ทุกคนคงรู้จัก “กระดูก” กันดีอยู่แล้วในฐานะองค์ประกอบที่สำคัญของร่างกาย แต่ยังมีเรื่องราวที่น่าสนใจของกระดูกอีกมากมายที่หลายๆคนอาจจะยังไม่รู้ แม้แต่ผมเองก็มารู้ตอนเป็นหมอกระดูกนี่แหละ 555
เอาเป็นว่าจะค่อยๆย่อยเกร็ดความรู้มานำเสนอนะครับ

 

เริ่มด้วยองค์ประกอบของกระดูกเลย หลายคนรู้อยู่แล้วว่ากระดูกประกอบด้วย “แคลเซี่ยม” เลยเป็นที่มาของความเชื่อที่ว่า “อยากให้กระดูกแข็งแรงก็ต้องทานแคลเซี่ยมเยอะๆ”
ซึ่งนั่นก็เป็นข็อมูลที่ถูกต้องแค่บางส่วน!!! เรื่องจริงมันซับซ้อนกว่านั้นเยอะ!!!
เห็นมั้ยครับว่าการรู้จักองค์ประกอบของกระดูกมันสะท้อนไปถึงวิธีการดูแลรักษากระดูกด้วย ดังนั้นเรามาทำความรู้จักองค์ประกอบของกระดูกให้มากขึ้นกันอีกนิดนะครับ

กระดูกเป็นเนื้อเยื่อที่มีชีวิต แต่มีความพิเศษคือเซลล์กระดูกสามารถสร้างสารบางอย่างมาห่อหุ้มตัวมันและก่อเกิดเป็นโครงสร้างแข็งๆดังที่เราพบเห็น เราเรียกสารเหล่านี้ว่า “Extracellular Matrix”
(ไม่รู้จะแปลเป็นไทยยังไง เรียกทับศัพท์เลยละกันเนอะ) ดังนั้นในกระดูกจึงประกอบไปด้วยส่วนที่เป็นเซลล์และส่วนที่เป็น Extracellular Matrix อยู่รวมๆกัน

 

bone composition

 

ส่วนที่เป็น Extracellular Matrix จะแบ่งเป็นสาร Organic ประมาณ 30% (สาร Organic คือ สารที่เซลล์สังเคราะห์ได้ เช่น คอลลาเจน เอนไซม์ต่างๆ เป็นต้น) และเป็นสาร Inorganic ประมาณ 70% (ก็คือพวกเกลือแร่ต่างๆที่สร้างไม่ได้ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม ฟอสฟอรัส นั่นเอง)

เซลล์ที่อยู่ในกระดูกนั้นมีหลากหลาย แต่มีหลักๆที่สำคัญอยู่ 3 ชนิด

  1. Osteoblast เปรียบเทียบได้กับเซลล์วัยทำงานของกระดูก ทำหน้าที่กระตุ้นการสะสมและจัดเรียงเกลือแร่ต่างๆเพื่อให้กลายเป็น Extracellular Matrix หรือสรุปง่ายๆก็คือเซลล์นี้มันคอยสร้างเนื้อกระดูกขึ้นมาใหม่นั่นเอง
  2. Osteocyte เปรียบเหมือนเซลล์รุ่นใหญ่วัยใกล้เกษียณ เพราะว่ามันก็คือ Osteoblast ที่แก่ตัวขึ้นและถูกหุ้มด้วยเนื้อกระดูกไปแล้ว ดังนั้นตัวมันเองจึงไม่สร้างเนื้อกระดูกใหม่อีกต่อไป แต่มันจะคอยตรวจสอบแรงที่มากระทำต่อกระดูกแล้วไปกระตุ้น Osteoblast ให้สร้างเนื้อกระดูกให้มากขึ้น นอกจากนี้ เจ้า Osteocyte ยังสามารถควบคุมการสะสมหรือสลายแคลเซียมจากกระดูกเพื่อเอาไปถ่วงระดับแคลเซียมในประแสเลือดให้อยู่ในระดับปกติด้วย มันทำตัวเหมือนผู้บริหารรุ่นเก๋าเลยใช่มั้ยครับ
  3. Osteoclast เมื่อมีผู้สร้าง, ผู้รักษาสมดุลแล้ว ต่อมาก็ต้องมีผู้ทำลาย และเจ้า Osteoclast นี่เองครับที่ทำหน้าที่นี้ มันจะคอยย่อยสลายเนื้อกระดูก (ตามคำสั่งของท่าน Osteocyte) ซึ่งถ้ามองผิวเผินแล้วจะคิดว่ามันย่อยไปทำไม??

จริงๆแล้วการย่อยสลายกระดูกนั้นสำคัญมากครับ มันเป็นพื้นฐานของการเจริญเติบโตของกระดูกที่เรียกว่า “Bone Remodeling” กล่าวคือกระดูกของเราจะมีการเปลี่ยนรูปร่างไปตามแนวแรงกดของน้ำหนักหรือแรงดึงของกล้ามเนื้อ กระบวนการนี้เกิดขึ้นตลอดอายุขัยนะครับ การที่กระดูกจะปรับเปลี่ยนรูปร่างได้จะต้องมีทั้งการทำลายเนื้อกระดูกส่วนที่ไม่ต้องการออกร่วมกับการสร้างเนื้อกระดูกใหม่ในส่วนที่ต้องการ เวลากระดูกถูกแรงกระทำ ไม่ว่าจะรุนแรงจนกระดูกหักหรือแม้แต่เกิดรอยร้าวเล็กๆระดับเซลล์ (เรียกว่า Microfracture) ก็จะต้องมีการกัดกร่อนขอบรอบหักนี้ก่อนแล้วค่อยสร้างกระดูกใหม่มาถมอีกที (เหมือนเวลาปูพื้นถนนใหม่ต้องเจาะพื้นเดิมออก ประมาณนั้น) หรือแม้แต่เวลาที่ระดับแคลเซียมในกระแสเลือดต่ำ ก็จะได้เจ้า Osteoclast นี่แหละครับที่คอยย่อยกระดูกเพื่อขุดเอาแคลเซียมออกมาใช้ เห็นถึงความสำคัญของการย่อยสลายกระดูกรึยังครับ

 

 

ในภาพเป็นการทำงานประสานกันของ Osteoblast และ Osteoclast โดยเริ่มจาก Osteoblast คอยสร้างเนื้อกระดูก (1 → 2) และ Osteoclast จะคอยกัดกร่อนกระดูกและนำไปสู่การซ่อมแซมต่อไป ( 3 → 4)

เรื่องเซลล์พักไว้แค่นี้ก่อนนะ มาต่อที่ Extracellular Matrix ดีกว่า

ในส่วนของ Inorganic part นั้นประกอบไปด้วย แคลเซียมและฟอสฟอรัสเป็นส่วนใหญ่ อยู่รวมกันเป็นผลึก Calcium Hydroxyapatite ถือเป็นพระเอกของ Extracellular Matrix เลยครับ เพราะเป็นโครงสร้างที่ให้ความแข็งแรงแก่กระดูก นอกจากแคลเซียมและฟอสฟอรัสแล้ว ในกระดูกก็ยังมีโซเดียม แมกนีเซียมและเกลือแร่อื่นๆอีกมากมาย แต่ขอละไว้เพื่อไม่ให้เรื่องมันยาวเกินก็แล้วกันนะครับ

ต่อมาก็คงต้องพูดถึงส่วนที่เป็น Organic part ซึ่งก็จะมีนางเอกของเราที่ชื่อว่า “คอลลาเจน” เป็นองค์ประกอบหลักเลย นั่นแน่… นึกถึงคอลลาเจนที่ซื้อกินตามท้องตลาดแล้วใช่มัย??
ขอชี้แจงก่อนเลยว่าคอลลาเจนมีหลายประเภทมาก (เรียกเป็นทางการว่ามีหลาย type นั่นแหละ) อยากบอกว่ามันมีมากกว่า 20 type เลยนะครับ คอลลาเจนในกระดูกเป็น type I, ตามกระดูกอ่อนที่ผิวข้อจะเป็น type II

 

 

เอาล่ะ มาเล่าเรื่องของพระ-นางคู่จิ้นคู่นี้ดีกว่าครับ นึกถึงเวลาเราสร้างกำแพงดังรูป แคลเซียมพระเอกของเราเค้าจะทำหน้าที่เป็นโครงสร้างเหมือนอิฐ สามารถรับแรงกดอัดได้ดี (compression strength) แต่ถ้าเป็นแค่กองอิฐดังรูปที่ 1 เวลาโดนผลักก็คงล้มกระจายแน่ๆ นั่นก็เลยเป็นหน้าที่ของนางเอกคอลลาเจน ทำหน้าที่เป็นปูนคอยฉาบไว้เพื่อให้กำแพงรับแรงเฉือนหรือแรงดึงได้ดีขึ้นด้วย (tensile strength) ดังรูปที่ 2 เห็นชัดนะครับว่ากำแพงอันไหนพังยากกว่ากัน นี่แหละครับการทำงานประสานกันของแคลเซียมและคอลลาเจน

จบไปแล้วสำหรับเกร็ดความรู้เรื่ององค์ประกอบของกระดูกนะครับ เป็นเนื้อหาความรู้แรกที่ลง และเป็นพื้นฐานเวลาพูดถึงกระดูกในคราวต่อๆไป พยายามสรุปให้สั้นแล้วจริงๆ ถ้าไม่เข้าใจก็ inbox เข้ามาถามได้ ภาพประกอบอาจจะดูเหมือนเด็กๆวาดไปนิดนึง แต่ก็คงพอสื่อความหมายนะครับ