شارح الدرس: الهيكل العظمي المحوري الأحياء

في هذا الشارح، سوف نتعلَّم كيف نصِف تركيب الهيكل العظمي المحوري للإنسان.

يحتوي جسم الإنسان البالغ على 206 عظمة. وهذه العظام ضرورية لأداء العديد من الوظائف. إذ تعد العظام موقع إنتاج خلايا الدم التي تلعب دورًا في جهازنا المناعي. وهي الوسيلة التي تستخدمها أجسامنا لتخزين أيونات ومعادن معينة. وربما الأهم من ذلك هو أن الهياكل العظمية تُشكل هيكل أجسامنا ودعامته الداخلية. يتكون الجهاز الهيكلي من جميع العظام، والمفاصل، والأربطة، والأوتار، والغضاريف الموجودة في جسم الإنسان. وتسمح لنا العظام والأربطة بالحركة، كما تحمي أجزاء من الهياكل العظمية الأعضاء الداخلية الأكثر حساسية وحيوية. يمكننا إلقاء نظرة عامة على الجهاز الهيكلي في الشكل 1.

ينقسم الجهاز الهيكلي إلى قسمين هما: الهيكل العظمي المحوري والهيكل العظمي الطرفي كما هو موضَّح في الشكل 2. يتكون الهيكل العظمي المحوري من عظام الرأس، والصدر، والظهر. وتوجد هذه العظام حول المحور الرأسي للجسم. يتضمن الهيكل العظمي الطرفي عظام الذراعين والساقين، وكذلك العظام التي تربطها بجذع الجسم. وتُسمى الذراعان والساقان أيضًا بالأطراف.

دعونا نلقِ نظرة فاحصة على تركيب الهيكل العظمي المحوري ووظيفته.

عند بداية الجزء العلوي للهيكل العظمي المحوري، نُصادف أولًا الجمجمة كما هو موضَّح في الشكل 3. ويمكن تقسيم الجمجمة إلى جزء أمامي وجزء خلفي. كلمة أمامي تعني «المقدمة» أو «الجزء الأمامي»، وكلمة خلفي تعني «الخلف»، أو «الجزء الخلفي»، أو «الوراء».

يتكوَّن الجزء الخلفي من الجمجمة من 8 عظمات تُشكِّل القِحْف، الذي يحمي الدماغ. وعند قاعدة الجزء الخلفي من الجمجمة، توجد فتحة كبيرة تسمى الثقب الكبير يتصل من خلاله الحبل الشوكي بالدماغ. أما الجزء الأمامي من الجمجمة فيتكون من عظام الوجه، مثل عظام الأنف وتجويف العين، وكذلك الفك السفلي، أو عظم الفك.

تصطف الأسنان في الفكين العلوي والسفلي. وتعد الأسنان جزءًا من الجهاز الهيكلي، لكنها ليست عظامًا. إذ إن الأسنان أصلب من العظام وأقل مرونة منها. وعلى عكس العظام، فإن الأسنان لا يمكنها أن تنمو مجددًا أو أن تصلح نفسها عند تعرضها للتلف أو الكسر.

تؤدي الجمجمة العديد من المهام الأساسية. إذ إن عظام الجمجمة تثبِّت عضلات الوجه التي تُمكِّننا من التحدث، والرَّمْش، وإظهار تعابير الوجه. يتحرَّك الفك السفلي المفصلي لأعلى ولأسفل للسماح لنا بمضغ الطعام ومساعدتنا على التحدث. وتحمي عظام القِحْف الدماغ، الذي يُعُدُّ أحد أهم الأعضاء الداخلية.

تتّصل قاعدة الجمجمة مباشرة بالجزء العلوي للعمود الفقري، الذي يُسمى أيضًا السلسلة الفقرية. ويتكوَّن العمود الفقري من مجموعة من العظام غير منتظمة الشكل، والتي تسمى الفقرات. والفقرات القريبة من الجزء العلوي للعمود الفقري تكون أصغر وأكثر حساسية من تلك الموجودة بالقرب من الجزء السفلي له؛ وذلك لأن الجزء السفلي يدعم القدر الأكبر من وزن الجسم مقارنةً بالجزء العلوي.

ينقسم العمود الفقري من ناحية أخرى إلى 5 أجزاء كما هو موضَّح في الشكل 4. تسمى الفقرات السبع الأولى الفقرات العنقية. عنقي هي كلمة تعني «مرتبط بالعنق». أما الـفقرات التالية وعددها 12، فتسمى الفقرات الصدرية. صدري هي كلمة تعني «مرتبط بالصدر». ترتبط كل فقرة صدرية بزوج من عظام الضلوع. ويوجد تحت الفقرات الصدرية 5 فقرات قطنية. إذ إن هذه الفقرات السميكة والمتينة تُشكِّل انحناء الجزء السفلي من الظهر. ويفصل بين الفقرات العنقية، والصدرية، والقطنية أقراص غضروفية، وهي عبارة عن فقرات متمفصلة؛ ما يعني أنها متصلة بمفصل وأنها قابلة للحركة.

ثم، توجد صفيحة مكوَّنة من خمس فقرات عجُزية مُلتحمة يُشار إليها بالعَجُز. يربط العَجُز عظام الحوض في الجزء الخلفي من الجسم. وأخيرًا، يتدلى أسفل العَجُز مجموعة صغيرة مكوَّنة من أربع فقرات عصعصية ملتحمة صغيرة تسمى العصعص. ويُشار عادةً إلى العصعص بعظم الذيل.

تؤدي العظام المتراصَّة للعمود الفقري عدة وظائف. فهي موقع اتصال الكثير من عضلات الظهر، والصدر، والبطن، والذراعين، والساقين. وهي تحمي الحبل الشوكي، وتدعم الجسم، وتسمح بحركة الرأس والجذع.

تتكوَّن كل فقرة من جزء سميك يُسمى مركز أو «جسم» الفقرات يتصل من الجانبين بزوج من النتوءات المستعرضة. ويمكننا الاطلاع على تركيب الفقرات في الشكل 5. تدعم عظام العمود الفقري أيضًا الحبل الشوكي الحساس وتحميه. فكل فقرة بها فتحة تسمى الثقب الفقاري (أو القناة العصبية) التي يُكوَّن عند تراصِّها مع ثقوب الفقرات الأخرى، ممرٌّ يمتد بداخله الحبل الشوكي.

مثال ٣: التعرف على تراكيب الفقرة العظمية

يوضِّح الشكل الآتي التركيب الأساسي لفقرة عظمية. ما الحرف الذي يُشير إلى المكان الذي يمرُّ به الحبل الشوكي؟

الحل

الفقرات هي عظام العمود الفقري، والتي تسمى أيضًا السلسلة الفقرية. تؤدي هذه العظام مَهمتين. المهمة الأولى هي دعم الجسم والحفاظ على وضعيته. إذ تتراصَّ الأجزاء العريضة والمسطحة من كل عظمة معًا، حيث تتصل عن طريق أقراص مبطنة بالغضاريف لتكوِّن تركيب العمود الفقري. والمهمة الثانية للعمود الفقري هي حماية الحبل الشوكي. والحبل الشوكي هو أحد أعضاء الجهاز العصبي المركزي. فهو ينقل المعلومات بين الدماغ وباقي الجسم. ويعد الحبل الشوكي عضوًا حساسًا يَسهل إتلافه. فهو يمر عبر فتحاتٍ تتوسَّط كل فقرة، وتسمى الثقب. تشكِّل هذه الفتحات عند تراصِّها بعضها فوق البعض قناةً واقية للحبل الشوكي.

باستخدام هذه المعلومات، يمكننا استنتاج أن الحرف (ب) يُشير إلى المكان الذي يمرُّ به الحبل الشوكي عبر الفقرات.

يتضمَّن الهيكل العظمي المحوري أيضًا القفص الصدري. ويتكون القفص الصدري من 12 زوجًا من عظام الضلوع المسطحة والمقوسة. تتصل هذه العظام من طرفها الخلفي بالفقرات الصدرية البالغ عددها 12. وتتصل من طرفها الأمامي بعظمة القص، أو عظم الصدر.

تتصل كل عظمة من عظام الضلوع بفقرة معينة، لكن لا تتصل كل الضلوع بعظمة القص في الجزء الأمامي. حيث يتصل الضلعان السفليان بالجزء الخلفي فقط وليس الأمامي. وكِلاهما يُسمى بالضلوع العائمة، ويمكننا استشعار أطرافهما بتتبع العمود الفقري.

القفص الصدري موضَّح في الشكل 6. فهو يؤدي وظائف عديدة. إذ إن القفص الصدري هو موقع الاتصال بعظام وعضلات الذراعين. كما يُثبِّت الشريحة العضلية التي تسمى الحجاب الحاجز، والعضلات التي تقع بين الضلوع، وتسمى العضلات الوربية، التي تحرك الضلوع عندما نتنفس. يتَّصل القفص الصدري من الخلف بالفقرات الصدرية، بينما يتصل 10 أزواج من الضلوع من الأمام بعظمة القص. يتّصل كل زوج من أزواج الضلوع العلوية البالغ عددها 10 بعظمة القص من خلال امتداد غضروفي خاص؛ ما يمنح القفص الصدري بعض المرونة الإضافية. ويُسمى كلٌّ من الزوجين السفليين من الضلوع أحيانًا الضلوع العائمة؛ وذلك لأنهما غير متصلين بعظمة القص على الإطلاق.

عندما نتنفس، ويُسمى ذلك أيضًا بالشهيق أو استنشاق الهواء، تتحرك الضلوع لأعلى وللخارج لزيادة حجم التجويف الصدري. وعندما نخرج الهواء من صدورنا، ويُسمى ذلك أيضًا بالزفير، تتحرك الضلوع لأسفل وللداخل لتقليل حجم التجويف الصدري. كما تحمي عظام القفص الصدري أيضًا الأعضاء الحيوية بما في ذلك الرئتين والقلب.

لا يتكون الجهاز الهيكلي من عظام الهيكل العظمي فقط، بل أيضًا من المفاصل التي تصلها بعضها بالبعض. ويوجد ثلاث أنواع رئيسية من المفاصل وهي: الليفية، والغضروفية، والزلالية.

تُعد المفاصل الزلالية أكثر الأنواع الثلاثة قابلية للحركة. إذ إن المفاصل الزلالية تكون مبطَّنة بكيس من السائل يُسمى السائل الزلالي. توجد بعض المفاصل الزلالية في الهيكل العظمي المحوري عند التقاء الجمجمة بالجزء العلوي من الرقبة. وتسمح لنا هذه المفاصل بتحريك رءوسنا في اتجاهات مختلفة. وتُعَدُّ مفاصل الفك أيضًا مفاصلَ زلالية. ونلاحظ شكل هذا المفصل موضَّحًا في الشكل 7.

المفاصل الغضروفية هي المفاصل التي تربط العظام بعضها ببعض مباشرة بواسطة الغضروف. والغضروف عبارة عن نوع أملس وقوي وسميك من النسيج الضام. تكون المفاصل الغضروفية أقل قابلية للحركة مقارنةً بالمفاصل الزلالية ولا تسمح إلا بقدر محدود من الحركة. تعد المفاصل التي تقع بين الفقرات مفاصلَ غضروفية أيضًا. ونلاحظ شكل هذه المفاصل موضَّحًا في الشكل 8.

يُعد المفصل الليفي أقل أنواع المفاصل قابلية للحركة. كما تُسمى المفاصل الليفية أيضًا المفاصل الثابتة أو غير المتحركة لأنها لا تتحرك. والمفاصل التي تحافظ على تماسك عظام القِحْف الصفائحية الشكل معًا هي من المفاصل الليفية.

لنلخص النقاط الرئيسية لهذا الشارح.