กระดูก (อังกฤษ: Bones) เป็นอวัยวะที่ประกอบขึ้นเป็นโครงร่างแข็งภายใน (endoskeleton) ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง หน้าที่หลักของกระดูกคือการค้ำจุนโครงสร้างของร่างกาย การเคลื่อนไหว การสะสมแร่ธาตุและการสร้างเซลล์เม็ดเลือด
กระดูกเป็นอวัยวะที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อกระดูก (osseous tissue) ที่มีความแข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา การเจริญพัฒนาของเนื้อเยื่อกระดูกในรูปแบบที่แตกต่างกัน ทำให้กระดูกเป็นอวัยวะที่มีหลายรูปร่างลักษณะ เพื่อให้สอดคล้องกันกับการทำงานของกระดูกในแต่ละส่วน เช่นกะโหลกศีรษะ (skull) ที่มีลักษณะแบนแต่แข็งแรงมาก เพื่อป้องกันการกระทบกระเทือนของสมอง หรือกระดูกต้นขา (femur) ที่มีลักษณะยาวเพื่อเป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของรยางค์ล่าง เป็นต้น
==
- ออสติโอบลาสต์ (Osteoblast) เป็นเซลล์สร้างเนื้อกระดูกที่เจริญพัฒนามาจากเซลล์ต้นกำเนิดเซลล์กระดูก (osteoprogenitor cells) เซลล์นี้จะอยู่ตามขอบของเนื้อกระดูก และสร้างโปรตีนที่เรียกว่า ออสติออยด์ (osteoid) ซึ่งโปรตีนดังกล่าวนี้จะมีสารอนินทรีย์มาสะสมและกลายเป็นเนื้อกระดูก นอกจากนี้ออสติโอบลาสต์ยังสร้างเอนไซม์อัลคาไลน์ ฟอสฟาเทส (alkaline phosphatase) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างเนื้อกระดูก รวมทั้งสารนอกเซลล์อื่นๆอีกด้วย
- ออสติโอไซต์ (Osteocyte) เป็นเซลล์ที่เจริญต่อมาจากออสติโอบลาสต์ที่ได้สร้างเนื้อกระดูกจนล้อมรอบตัวเซลล์ และเป็นเซลล์กระดูกที่เจริญเต็มที่แล้ว รอบๆเซลล์จะเป็นช่องที่เรียกว่า ลากูนา (lacuna) และแต่ละลากูนาจะติดต่อกันด้วยช่องทางผ่านเล็กๆที่เรียกว่า คานาลิคูไล (canaliculi) ซึ่งทำให้แต่ละออสติโอไซต์มีการติดต่อสื่อสารกันได้ ออกซิเจนและสารอาหารก็จะถูกส่งจากหลอดเลือดภายในช่องฮาเวอร์เชียนเข้ามายังแต่ละเซลล์ผ่านทางช่องดังกล่าวนี้ แม้ออสติโอไซต์จะเป็นเซลล์กระดูกที่โตเต็มที่ แต่มันยังมีหน้าที่ในการควบคุมระดับแคลเซียมและสารนอกเซลล์อื่นๆด้วย
- ออสติโอคลาสต์ (Osteoclast) เป็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีหลายนิวเคลียส และเจริญมาจากเซลล์ต้นกำเนิดโมโนไซต์ (monocyte stem cells) เซลล์นี้มีหน้าที่สำคัญในกระบวนการก่อรูปกระดูก (bone remodeling) โดยอาศัยการผลิตเอนไซม์แอซิด ฟอสฟาเทส(acid phosphatase) ในการกร่อนเนื้อกระดูก และทำให้กระดูกมีลักษณะที่เหมาะสม นอกจากนี้ กระบวนการดังกล่าวยังทำให้มีการนำแคลเซียมออกสู่กระแสเลือดอีกด้วย
การเจริญพัฒนาของกระดูก[แก้]
การเจริญพัฒนาของกระดูกจะเริ่มตั้งแต่ช่วงที่อยู่ในครรภ์ โดยกระบวนการสร้างเนื้อกระดูก (ossification) สามารถแบ่งออกได้เป็นสองรูปแบบ ได้แก่
- Intramembranous ossification เป็นการสร้างเนื้อกระดูกจากการรวมตัวของกลุ่มเซลล์ชนิดมีเซนไคม์ (mesenchymal cells) ซึ่งเป็นเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดต่างๆ การรวมตัวของเซลล์ดังกล่าวจะทำให้เกิดจุดการสร้างกระดูกปฐมภูมิ (primary ossification center) และตามด้วยการสะสมแคลเซียมในบริเวณดังกล่าว กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนเสร็จสมบูรณ์ การสร้างเนื้อกระดูกในลักษณะนี้มักพบในกระดูกแบบแบน (flat bone) เช่นกะโหลกศีรษะ
- Endochondral ossification เป็นการสร้างเนื้อกระดูกที่มีแบบมาจากกระดูกอ่อน (cartilage) ที่มีการเจริญมาก่อนแล้ว โดยที่กลุ่มเซลล์มีเซนไคม์จะเข้าไปแทนที่เซลล์กระดูกอ่อนผ่านทางหลอดเลือด เริ่มจากส่วนกลางของกระดูกซึ่งเป็นจุดการสร้างกระดูกปฐมภูมิ เมื่อเซลล์มีเซนไคม์มีการพัฒนาไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเซลล์กระดูก จึงมีการสะสมของเนื้อกระดูกมากขึ้น นอกจากนี้ มักพบว่าจะมีจุดการสร้างกระดูกทุติยภูมิ (secondary ossification center) ที่บริเวณปลายกระดูก โดยการสร้างกระดูกในจุดนี้จะเริ่มหลังจากคลอด การสร้างกระดูกในทั้งสองจุดจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งมาบรรจบกันที่แนวแผ่นอิพิไฟเซียล (epiphysial plate) ซึ่งเป็นแนวของกระดูกอ่อนที่ยังสามารถทำให้เกิดการยืดของกระดูกได้ จนกระทั่งเข้าสู่วัยผู้ใหญ่ แนวดังกล่าวนี้จะถูกแทนที่ด้วยกระดูกทั้งหมด
สำหรับในผู้ใหญ่ แม้กระบวนการเจริญพัฒนาของกระดูกจะหยุดไปแล้ว แต่ยังคงมีกระบวนการก่อรูปของกระดูกอย่างต่อเนื่อง เพื่อซ่อมแซมความเสียหายเล็กๆน้อยๆ ของกระดูก และเป็นการรักษาระดับแคลเซียมในกระแสเลือดอีกด้วย
ชนิดของกระดูก[แก้]
เราสามารถจำแนกรูปร่างของกระดูกในมนุษย์ได้เป็นห้าแบบด้วยกัน ได้แก่
- กระดูกแบบยาว (Long bone) เป็นกระดูกที่มีความยาวมากกว่าความกว้าง และประกอบด้วยส่วนกลางกระดูก หรือไดอะไฟซิส(diaphysis) และส่วนปลายกระดูก หรืออิพิไฟซิส (epiphyses) กระดูกชนิดนี้เป็นชนิดที่พบได้ทั่วไปในกระดูกรยางค์
- กระดูกแบบสั้น (Short bone) เป็นกระดูกที่มีลักษณะคล้ายลูกบาศก์ เช่นกระดูกของข้อมือและข้อเท้า
- กระดูกแบบแบน (Flat bone) เป็นกระดูกที่มีลักษณะเป็นระนาบหรือโค้ง แต่จะมีชั้นของกระดูกเนื้อแน่นขนานไปกับกระดูกเนื้อโปร่ง ตัวอย่างเช่นกระดูกของกะโหลกศีรษะ และกระดูกอก
- กระดูกรูปร่างไม่แน่นอน (Irregular bone) เป็นกระดูกที่มีรูปร่างพิเศษ เช่นที่พบในกระดูกสันหลัง และกระดูกเชิงกราน
- กระดูกเซซามอยด์ (Sesamoid bone) จัดเป็นกระดูกแบบสั้นรูปแบบหนึ่ง แต่เป็นกระดูกที่ฝังตัวอยู่ในเอ็น ตัวอย่างที่เห็นชัดคือกระดูกสะบ้า (patella) ที่ฝังอยู่ในเอ็นของบริเวณเข่า
หน้าที่ของกระดูก[แก้]
หน้าที่หลักของกระดูก ได้แก่
- การป้องกันอวัยวะภายในที่สำคัญ เช่น กะโหลกศีรษะที่ป้องกันสมอง หรือกระดูกซี่โครงที่ป้องกันอวัยวะในทรวงอกจากอันตรายและการกระทบกระเทือน
- การค้ำจุนโครงร่างของร่างกาย
- การเคลื่อนไหว โดยกระดูกทำหน้าที่เป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อและเอ็นต่างๆ และยังประกอบเข้าด้วยกันเป็นข้อต่อที่ทำให้ร่างกายเคลื่อนไหวในรูปแบบต่างๆได้
- การผลิตเม็ดเลือด โดยไขกระดูกที่อยู่ภายใน เป็นแหล่งผลิตเม็ดเลือดแดงและเม็ดเลือดขาวที่สำคัญ
- การเก็บสะสมแร่ธาตุ โดยเฉพาะแคลเซียมและฟอสฟอรัส นอกจากนี้ยังดึงเอาโลหะหนักบางชนิดที่อยู่ในกระแสเลือดมาเก็บไว้ เพื่อลดความเป็นพิษลง
