شغف العلم الذي لا ينتهي

كيمياء العظام في جسم الإنسان - ساينسوفيليا

كيمياء العظام في جسم الإنسان

كيمياء العظام في جسم الإنسان

بقلم: محمد عبد المحسن يحيى
مراجعة: لميس موسى دياب


إن الهيكل العظمي يشمل جميع العظام والمفاصل في الجسم، فهو يتكون من 206 عظمة، فـ الهيكل العظمي يعمل على توفير الدعم والحماية للأنسجة الرخوة والتي تشكل بقية الجسم وكل عظمة من عظام الهيكل العظمي هي عبارة عن عضو حي معقد يتكون من العديد من الخلايا وألياف البروتين والمعادن وفي هذا المقال سوف نركز على التركيب الكيميائي للهيكل العظمي والعناصر الموجودة والتي وإن دلت على شيء فهي تدل على إبداع الخالق وعظيم صنيعه.

التركيب الكيميائي للهيكل العظمي

بدايةََ، يجب أن نعرف أن العظام تتكون من مركبات عضوية ومركبات غير عضوية، أما المركبات العضوية فهي تمثل نسبة 20% وذلك على حسب نوع العظم، والمركبات غير العضوية تمثل نسبة 80%.
ولكن، يا تُرى ما هي المركبات العضوية بالتحديد الموجودة في العظم، ونفس الحال تتواجد مع غير العضوية؟
هذا تساؤل جميل … لذلك دعنا نشرح الإجابة بالتفصيل كي نستوعب هذا الأمر، ولنبدأ معا عزيزي القارئ بالمركبات العضوية.

أولََا: المركبات العضوية الموجودة في العظام
لا تنسى أننا ذكرنا بِـ أن نسبتها 20%، ولكن دعنا نتفق أن أي مكون من مكونات العظم يحتوي على البروتين.
والبروتين يوجد منه نوعان:
  •  بروتينات كولاجينية
  •  بروتينات غير كولاجينية
أما البروتينات الكولاجينية فهي تنقسم إلى نوعين أيضا:
  • كولاجينية من النوع الأول (النوع السائد)
  • كولاجينية من النوع الخامس.
البروتينات الكولاجينية
إن البروتينات الكولاجينية من النوع الأول تتراوح نسبتها من 50% إلى 90%، وبذلك تصبح هي المركب العضوي الرئيسي والمميز للعظم، أما البروتينات الكولاجينية من النوع الخامس فإن نسبتها طفيفة جدََا.

 البروتينات الغير كولاجينية
وهنا تساؤل آخر يُحيرنا، هل توجد بالفعل بروتينات كولاجينية وأخرى غير كولاجينية؟
الإجابة على هذا السؤال ستكون؛ نعم. فبالإضافة لوجود بروتين من النوع الكولاجيني يوجد نوع آخر غير كولاجيني.
لكن، دعنا نتوقف معََا لحظة وردد معي الأسماء التالية:
  • بروتيوجليكان protioglycan
  • أوستيو كالسين Osteocalcin
  • أوستيوبونتين Osteopontin
  • سيالوبروتين Sialoprotein
هل واجهت صعوبة في النطق؟ 
يمكننا أن نقول أنها صعبة النطق بعض الشيء ولكن ما هذه الأسماء التي قمنا بترديدها؟
هذه الأسماء هي البروتينات غير الكولاجينية ولا داعي للعجب فنحن إلى الآن لم نتحدث سوى عن المركبات العضوية المكونة للعظم، والآن سننتقل للجزء الثاني من تركيب العظم وهو المركبات غير العضوية.

ثانيََا: المركبات غير العضوية المكونة للعظم
هل نسيت النسبة التي تحدثنا عنها من قبل؟ 
-لابأس دعنا نتذكرها سويََا، كانت المركبات غير العضوية نسبتها 80% حيث إن الماء له نصيب 20% فقط منها والـ 60% الباقية كيف كانت؟
إن النسبة الـ 60% الباقية تتكون من عنصري (الكالسيوم والفوسفور)

في الحقيقة، يوجد الفوسفور على هيئة فوسفات، ولكن الفوسفور والكالسيوم لا يمكن أن يكونا بهذه الصورة، فهما متحدان معا لتكوين هيدروكسيل فوسفات الكالسيوم، وهنا نقول أن هذا المركب موجود في شكل بلوري فيصبح الاسم (كالسيوم فوسفات هيدروكسي أباتيت) فهو يعطي العظم القوة والصلابة والهيكل والمرونة 

وفي الواقع فإن نسبة 99% من الكالسيوم الموجود في الجسم موجود في العظم والأسنان؛ حيث إن العظام والأسنان غنية بالكالسيوم والفوسفور.

إلى هنا نقف ونسأل أنفسنا، هل انتهينا من المركبات الغير العضوية؟
في الواقع لا!
-فـ بجانب الكالسيوم والفوسفات فإن العظام تحتوي على الصوديوم والماغنسيوم والفلوريد والكربونات وحتى البوتاسيوم والكلور فكل هذه المكونات موجودة أيضََا بنسب مختلفة وأيضا يوجد عنصري الزنك والسيلينيوم

ولكن لتعلم عزيزي القارئ أن النصيب الأكبر للكالسيوم والفوسفور الموجودان على شكل هيدروكسي أباتيت البلوري … ف سبحان الخالق الذي أبدع كل شيء صُنعَا.

المصادر: 

ليست هناك تعليقات