (कोलेजन) और पानी। डेंटिन का निर्माण मुख्य पदार्थ और इसके माध्यम से गुजरने वाली नलियों से होता है, जिसमें ओडोन्टोब्लास्ट की प्रक्रियाएँ और गूदे से प्रवेश करने वाले तंत्रिका तंतुओं के सिरे होते हैं। मुख्य पदार्थ में बंडलों में एकत्र कोलेजन फाइबर और एक चिपकने वाला पदार्थ होता है, जिसमें बड़ी मात्रा में खनिज लवण होते हैं। डेंटिन निर्माण की प्रक्रिया एक व्यवहार्य गूदे की उपस्थिति में दांत के कामकाज की पूरी अवधि के दौरान होती है। दांत निकलने के बाद बनने वाले डेंटिन को सेकेंडरी कहा जाता है। इसकी विशेषता निम्न स्तर का खनिजकरण और कोलेजन फ़ाइब्रिल्स की उच्च सामग्री है। दंत द्रव दंत नलिकाओं के माध्यम से प्रसारित हो सकता है और पोषक तत्व प्रदान कर सकता है। इंटरट्यूबलर पदार्थ को हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल द्वारा दर्शाया जाता है और इसमें उच्च घनत्व और कठोरता होती है। ओडोन्टोब्लास्ट के साइटोप्लाज्म में कई तंतु, मुक्त राइबोसोम और लिपिड कणिकाएं होती हैं।

सघन हड्डी का अंतरकोशिकीय कार्बनिक मैट्रिक्स लगभग 20%, अकार्बनिक पदार्थ - 70% और पानी - 10% बनाता है। रद्दी हड्डी में कार्बनिक घटक प्रबल होते हैं, जो 50% से अधिक होते हैं; अकार्बनिक यौगिक 33-40% होते हैं। पानी की मात्रा लगभग एक सघन हड्डी के समान ही होती है।

कार्बनिक अस्थि ऊतक मैट्रिक्स।लगभग 95% कार्बनिक मैट्रिक्स कोलेजन प्रकार I है। इस प्रकार का कोलेजन टेंडन और त्वचा में भी पाया जाता है, लेकिन हड्डी के ऊतक कोलेजन में कुछ विशेष विशेषताएं होती हैं। इसमें थोड़ा अधिक हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, साथ ही लाइसिन और ऑक्सीलीसिन अवशेषों के मुक्त अमीनो समूह होते हैं। यह कोलेजन फाइबर में अधिक क्रॉस-लिंक की उपस्थिति और उनकी अधिक ताकत को निर्धारित करता है। अन्य ऊतकों के कोलेजन की तुलना में, हड्डी के कोलेजन में फॉस्फेट की उच्च सामग्री होती है, जो मुख्य रूप से सेरीन अवशेषों से जुड़ी होती है।

गैर-कोलेजनस प्रकृति के प्रोटीन को ग्लाइकोप्रोटीन, प्रोटीयोग्लाइकेन्स के प्रोटीन घटकों द्वारा दर्शाया जाता है। वे हड्डी की वृद्धि और विकास, खनिजकरण की प्रक्रिया और जल-नमक चयापचय में भाग लेते हैं। एल्बुमिन रक्त से हार्मोन और अन्य पदार्थों के परिवहन में शामिल होते हैं।

गैर-कोलेजनस प्रकृति का प्रमुख प्रोटीन है ऑस्टियोकैल्सिन. यह केवल हड्डियों और दांतों में मौजूद होता है। यह एक छोटा (49 अमीनो एसिड अवशेष) प्रोटीन है, जिसे बोन ग्लूटामाइन प्रोटीन या ग्लै प्रोटीन भी कहा जाता है। ऑस्टियोकैल्सिन अणु में तीन अवशेष पाए जाते हैं
γ-कार्बोक्सीग्लूटामिक एसिड। इन अवशेषों के कारण यह कैल्शियम को बांधने में सक्षम होता है। ऑस्टियोकैल्सिन के संश्लेषण के लिए विटामिन K आवश्यक है (चित्र 34)।

चावल। 34. ऑस्टियोकैल्सिन का पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन

अस्थि ऊतक के कार्बनिक मैट्रिक्स में ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स शामिल हैं, जिसका मुख्य प्रतिनिधि चोंड्रोइटिन-4-सल्फेट है। चोंड्रोइटिन 6-सल्फेट, केराटन सल्फेट और हायल्यूरोनिक एसिड कम मात्रा में मौजूद होते हैं। ओस्सिफिकेशन के साथ ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स में बदलाव होता है: सल्फ़ेटेड यौगिक गैर-सल्फ़ेटेड यौगिकों को रास्ता देते हैं। ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स कोलेजन को कैल्शियम से जोड़ने, पानी और नमक चयापचय के नियमन में शामिल होते हैं।

अस्थि खनिजकरण के लिए साइट्रेट आवश्यक है। यह कैल्शियम और फास्फोरस लवण के साथ जटिल यौगिक बनाता है, जिससे ऊतक में उनकी एकाग्रता को उस स्तर तक बढ़ाना संभव हो जाता है जिस पर क्रिस्टलीकरण और खनिजकरण शुरू हो सकता है। यह रक्त में कैल्शियम के स्तर को विनियमित करने में भी भाग लेगा। हड्डी के ऊतकों में साइट्रेट के अलावा, सक्सिनेट, फ्यूमरेट, मैलेट, लैक्टेट और अन्य कार्बनिक अम्ल पाए गए।

अस्थि मैट्रिक्स में थोड़ी मात्रा में लिपिड होते हैं। लिपिड अस्थि खनिजकरण के दौरान क्रिस्टलीकरण नाभिक के निर्माण में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं।

ऑस्टियोब्लास्ट आरएनए से भरपूर होते हैं। अस्थि कोशिकाओं में उच्च आरएनए सामग्री उनकी गतिविधि और निरंतर जैवसंश्लेषक कार्य को दर्शाती है।

अस्थि ऊतक की अकार्बनिक संरचना।

कम उम्र में, अनाकार कैल्शियम फॉस्फेट सीए 3 (पीओ 4) 2 हड्डी के ऊतकों में प्रबल होता है। परिपक्व हड्डी में, क्रिस्टलीय हाइड्रॉक्सीपैटाइट Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 प्रबल हो जाता है (चित्र 35)। इसके क्रिस्टल प्लेट या छड़ के आकार के होते हैं। आमतौर पर, अनाकार कैल्शियम फॉस्फेट को सीए 2+ और फॉस्फेट आयनों का एक प्रयोगशाला भंडार माना जाता है।

हड्डी के खनिज चरण की संरचना में सोडियम, मैग्नीशियम, पोटेशियम, क्लोरीन आदि के आयन शामिल होते हैं। हाइड्रॉक्सीपैटाइट के क्रिस्टल जाली में, सीए 2+ आयनों को अन्य द्विसंयोजक धनायनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जबकि फॉस्फेट और हाइड्रॉक्सिल के अलावा अन्य आयन या तो सोख लिए जाते हैं। क्रिस्टल की सतह पर या क्रिस्टल जाली के जलयोजन खोल में घुल जाता है।

चावल। 35. हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल की संरचना

अस्थि चयापचयदो विरोधी प्रक्रियाओं द्वारा विशेषता: ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा नए हड्डी ऊतक का निर्माण और ऑस्टियोक्लास्ट द्वारा पुराने हड्डी ऊतक का पुनर्वसन (क्षरण)। आम तौर पर, नवगठित ऊतक की मात्रा नष्ट हुए ऊतक के बराबर होती है। मानव कंकाल की हड्डी के ऊतकों का लगभग 10 वर्षों के भीतर पूरी तरह से पुनर्निर्माण हो जाता है।

अस्थि निर्माण

पर प्रथम चरणओस्टियोब्लास्ट पहले प्रोटीयोग्लाइकेन्स और ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स को संश्लेषित करते हैं, जो मैट्रिक्स बनाते हैं, और फिर हड्डी कोलेजन फाइब्रिल का उत्पादन करते हैं, जो मैट्रिक्स में वितरित होते हैं। अस्थि कोलेजन खनिजकरण प्रक्रिया का मैट्रिक्स है। खनिजीकरण प्रक्रिया के लिए एक आवश्यक शर्त कैल्शियम और फास्फोरस आयनों के साथ पर्यावरण की सुपरसंतृप्ति है। अस्थि खनिज क्रिस्टल का निर्माण किसके द्वारा शुरू होता है?
कोलेजन मैट्रिक्स पर सीए-बाइंडिंग प्रोटीन। ऑस्टियोकैल्सिन हाइड्रॉक्सीपैटाइट से मजबूती से बंधा होता है और हड्डी में Ca 2+ को बांधकर क्रिस्टल विकास के नियमन में शामिल होता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी अध्ययनों से पता चला है कि खनिज क्रिस्टल जाली का निर्माण कोलेजन फाइब्रिल्स के बीच नियमित स्थानों में स्थित क्षेत्रों में शुरू होता है। कोलेजन क्षेत्र में परिणामी क्रिस्टल फिर खनिजकरण नाभिक बन जाते हैं, जहां कोलेजन फाइबर के बीच की जगह में हाइड्रॉक्सीएपेटाइट जमा हो जाता है।

पर चरण 2खनिजकरण क्षेत्र में, लाइसोसोमल प्रोटीनेस की भागीदारी से प्रोटीयोग्लाइकेन्स का क्षरण होता है; ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं तेज हो जाती हैं, ग्लाइकोजन टूट जाता है और एटीपी की आवश्यक मात्रा संश्लेषित हो जाती है। इसके अलावा, ऑस्टियोब्लास्ट में अनाकार कैल्शियम फॉस्फेट के संश्लेषण के लिए आवश्यक साइट्रेट की मात्रा बढ़ जाती है।

जैसे ही हड्डी के ऊतकों का खनिजीकरण होता है, हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल न केवल प्रोटीयोग्लाइकेन्स को विस्थापित करते हैं, बल्कि पानी को भी विस्थापित करते हैं। घनी, पूरी तरह से खनिजयुक्त हड्डी वस्तुतः निर्जलित होती है।

एंजाइम क्षारीय फॉस्फेट खनिजीकरण में शामिल है। इसकी क्रिया के तंत्रों में से एक संतृप्ति बिंदु तक फॉस्फोरस आयनों की सांद्रता में स्थानीय वृद्धि है, इसके बाद हड्डी के कार्बनिक मैट्रिक्स पर कैल्शियम-फॉस्फोरस लवण के निर्धारण की प्रक्रिया होती है। जब फ्रैक्चर के बाद हड्डी के ऊतकों को बहाल किया जाता है, तो कैलस में क्षारीय फॉस्फेट की मात्रा तेजी से बढ़ जाती है। जब हड्डियों का निर्माण ख़राब हो जाता है, तो हड्डियों, प्लाज्मा और अन्य ऊतकों में क्षारीय फॉस्फेट की सामग्री और गतिविधि में कमी देखी जाती है।

कैल्सीफिकेशन अवरोधक अकार्बनिक पायरोफॉस्फेट है। कई शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि त्वचा, टेंडन और संवहनी दीवारों में कोलेजन खनिजकरण की प्रक्रिया इन ऊतकों में प्रोटीयोग्लाइकेन्स की निरंतर उपस्थिति से बाधित होती है।

मॉडलिंग और रीमॉडलिंग की प्रक्रियाएं हड्डियों के निरंतर नवीनीकरण के साथ-साथ उनके आकार और संरचना में संशोधन सुनिश्चित करती हैं। मॉडलिंग (नई हड्डी का निर्माण) मुख्यतः बचपन में होता है। वयस्क कंकाल में रीमॉडलिंग प्रमुख प्रक्रिया है; इस मामले में, पुरानी हड्डी का केवल एक अलग खंड प्रतिस्थापित किया जाता है। इस प्रकार, शारीरिक और रोग संबंधी स्थितियों के तहत, न केवल गठन होता है, बल्कि हड्डी के ऊतकों का पुनर्वसन भी होता है।

अस्थि अपचय

लगभग एक साथ, हड्डी के ऊतकों की खनिज और कार्बनिक संरचनाओं दोनों का "पुनरुद्धार" होता है। ऑस्टियोलाइसिस के साथ, कार्बनिक अम्लों का उत्पादन बढ़ जाता है, जिससे पीएच अम्लीय पक्ष में स्थानांतरित हो जाता है। यह खनिज लवणों को घुलाने और उन्हें हटाने में मदद करता है।

कार्बनिक मैट्रिक्स का पुनर्वसन लाइसोसोमल एसिड हाइड्रॉलिसिस की क्रिया के तहत होता है, जिसका हड्डी के ऊतकों में स्पेक्ट्रम काफी व्यापक है। वे पुनर्शोषित संरचनाओं के टुकड़ों के अंतःकोशिकीय पाचन में भाग लेते हैं।

सभी कंकाल रोगों में, हड्डी रीमॉडलिंग प्रक्रियाओं में गड़बड़ी होती है, जो जैव रासायनिक मार्करों के स्तर में विचलन के साथ होती है।

आम हैं नई हड्डी के गठन के मार्कर, जैसे हड्डी-विशिष्ट क्षारीय फॉस्फेट, प्लाज्मा ऑस्टियोकैल्सिन, प्रोकोलेजन I, प्लाज्मा पेप्टाइड्स। जैव रसायन के लिए अस्थि अवशोषण मार्करमूत्र कैल्शियम और हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, मूत्र पाइरिडिनोलिन और डीऑक्सीपाइरीडिनोलिन शामिल हैं, जो उपास्थि और हड्डी के लिए विशिष्ट अनुप्रस्थ कोलेजन फाइबर के व्युत्पन्न हैं।

कारकोंहार्मोन, एंजाइम और विटामिन जो हड्डियों के चयापचय को प्रभावित करते हैं।

अस्थि ऊतक के खनिज घटक व्यावहारिक रूप से रक्त सीरम में कैल्शियम और फॉस्फेट आयनों के साथ रासायनिक संतुलन की स्थिति में होते हैं। पैराथाइरॉइड हार्मोन और कैल्सीटोनिन कैल्शियम और फॉस्फेट के सेवन, जमाव और रिलीज के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

पैराथाइरॉइड हार्मोन की क्रिया से ऑस्टियोक्लास्ट की संख्या और उनकी चयापचय गतिविधि में वृद्धि होती है। ऑस्टियोक्लास्ट हड्डियों में निहित खनिज यौगिकों के त्वरित विघटन में योगदान करते हैं। इस प्रकार, हड्डी पुनर्जीवन में शामिल सेलुलर सिस्टम सक्रिय हो जाता है।

पैराथाइरॉइड हार्मोन वृक्क नलिकाओं में Ca 2+ आयनों के पुनर्अवशोषण को भी बढ़ाता है। शुद्ध प्रभाव सीरम कैल्शियम के स्तर में वृद्धि है।

कैल्सीटोनिन का प्रभाव हड्डी के ऊतकों में इसके जमाव के कारण Ca 2+ आयनों की सांद्रता को कम करना है। यह ऑस्टियोब्लास्ट एंजाइम प्रणाली को सक्रिय करता है, हड्डी के खनिजकरण को बढ़ाता है और क्रिया के क्षेत्र में ऑस्टियोक्लास्ट की संख्या को कम करता है, यानी हड्डी के पुनर्जीवन की प्रक्रिया को रोकता है। यह सब हड्डियों के निर्माण की दर को बढ़ाता है।

विटामिन डी सीए 2+-बाध्यकारी प्रोटीन के जैवसंश्लेषण में शामिल है, आंत में पोटेशियम के अवशोषण को उत्तेजित करता है, गुर्दे में कैल्शियम, फास्फोरस, सोडियम, साइट्रेट और अमीनो एसिड के पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है। विटामिन डी की कमी से ये प्रक्रियाएँ बाधित हो जाती हैं। लंबे समय तक अत्यधिक मात्रा में विटामिन डी लेने से हड्डियों का विखनिजीकरण हो जाता है और रक्त में कैल्शियम की मात्रा बढ़ जाती है।

कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स पैराथाइरॉइड हार्मोन के संश्लेषण और स्राव को बढ़ाते हैं और हड्डियों के विखनिजीकरण को बढ़ाते हैं; सेक्स हार्मोन परिपक्वता में तेजी लाते हैं और हड्डियों के विकास की अवधि को छोटा करते हैं; थायरोक्सिन ऊतक वृद्धि और विभेदन को बढ़ाता है।

हड्डी के ऊतकों के चयापचय पर विटामिन सी का प्रभाव मुख्य रूप से कोलेजन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया पर इसके प्रभाव के कारण होता है। एस्कॉर्बिक एसिड प्रोलिल और लाइसिल हाइड्रॉक्सिलेज़ के लिए एक सहकारक है और प्रोलाइन और लाइसिन की हाइड्रॉक्सिलेशन प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक है। विटामिन सी की कमी से ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स के संश्लेषण में भी परिवर्तन होता है: हड्डी के ऊतकों में हयालूरोनिक एसिड की सामग्री कई गुना बढ़ जाती है, जबकि चोंड्रोइटिन सल्फेट्स का जैवसंश्लेषण धीमा हो जाता है।

विटामिन ए की कमी के साथ, हड्डियों के आकार में परिवर्तन, खनिजकरण में कमी और विकास मंदता होती है। ऐसा माना जाता है कि यह तथ्य चोंड्रोइटिन सल्फेट के संश्लेषण के उल्लंघन के कारण है। विटामिन ए की उच्च खुराक से हड्डियों का अतिरिक्त अवशोषण होता है।

विटामिन बी की कमी से हड्डियों का विकास धीमा हो जाता है, जो बिगड़ा हुआ प्रोटीन और ऊर्जा चयापचय से जुड़ा होता है।

दंत ऊतक की विशेषताएं

दांत का मुख्य भाग है दंती. दाँत का वह भाग जो मसूड़ों से बाहर निकलता है, मुकुट, ढका हुआ होता है तामचीनी, और दांत की जड़ ढकी हुई है दंत सीमेंट. सीमेंटम, डेंटिन और इनेमल हड्डी के ऊतकों की तरह बने होते हैं। इन ऊतकों के प्रोटीन मैट्रिक्स में मुख्य रूप से कोलेजन और प्रोटीयोग्लाइकेन्स होते हैं। सीमेंट में कार्बनिक घटकों की सामग्री लगभग 13%, डेंटिन में - 20%, इनेमल में - केवल 1-2% है। खनिज पदार्थों की उच्च सामग्री (इनेमल - 95%, डेंटिन - 70%, सीमेंट - 50%) दंत ऊतक की उच्च कठोरता को निर्धारित करती है। सबसे महत्वपूर्ण खनिज घटक हाइड्रॉक्सीपैटाइट [Ca 3 PO 4) 2 ] 3 Ca(OH) 2 है। कार्बोनेट एपेटाइट, क्लोरापेटाइट और स्ट्रोंटियम एपेटाइट भी शामिल हैं।

दाँत को ढकने वाला इनेमल अर्ध-पारगम्य होता है। यह लार के साथ आयनों और अणुओं के आदान-प्रदान में शामिल होता है। इनेमल की पारगम्यता लार के पीएच के साथ-साथ कई रासायनिक कारकों से प्रभावित होती है।

अम्लीय वातावरण में, दाँत के ऊतकों पर हमला होता है और वे अपनी कठोरता खो देते हैं। जैसी आम बीमारी क्षय, दांतों की सतह पर रहने वाले सूक्ष्मजीवों और एनारोबिक ग्लाइकोलाइसिस के उत्पाद के रूप में कार्बनिक एसिड जारी करने के कारण होता है, जो तामचीनी से सीए 2+ आयनों को धोता है।

प्रश्नों पर नियंत्रण रखें

1. अस्थि ऊतक के मुख्य कार्बनिक घटकों के नाम बताइए।

2. कौन से अकार्बनिक यौगिक अस्थि ऊतक का निर्माण करते हैं?

3. ऑस्टियोक्लास्ट और ऑस्टियोब्लास्ट में होने वाली जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के बीच क्या अंतर है?

4. अस्थि निर्माण की प्रक्रिया का वर्णन करें।

5. कौन से कारक अस्थि ऊतक के निर्माण और उसके चयापचय को प्रभावित करते हैं?

6. कौन से पदार्थ हड्डी के ऊतकों में होने वाली प्रक्रियाओं के जैव रासायनिक मार्कर हो सकते हैं?

7. दंत ऊतक की जैव रासायनिक संरचना की विशेषताएं क्या हैं?

साहित्य

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यूडीसी 54.062, 543.544.5.068.7

एस.ए. गेर्क, ओ.ए. गोलोवानोव

कॉक्सार्थ्रोसिस के कारण क्षतिग्रस्त हड्डी के नमूनों में तत्वों की सामग्री के साथ-साथ फिजियोजेनिक (डेंटिन और दांत तामचीनी) और रोगजनक (लार) में "सामान्य" स्थितियों में मानव हड्डी के ऊतकों की सूक्ष्म और मैक्रोलेमेंट संरचना का तुलनात्मक अध्ययन किया गया था। , दंत और गुर्दे की पथरी) जैव खनिज। यह दिखाया गया है कि खनिज संरचना में "सामान्यतः" अस्थि ऊतक डेंटिन और टार्टर के सबसे करीब होता है। यह स्थापित किया गया है कि कॉक्सार्थ्रोसिस के साथ मानव हड्डी के ऊतकों में, परमाणु सीए/पी अनुपात का मूल्य और तत्वों की सामग्री: तांबा, टिन, लोहा, मैंगनीज, स्ट्रोंटियम और क्रोमियम (कुछ मामलों में) बदल जाती है। दंत और गुर्दे की पथरी की श्रृंखला के साथ प्रभावित हड्डी के ऊतकों के सूक्ष्म तत्वों Zn > Sr > Fe की सांद्रता श्रृंखला के बीच एक संबंध सामने आया।

मुख्य शब्द: मौलिक संरचना, शारीरिक और रोगजनक खनिजकरण, हड्डियाँ, कॉक्सार्थ्रोसिस, स्पेक्ट्रोस्कोपी। *2

परिचय

अस्थि ऊतक एक अत्यधिक विशिष्ट फिजियोजेनिक बायोमिनरल है और एक बहुघटक संरचना और जटिल संरचना के साथ एक जैव रासायनिक प्रणाली है। इस संरचनात्मक संगठन के लिए धन्यवाद, यह ऑर्गेनो-खनिज समुच्चय (बाद में ओएमए के रूप में संदर्भित) पूरे मानव शरीर में चयापचय (चयापचय) के सामान्य पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करता है। साथ ही, जैविक तरल पदार्थों के निरंतर संपर्क में रहने से, अस्थि ऊतक मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स के जमाव का स्थान है। यह ज्ञात है कि तत्व शरीर में संश्लेषित नहीं होते हैं, लेकिन भोजन, पानी, हवा से आपूर्ति किए जाते हैं और हड्डी के पुनर्निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रकार, हड्डी के निर्माण में सूक्ष्म तत्वों की भागीदारी की भूमिका और डिग्री पर साहित्य डेटा को सारांशित करते हुए, उन्हें पांच समूहों में विभाजित किया जा सकता है: 1) अस्थि खनिजकरण के सक्रियकर्ता - Cu, Mn, F, Si, V;

2) अस्थि खनिजकरण के अवरोधक - सीनियर, सीडी, बीई, फ़े; 3) अस्थि अवशोषण के उत्प्रेरक - Mg, Zn, Ba; 4) कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण में शामिल तत्व - Zn, Be, Cu, Mn, Si; 5) अस्थि कोशिकाओं और एंजाइमों के सक्रियकर्ता - Mg, Zn, Be और उनके अवरोधक - Mo. हड्डी के ऊतकों (अतिरिक्त या कमी) में तत्वों की सामग्री में परिवर्तन, मुख्य रूप से कैल्शियम और फास्फोरस, चयापचय प्रक्रियाओं में व्यवधान पैदा करते हैं और विभिन्न ऑस्टियोआर्टिकुलर रोगों, दंत विकृति और रोगजनक खनिज गठन का कारण बनते हैं - लार, दंत, गुर्दे का निर्माण और अन्य पत्थर. हालाँकि, शारीरिक प्रक्रियाओं में मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स की भूमिका का वर्णन करने वाले महत्वपूर्ण कार्यों के बावजूद, पैथोलॉजी के विकास की स्थितियों सहित हड्डी के ऊतकों की मौलिक संरचना पर डेटा अभी भी विवादास्पद बना हुआ है।

इस समस्या की प्रासंगिकता औद्योगिक शहरों-महानगरों की प्राकृतिक वस्तुओं (मानव शरीर में प्रवेश करने वाले तत्वों के स्रोत) की निरंतर जटिल पर्यावरणीय स्थिति के कारण भी बढ़ रही है, अर्थात्: वायुमंडल में औद्योगिक कचरे का अत्यधिक उत्सर्जन, मिट्टी का बढ़ता दोहन, अतार्किक प्राकृतिक संसाधनों का उपयोग और जल स्रोतों का प्रदूषण। इस प्रकार, आज रूस में कई नदियों का पानी सिंथेटिक मूल के कार्बनिक पदार्थों (सर्फेक्टेंट, पीएएच, डाइऑक्सिन), तेल, पेट्रोलियम उत्पादों और भारी धातु लवणों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता से अधिक होने के कारण पीने के लिए व्यावहारिक रूप से अनुपयुक्त हो गया है।

कार्य का उद्देश्य: रोगजनक ओएमए और हड्डी रोगों (कॉक्सार्थ्रोसिस के उदाहरण का उपयोग करके) की तुलना में "सामान्य" स्थितियों में मानव हड्डी के ऊतकों की मौलिक संरचना की विशेषताओं का अध्ययन करना।

* यह कार्य राष्ट्रपति अनुदान परिषद की आंशिक वित्तीय सहायता से किया गया रूसी संघ, प्रोजेक्ट नंबर SP-933.2015.4, रशियन फाउंडेशन फॉर बेसिक रिसर्च (ग्रांट नंबर 15-29-04839 ofi_m)।

© एस.ए. गेर्क, ओ.ए. गोलोवानोवा, 2015

एस.ए. गेर्क, ओ.ए. गोलोवानोव

अनुसंधान की वस्तुएँ और विधियाँ

यह कार्य ओम्स्क क्षेत्र में 30 से 79 वर्ष की आयु के पुरुषों और महिलाओं के ऊरु सिरों के संग्रह के अध्ययन का एक सिलसिला है, जिन्हें कॉक्सार्थ्रोसिस के कारण हटा दिया गया था। अप्रभावित नमूनों का उपयोग हड्डी के ऊतकों के नियंत्रण नमूनों के रूप में किया गया था, जिन्हें यूएसएसआर स्वास्थ्य मंत्रालय के 21 जुलाई, 1978 नंबर 694 के आदेश के अनुसार निकाला गया था "फोरेंसिक चिकित्सा परीक्षाओं के संचालन पर निर्देशों के अनुमोदन पर, फोरेंसिक चिकित्सा पर विनियम" फॉरेंसिक मेडिकल जांच पर परीक्षा ब्यूरो और अन्य नियम" (खंड 2.24), 12 जनवरी 1996 के संघीय कानून नंबर 8-एफजेड "दफन और अंतिम संस्कार व्यवसाय पर" (खंड 3) और 31 मई 2001 नंबर 73-एफजेड " रूसी संघ में राज्य न्यायिक-विशेषज्ञ गतिविधियों पर ”(खंड 14, 16)। रोग की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए, ऊरु सिर से तीन क्षैतिज खंड प्राप्त किए गए: ऊपरी, मध्य और निचला (प्रत्यावर्तन का क्रम हाइलिन उपास्थि - फीमर की दिशा में दिया गया है), जिनका आगे सूखे पाउडर के रूप में विश्लेषण किया गया नमूने. विभिन्न प्रभावित प्लेटों की औसत संरचना की तुलना एक दूसरे के साथ और नियंत्रण नमूनों से की गई।

निम्नलिखित वर्णक्रमीय विश्लेषण विधियों की शक्ति का उपयोग करना: कैल्शियम आयन - GOST 26570-95 के अनुसार AAS 1N स्पेक्ट्रोमीटर पर परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (AAS) की विधि; कुल फास्फोरस - स्वचालित कॉन्टिफ़्लो लाइन पर स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधि (GOST 26657-97); शेष तत्वों को ELAN 9000 स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोस्कोपी (ICP-MS) द्वारा निर्धारित किया गया था। तत्व आयनों की सांद्रता की गणना मानक समाधानों का उपयोग करके अंशांकन वक्रों से की गई थी। स्पेक्ट्रोफोटोमेरी और एएएस विधियों द्वारा तत्वों का पता लगाने की सीमा 10-6 wt थी। %, आईसीपी-एमएस के लिए - 10-9 -10--13 वजन। %.

प्राप्त डेटा का सांख्यिकीय प्रसंस्करण उनके सामान्य वितरण (सॉफ्टवेयर पैकेज स्टेटिस्टिक सॉफ्ट 2006) की धारणा के आधार पर, पी = 0.95 के आत्मविश्वास स्तर के लिए छात्र विधि का उपयोग करके किया गया था।

परिणाम और उसकी चर्चा

साहित्यिक स्रोतों के विश्लेषण से पता चला है कि हड्डी के ऊतकों में तत्वों की मात्रात्मक सामग्री पर डेटा काफी विरोधाभासी है, जो विभिन्न हड्डियों की विशिष्ट संरचना, उनके प्रकार (तालिका 1), किसी व्यक्ति की आयु विशेषताओं (तालिका 2), रहने वाले वातावरण के कारण है। स्थितियाँ (जलवायु, मानवजनित प्रभाव), पोषण की प्रकृति, आदि।

तालिका नंबर एक

अध्ययन के तहत हड्डी एमएन अल क्यू टीआई वी

फाइबुला 0.173 ± 0.030 0.113 ± 0.017 0.086 ± 0.030 0.062 ± 0.006 0.006 ± 0.004

टिबियल 0.184 ± 0.024 0.106 ± 0.024 0.084 ± 0.022 0.063 ± 0.006 0.006 ± 0.0007

ऊरु 0.220 ± 0.048 0.117 ± 0.034 0.040 ± 0.012 0.078 ± 0.010 0.006 ± 0.001

औसत 0.192 ± 0.031 0.112 ± 0.016 0.070 ± 0.020 0.068 ± 0.008 0.006 ± 0.001

तालिका 2

सूक्ष्म तत्व अस्थि ऊतक की आयु

भ्रूण 16-17 से 21 सप्ताह तक, एक दिन से 19 वर्ष तक, 20 से 40 वर्ष तक, 50 से 83 वर्ष तक।

फ़े 215.8 146.2 132.8 119.3

सी 23.8 25.3 22.4 16.4

अल 5.96 6.45 7.42 8.09

पंजाब 4.48 3.03 7.09 1.04

Cu 2.86 1.64 1.42 1.24

क्रम 1.27 2.73 1.48 6.78

टीआई 1.01 1.13 1.02 1.25

एमएन 0.99 1.08 1.17 1.24

साहित्यिक और प्रयोगात्मक डेटा के तुलनात्मक अध्ययन ने यह स्थापित करना संभव बना दिया कि हड्डी के मुख्य मैक्रोलेमेंट, जिनमें से सामग्री शरीर के वजन का 10-3% से अधिक है, कैल्शियम, फास्फोरस, सोडियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम हैं; 10-3 से 10-6% तक द्रव्यमान संरचना वाले तत्वों में जस्ता, मैंगनीज, तांबा, निकल और अन्य शामिल हैं (सारणी 3 और 4)। यह देखा जा सकता है कि फिजियोजेनिक ओएमए (हड्डियां, दांत) रोगजनक फॉस्फेट-प्रकार के पत्थरों से मैक्रोलेमेंट संरचना में काफी भिन्न होते हैं, जो अक्सर पाए जाते हैं

मानव शरीर (दंत, लार और गुर्दे की पथरी)। हड्डी और दंत ऊतक में तत्वों की भिन्नता की सीमा संकीर्ण है, जाहिरा तौर पर फिजियोजेनिक बायोमिनरल्स के गठन की प्राकृतिक प्रकृति और इस प्रक्रिया पर अंतर्जात कारकों के कम प्रभाव के कारण। परंपरागत रूप से, यह ध्यान दिया जा सकता है कि खनिज संरचना (सीए, पी, ना, के, एमजी) में अस्थि ऊतक शारीरिक ओएमए - डेंटिन और रोगजनक बायोमिनरल्स - दंत कैलकुलस के सबसे करीब है, जो खनिज की रचनाओं की समानता का संकेत दे सकता है- पर्यावरण का निर्माण और/या उनके गठन के तंत्र।

सामान्य और रोग संबंधी स्थितियों में मानव अस्थि ऊतक की मौलिक संरचना

टेबल तीन

फिजियोजेनिक (हड्डी ऊतक, दांत तामचीनी और डेंटिन) और रोगजनक (दंत, लार, गुर्दे की पथरी) फॉस्फेट-प्रकार ओएमए, डब्ल्यूटी की मैक्रोलेमेंट संरचना। %

घटक अस्थि ऊतक इनेमल डेंटिन डेंटल कैलकुलस 9; 25] लार की पथरी गुर्दे की पथरी जी

कॉक्सार्थ्रोसिस के लिए "सामान्य"।

सीए/पी 1.37 1.77 - 0.89 ± 0.04 1.81 ± 0.01 1.63 1.6-1.69 1.61 1.64-1.65 1.49-2, 04 1.49-1.79 - 1.67

Na 0.70 0.90 0.50 0.44 ± 0.02 0.46 ± 0.14 0.50-0.90 0.25-0.90 0.60 0.7 0.37-0, 88 0.28-0.95 0.1-2.43 -

एमजी 0.55 0.72 0.30 0.19 ± 0.007 0.22 ± 0.01 0.07-0.44 0.25-0.56 1.23 0.8-1.0 0.32- 0.50 0.20-0.24 1.5-84.58 -

के 0.03 0.03 0.20 0.058 ± 0.013 0.028 ± 0.013 0.001-0.008 0.05-0.30 0.05 0.02-0.04 0.11-0.13 0.03-0.12 0.07-4.05 -

ध्यान दें: "-" - कोई डेटा उपलब्ध नहीं है।

तालिका 4

शारीरिक (अस्थि ऊतक, इनेमल, दांत डेंटिन) और रोगजनक (दंत, लार, गुर्दे की पथरी) फॉस्फेट प्रकार ओएमए, -10-4 वजन की मौलिक संरचना। %

तत्व अस्थि ऊतक इनेमल डेंटिन दंत पथरी लार की पथरी गुर्दे की पथरी

1; . शायद इस मामले में हड्डी एपेटाइट की संरचना में आयनों का प्रमुख प्रतिस्थापन फॉस्फेट टेट्राहेड्रा का आयनिक प्रतिस्थापन है, जो हड्डी के ऊतकों में हाइड्रॉक्सीपैटाइट के क्रिस्टलीकरण में कमी के कारणों में से एक है।

मैक्रोलेमेंट संरचना के मामले में, हड्डी के ऊतकों में माइक्रोलेमेंट्स की सामग्री रोगजनक ओएमए (तालिका 4) से काफी भिन्न होती है। रोगजनक जैव खनिजों की संरचना में सबसे बड़ी संख्या में सूक्ष्म तत्व शामिल हैं, जो एक बार फिर पुष्टि करता है

उनके गठन के एक सहज और शारीरिक रूप से अनियंत्रित तंत्र की प्रतीक्षा है। रोगजनक पत्थरों में सभी तत्व हड्डियों की तुलना में कम मात्रा में निहित होते हैं। अन्य फिजियोजेनिक खनिजों के विपरीत, अस्थि ऊतक Pb, Si, Zn, Sr, और Ag सामग्री के मामले में इनेमल के बाद दूसरे स्थान पर है। वहीं, इसमें तांबा (13 गुना) और बेरियम (5 गुना) अधिक होता है। डेंटिन की तुलना में, यह जैव खनिज जस्ता और चांदी को छोड़कर लगभग सभी सूक्ष्म तत्वों में सबसे समृद्ध है।

सूक्ष्म तत्वों की रैंकिंग श्रृंखला, जिसकी सामग्री 0.0050.2 wt है। %, उनकी सांद्रता में वृद्धि के अनुसार इस प्रकार दिखता है (तालिका 4): हड्डी के ऊतकों के लिए - Fe > > Cu > Ba > Pb > Si > Zn > Sr > Ni > Al > Mn; दंत पथरी - Zn > Sr > Fe > Ti > Cr; लार की पथरी के लिए - Ti > V > Cr > Fe > I; गुर्दे की पथरी के लिए - Sr > Zn > Fe. यह देखा जा सकता है कि, हड्डी के ऊतकों की तुलना में, रोगजनक जैव खनिजों में एक श्रृंखला में तत्वों की संख्या जिनकी ओएमए में सामग्री कम से कम 0.005 wt है। %, 2 गुना कम हो जाता है (लार और दंत पथरी के लिए) और 3 गुना (गुर्दे की पथरी के लिए)। रोगजनक समुच्चय में शेष तत्व हड्डी की तुलना में कम मात्रा में मौजूद होते हैं। आयरन सभी पंक्तियों में मौजूद है; गुर्दे और दंत संरचनाओं में भी बड़ी मात्रा में Sr और Zn होते हैं, और लार और गुर्दे की संरचनाओं में नए तत्व Cr और Ti दिखाई देते हैं। प्रस्तुत आंकड़े रोगजनक और फिजियोजेनिक खनिजकरण में तत्वों की भागीदारी की विभिन्न डिग्री दर्शाते हैं। विभिन्न प्रकार के खनिजकरण में प्राथमिक भूमिका लोहा, स्ट्रोंटियम और जस्ता की है। सीआर और टीआई जैसे सूक्ष्म तत्व रोगजनक ओएमए में शामिल हैं।

हमारे द्वारा अध्ययन किए गए संग्रह के ऊरु प्रमुखों में, साहित्य डेटा के विपरीत, कम मात्रा में सूक्ष्म तत्व होते हैं (तालिका 4)। इस प्रकार, उन तत्वों की सांद्रता श्रृंखला जिनकी सामग्री 0.005 wt से अधिक है। %, दो और तीन तत्वों से मिलकर बनता है: "सामान्यतः" - Zn > Sr और कॉक्सार्थ्रोसिस में - Zn > Sr > Fe। हड्डी के ऊतकों को नुकसान के मामले में तत्वों का यह क्रम दंत और गुर्दे की पथरी की श्रृंखला से संबंधित है, जो कॉक्सार्थ्रोसिस में हड्डी के ऊतकों के खनिजकरण की प्रक्रिया के एक रोगविज्ञानी पाठ्यक्रम का संकेत दे सकता है।

यह पता चला कि पहले और दूसरे आयु वर्ग (30-49 और 50-59 वर्ष) के व्यक्तियों की हड्डी के ऊतकों के प्रभावित ऊपरी हिस्सों में, नियंत्रण नमूनों की तुलना में, तांबे के आयनों की सामग्री 3 गुना बढ़ गई थी, टिन द्वारा 4 गुना, लोहा 11 गुना, मैंगनीज 17 गुना और क्रोमियम (कई नमूनों में) 18 गुना (चित्र 2)। इसके अलावा, "मानदंड" के विपरीत, क्षतिग्रस्त नमूनों में स्ट्रोंटियम आयनों की संख्या में मामूली कमी देखी जा सकती है।

सामान्य और रोग संबंधी स्थितियों में मानव अस्थि ऊतक की मौलिक संरचना

नतीजतन, प्राप्त परिणाम कॉक्सार्थ्रोसिस में हड्डी रीमॉडलिंग प्रक्रियाओं में व्यवधान का संकेत देते हैं। एक ओर, हड्डी के खनिजकरण (Cu और Mn) पर सक्रिय प्रभाव डालने वाले तत्वों की सामग्री बढ़ जाती है; दूसरी ओर, हड्डी के अवशोषण (Fe और Sn) की दर को तेज करने वाले सूक्ष्म तत्वों की मात्रा बदल जाती है। कई नमूनों में जहरीले तत्व क्रोमियम की बढ़ी हुई सांद्रता भी इस बीमारी में चयापचय की विनाशकारी (अपक्षयी) प्रकृति का संकेत देती है। हड्डी के चयापचय में टिन की भूमिका का फिलहाल अध्ययन नहीं किया गया है।

तीसरी और चौथी श्रेणी (60-69 और 70-79 वर्ष) के व्यक्तियों के अस्थि ऊतक के नमूनों में, विकृति विज्ञान के दौरान सूक्ष्म तत्वों की सामग्री में परिवर्तन में कुछ पैटर्न स्थापित करना संभव नहीं था, जो उम्र बढ़ने के साथ जुड़ा हो सकता है। हड्डी के ऊतकों की प्रक्रियाएं और इस आयु अंतराल में सहवर्ती रोगों की उपस्थिति।

इस प्रकार, कार्य ने स्थापित किया कि बिगड़ा हुआ सीए/पी चयापचय के कारण होने वाली बीमारियों में, जैसे कि कॉक्सार्थ्रोसिस, मानव हड्डी के ऊतकों में निम्नलिखित तत्वों की सामग्री बदल जाती है: तांबा, टिन, लोहा, मैंगनीज, स्ट्रोंटियम और क्रोमियम (कुछ मामलों में)। इस क्षति के साथ, सीए/पी गुणांक के मूल्य में वृद्धि का पता चला, मुख्य रूप से कुल फास्फोरस की सामग्री में कमी के कारण।

रोगजनक ओएमए के विपरीत, हड्डी के ऊतकों की संरचना में थोड़ी मात्रा में सूक्ष्म तत्व शामिल होते हैं, जिनकी सामग्री हड्डी के ऊतकों के खनिजकरण की डिग्री पर निर्भर करती है।

समय। दंत और गुर्दे की पथरी की श्रृंखला के साथ प्रभावित हड्डी के ऊतकों के सूक्ष्म तत्वों Zn > Sr > Fe की सांद्रता श्रृंखला के बीच एक संबंध सामने आया, जो हड्डी के खनिजकरण के एक रोगविज्ञानी पाठ्यक्रम का संकेत दे सकता है।

यह दिखाया गया है कि शारीरिक "मानक" स्थितियों के तहत, खनिज संरचना में हड्डी का ऊतक फिजियोजेनिक ओएमए - डेंटिन और रोगजनक बायोमिनरल्स - डेंटल कैलकुलस के सबसे करीब है।

प्राप्त डेटा का उपयोग ऑस्टियोआर्टिकुलर रोगों में हड्डी के ऊतकों को बहाल करने के लिए प्रभावी चिकित्सीय और निवारक तरीकों को विकसित करने के लिए मॉडल स्थितियों के तहत हड्डी खनिजकरण की प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।

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ताजा वयस्क मानव हड्डी की संरचना में पानी - 50%, वसा - 16%, अन्य कार्बनिक पदार्थ - 12%, अकार्बनिक पदार्थ - 22% शामिल हैं।

वसा रहित और सूखी हड्डियों में लगभग 2/3 अकार्बनिक और 1/3 कार्बनिक पदार्थ होते हैं। इसके अलावा, हड्डियों में विटामिन ए, डी और सी होते हैं।

अस्थि ऊतक का कार्बनिक पदार्थ - ओसेन– उन्हें लोच देता है. पानी में उबालने पर यह घुल जाता है और हड्डी का गोंद बन जाता है। अकार्बनिक हड्डी पदार्थ को मुख्य रूप से कैल्शियम लवण द्वारा दर्शाया जाता है, जो अन्य खनिज पदार्थों के एक छोटे से मिश्रण के साथ, हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल बनाते हैं।

कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों का संयोजन हड्डी के ऊतकों की ताकत और हल्कापन निर्धारित करता है। तो, 1.87 के कम विशिष्ट गुरुत्व के साथ, यानी। पानी के विशिष्ट गुरुत्व से दोगुना नहीं, हड्डी की ताकत ग्रेनाइट की ताकत से अधिक है। उदाहरण के लिए, फीमर, जब अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ संपीड़ित होता है, तो 1500 किलोग्राम से अधिक भार का सामना कर सकता है। यदि किसी हड्डी को जलाया जाता है, तो कार्बनिक पदार्थ जल जाता है, लेकिन अकार्बनिक पदार्थ वहीं रह जाता है और हड्डी का आकार और उसकी कठोरता बरकरार रखता है, लेकिन ऐसी हड्डी बहुत नाजुक हो जाती है और दबाने पर टूट जाती है। इसके विपरीत, एसिड के घोल में भिगोने के बाद, जिसके परिणामस्वरूप खनिज लवण घुल जाते हैं और कार्बनिक पदार्थ बने रहते हैं, हड्डी भी अपना आकार बरकरार रखती है, लेकिन इतनी लोचदार हो जाती है कि इसे एक गाँठ में बांधा जा सकता है। नतीजतन, हड्डी की लोच ओसीन पर निर्भर करती है, और इसकी कठोरता खनिज पदार्थों पर निर्भर करती है।

हड्डियों की रासायनिक संरचना उम्र, कार्यात्मक भार और शरीर की सामान्य स्थिति से संबंधित होती है। हड्डी पर भार जितना अधिक होगा, अकार्बनिक पदार्थ उतने ही अधिक होंगे। उदाहरण के लिए, फीमर और काठ कशेरुकाओं में कैल्शियम कार्बोनेट की सबसे बड़ी मात्रा होती है। उम्र बढ़ने के साथ-साथ कार्बनिक पदार्थों की मात्रा कम हो जाती है और अकार्बनिक पदार्थों की मात्रा बढ़ जाती है। छोटे बच्चों में तुलनात्मक रूप से अधिक ऑसीन होता है; तदनुसार, हड्डियाँ अत्यधिक लचीली होती हैं और इसलिए शायद ही कभी टूटती हैं। इसके विपरीत, वृद्धावस्था में कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों का अनुपात बाद के पक्ष में बदल जाता है। हड्डियाँ कम लचीली और अधिक नाजुक हो जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप हड्डियों में फ्रैक्चर सबसे अधिक वृद्ध लोगों में देखा जाता है।

हड्डियों का वर्गीकरण

आकार, कार्य और विकास के आधार पर हड्डियों को तीन भागों में बांटा गया है: ट्यूबलर, स्पंजी, मिश्रित.

नलिकाकार हड्डियाँअंगों के कंकाल का हिस्सा हैं, जो शरीर के उन हिस्सों में लीवर की भूमिका निभाते हैं जहां बड़े पैमाने पर गतिविधियां प्रबल होती हैं। ट्यूबलर हड्डियों को विभाजित किया गया है लंबा- ह्यूमरस, अग्रबाहु की हड्डियाँ, फीमर, पिंडली की हड्डियाँ और छोटा- मेटाकार्पस, मेटाटार्सस और उंगलियों के फालेंज की हड्डियां। ट्यूबलर हड्डियों की विशेषता मध्य भाग की उपस्थिति है - अस्थिदंड, जिसमें एक गुहा (मज्जा गुहा) और दो विस्तारित सिरे होते हैं - एपिफेसिस. एपिफेसिस में से एक शरीर के करीब स्थित है - समीपस्थ, दूसरा उससे आगे है - बाहर का. डायफिसिस और एपिफिसिस के बीच स्थित ट्यूबलर हड्डी के खंड को कहा जाता है रक्ताधान. अस्थि प्रक्रियाएं जो मांसपेशियों को जोड़ने का काम करती हैं, कहलाती हैं अपोफिसेस

स्पंजी हड्डियाँकंकाल के उन हिस्सों में स्थित हैं जहां आंदोलनों की एक छोटी श्रृंखला के साथ पर्याप्त ताकत और समर्थन प्रदान करना आवश्यक है। स्पंजी हड्डियों के बीच में हैं लंबा(पसलियां, उरोस्थि), छोटा(कशेरुक, कार्पल हड्डियाँ, टारसस) और समतल(खोपड़ी की हड्डियाँ, बेल्ट की हड्डियाँ)। स्पंजी हड्डियाँ शामिल हैं तिल के आकार काहड्डियाँ (पटेला, पिसीफॉर्म हड्डी, उंगलियों और पैर की उंगलियों की सीसमॉइड हड्डियाँ)। वे जोड़ों के पास स्थित होते हैं, सीधे कंकाल की हड्डियों से जुड़े नहीं होते हैं और मांसपेशी टेंडन की मोटाई में विकसित होते हैं। इन हड्डियों की उपस्थिति मांसपेशियों के उत्तोलन को बढ़ाने में मदद करती है और इसलिए इसके टॉर्क को बढ़ाती है।

मिश्रित पासा- इसमें वे हड्डियाँ शामिल हैं जो कई भागों से विलीन हो जाती हैं जिनके कार्य, संरचना और विकास (खोपड़ी के आधार की हड्डियाँ) अलग-अलग होते हैं।