فسيولوجيا الحيوان الجهاز الهيكلي للحيوانات المزرعية

أ. د.إبراهيم بشارة محمد إبراهيم

كلية الموارد الطبيعية والدراسات البيئية

جامعة كردفان--السودان

الجهاز الهيكلي في الحيوانات

الجهاز الهيكلس أو الهيكل العظمي هو دعامة لاجزاء الرخوة من الجسم. ويتكون أساساً من العظام التي تتصل بها العضلات، وهذه يتم عن طريقها أنقباض وانبساط هذا الهيكل وتكون مع الهيكل العظمي الجهاز الحركي. التراكيب الهيكلية هى أنسجة دعامية تمد الجسم و الأسطح بالصلابة لإيصال العضلات وتحمى أعضاء الجسم من القابلية للكسر و تمنحه القدرة على الانتصاب. وهيكل العمود الفقرى هو واحد من أنواع كثيرة من الأنسجة الضامة و المدعمة التى تخدم فى وظائف الربط و الرفع المختلفة. تتكون دعامة الفقاريات من جهاز عظمي داخلي ينشأ من الحبل الظهري الجيلاتيني ، تشترك جميع الهياكل العظمية للفقاريات بوجود الجمجمة والعمود الفقري والقفص الصدري والأطراف.

وظائف جهاز الهيكل العظمي

1.     يدعم الجسم ويعطيه شكله المميز ويكسبه القوة والصلابة (يخدم الهيكل الدعامي في الحيوان أغراضاً مختلفة منها أنه يعمل كدعامة لتقويم الجسم الهلامي  وتزداد الحاجة إلى الهيكل الدعامي كلما ازداد حجم الحيوان)

2.     ويشكل نقطة الارتكاز للعضلات وكذلك الاوعية الدموية والاعصاب

3.     والهياكل الدعامية ذات أهمية كبيرة في توفير حركة الحيوان الراقي وضمانها بسهولة و ذلك بالتعاون بين العضلات والعظام  والمفاصل-  وذلك لكون بعض أجزائها تعمل عمل الروافع. وتتصل بها العضلات الهيكلية ، فتحريك أطراف الجسم مثلاً يعتمد كثيراً على حركة العظام بانقباض مجموعات من العضلات الهيكلية المتصلة بها وانبساطها .وبتحريك هذه الأطراف يستطيع الحيوان أن يمارس نشاطاته في بيئته كالسعي لتحصيل غذائه ، أو هروبه من عدوه … الخ يجدر الذكر أنه يجب أن يكون هناك نوع من التوازن بين كبر العظام وسماكتها لزيادة الوقاية والحماية ، وبين خفتها لتسهيل حركة الحيوان ، وذلك يتم بواسطة التعاون بين الهيكل العظمي والعضلات التي تعمل تحت إشراف الجهاز العصبي .

4.     ينتج نخاع العظام خلايا الدم الحمراء وبعض أنواع خلايا الدم البيضاء.

5.     يحمي و يحفظ بعض أعضاء الجسم الداخلية والحيوية للقيام بوظيفتها وحمايتها من المؤثرات الخارجية. مثل: عظام القفص الصدري تحفظ القلب والرئتين وكذلك العمود الفقري والذي يحوي ويحمي فيه الحبل الشوكي كما أن الجمجمة تقي الدماغ من مخاطر الصدمات الخارجية أيضاً وغيرها من الاعضاء في الجسم.

6.      مخزن للاملاح  وشمل تخزين الكالسيوم والفسفور إضافة إلي الدهون المخزونة في النخاع الأصفر. (تحتوى العظام علي 99% من الكلسيوم و59% من الفسفور الموجود بالجسم).

7.     الوظائف الأيضية العظام:

          أ‌-          المحافظة على الاستتباب الذاتي للكالسيوم والفسفور من خلال قيام العظام بتفكيك أملاح الكالسيوم وترسيبها باستمرار لتثبيت معدلات الكالسيوم في الدم.

       ب‌-       حفز هرمون جارات الدرقية على تفكيك أملاح الكالسيوم من العظام وخفض معدلها في الدم.

       ت‌-       إنتاج كرات الدم الحمراء: يتم تحفيز النخاع العظمي لتشييد الكرات الحمراء بواسطة هرمون ارثروبويتين الذي تفرزه الكلية.

       ث‌-       المساعدة في تجلط الدم من خلال تشييد الصفائح الدموية في النخاع العظمي.

    يمكن تقسيم الهيكل العظمي إلى جزئين هما:

1)    الهيكل العظمي المحوري: ويتكون من الجمجمة والعمود الفقري والقفص الصدري( القص والأضلاع) والحوض.

الهيكل العظمي المحوري يتكون من العظام التي تشكل محورالجسم، وتدعم وتحمي الأعضاء الموجودة في الرأس والعنق والجذع.

2)    الهيكل العظمي الطرفي:  يمثل الجزء الاكبر من الهيكل ويشمل الطرفين العلويين والطرفين السفليين . ويتكون الهيكل العظمي الطرفي من العظام التي ترسو في الزوائد إلى الهيكل العظمي المحوري وتشمل :  حزام الكتف و الأطراف العليا والحزام الحوضي - (ويعتبر العجز والعصعص جزء من العمود الفقري) والأطراف السفلية. عموما ًيتكون الهيكل العظمي من 206 عظمة يختلف حجم وشكل كل منها عن الآخر.أصغر هذه العظمات موجود في الأذن, أما أكبرها فهي عظمة الفخذ.

أولاُ الهيكل المحوري: Axial skeleton  ويضم الجمجمة والعمود الفقري والضلوع وعظام القص.

1-    الجمجمة Skull : تتكون عظام راس الحيوان من القحف والوجه. والجمجمة هي التي تحمي المخ. تلعب دوراً هاماً في عمليتي الضم والتنفس حيث أن عظامها تتصل بعضلات مضغ الطعام. وتتصل عظامها ايضا بعظام الفك السفلي. عظام الفك تحمل الضروس وتوفر التجويف الفكي الذي يحتوي هواء ويتصل مع الممرات الانفية. عظام الفك السفلي بالماشية بها قواطع بعكس الفك العلوي الخالي منها.

2-    العمود الفقري Vertebral column عبارة عن سلسلة عظمية مرنة فردية تتوسط هيكل الجسم من أعلاه وتتصل من الامام بالراس ومن الخلف بالذيل. وتسمي العظام الداخلة في تركيبه بالفقرات vertebrae ويستقر به النخاع الشوكي. وهو يعتبر دعامة الجسم من الناحية الظهرية ويهىيء منابت لكثير من العضلات وبخاصة عضلات الظهر كما انه يحمي النخاع الشوكي. وينقسم العمود الفقري الي خمسة مناطق هي العنق ، الصدر(الظهر)، القطن ، العجز والذيل، وفقرات كل منطقة متخصصة في القيام بوظائفها المختلفة. عدد الفقرات بكل منطقة قد يختلف فيما بين الحيوانات المزرعية.

نوع الحيوان	العنق	الصدر	القطن	العجز	الذيل
الماشية	7	13	6	5	18-20
الاغنام-الماعز	7	13	6-7	4-5	12-18
الجمال	7	12	7	4	18-20

3-    الضلوع Ribs  عبارة عن أقراص عظمية ممطوطة توجد علي جانبي العمود الفري وترفق به باطرافها العليا وتتصل باطرافها السفلية الغضاريف الضلعية التي تتصل الثماني الاولي منها بعظم القص.

4-    القص Sternum  يكون قاع التجويف الصدري وهو في الخيل علي هيئة زورق له سطح علوي وسطحان جانبيان في حين انه في الثور منبسط وله سطحان لعوي وسفلي ولهذا يتيسر له الانبطاح الذي لا يتيسر للخيل.

ثانياُ الهيكل الطرفي Appendicular skeleton   

يشتمل علي التركيب العظمية التي تقع علي جانبي المحور الطولي للجسم وهي الاطراف واحزمتها فهناك الطرفان الاماميان ويتصلان بالحزام الصدري والطرفان الخلفيان ويتصلان بالحزام الحوضي.

1-    الحزام الكتفي والاطراف الامامية  The pectoral girdle and limb الأطراف الامامية تتصل ببقية الجسم من خلال الحزام الكتفي الذي يتركب من ثلاثة عظام هي اللوح Scapula  و الترقوة Clavide  والغرابي Coracoid . وفي الدواجن توجد الثلاثة عظام ولكن في  الثدييات تختزل العظمتان الاخيرتان في صورة نتوءات علي اللوح. الطرف الامامي يتكون من العضد (عظم الذراع) و الكعبرة والزند وعظام اليد وتضم عظام الرسغ او الركبة، عظام المشط ثم السلاميات التي تدعم الاصابع.

2-    الحزام الحوضي والاطراف الخلفية The pelvic girdle and limb في الحيوانات الكبيرة يتكون الحزام الحوضي من جزئين ملتحمين في الوسط ويتكون كل منهم من ثلاثة عظام هي العظم الحرقفي من اعلي ويتمفصل مع الفقرات القطنية ويكسو سطحه العلوي عضلات الكفل ولحافته العليا زاوية داخلية تعرف بزاوية الكفل واخري خارجية تعرف بزاوية الخصر، ثم العظم العاني من الناحية البطنية وهو أصغر العظام الثلاثة ويكون مقدم قاع الحوض وعليه تستقر المثانة واخيراً العظم الوركي الذي يكون مؤخر عظام الحوض. وتكون حافته مع نظيرتها المقابلة القنطرة الوركية وتنتهي هذه الحافة بالنتوء الوركي. الطرف الخلفي يتكون من الفخذ، القصبة والشظية، عظام العرقوب (الرسخ) والقدم

    من حيث القوة أو التكوين يمكن تقسيم الهيكل الي نوعين هما:

     1- الهياكل الصلبة (العظام)                                  2- الهياكل اللينة   (الغضاريف)           

الهياكل الصلبة:-

    تتكون من عناصر مفصلية صلبة تتصل بها العضلات، مما يمكن للعضلات أن تنقبض ولكى تنبسط لابد أن يزداد طولها و يتطلب ذلك أن تتمدد بواسطة الشد أو الجذب بواسطة مجموعة من العضلات المضادة و التى  تزود بها الهياكل الصلبة عند مراكز الإلتقاء (عضلات باسطة و عضلات قابضة).

الهياكل اللينة - الغضاريف Cartilage:  

    يتكون من خلايا غضروفية(مادة ناعمة مرنة متماسكة شفافة اللون) محاطة بغلاف مركب متماسك من هيلام البروتين الذى يحتوى على شبكة من الألياف الغروية و لا يحتوى على أى أوعية دموية. ، توجد في مواقع مختلفة من اجزاء الجسم حيث تتطلب شيئا من المرونة وهذه الغضاريف لا تكسر بسهولة. وعند قطعها يستعمل لها اداة حادة. والغضروف يكون أسطح الربط بين الكثير من المفاصل العظمية كما يقوى القصبة الهوائية و الحنجرة و حلقات الشعب و صيوان الأذن الخارجى و الأنف الغضروفى.

وظائف الغضاريف:

1. تكسب الهيكل العظمي مرونه الحركة – كما في الاضلاع والفقرات.

2. تكسو نهايات العظام في المفاصل لتسهل حركتها وتمنع احتكاكها وتخفف من تأثير الصدمات على نهايات العظام.

3. يتكون منها بعض اجزاء الجسم التي يكثر انثناؤها كصيوان الاذن والحاجز الانفي ولسان المزمار.

العظم :-

نسيج حى يختلف عن الأنسجة الضامة و الدعامية الأخرى باحتوائة على  أملاح الكالسيوم المترسبة فى المادة بين الخلوية.ويتكون العظم من مادة بروتينية تترسب عليها أملاح معدنية من فوسفات الكالسيوم وكربونات الكالسيوم . تعتمد قوة العظام على التوازن بين الفوسفور والكالسيوم اللذين يتأثران بنشاط بعض الغدد الصماء ، أهمها الغدد جارات الدرقية ، كما يتأثران بفيتامين د. ولا يتكون العظم أبدا فى الأماكن الخالية و لكنه يتكون دائما بالإحلال فى المساحات المشغولة بواسطة بعض أنواع النسيج الضام و ينشأ معظم العظم من الغضروف حيث يتآكل الغضروف الجنينى تدريجيا و يسمح للخلايا العظمية المتكونة بالنمو و بترسيب أملاح الكالسيوم حول هذا الجزء المتبقى من الغضروف و تسمى بعملية التعظم. و عند ميلاد الحيوان لا تكون عملية التعظم قد اكتملت بعد حيث تبقى دائما منطقة العظم الكردوسى عند نهاية العظمة ماتزال غضروفية و هى المنطقة التى تنمو فيها العظمة و لا يكتمل التعظم بها إلا عند توقف نمو العظم عند عمر محدد. ويشد العظام في جميع أجزاء الجسم عند المفاصل أربطة قوية ليفية تنظم حركتها في الاتجاه المطلوب ، وتتكون هذه الأربطة من نسيج متين يتمزق إذا ثنى المفصل أكثر من حدود حركته . وللعظام  طبقة خارجية كثيفة تعرف بالقشرة تغطي طبقة داخلية إسفنجية يتخللها النخاع ، وتنتشر في نسيج القشرة والعظم الإسفنجي فُرَجُ دقيقة تحوي خلايا العظام.

العظام في الجسم  تضم نوعان اثنان من أنواع النسيج العظمي: الكثيف و ألإسفنجي وتركب العظام من العناصر المعدنية ومادة الكولاجين والبروتينات الأخرى ثم الخلايا والماء

الخواص المميزة للعظام:

1.    خفيفة الوزن.

2.     مقاومة للشد.

3.    مقاومة للضغط.

4.    شديدة الديناميكية (الحركة)

5.    تتجدد وتتشكل بانتظام من خلال عمليات امتصاص وتشييد المادة العظمية.

تركيب العظم:

السمحاق (periosteum ): غشاء ليفي رقيق يغطي كامل سطوح العظام ويحتوي على أوعية دموية تحمل الغذاء والأكسجين إلى العظم وتخلصه من الفضلات وغني ايضا بخلايا عصبية حسية وظيفتها إذا تعرض العظم للكسر ان تساعد على التئامه  عن طريق ارسال تحفيز كهربائي  للمخ وهناك يترجم التحفيز الكهربائي كالم.

النسيج الكثيف (compact bone) : يقع تحت السمحاق مباشرة ويتكون من نسيج عظمي كثيف صلب يكون الجسمويتكون من خلايا عظمية حية تفرز هذه الخلايا عند نمو الجسم شبكة من ألياف بروتينية ، ومركبات الكالسيوم  والفسفور التي تتصلب حول هذه الألياف فتكسب العظم صلابة  وتتوسطها قناة هافيرس تحتوي هذه القنوات على الأعصاب والأوعية الدموية التي تغذي العظام ، ويغطي أطرافه بطبقة رقيقة تقع تحت الطبقة الغضروفية التي تكسو رؤوس العظام وتمتلئ  المسافات بين صفوف الخلايا العظمية  بفوسفات الكالسيوم القاعدية والتي يرجع إليها الفضل في صلابة العظام. في عملية البناء والهدم؛ تقوم بعض الخلايا العظمية بامتصاص نسيج العظم (Osteoclast)، بينما تقوم أخرى ببناء الجديد منه، وتتم هاتان العمليتان بشكل متوازن وعلى نفس الوتيرة في الوضع الطبيعي. وتكون عملية البناء في فترة الشباب أسرع من عملية الامتصاص مما يؤدي إلى زيادة كتلة العظام في هذه الفترة حتى تصل ذروتها ،  وبعد ذلك تصبح عملية الامتصاص والهدم أسرع من عملية البناء فتقل الكتلة العظمية وكثافتها وتصبح عرضة للضعف وربما الإصابة بهشاشة العظام

النسيج ألإسفنجي (spongy bone) : هو نسيج شبكي التركيب أي يكون مركباً من طبقات رقيقة متقاطعة كالشبكة يتخللها فجوات رقيقة جداً ، يوجد هذا النوع في العظام المنبسطة كعظام الجمجمة ولوح الكتف ويتكون من شبكة من الحواجز الدقيقة التي تحصر بينها فجوات تمتلىء بنخاع أحمر ، ويزيد في  العظم مرونته من غير أن يزيد في كتلته . فنخاع العظم  (bone marrow ) وهو مادة طرية دهنية يوجد نوعين من النخاع العظمي  هما نخاع  عظم باللون الأحمر - فعال في إنتاج كريات الدم الحمراء. نخاع  عظم  باللون الأصفر - غني بالمواد الدهنية

الفراغ العظمي : (medullary cavity) وهو فراغ يجري على طول جسم العظم من الداخل.

خلايا العظام 

الخلايامولدة/ المكونة للعظم  Osteogenic cells تنشا هذه الخلايا من خلايا ميزنشيمية إبتدائية. وتبدو الخلايا مولد العظم مغزلية الشكل ، تحتوي على أنوية بيضاوية.  توجد في السمحاق الخارجي والسمحاق الداخلي وبطانة قنوات هافرس.تستجيب للصدمات، مثل الكسور، وذلك مما تؤدي إلى ظهور الخلايا المشكلة للعظام  وكذلك الخلايا المدمرة للعظام.

الخلايا المشكلة للعظام: Osteoblasts (bone-forming cells)  تصنع وتفرز المادة الأساسية والقاعدة غير المعدنية وتتواجد في المناطق ذات التمثيل الغذائي العالي داخل العظم.

خلايا العظم: Osteocytes وهي خلايا  العظام الناضجة مكونة من خلايا المشكلة للعظام والتي تصنع الأنسجة العظمية حولها. وهذه الخلايا تبقي على العظم بشكل صحي عن طريق إفراز إنزيمات تتحكم بمحتوى العظم من المعادن وتسيطر على عملية تحرر الكالسيوم من النسيج العظمي إلى النسيج الدموي.

الخلايا الآكلة للعظم: Osteoclasts وهي خلايا ضخمة تعمل على تحلل النسيج العظمي. وهي خلايا مهمة لنمو والتئام وإعادة تموضع العظم

الخلايا المبطنة للعظم: bone-lining cells وهي مكونة من الخلايا المشكلة للعظم على طول سطح معظم العظام . وهذه الخلايا مسؤولة عن تنظيم عملية حركة الكالسيوم والفوسفات من وإلى العظم

أنواع العظام: types of bones

أنواع العظم حسب التركيب:

1-العظم الغشائى

2- العظم الداخلى :-    أ- كثيف                              ب- إسفنجى

العظم الغشائى:-

 و هو نوع آخر من العظم ينشأ مباشرة من رقائق من الخلايا الجنينية. ينحصر العظم الغشائى فى تكوين عظام الوجه و الجمجمة. و حينما يكتمل نمو العظم لا يلاحظ وجود فروق فى التركيب بين النسيجين (العظم الداخلى و العظم الغشائى). و تقوم طبقة الأدمة بتكوين هذا العظم ثم يشق طريقه خارج البشرة.

العظم الإسفنجى :-

    يتكون من نسيج عظمى على هيئة أشرطة متداخلة و مفتوحة تتكثف لتعطى أكبر قوة لتحمل ظروف الضغط و الإجهاد الواقع على العظم. و ينشأ كل العظم فى البداية على هيئة عظم إسفنجى.

العظم الكثيف:-

     و هو عظم إسفنجى و لكن نتيجة لترسيب أملاح الكالسيوم بصورة أكبر يصبح عظما كثيفا (أصم). و يظهر العظم الكثيف صلبا تماما للعين المجردة و يكون العظام الطويلة للجسم.

يصنف العظم من حيث الشكل إلى عدة أنواع هي:

1)    - العظم الطو يل: long bones  يكون عادة أسطواني الشكل ينتهى بنهاية مدورة للتمفصل. وعادة ما يكون جسم العظمة مجوف. مثال عظم الفخذ، القصبة، الشطيه، العضد الزند والكعبره

2)    العظم القصيرshort bones: عبارة عن عظام أسفنجية مغطاة بطبقة رقيقة من العظم الكثيف أمشاط اليدين وكذلك القدمين والسلاميات.

3)    العظم الغير منتظم (منضغط) irregular bones :  واحد من الأنسجة العظمية يعمل في وظائف الربط والرفع المختلفة وهو خفيف , مرن و قوي مثل كالفقرات وعظام الوجه والرضفه وعظام الرسغ وكذلك كاحل القدم

4)    العظم المسطح  flat bones:  عبارة عن صفائح من عظم كثيف متداخل فيما بينها عظم إسفنجي. مثال عظام الجمجمة و بعض أجزاء الحزام الحوضى وعظمة لوحة الكتف القحف، الجبهي، الاضلاع، اللوح والحرقف.

أو ان تصنف الي ثلاثة انصاف هي :

-1 عظام محورية Axial:

وهي التي تكون جدران التجاويف في الجسم التي تتوضع داخلها اعضاء نبيلة ، فتقوم هذه الجدران بحماية محتواياتها ووقايتها من التأثيرات الخارجية ، وهي :

أ‌- عظام العمود الفقري بما فيها عظام العجز و العصعص

ب‌- عظام الجمجمة وبعض العظام المرتبطة بها

ت‌- الفك الاسفل

ث‌- الاضلاع والقص

-2 عظام زوائد Appendicular:

وهي تلك العظام التي تشكل هيكل اطراف الجسم فتعمل على ربط وحمل العضلات ، فتساهم بمساعدتها على أداء وظيفتها وهي :

أ‌- عظام الحوض السفلي وهي التي توصل عظم الفخذ بالهيكل المحوري

ب‌- عظام الحوض العلوي ، توصل عظام الساعد بعظام الكتف

ت‌- عظام الطرف العلوي ( العضد ، الكتف ) ، وعظام الطرف السفلي ( عظم الفخذ و الورك )

ث‌- عظام الذراع و عظام الساق

ج‌- عظام اليد و عظام القدم

-3 عظام سمسمية Sesamoids:   وهي شبيهة ببذور السمسم ، وتوجد في بعض الاوتار الخاصة

العظم الكثيف

يوجد في الاجزاء الخارجية من العظام، خاصة في العظام الطويلة. يتميز بحلقات اسطوانية تتكون من المادة الخلوية

العظم الكثيف مكون من أنظمة هارفرس haversian. التى تشمل قناة وسطى تدعى قناة osteonic أو قناة هارفرسية (haversian)، و التي تكون محاطة بحلقات مركزية (lamellae) من الهيكل الشبكي. تقع الخلايا العظمية (أوستوكيتس) بين حلقات الهيكل، في فراغات تدعى الفجوات (lacunae). تتفرع قنوات صغيرة (canaliculi) من الفجوات إلى قناة هارفرسية لإنشاء الممرّات خلال الهيكل الصلب. في العظم الكثيف، تكتظ أنظمة هارفرس باحكام مشكلة ما يبدو كالكتلة الصلبة. تحتوي قنوات هارفرسية على الأوعية الدموية و التي تسير بصورة متوازية مع محور العظم الطويل. هذه الأوعية الدموية ترتبط، عن طريق قنوات ثاقبة عرضية(قنيات دقيقة)، بالشراين على سطح العظم.وتعتبر القنيات الدقيقة عبارة عن طريق لمرور العناصر الغذائية من القناة الوسطية العظمية الى الخلايا العظمية، كما انها تعمل كطريق لمرور نواتج الهدم عكسياً من الخلايا العظمية الى الاوردة في القناة الوسطى. وتتصل قنوات هارفرس ببعضها البعض بواسطة قنوات فولكمان.

تظهر بين اجهزة هافرس المتجاورة بعض الصفائح العظمية والخلايا العظمية التى لاتنتظم حول قنوات هارفرس وتكون ما يعرف بالاجهزة اللاهافرسية Non- Haversian system. 

التركيب الهستولوجي للعظم الكثيف of Compact Bone Histological Structure

توضح الدراسات المجهرية لقطاع عرضي في ساق عظم طويل منزوعة الكالسيوم أن العظم الكثيف يتكون من أربعة أنظمة صفائحية ، هي:

1 – الصفائح المحيطية الخارجيةThe Outer Circumferential Lamellae : وهذه عدة طبقات من صفائح عظمية وتكون الجزء الخارجي من العظم الكثيف ، وتقع تحت السمحاق الخارجي مباشرة. وتنشأ حزم من ألياف كولاجينية من السمحاق الخارجي ، وتتخلل الصفائح المحيطية الخارجية وكذا مادة العظم ، وبهذا تعمل على تثبيت السمحاق الخارجي بالعظم الواقع أسفله بإحكام.

2 – الصفائح المحيطية الداخلية Inner Circumferential Lamellae وهذه صفائح عظمية تكون الجدار الداخلي للعظم الطويل ، وهي تجاور السمحاق الداخلي الذي يحيط بتجويف نخاع العظم.

3 – أنظمة هاڤرس Haversian Systems وهذه وحدات تشبه الأعمدة من عظم صفائحي ، تتجه بإمتداد المحور الطولي للعظم ، وتقع بين الصفائح المحيطية الخارجية والداخلية. ويتكون كل نظام هافرسي من طبقات عظمية "[صفائح عظمية]" متمركزة معا حول قناة هافرس ، التي تحتوي على نسيج ضام رقيق وأوعية دموية وأوعية ليفية وأعصاب. وتقع خلايا الأوستيوسايت في فجوات متوازية الشكل ، مرتبة في حلقات متمركز داخل الصفائح الدموية. ويخرج من حول كل فجوة من القنيات التي تحتوي على زوائد سيتوبلازمية دقيقة لخلايا الأسيتوسايت ، لكي تتشابك مع تلك الخاصة بالفجوات المجاورة ، وتفتح بعض القنيات في قنوات هافرس وتجويف نخاع العظم.

وتوفر القينات ممرات لدوران السائل الخلوي الخارجي وإنتشار مواد التحول الغذائي بين التجاويف والأوعية الدموية بقنوات هافرس. وتتصل قنوات هافرس بعضها ببعض بكل من السمحاق الخارجي وتجويف نخاع العظم عن طريق "قنوات فولكمان" ، التي تتجه مائلة على قنوات هافرس خلال موجد العظم. وعلى عكس قنوات هافرس .. فإن قنوات فولكمان لا تحاط بصفائح عظمية متمركزة معا ، وتمر الأوعية الدموية والأعصاب من السمحاق الخارجي والسمحاق الداخلي ، لتصل إلى قنوات هافرس عن طريق قنوات فولكمان.

4 – الصفائح البينية Interstitial Lamellae هذه مناطق صغيرة مثلثة أو غير منتظمة الشكل من الصفائح العظمية ، تملأ الحيزات بين أنظمة هافرس.

العظم الإسفنجي

العظم الإسفنجي، (Cancellous)، أخف و أقل كثافة من العظم الكثيف. هذا النسيج لايتكون من صفائح عظمية منتظمة، انما من كتل مستقلة من النسيج العظمى تترك بينها مسافات واسعة تمتلىء بنخاع العظم. يوجد هذا النوع في مراكز كراديس العظم الطويلة والعظام القصيرة ومراكز العظام المفلطحة والعظام غير منتطمة الشكل، كالعظام الطويلة كعظمة العضد والفخذ( في الاطراف والزند والكعبرة والقصبة)

يتكون العظم الإسفنجي من شبكة من ألواح أو عوارض دقيقة غير منتظمة من صفائح عظمية (trabeculae) تسمى "حواجز" ، ودعامات من العظم مجاورة للتجاويف متناثرة صغيرة مملوءة بنخاع أحمر. تتصل قنوات صغيرة مع التجاويف المجاورة، بدلا من قناة هارفرس المركزية، للحصول على حاجتها من الدم. قد يبدو بأن صفائح العظمية مرتبة بطريقة عشوائية، لكنها منظمة لإعطاء أقصى صلابة بصورة مشابهة للشيّالات التي تستعمل لدعم البناء. يتبع صفائح عظمية العظم الإسفنجي خطوط الإجهاد ويمكن أن يعاد ترتيبها إذا تغير إتجاه الإجهاد.

يتكون  العظم الاسفنجى من ساق اسطوانية تحمل جزءاً منتفخاً عند كل طرف يعرف بالكردوس Epiphysis  يحمل عادة بعض البروزات التى تتصل بها روابط العضلات. تتكون الساق من عظم كثيف ولها تجويف داخلى يمتلىء بنخاع العظم وبطانة من غشاء وعائى رقيق يعرف بالسمحاق الظاهر The Periosteum أو السمحاق الخارجى: يتكون من طبقتين ليستا منفصلتين تماما عن بعضهما.

أ – الطبقة الليفية الخارجية Outer Fibrous Layer تتكون من نسيج ضام ليفي كثيف وأوعية دموية وألياف عضلية. إذا تخترق هذه الشعيرات النسيج العظمى لتجرى داخل قنوات هارفرس.

ب – الطبقة مولدة العظم الداخلي Inner Fibrous Layer تتكون هذه الطبقة من ألياف كولاجين أكثر تكفككا ، ومن الخلايا مولدة العظم وخلايا فيبروبلاست.

يعمل السمحاق الظاهر على تثبيت العضلات المختلفة بالعظم.

 أما السمحاق الداخلي Endosteum  يماثل هذا السمحاق الطبقة الداخلية مولدة العظم في السمحاق الخارجي. وتوجد بها خلايا مولدة العظم وخلايا أوستيوبلاست ،والخلايا الأولى هي المسئولة عن نمو العظم وتشكيله المستمر وكذا إصلاح كسور العظم.

أما الكردوس فيتكون من عظم اسفنجي محاط بعظم كثيف ومغطى من الخارج بطبقة سطحية من غضروف زجاجى لتسهيل حركة العظام عند المفاصل وتحمى نهايات العظام من التأكل.

توجد طبقة من الغضروف الزجاجى بين الكردوس والساق تعرف بالقرص بين الغضروفى يسمح بزيادة العظم فى الطول فى هذه المنطقة ويبقى فى الانسان حتى عمر 40 سنة ثم يتحول بعدها الي عظم كثيف، فلا يزداد طول المرء بعد ذلك.

نجد ان الهيكل فى الاطوار الجنينية المبكرة للحيوانات الفقارية يتكون من غضاروف ثم تتأكل لتحل محلها خلايا عظمية، يظل هذا الهيكل غضروفياً طول حياة الحيوان أو يستبدل بهيكل عظمى كما في الفقاريات المتقدمة. أجزاء من الهيكل العظمي تتشكل أثناء الأسابيع القليلة الأولى بعد الإخصاب. بحلول نهاية الإسبوع الثامن بعد الإخصاب، يتكون شكل الهيكل من الغضاريف و الأنسجة الرابطة وتبدأ عملية التعظّم.

الا ان هناك بعض الاجزاء العظمية في الطوار اليافعة للفقاريات المتقدمة تكون غير ممثلة أو مسبوقة بغضاريف في الجنين لانها تنشأ مباشرة من خلايا جنينية خاصة بالنسيج الضام. وعلى ذلك يميز نزعان من العظم تبعاً لتكوينهم الجنينى وهي:

1-   العظام الغشائية: Membrane bones

2-   العظام الغضروفية أو الاحلالية:

العظام الغشائية: Membrane bones

وهي عبارة العظام غير المسبوقة بغضاريف وتنشأ مباشرة من خلايا النسيج الضأم بعملية تسمي بالتعظم بين الغشائي intramembranous (تكلس/ ترسب و تصلب املاح الكالسيوم) مثل عظام الجمجمة والوجه.

العظام الغضروفية أو الاحلالية:

وهي العظام التى تحل محل الغضاريف الجنينية بعملية تعرف بالتعظم داخل الغضروف مثل العظام الطويلة والفقرات والضلوع وبعض عظام الجمجمة.

المفاصل: The Joints of The Skeleton

, تعريف المفصل: هو عبارة عن التقاء وارتباط عظمين او اكثر من اجزاء الهيكل العظمي بعضها في بعض بشكل يؤدي الى تحريك الواحد على الاخر وتحوي مواداً زلالية تسهل الحركة وتمنع احتكاك رؤوس العظام. لا تستطيع العظام أن تتحرك من تلقاء نفسها وحيث تجتمع عظمات يتكون المفصل. يربط العظام بعضها البعض مفاصل مختلفة الأشكال تسمح لأجزاء الهيكل العظمي بالحركة وتجعله متيناً وبالتالي السماح للجسم البشري بالحركة, ويثبت المفاصل ببعضها البعض أنسجة رابطة تمنع المفاصل من الحركة بطريقة خاطئة. كل مفصل في الجسم له شكل يختلف عن الآخر, وهذا الإختلاف في الشكل عائد إلى إختلاف قدرة حركة ذلك الجزء المرتبط بالمفصل

أنواع المفاصل :

 المفاصل المتحركة والزلاليه (Synovial. j) Lهي المفاصل التي يدخل في تركيبها مادة غضروفية واخرى زلالية تمنحها حركة واسعة النطاق كمفصل الفخذ والكتف وهنالك ستة اصناف من المفاصل المتحركة هي:

أ. المفاصل الانزلاقية (Sliding. j) وهي المفاصل التي تنزلق اسطح عظامها بعضها مع بعض مثل رسغ اليدين والقدمين.

ب. المفاصل الكروية الحوضية (Ball and (Socket. J وهي المفاصل التي يدخل فيها رأس العظم الكروي في تجويف او حق مما يعطي مجالاً للحركة الى جميع الاتجاهات مثل: مفصل الورك والكتف.

جـ. المفاصل الرزيةHinge. J) )وهي المفاصل التي يكون احد طرفي العظم المكون للمفصل محدباً بينما يكون العظم المقابل له مقعراً مما يكون حركة باتجاه واحد أي رزية مثل: المرفق والكبة والسلاميات.

د. المفاصل اللقمية(Condgloid. J) تشبه المفاصل الرزية غير انها تسمح بحركة علوية وسفلية واخرى جانبية كمفصل الرسغ والكاحل.

هـ. المفاصل المحورية (Pivot. J)وهي المفاصل التي تسمح بحركة دورانية كالمفصل ما بين الفقرات الاولى والثانية عند حركة الراس والتي تسمى بالفهقة او الفاق.

و‌. المفصل السرجي(Saddle. J) مثل: مفصل الابهام حيث ان حركته واسعة النطاق.

الجمجمة

وهي مجموعة عظام منحنية الشكل تشكل فراغا داخلها، تتكون الجمجمة  من مجموعة من العظام تغطي الدماغ وعظام الوجه والفك السفلي يتركز الرأس على الفقرات العنقية ، وتتكون من 28 عظمة متصلة معا بمفاصل ثابتة تسمى درزات تسمح بمقدارضئيل من الحركة وثمانية عظام تشكل صندوق عظمي يسمى محفظة الدماغ أو علبة الدماغ، وهو تركيب عظمي يحيط بالدماغ والنخاع المستطيل. أما منطقة الوجه فتتكون من 14 عظمة . وفي منطقة الأذنين توجد ستة عظام تقع في الأذن الوسطى، ثلاث في كل أذن ويوجد في المنطقة السفلى من الجمجمة فتحة يمر عبرها النخاع الشوكي ليصل إلى الدماغ.

تتميز جمجمة الثدييــات بالخصــائص الآتيــــــة:

1-  اختفاء بعض العظام كليه مثل العظم القبل جبهي والخلف جبهي والخلف حجاجي و الفوق صدغي  بين صدغي المسطح والوجنى المربعي  و المربعى

2-  في الحلقة القفوية التي تحيط بالثقب الكبير  كبرت العظمة الفوق قفوية وفي بعض الثدييات تتحد العظام القفويه كلها معا  وفى البعض الأخر تظل منفصلة ويوجد دائما لقمتين قفوتين

3-  يوجد أيضا دائما عظم بين جداري تلتحم أحيانا بالعظام الجدارى والفوق قفوى أو تظل حرة

4-  في سقف الجمجمة يوجد  العظم الأنفي و الجبهى و الجدارى

       العظم الأنفى فقد يكون صغير الحجم في الرئيسيات  ويكون سقف المحفظة الشمية

      أما العظم الجبهي و الجداري فهما كبيرا الحجم  و يكونا سقف الجمجمة و يمتدا  لأسفل ليكونا  الجدار   الداخلي للحجاج

5- يوجد في الفك العلوي العظم القبل فكي و الفكي والوجنى و يحمل الفك العلوي و السفلي  قواطع و أنياب وضروس أمامية وضروس خلفية وبسبب هذا التميز في الأسنان سميت الثدييات بأنها ذات أسنان  مختلفة  لتميزها عن الأسماك والبرمائيات والزواحف التي  تكون فيها الأسنان متماثلة.

6- يرسل العظم الوجنى  بروزا للخلف  و يرسل العظم الحرشفي  بروزا للأمام ويتحد هذان البروزان  ليكونا القوس الوجنى الذى يحمل سطحا ناعما يسمى التجويف الفكى يتمفصل معه الفك السفلي

7- في كل الثدييات يتكون الفك السفلي من عظمه واحده تسمى السني ,لها بروز علوي يسمى البروز التاجي كما أن لها بروزا خلفيا يسمى البروز الزاوي وبين هذين البروزين توجد اللقمة المفصلية التي تتمفصل مع التجويف الفكي للقوس الوجنى .

8- يعرف سقف الحلق في الثدييات بسقف الحلق الثانوي أو المزيف لأنه يتكون من صفائح مستوية ترسلها العظام  القبل فكيتان و الفكيتان و الحنكيتان للداخل.

قفص الصدري

يتميز الجهاز العظمي في الثدييات ، بوجود قفص الصدري يتكون من مجموعة من الأضلاع (24) التي تشبه القفصالذي يتكون من الفقرات الصدرية خلفاً التي تتصل بفقرات العمود الفقري. ومن عظم القص أماماً ، ومن أزواج من الأضلاع الاثنى عشر تصل بين كل زوجين منها مفاصل غضروفية ليفية تسمح للصدر بالاتساع بعض الشيءوالغرض منها حماية التجويف الصدري (القلب والرئتين) وبذات الوقت إعطاء مجال للحركة من أجل التنفس ، ويتكون حزام الصدر من عظم خلفي مفلطح موجود على كل جانب يسمى لوح الكتف ، وعظم أمامي ضيق يسمى الترقوة ، وتتصل الترقوة من الأمام بالقص ، ومن الخلف بشوكة علوية بارزة من اللوح تسهم في تكوين مفصل الكتف ، ولا يلتصق اللوح بأي عظم على الإطلاق ، ولذا فإنه قادر على التحرك مع حرات الذراع التي تتصل به اتصالاً مفصلياً .

أما الذراع فعظامها ثلاثة : العضد الذي يوجد رأسه في تجويف في اللوح ، والعظمان الآخران هما : الكعبرة ، والزند ، وهما أرق قواماً من العضد ويكونان النصف السفلي من الذراع (الساعد ) ، ويقابلان ثلاثة من عظام الرسغ ، الذي يتكون من عظيمات كثيرة العدد صغيرة الحجم  وتلي الرسغ راحة اليد والأصابع التي تتكون من عدد كبير من العظام ، كثرتها تتيح سهولة حركة اليد ومرونتها ويتميز الإبهام بقدرته الخاصة على الحركة التي تعزي إلى استقلال عظامه ، وبعده عن عظام المشط الأخرى .

أما الحوض فيتكون من الحرقفتين اللتين تتصلان خلفاً بالعجز بمفصلين غضروفيين ، ويتصل نصفاً الحوض من الأمام كذلك بمفصل ليفي يسمى الارتفاق العاني .

أما الطرف السفلي ( الخلفي ) فتشبه عظامه عظام الذراع ، ولكنها تختلف عنها حجماً وقوة ، وتتكون من عظم الفخذ ، وهو أكبر عظام الجسم ، ويتصل رأسه مع الحوض بمفصل عميق من طراز الكرة والحُق ، يصل مفصل الركبة عظم الفخذ بعظمي القصبة والشظية تلي عظام الساق عظيمات رسغ القدم والمشط وعظام أصابع القدم .

عمود الفقري

يشكل العمود الفقري الدعامة الرئيسية للجسم البشري ويمتد طوليا في منطقة الجذع . ويتكون من حلقات فوق بعضها البعض تسمى كل منها فقرة، السبع الأولى من هذه الفقرات عنقية Cervical، تليها الفقرات الصدرية Thorax وعددها اثنتا عشرة ، يتصل بها الضلوع الجانبية ثم الفقرات البطنية Lumbar وعددها خمس ، ، كما يوجد 9 فقرات ملتحمة في أسفل الظهر تتصل جزئيا بالحوض 5 منها تسمى الفقرات العجزية Sacrum والأربعة الباقية تسمى فقرات عصعصية Coccyx فيكون المجموع الكامل للفقرات 33 فقرة ، وجسم الفقرة ليس به تجويف ، وهذا يكسب الجهاز الهيكلي قوة وصلابة ، توجد بين كل فقرتين متتاليتين وسادة مرنة من نسيج عضروفي ليفي متين . وهذه الوسائد أو الأقراص تقابل المفاصل الغضروفية الليفية المحددة المحركة ، وتسمح لها بمقدار محدد من الانثناء والالتواء في كل اتجاه .

وظائف العمود الفقري-

1.     يشكل دعامة للجمجمة

2.     يوفر الحماية للنخاع الشوكي

3.     يمكن الحركة

4.     يحمي الجسم من الهزات يمتص الارتجاجات

نشأة العظام ونموها Development and growth of bone))

 يولد الطفل ومعظم هيكله العظمي يتكون من الغضاريف وتأخذ هذه الغضاريف بالنمو والتعظم وذلك بإمتصاص الأملاح الكلسية وغيرها من الغذاء الذي يتناوله إلى أن تصبح عظامة صلبة. وهذا ما يعرف بالتعظم  (Ossification) ولا يتم هذا العمل في جميع العظام إلا في سن الخامسة والعشرين من عمر الإنسان.

نمو العظام: تنمو العظام طولاً في أغلب الأحيان بواسطة غضروف الإتصال، وهذه المنطقة قابلة للإصابة في صغار السن مما يؤدي إلى وقف نمو العظام وشذوذها. أما العظم القطري (العرضي) فيتم بواسطة الطبقة العميقة المولدة للسمحاق

أقسام الهيكل العظمي

يقسم الهيكل العظمي إلى ثلاثة أقسام رئيسية هي:

أ.عظام الرأس (skull bone)

ب.عظام الجذع truck bone))

ج.عظام الأطراف extremities bones))

وتكون بالشكل التفصيلي على النحو التالي:

1.عظام الرأس: skull bones) )

وعددها (23) عظمة مقسمة على النحو التالي:

أ.عظام القحف carium bone) ) (8) عظام أربعة مزدوجة ومفردة وهي:

1.العظام المفرده:

-العظم الجبهي (frontal bone) ويقع في مقدمة الرأس من الأمام.

-العظم القفوي occipital bone) ) ويقع في مؤخرة الرأس.

-العظم الغربالي ethmoid bone) ) ويقع تحت العظم الجبهي في القسم الأمامي من الرأس.

-العظم الوتدي spheniod bone) ) يقع في وسط الجمجمة من الداخل ويحوي في داخلة الغدة النخامية التي تملاً فراغ يسمى بالسرج التركي (sellaturcia).

.العظام المزدوجة:

-العظمان الجداريان parietal bone) )ويقعان على جانبان الجمجمة من الجهة القفوية وفوق عظام الصدغين.

-         العظمان الصدغيان (temporal bones) وهما العظمان اللذان يقعان في الجانب الامامي من الجمجمة وحول الاذنين.

-         أ. عظام الوجه: face bones) ) وعددها (14) عظمه وتقسم الى مزدوجة ومفردة.

ب – العظام المفردة:

- الميكعه vomer) ) وهي العظمة المفردة في الفك العلوي تقع في الجزء الامامي من الانف بعد الوتيره الغضروفيه

الفك السفلي ( mandible) ويقع في الجزء الاسفل من الوجه يرتبط من الجانبين بغلاف القحف بواسطة مفاصل تساعد على حركته في جميع الاتجاهات.

ج. العظام المزدوجة:

- العظمان الخاصان بالانف nasal bones) ) يقعان في جانبي الخط المتوسط بين شعبتي الفك العلوي الصاعدتين تحت الثلمه الأنفية للعظم الجبهي، كل منها له هيئه صفيحه عظمية مربعة.

- العظمان الدمعيان lacrimal bones) ) وهما صفيحتان عظميتان مربعتا الشكل ومسطحتان تقعان في جدار الحجاج الانسي خلف الشظيه الصاعدة للفك العلوي.

- العظمان القرنيان : وهما عظمتان مستطيلتا الشكل من الأمام إلى الخلف تثبت حوافها في جدار الأنف الوحشي ثم تتدليان في جوف الانف.