हड्डी

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vanc

Bone
latin os, ossis
greek ὀστέον (ostéon)

एक हड्डी (Bone) एक कठोर अंग है जो अधिकांश कशेरुकी जंतुओं के कंकाल का हिस्सा बनता है।[1] हड्डियाँ शरीर के अंगों की रक्षा करती हैं, लाल और श्वेत रक्त कोशिकाएं उत्पन्न करती हैं, खनिजों का भंडारण करती हैं, एसिड-बेस होमियोस्टैसिस (अम्ल-क्षार संतुलन) को विनियमित करने में मदद करती हैं, शरीर को संरचना और सहारा प्रदान करती हैं, तथा गतिशीलता और सुनने की क्षमता को सक्षम बनाती हैं। हड्डियाँ विभिन्न आकारों और प्रकार की होती हैं तथा इनकी आंतरिक और बाहरी संरचनाएँ जटिल होती हैं।[2]

अस्थि ऊतक (Bone tissue) (जिसे अगणनीय रूप में ऑसियस टिश्यू या हड्डी भी कहा जाता है) कठोर ऊतक का एक रूप है, जो एक विशेष प्रकार का संयोजी ऊतक है जो खनिजीकृत होता है और जिसमें अंतरकोशिकीय मधुकोश जैसा मैट्रिक्स होता है,[3] जो हड्डी को कठोरता प्रदान करने में मदद करता है। अस्थि ऊतक विभिन्न प्रकार की अस्थि कोशिकाओं से बना होता है: ऑस्टियोब्लास्ट और ऑस्टियोसाइट (जो क्रमशः हड्डी का निर्माण और खनिजीकरण करती हैं), ऑस्टियोक्लास्ट (जो अस्थि पुन: अवशोषण करती हैं), और संशोधित या चपटे ऑस्टियोब्लास्ट (लाइनिंग कोशिकाएं जो हड्डी की सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बनाती हैं)। अस्थि ऊतक के खनिजीकृत मैट्रिक्स में मुख्य रूप से ऑसीन (जो कोलाजेन का एक रूप है) का एक कार्बनिक घटक होता है, और विभिन्न लवणों से बने अस्थि खनिज का एक अकार्बनिक घटक होता है। अस्थि ऊतक कॉर्टिकल (सघन) हड्डी और कैंसलस (स्पंजी) हड्डी से मिलकर बनता है, हालांकि हड्डियों में अस्थिमज्जा, एंडोस्टियम, पेरिऑस्टियम, तंत्रिकाएं, रक्त वाहिकाएं, और उपास्थि सहित अन्य प्रकार के ऊतक भी हो सकते हैं।

जन्म के समय मानव शरीर में लगभग 300 हड्डियाँ होती हैं। विकास के दौरान इनमें से कई हड्डियाँ आपस में जुड़ जाती हैं, जिससे वयस्क में छोटी-छोटी कई सेसमॉइड हड्डियों को छोड़कर कुल 206 अलग-अलग हड्डियाँ बचती हैं।[4][5] शरीर की सबसे बड़ी हड्डी फीमर या जांघ की हड्डी है, और सबसे छोटी हड्डी मध्य कान की स्टेप्स है।

हड्डी के लिए प्राचीन ग्रीक शब्द ὀστέον ("ओस्टियन") है। एनाटॉमिकल शब्दावली में, टर्मिनोलॉजी एनाटॉमिकल सहित, हड्डी के लिए शब्द os है (उदाहरण के लिए, os breve, os longum, os sesamoideum)। (इसे लैटिन ōs, जिसका अर्थ मुंह होता है, से 'os' के वैकल्पिक चिकित्सीय उपयोग से भ्रमित नहीं होना चाहिए।)

सकल शरीर रचना (Gross anatomy)

मानव शरीर में पाँच प्रकार की हड्डियाँ पाई जाती हैं: लंबी, छोटी, चपटी, अनियमित और सेस्मॉइड।[6]

  • लंबी हड्डियाँ एक शाफ्ट यानी डायफिसिस द्वारा विशेषता रखती हैं, जो अपनी चौड़ाई से बहुत अधिक लंबी होती है; और शाफ्ट के प्रत्येक छोर पर एक गोल सिर यानी एपीफिसिस होता है। ये मुख्य रूप से कॉम्पैक्ट हड्डी से बनी होती हैं, जिसमें मज्जा गुहा के भीतर स्थित मज्जा की कम मात्रा होती है, और हड्डियों के सिरों पर स्पंजी, कैंसलस हड्डी के क्षेत्र होते हैं।[7]
    • अंगों की अधिकांश हड्डियाँ, जिनमें उंगलियों और पैर की उंगलियों की हड्डियाँ शामिल हैं, लंबी हड्डियाँ हैं। इसके अपवाद कलाई की आठ कार्पल हड्डियाँ, टखने की सात आपस में जुड़ने वाली टार्सल हड्डियाँ और घुटने की कटोरी (पटेला) की सेस्मॉइड हड्डी हैं। क्लेविकल जैसी लंबी हड्डियाँ, जिनका शाफ्ट या सिरा अलग आकार का होता है, उन्हें संशोधित लंबी हड्डियाँ भी कहा जाता है।
  • छोटी हड्डियाँ लगभग घन के आकार की होती हैं, और उनके स्पंजी आंतरिक भाग के चारों ओर कॉम्पैक्ट हड्डी की केवल एक पतली परत होती है। छोटी हड्डियाँ स्थिरता और समर्थन के साथ-साथ कुछ सीमित गति भी प्रदान करती हैं।[8]
    • कलाई और टखने की हड्डियाँ छोटी हड्डियाँ होती हैं।
  • चपटी हड्डियाँ पतली और आमतौर पर मुड़ी हुई होती हैं, जिनमें कॉम्पैक्ट हड्डी की दो समानांतर परतें होती हैं जो स्पंजी हड्डी की एक परत को सैंडविच करती हैं।
    • खोपड़ी की अधिकांश हड्डियाँ चपटी हड्डियाँ होती हैं, जैसा कि स्टर्नम (उरोस्थि) है।[9]
  • सेसमॉइड हड्डियाँ कण्डराओं (टेंडन) के भीतर अंतर्निहित हड्डियाँ होती हैं। चूंकि वे टेंडन को जोड़ से और दूर रखने का काम करती हैं, इसलिए टेंडन का कोण बढ़ जाता है और इस प्रकार मांसपेशी की उत्तोलक शक्ति (लीवेज) बढ़ जाती है।
  • अनियमित हड्डियाँ उपर्युक्त श्रेणियों में फिट नहीं बैठती हैं। इनमें स्पंजी आंतरिक भाग के चारों ओर कॉम्पैक्ट हड्डी की पतली परतें होती हैं। जैसा कि नाम से स्पष्ट है, उनके आकार अनियमित और जटिल होते हैं। अक्सर यह अनियमित आकार उनके कई अस्थिभवन केंद्रों (ossification centers) के कारण होता है या इसलिए क्योंकि उनमें अस्थि साइनस होते हैं।

शब्दावली (Terminology)

মূল নিবন্ধ: Anatomical terms of bone

शरीर रचना विज्ञानी (एनाटॉमिस्ट) हड्डियों की उपस्थिति, आकार और कार्य का वर्णन करने के लिए कई एनाटॉमिकल शब्दों का उपयोग करते हैं। अन्य एनाटॉमिकल शब्दों की तरह, इनमें से कई लैटिन और ग्रीक से आए हैं। कुछ एनाटॉमिस्ट अभी भी हड्डियों को संदर्भित करने के लिए लैटिन का उपयोग करते हैं। "ऑसियस" (osseous) शब्द, और उपसर्ग "ऑस्टियो-" (osteo-), जो हड्डी से संबंधित चीजों को संदर्भित करता है, का उपयोग आज भी आम तौर पर किया जाता है।

हड्डियों का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले शब्दों के कुछ उदाहरणों में उस छिद्र का वर्णन करने के लिए "फोरामेन" (foramen) शब्द शामिल है जिससे होकर कोई चीज़ गुजरती है, और सुरंग जैसी संरचना का वर्णन करने के लिए "कैनाल" (canal) या "मीटस" (meatus) शामिल है। हड्डी से बाहर निकले हुए उभार को कई नामों से पुकारा जा सकता है, जिसमें उभार के आकार और स्थान के आधार पर "कोंडाइल" (condyle), "क्रेस्ट" (crest), "स्पाइन" (spine), "एमिनेंस" (eminence), "ट्यूबरकल" (tubercle) या "ट्यूब्रोसिटी" (tuberosity) शामिल हैं। सामान्य तौर पर, लंबी हड्डियों के "सिर" (head), "गर्दन" (neck), और "शरीर" (body) होते हैं।

जब दो हड्डियाँ जुड़ती हैं, तो कहा जाता है कि वे "आर्टिकुलेट" (संधि करती) हैं। यदि दो हड्डियों का रेशेदार संबंध है और वे अपेक्षाकृत स्थिर हैं, तो उस जोड़ को "सूचर" (suture) कहा जाता है।

कार्य (Functions)

यांत्रिक (Mechanical)

আরও দেখুন: Skeleton, Human skeleton, List of bones of the human skeleton हड्डियाँ विभिन्न प्रकार के यांत्रिक कार्य करती हैं। शरीर की सभी हड्डियाँ मिलकर कंकाल बनाती हैं। वे शरीर को सहारा देने के लिए एक ढांचा प्रदान करती हैं, और कंकाल की मांसपेशियों, टेंडन, लिगामेंट और जोड़ों के लिए एक जुड़ाव बिंदु प्रदान करती हैं, जो व्यक्तिगत शरीर के अंगों या पूरे शरीर को त्रिविमीय अंतरिक्ष (थ्री-डायमेंशनल स्पेस) में संचालित और स्थानांतरित करने के लिए बल उत्पन्न और स्थानांतरित करने हेतु एक साथ कार्य करते हैं (हड्डी और मांसपेशी के बीच की बातचीत का अध्ययन बायोमैकेनिक्स में किया जाता है)।

हड्डियाँ आंतरिक अंगों की रक्षा करती हैं, जैसे खोपड़ी मस्तिष्क की रक्षा करती है या पसलियां हृदय और फेफड़ों की रक्षा करती हैं। जिस तरह से हड्डी बनती है, उसके कारण हड्डी की संपीडन शक्ति (कंप्रेसिव स्ट्रेंथ) लगभग 170 MPa होती है,[12] खराब तनन शक्ति (टेन्साइल स्ट्रेंथ) (104–121 MPa), और बहुत कम अपरूपण प्रतिबल (शियर स्ट्रेस) शक्ति (51.6 MPa) होती है।[13][14] इसका मतलब यह है कि हड्डी धकेलने वाले (संपीडक) तनाव का अच्छा प्रतिरोध करती है, खींचने (तनात्मक) तनाव का कम प्रतिरोध करती है, और अपरूपण तनाव (जैसे मरोड़ के भार के कारण) का बहुत कम प्रतिरोध करती है। हालांकि हड्डी अनिवार्य रूप से भंगुर होती है, लेकिन हड्डी में लोच (इलास्टिसिटी) की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जिसमें मुख्य रूप से कोलाजेन का योगदान होता है।

यांत्रिक रूप से, हड्डियों की सुनने में भी एक विशेष भूमिका होती है। ऑसिल्स मध्य कान की तीन छोटी हड्डियाँ हैं जो ध्वनि पारगमन में शामिल होती हैं।

संश्लेषक (Synthetic)

हड्डियों के कैंसलस हिस्से में अस्थिमज्जा (बोन मैरो) होती है। अस्थिमज्जा रक्तोत्पत्ति (हेमेटोपोएसिस) नामक प्रक्रिया में रक्त कोशिकाओं का उत्पादन करती है।[15] अस्थिमज्जा में बनने वाली रक्त कोशिकाओं में लाल रक्त कोशिकाएं, प्लेटलेट्स और श्वेत रक्त कोशिकाएं शामिल हैं।(Young, 2006, pp. 60–61) हेमेटोपोएटिक स्टेम सेल जैसी पूर्ववर्ती (प्रोजेनिटर) कोशिकाएं पूर्ववर्ती कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए माइटोसिस नामक प्रक्रिया में विभाजित होती हैं। इनमें ऐसे पूर्व ार शामिल हैं जो अंततः श्वेत रक्त कोशिकाओं को जन्म देते हैं, और इरिथ्रोब्लास्ट जो लाल रक्त कोशिकाओं को जन्म देते हैं।(Young, 2006, p. 60) माइटोसिस द्वारा बनाई गई लाल और सफेद रक्त कोशिकाओं के विपरीत, प्लेटलेट्स मेगाकार्योसाइट्स नामक बहुत बड़ी कोशिकाओं से अलग होते हैं।(Young, 2006, p. 57) यह क्रमिक विभेदीकरण प्रक्रिया अस्थिमज्जा के भीतर होती है। कोशिकाओं के परिपक्व होने के बाद, वे संचार तंत्र (सर्कुलेशन) में प्रवेश करती हैं।(Young, 2006, p. 46) हर दिन, इस तरह से 2.5 बिलियन से अधिक लाल रक्त कोशिकाएं और प्लेटलेट्स, और 50-100 बिलियन ग्रैनुलोसाइट्स उत्पन्न होते हैं।(Young, 2006, p. 58)

कोशिकाओं का निर्माण करने के साथ-साथ, अस्थिमज्जा उन प्रमुख स्थानों में से एक है जहाँ दोषपूर्ण या पुरानी लाल रक्त कोशिकाओं को नष्ट किया जाता है।(Young, 2006, p. 58)

उपापचयी (Metabolic)

  • खनिज भंडारण - हड्डियाँ शरीर के लिए महत्वपूर्ण खनिजों के भंडार के रूप में कार्य करती हैं, जिनमें मुख्य रूप से कैल्शियम और फास्फोरस शामिल हैं।[16][17][18]

प्रजाति, आयु और हड्डी के प्रकार के आधार पर, अस्थि कोशिकाएं हड्डी का 15 प्रतिशत तक हिस्सा बनाती हैं। विकास कारक भंडारण - खनिजीकृत अस्थि मैट्रिक्स इंसुलिन-जैसी विकास कारक, ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर, बोन मॉर्फोजेनेटिक प्रोटीन और अन्य जैसे महत्वपूर्ण विकास कारकों को संग्रहीत करता है।[19]

  • वसा भंडारण - मैरो एडिपोज टिश्यू (MAT) फैटी एसिड के भंडारण रिजर्व के रूप में कार्य करता है।[20]
  • Acid-बेस संतुलन - हड्डी क्षार लवणों को अवशोषित या जारी करके अत्यधिक pH परिवर्तनों के विरुद्ध रक्त को बफर करती है।[21]
  • विषहरण (डिटॉक्सिफिकेशन) - अस्थि ऊतक भारी धातुओं और अन्य बाहरी तत्वों को भी संग्रहीत कर सकते हैं, उन्हें रक्त से हटा सकते हैं और अन्य ऊतकों पर उनके प्रभावों को कम कर सकते हैं। उत्सर्जन के लिए इन्हें बाद में धीरे-धीरे छोड़ा जा सकता है।[22]
  • अंतःस्रावी (एंडोक्राइन) अंग - हड्डी फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर 23 (FGF-23) जारी करके फॉस्फेट चयापचय को नियंत्रित करती है, जो फॉस्फेट पुनअवशोषण को कम करने के लिए गुर्दे पर कार्य करता है। अस्थि कोशिकाएं ऑस्टियोकैल्सीन नामक एक हार्मोन भी छोड़ती हैं, जो रक्त शर्करा (ग्लूकोज) और वसा जमाव के नियमन में योगदान देता है। ऑस्टियोकैल्सीन वसा के भंडार को कम करने के अलावा इंसुलिन स्राव और संवेदनशीलता दोनों को बढ़ाता है, साथ ही इंसुलिन उत्पादक कोशिकाओं की संख्या को भी बढ़ाता है।[23]
  • कैल्शियम संतुलन - ऑस्टियोक्लास्ट द्वारा अस्थि पुन: अवशोषण (बोन रिसॉर्प्शन) की प्रक्रिया संग्रहीत कैल्शियम को प्रणालीगत परिसंचरण (सिस्टमिक सर्कुलेशन) में मुक्त करती है और कैल्शियम संतुलन को विनियमित करने में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। चूँकि अस्थि निर्माण सक्रिय रूप से परिसंचारी कैल्शियम को उसके खनिज रूप में स्थिर करता है, इसे रक्त प्रवाह से हटा देता है, वहीं पुन: अवशोषण सक्रिय रूप से इसे अस्थिर करता है जिससे परिसंचारी कैल्शियम का स्तर बढ़ जाता है। ये प्रक्रियाएं साइट-विशिष्ट स्थानों पर एक साथ होती हैं।[24]

ऊतक (Tissue)

हड्डी समान रूप से ठोस नहीं होती है, बल्कि इसमें एक लचीला मैट्रिक्स (लगभग 30%) और बंधे हुए खनिज (लगभग 70%) होते हैं, जो आपस में जटिल रूप से गुंथे होते हैं और विशेष अस्थि कोशिकाओं के एक समूह द्वारा लगातार पुनर्निर्मित होते रहते हैं। उनकी अनूठी संरचना और डिज़ाइन हड्डियों को हल्के वजन वाले बने रहने के साथ-साथ अपेक्षाकृत कठोर और मजबूत होने की अनुमति देते हैं। अस्थि मैट्रिक्स 90 से 95% लोचदार कोलाजेन तंतुओं से बना होता है, जिसे ऑसीन भी कहा जाता है,[25] और शेष ग्राउंड सब्सटेंस होता है।[26] कोलाजेन का लचीलापन फ्रैक्चर प्रतिरोध में सुधार करता है।[12] मैट्रिक्स को अकार्बनिक खनिज लवण, कैल्शियम फॉस्फेट के बंधन से कठोर बनाया जाता है, जो अस्थि खनिज के रूप में जानी जाने वाली रासायनिक व्यवस्था है, जो कैल्शियम एपेटाइट का एक रूप है।[27][28] यह खनिजीकरण ही है जो हड्डियों को कठोरता प्रदान करता है।

किसी भी एकल हड्डी के भीतर, ऊतक को दो मुख्य पैटर्न में बुना जाता है: कॉर्टिकल और कैंसलस हड्डी, प्रत्येक की अलग-अलग दिखावट और विशेषताएं होती हैं। ऑस्टियोब्लास्ट्स और ऑस्टियोक्लास्ट्स के रूप में जानी जाने वाली विशेष अस्थि कोशिकाओं द्वारा जीवन भर हड्डी का सक्रिय रूप से निर्माण और पुनर्निर्माण किया जाता है।

कॉर्टेक्स (Cortex)

हड्डियों की कठोर बाहरी परत कॉर्टिकल बोन (कॉर्टिकल हड्डी) से बनी होती है, जिसे कॉम्पैक्ट बोन (सघन हड्डी) भी कहा जाता है क्योंकि यह कैंसलस हड्डी की तुलना में बहुत सघन होती है। यह हड्डियों के कठोर बाहरी हिस्से (कॉर्टेक्स) का निर्माण करती है। कॉर्टिकल हड्डी, हड्डी को उसका चिकना, सफेद और ठोस रूप देती है, और वयस्क मानव कंकाल के कुल अस्थि द्रव्यमान का 80% हिस्सा बनती है।[29] यह हड्डी के मुख्य कार्यों को सुविधाजनक बनाती है - पूरे शरीर का समर्थन करना, अंगों की रक्षा करना, गति के लिए लीवर प्रदान करना, और मुख्य रूप से कैल्शियम जैसे रासायनिक तत्वों को संग्रहीत करना और छोड़ना। यह कई सूक्ष्म स्तंभों से बनी होती है, जिनमें से प्रत्येक को ऑस्टियोन या हैवर्सियन सिस्टम कहा जाता है। प्रत्येक स्तंभ ऑस्टियोनिक कैनाल नामक एक केंद्रीय नहर के चारों ओर ऑस्टियोब्लास्ट और ऑस्टियोसाइट्स की कई परतें होता है। समकोण पर स्थित वोकमैन कैनाल ऑस्टियोन्स को आपस में जोड़ती हैं। स्तंभ चयापचय रूप से सक्रिय होते हैं, और जैसे-जैसे हड्डी का पुन: अवशोषण और निर्माण होता है, ऑस्टियोन के भीतर कोशिकाओं की प्रकृति और स्थिति बदल जाएगी। कॉर्टिकल हड्डी अपनी बाहरी सतह पर पेरिऑस्टियम और अपनी आंतरिक सतह पर एंडोस्टियम से ढकी होती है। एंडोस्टियम कॉर्टिकल हड्डी और कैंसलस हड्डी के बीच की सीमा है।(Young, 2006, p. 192) कॉर्टिकल हड्डी की प्राथमिक शारीरिक और कार्यात्मक इकाई ऑस्टियोन है।

ट्रैबेकुला (Trabeculae)

আরও দেখুন: Trabecula#Bone trabecula

कैंसेलस अस्थि (cancellous bone), स्पंजी अस्थि (spongy bone),[30](Young, 2006, p. 192) या ट्रैब्यूकुलर अस्थि (trabecular bone) कंकाल की हड्डी का आंतरिक ऊतक है और यह एक खुली-कोशिका वाला पोरस (porous) नेटवर्क है जो बायोफोम (biofoams) के भौतिक गुणों का पालन करता है।[31][32] कैंसेलस अस्थि का सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात (surface-area-to-volume ratio) कॉर्टिकल अस्थि की तुलना में अधिक होता है और यह कम घनत्व वाली होती है। यह इसे कमज़ोर और अधिक लचीला बनाता है। बड़ा सतह क्षेत्र इसे चयापचय गतिविधियों जैसे कैल्शियम आयनों के आदान-प्रदान के लिए भी उपयुक्त बनाता है। कैंसेलस अस्थि आमतौर पर लंबी हड्डियों के सिरों पर, जोड़ों के पास और कशेरुकाओं (vertebrae) के आंतरिक भाग में पाई जाती है। कैंसेलस अस्थि अत्यधिक संवहनीय (vascular) होती है और इसमें अक्सर लाल अस्थि मज्जा (bone marrow) होती है जहाँ हेमैटोपैएसिस (hematopoiesis), यानी रक्त कोशिकाओं का उत्पादन होता है। कैंसेलस अस्थि की प्राथमिक शारीरिक और कार्यात्मक इकाई ट्रैबिक्यूला (trabecula) है। ट्रैबिक्यूला उस यांत्रिक भार वितरण की दिशा में संरेखित होती है जिसका अनुभव कोई हड्डी फीमर जैसी लंबी हड्डियों के भीतर करती है। जहाँ तक छोटी हड्डियों का संबंध है, ट्रैबिक्यूलर संरेखण का अध्ययन कशेरुकी पैडिकल में किया गया है।[33] एंडोस्टियम से ढकी ऑस्टियोब्लास्ट (osteoblast) की पतली संरचनाएं रिक्तियों का एक अनियमित नेटवर्क बनाती हैं,(Young, 2006, p. 195) जिन्हें ट्रैबिक्यूला के रूप में जाना जाता है। इन रिक्तियों के भीतर अस्थि मज्जा (bone marrow) और हेमैटोपैएटिक स्टेम सेल (hematopoietic stem cells) होते हैं जो प्लेटलेट, लाल रक्त कोशिकाओं और श्वेत रक्त कोशिकाओं को जन्म देते हैं।(Young, 2006, p. 195) ट्रैबिक्यूलर मज्जा छड़ (rod) और प्लेट जैसी संरचनाओं के नेटवर्क से बनी होती है जो समग्र अंग को हल्का बनाती है और रक्त वाहिकाओं तथा मज्जा के लिए जगह देती है। ट्रैबिक्यूलर अस्थि कुल अस्थि द्रव्यमान के शेष 20% हिस्से के लिए जिम्मेदार होती है लेकिन इसमें सघन अस्थि की तुलना में लगभग दस गुना सतह क्षेत्र होता है।[34]

शब्द कैंसेलस (cancellous) और ट्रैबिक्यूलर (trabecular) उन छोटी जाली के आकार की इकाइयों (ट्रैबिक्यूला) को संदर्भित करते हैं जो ऊतक बनाती हैं। इसे सबसे पहले क्रिसोस्टोमो मार्टिनेज (Crisóstomo Martinez) के उत्कीर्णनों (engravings) में सटीक रूप से चित्रित किया गया था।[35]

मज्जा (Marrow)

अस्थि मज्जा (Bone marrow), जिसे लाल अस्थि मज्जा में मायलोइड ऊतक (myeloid tissue) के रूप में भी जाना जाता है, लगभग किसी भी ऐसी हड्डी में पाया जा सकता है जिसमें कैंसेलस ऊतक होता है। नवजात शिशुओं में, ऐसी सभी हड्डियां विशेष रूप से लाल मज्जा या हेमैटोपैएटिक मज्जा से भरी होती हैं, लेकिन जैसे-जैसे बच्चे की उम्र बढ़ती है, हेमैटोपैएटिक अंश की मात्रा कम हो जाती है और मज्जा एडिपोज़ ऊतक (marrow adipose tissue - MAT) नामक वसायुक्त/पीला अंश मात्रा में बढ़ जाता है। वयस्कों में, लाल मज्जा ज्यादातर फीमर, पसलियों, कशेरुकाओं और श्रोणि हड्डियों (pelvic bones) के अस्थि मज्जा में पाया जाता है।[36]

संवहनीय आपूर्ति (Vascular supply)

हड्डियों को कार्डियक आउटपुट (हृदय निकास) का लगभग 10% प्राप्त होता है।[37] रक्त एंडोस्टियम में प्रवेश करता है, मज्जा से होकर बहता है, और कॉर्टेक्स में छोटी वाहिकाओं के माध्यम से बाहर निकलता है।[37] मनुष्यों में, अस्थि मज्जा में रक्त ऑक्सीजन तनाव लगभग 6.6% होता है, जबकि धमनी रक्त में यह लगभग 12% और शिरा तथा केशिका (capillary) रक्त में 5% होता है।[37]

हिस्टोलॉजी और फिजियोलॉजी

हड्डी कई प्रकार की कोशिकाओं से बना एक चयापचय रूप से सक्रिय ऊतक है। इन कोशिकाओं में ऑस्टियोब्लास्ट (osteoblasts) शामिल हैं, जो अस्थि ऊतक के निर्माण और खनिजीकरण (mineralization) में शामिल होते हैं; ऑस्टियोसाइट्स (osteocytes); और ऑस्टियोक्लास्ट (osteoclasts), जो अस्थि ऊतक के पुन: अवशोषण में शामिल होते हैं। ऑस्टियोब्लास्ट और ऑस्टियोसाइट्स ऑस्टियोप्रोजेनिटर (osteoprogenitor) कोशिकाओं से उत्पन्न होते हैं, लेकिन ऑस्टियोक्लास्ट उन कोशिकाओं से उत्पन्न होते हैं जो मैक्रोफेज (macrophages) और मोनोसाइट्स (monocytes) बनाने के लिए विभेदित होती हैं।(Young, 2006, p. 189) हड्डी के मज्जा के भीतर हेमैटोपैएटिक स्टेम सेल (hematopoietic stem cells) भी होते हैं। ये कोशिकाएं श्वेत रक्त कोशिकाओं, लाल रक्त कोशिकाओं और प्लेटलेट सहित अन्य कोशिकाओं को जन्म देती हैं।(Young, 2006, p. 58)

ऑस्टियोब्लास्ट (Osteoblast)

ऑस्टियोब्लास्ट (Osteoblasts) एकल-केंद्रकीय (mononucleate) अस्थि-निर्माण करने वाली कोशिकाएं हैं। वे ऑस्टियन सीम की सतह पर स्थित होती हैं और प्रोटीन मिश्रण बनाती हैं जिसे ऑस्टियोइड (osteoid) कहा जाता है, जो खनिजीकृत होकर हड्डी बन जाता है।(Young, 2006, pp. 189–190) ऑस्टियोइड सीम एक नव-निर्मित कार्बनिक मैट्रिक्स का संकीर्ण क्षेत्र है, जो अभी तक खनिजीकृत नहीं हुआ है, और हड्डी की सतह पर स्थित होता है। ऑस्टियोइड मुख्य रूप से टाइप I कोलाजेन (collagen) से बना होता है। ऑस्टियोब्लास्ट हड्डी पर स्वयं कार्य करने के लिए प्रॉस्टाग्लैंडीन (prostaglandins) जैसे हार्मोन भी बनाते हैं। ऑस्टियोब्लास्ट वास्तव में अपने चारों ओर निर्माण करके नई हड्डी बनाता और उसकी मरम्मत करता है। सबसे पहले, ऑस्टियोब्लास्ट कोलाजेन फाइबर लगाता है। इन कोलाजेन फाइबर का उपयोग ऑस्टियोब्लास्ट के काम के लिए एक फ्रेमवर्क के रूप में किया जाता है। इसके बाद ऑस्टियोब्लास्ट कैल्शियम फॉस्फेट जमा करता है जो हाइड्रॉक्साइड और बाइकार्बोनेट आयनों द्वारा कठोर हो जाता है। ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा बनाई गई एकदम नई हड्डी को ऑस्टियोइड कहा जाता है।[38] एक बार जब ऑस्टियोब्लास्ट अपना काम पूरा कर लेता है तो कठोर होने पर वह वास्तव में हड्डी के अंदर फंस जाता है। जब ऑस्टियोब्लास्ट फंस जाता है, तो उसे ऑस्टियोसाइट के रूप में जाना जाने लगता है। अन्य ऑस्टियोब्लास्ट नई हड्डी के ऊपर रहते हैं और अंतर्निहित हड्डी की रक्षा के लिए उपयोग किए जाते हैं, इन्हें बोन लाइनिंग सेल्स (अस्थि आस्तर कोशिकाएं) के रूप में जाना जाता है।[39]

ऑस्टियोसाइट (Osteocyte)

ऑस्टियोसाइट्स (Osteocytes) मेसेनकाइमल मूल की कोशिकाएं हैं और ऑस्टियोब्लास्ट से उत्पन्न होती हैं जो माइग्रेट करके उस हड्डी मैट्रिक्स के भीतर फंस जाती हैं और उससे घिर जाती हैं जिसे उन्होंने खुद निर्मित किया था।(Young, 2006, p. 192) जिन स्थानों पर ऑस्टियोसाइट्स का कोशिका शरीर खनिजीकृत कोलाजेन टाइप I मैट्रिक्स के भीतर कब्जा करता है, उन्हें लैकुनाई (lacunae) कहा जाता है, जबकि ऑस्टियोसाइट कोशिका प्रक्रियाएं कैनालिकुली नामक चैनलों पर कब्जा करती हैं। ऑस्टियोसाइट्स की कई प्रक्रियाएं शायद संचार के उद्देश्यों के लिए ऑस्टियोब्लास्ट, ऑस्टियोक्लास्ट, बोन लाइनिंग कोशिकाओं और अन्य ऑस्टियोसाइट्स से मिलने के लिए बाहर तक पहुंचती हैं।[40] ऑस्टियोसाइट्स गैप जंक्शनों के माध्यम से हड्डी में अन्य ऑस्टियोसाइट्स के संपर्क में रहते हैं—युग्मित कोशिका प्रक्रियाएं जो कैनालिकुलर चैनलों से गुजरती हैं।

ऑस्टियोक्लास्ट (Osteoclast)

ऑस्टियोक्लास्ट (Osteoclasts) बहुत बड़ी बहुकेंद्रकीय (multinucleate) कोशिकाएं हैं जो हड्डी पुन: अवशोषण (bone resorption) की प्रक्रिया द्वारा हड्डियों को तोड़ने के लिए जिम्मेदार होती हैं। इसके बाद ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा नई हड्डी का निर्माण किया जाता है। ऑस्टियोक्लास्ट के पुन: अवशोषण और ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा निर्माण के माध्यम से हड्डी लगातार पुनर्रूपित (remodeled) होती रहती है।(Young, 2006, p. 189) ऑस्टियोक्लास्ट कई केंद्रकों (nuclei) वाली बड़ी कोशिकाएं होती हैं जो हाउशिप लैकुनाई (या रेसोप्शन पिट्स) नामक स्थानों पर हड्डी की सतह पर स्थित होती हैं। ये लैकुनाई आसपास के अस्थि ऊतक का परिणाम हैं जिसे पुन: अवशोषित कर लिया गया है।(Young, 2006, p. 190) चूंकि ऑस्टियोक्लास्ट मोनोसाइट स्टेम सेल वंशावली से प्राप्त होते हैं, इसलिए वे परिसंचारी मैक्रोफेज के समान फैगोसाइटिक-जैसी तंत्र से लैस होते हैं।(Young, 2006, p. 189) ऑस्टियोक्लास्ट परिपक्व होते हैं और/या अलग-अलग अस्थि सतहों पर माइग्रेट करते हैं। आगमन पर, सक्रिय एंजाइम, जैसे टार्ट्रेट-प्रतिरोधी एसिड फॉस्फेटase, खनिज सब्सट्रेट के खिलाफ स्रावित होते हैं।[41] ऑस्टियोक्लास्ट द्वारा हड्डी का पुन: अवशोषण कैल्शियम होमियोस्टैसिस (homeostasis) में भी भूमिका निभाता है।(Young, 2006, p. 190)

संरचना (Composition)

মূল নিবন্ধ: एक्स्ट्रासेल्युलर मैट्रिक्स

हड्डियों में एक खनिजीकृत कार्बनिक मैट्रिक्स में अंतर्निहित जीवित कोशिकाएं (ऑस्टियोब्लास्ट और ऑस्टियोसाइट्स) होती हैं। मानव हड्डी का प्राथमिक अकार्बनिक घटक हाइड्रॉक्सीएपाटाइट (hydroxyapatite) है, जो प्रमुख बोन मिनरल है, जिसका नाममात्र संगठन Ca10(PO4)6(OH)2 है।[42] इस मैट्रिक्स के कार्बनिक घटकों में मुख्य रूप से टाइप I कोलाजेन शामिल होता है—"कार्बनिक" का तात्पर्य मानव शरीर के परिणामस्वरूप उत्पादित सामग्रियों से है—और अकार्बनिक घटकों में, प्रमुख हाइड्रॉक्सीएपाटाइट चरण के साथ-साथ, लवण सहित कैल्शियम और फॉस्फेट के अन्य यौगिक शामिल हैं। हड्डी के अकोशिकीय घटक का लगभग 30% कार्बनिक पदार्थों से बनता है, जबकि द्रव्यमान का लगभग 70% अकार्बनिक चरण को जिम्मेदार ठहराया जाता है।(Hall, 2005, p. 981) कोलाजेन फाइबर हड्डी को उसकी तन्य शक्ति (tensile strength) देते हैं, और हाइड्रॉक्सीएपाटाइट के अंतःस्थापित क्रिस्टल हड्डी को उसकी संपीड़ित शक्ति (compressive strength) देते हैं। ये प्रभाव सहक्रियात्मक (synergistic) होते हैं।(Hall, 2005, p. 981) पोषण और बायोमिनरलाइजेशन के कारण समय के साथ मैट्रिक्स की सटीक संरचना में परिवर्तन हो सकता है, जिसमें कैल्शियम और फॉस्फेट का अनुपात 1.3 से 2.0 के बीच (प्रति वजन) भिन्न होता है, और मैग्नीशियम, सोडियम, पोटेशियम और कार्बोनेट जैसे ट्रेस खनिज भी पाए जा सकते हैं।(Hall, 2005, p. 981)

वुवन बनाम लैमेलर हड्डीटाइप I कोलाजेन कार्बनिक मैट्रिक्स का 90-95% हिस्सा बनाता है, जिसमें मैट्रिक्स का शेष हिस्सा हाइलूरोनिक एसिड और कोंड्रोइटिन सल्फेट जैसे प्रोटियोग्लाیکن से युक्त ग्राउंड सब्सटेंस नामक एक सजातीय तरल होता है,(Hall, 2005, p. 981) साथ ही ऑस्टियोकैल्सीन, ऑस्टियोपॉन्टिन या बोन सियालोप्रोटिन जैसे गैर-कोलाजेनियस प्रोटीन भी होते हैं। कोलाजेन दोहराई जाने वाली इकाइयों के स्ट्रैंड्स से बनता है, जो हड्डी को तन्य शक्ति देते हैं, और एक अतिव्यापी (overlapping) तरीके से व्यवस्थित होते हैं जो कतरनी तनाव (shear stress) को रोकता है। ग्राउंड सब्सटेंस का कार्य पूरी तरह से ज्ञात नहीं है।(Hall, 2005, p. 981) कोलाजेन की व्यवस्था के अनुसार सूक्ष्म रूप से दो प्रकार की हड्डियों की पहचान की जा सकती है: वुवन और लैमेलर।

  • वुवन हड्डी (जिसे फाइब्रस हड्डी के रूप में भी जाना जाता है), जो कोलाजेन फाइबर के एक अनियमित संगठन की विशेषता है और यांत्रिक रूप से कमज़ोर होती है।[43]
  • लैमेलर हड्डी, जिसमें शीट ("लैमेलै") में कोलाजेन का एक नियमित समानांतर संरेखण होता है और यह यांत्रिक रूप से मजबूत होती है।[32][43]

वुवन हड्डी तब उत्पन्न होती है जब ऑस्टियोब्लास्ट तेज़ी से ऑस्टियोइड का उत्पादन करते हैं, जो शुरू में सभी भ्रूण की हड्डियों में होता है, लेकिन बाद में अधिक लचीली लैमेलर हड्डी द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है। वयस्कों में, वुवन हड्डी फ्रैक्चर के बाद या पैगेट रोग में बनाई जाती है। वुवन हड्डी कमज़ोर होती है, जिसमें बेतरतीब ढंग से उन्मुख कोलाजेन फाइबर की एक छोटी संख्या होती है, लेकिन यह तेज़ी से बनती है; फाइब्रस मैट्रिक्स की इस उपस्थिति के कारण ही हड्डी को वुवन कहा जाता है। इसे जल्द ही लैमेलर हड्डी द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है, जो आसपास के ऊतक के लिए ऑस्टियोसाइट्स के बहुत कम अनुपात के साथ संकेन्द्रित (concentric) शीट में अत्यधिक संगठित होती है। लैमेलर हड्डी, जो तीसरी तिमाही के दौरान भ्रूण में मनुष्यों में अपनी पहली उपस्थिति दर्ज करती है,[44] मजबूत होती है और उसी परत में अन्य फाइबर के समानांतर कई कोलाजेन फाइबर से भरी होती है (इन समानांतर स्तंभों को ऑस्टियन कहा जाता है)। अनुप्रस्थ काट (cross-section) में, फाइबर वैकल्पिक परतों में विपरीत दिशाओं में चलते हैं, बहुत कुछ प्लाईवुड की तरह, हड्डी की मरोड़ (torsion) बलों का विरोध करने की क्षमता में सहायता करते हैं। फ्रैक्चर के बाद, वुवन हड्डी शुरू में बनती है और "बोंनी सब्स्टीट्यूशन" नामक प्रक्रिया के दौरान धीरे-धीरे लैमेलर हड्डी द्वारा प्रतिस्थापित की जाती है। वुवन हड्डी की तुलना में, लैमेलर हड्डी का निर्माण अधिक धीरे-धीरे होता है। कोलाजेन फाइबर का क्रमित जमाव ऑस्टियोइड के निर्माण को प्रति दिन लगभग 1 से 2 μm तक सीमित कर देता है। लैमेलर हड्डी को समानांतर या संकेंद्रित परतों में कोलाजेन फाइबर बिछाने के लिए अपेक्षाकृत सपाट सतह की भी आवश्यकता होती ਹੈ।[45]

जमाव (Deposition)

हड्डी का एक्स्ट्रासेल्युलर मैट्रिक्स ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा बिछाया जाता है, जो कोलाजेन और ग्राउंड सब्सटेंस दोनों का स्राव करते हैं। ये कोशिकाएं कोलाजेन अल्फा पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को संश्लेषित करती हैं और फिर कोलाजेन अणुओं का स्राव करती हैं। कोलाजेन अणु अपने पड़ोसियों के साथ जुड़ते हैं और कोलाजेन फाइब्रिल बनाने के लिए लाइसिल ऑक्सीडेज के माध्यम से क्रॉसलिंक करते हैं। इस चरण में, वे अभी तक खनिजीकृत नहीं हुए हैं, और अनखनिजीकृत कोलाजेन फाइब्रिल के इस क्षेत्र को "ऑस्टियोइड" कहा जाता है। कोलाजेन फाइब्रिल के चारों ओर और अंदर कैल्शियम और फॉस्फेट अंततः दिनों से हफ्तों के भीतर अवक्षेपित (precipitate) हो जाते हैं और फिर समग्र कार्बोनेट प्रतिस्थापित हाइड्रॉक्सीएपाटाइट अकार्बनिक चरण के साथ पूरी तरह से खनिजीकृत हड्डी बन जाते हैं।[46](Hall, 2005, p. 981)

हड्डी को खनिजीकृत करने के लिए, ऑस्टियोब्लास्ट क्षारीय फॉस्फेटेज (alkaline phosphatase) का स्राव करते हैं, जिनमें से कुछ पुटिकाओं (vesicles) द्वारा ले जाया जाता है। यह अवरोधक पाइरोफॉस्फेट को काटता है और साथ ही खनिजीकरण के लिए मुक्त फॉस्फेट आयन उत्पन्न करता है, जो कैल्शियम और फॉस्फेट जमाव के लिए फोकस के रूप में कार्य करता है। पुटिकाएं टूटने और क्रिस्टल के बढ़ने के लिए एक केंद्र के रूप में कार्य करके कुछ शुरुआती खनिजीकरण घटनाओं को शुरू कर सकती हैं। बोन मिनरल (अस्थि खनिज) ग्लोबुलर और प्लेट संरचनाओं से, और शुरू में अक्रिस्टलीय चरणों के माध्यम से बन सकता है।[47][48]

विकास (Development)

हड्डी के निर्माण को ओसिफिकेशन (ossification) कहा जाता है। विकास के भ्रूण चरण के दौरान यह दो प्रक्रियाओं द्वारा होता है: इंट्रामेम्ब्रेनस ओसिफिकेशन और एंडोकोंड्रियल ओसिफिकेशन।[49] इंट्रामेम्ब्रेनस ओसिफिकेशन में संयोजी ऊतक से हड्डी का निर्माण शामिल है जबकि एंडोकोंड्रियल ओसिफिकेशन में उपास्थि (cartilage) से हड्डी का निर्माण शामिल है।

इंट्रामेम्ब्रेनस ओसिफिकेशन मुख्य रूप से खोपड़ी की चपटी हड्डियों के गठन के दौरान होता है, बल्कि मैंडिबुल, मैक्सिला और क्लैविकल में भी होता है; हड्डी उपास्थि के बजाय मेसेनकाइम ऊतक जैसे संयोजी ऊतक से बनती है। इस प्रक्रिया में शामिल हैं: ओसिफिकेशन सेंटर का विकास, कैल्सीफिकेशन, ट्रैबिक्यूला का निर्माण और पेरीओस्टियम का विकास।

एंडोकोंड्रियल ओसिफिकेशन लंबी हड्डियों और शरीर की अधिकांश अन्य हड्डियों में होता है; इसमें उपास्थि से हड्डी का विकास शामिल है। इस प्रक्रिया में एक उपास्थि मॉडल का विकास, इसकी वृद्धि और विकास, प्राथमिक और द्वितीयक ओसिफिकेशन सेंटर का विकास, और आर्टिकुलर कार्टिलाज तथा एपीफिसियल प्लेट (epiphyseal plates) का निर्माण शामिल है।[50]

एंडोकोंड्रियल ओसिफिकेशन उपास्थि में "प्राथमिक ओसिफिकेशन सेंटर" नामक बिंदुओं से शुरू होता है। वे ज्यादातर भ्रूण के विकास के दौरान दिखाई देते हैं, हालांकि कुछ छोटी हड्डियां जन्म के बाद अपना प्राथमिक ओसिफिकेशन शुरू करती हैं। वे लंबी हड्डियों, छोटी हड्डियों और अनियमित हड्डियों के कुछ हिस्सों के डायफिसिस (diaphysis) के गठन के लिए जिम्मेदार होते हैं। द्वितीयक ओसिफिकेशन जन्म के बाद होता है और लंबी हड्डियों के एपीफिसिस (epiphyses) तथा अनियमित और चपटी हड्डियों के चरम छोर का निर्माण करता है। एक लंबी हड्डी का डायफिसिस और दोनों एपीफिसिस उपास्थि के एक बढ़ते क्षेत्र (एपीफिसियल प्लेट) द्वारा अलग होते हैं। कंकाल की परिपक्वता पर (18 से 25 वर्ष की आयु), सभी उपास्थि को हड्डी द्वारा बदल दिया जाता है, जिससे डायफिसिस और दोनों एपीफिसिस एक साथ जुड़ जाते हैं (एपीफिसियल क्लोजर)।[51] ऊपरी अंगों में, केवल लंबी हड्डियों के डायफिसिस और स्कैपुला (अंसफलक) ओसिफाइड होते हैं। एपीफिसिस, कार्पल हड्डियां, कोराकॉइड प्रक्रिया, स्कैपुला का मेडियल बॉर्डर और एक्रोमियन अभी भी कार्टिलाजिनस हैं।[52]

उपास्थि (cartilage) के अस्थि (bone) में रूपांतरण में निम्नलिखित चरण अपनाए जाते हैं:

  1. आरक्षित उपास्थि क्षेत्र (Zone of reserve cartilage)। मज्जा गुहा (marrow cavity) से सबसे दूर स्थित यह क्षेत्र, विशिष्ट ह्यालिन उपास्थि (hyaline cartilage) से बनता है जो अभी तक अस्थि में बदलने का कोई संकेत नहीं दिखाता है।[53]
  2. कोशिका प्रचुरोद्भवन क्षेत्र (Zone of cell proliferation)। मज्जा गुहा के थोड़ा करीब, चोंड्रोसाइट्स (chondrocytes) गुणा करते हैं और चपटी रिक्तिकाओं (lacunae) के अनुदैर्ध्य स्तंभों में खुद को व्यवस्थित करते हैं।[53]
  3. कोशिका अतिवृद्धि क्षेत्र (Zone of cell hypertrophy)। इसके बाद, चोंड्रोसाइट्स विभाजित होना बंद कर देते हैं और अतिवृद्धि (आकार में बड़े होना) शुरू कर देते हैं, ठीक वैसे ही जैसे वे भ्रूण के प्राथमिक अस्थिभवन केंद्र (primary ossification center) में करते हैं। रिक्तिकाओं के बीच मैट्रिक्स की दीवारें बहुत पतली हो जाती हैं।[53]
  4. कैल्सीफिकेशन क्षेत्र (Zone of calcification)। रिक्तिकाओं के स्तंभों के बीच मैट्रिक्स में खनिज जमा हो जाते हैं और उपास्थि को कैल्सीकृत (calcify) करते हैं। ये अस्थि के स्थायी खनिज निक्षेप नहीं हैं, बल्कि यह उपास्थि के लिए केवल एक अस्थायी समर्थन है जो अन्यथा बड़े हो चुकी रिक्तिकाओं के टूटने से जल्द ही कमजोर हो जाता।[53]
  5. अस्थि निक्षेप क्षेत्र (Zone of bone deposition)। प्रत्येक स्तंभ के भीतर, रिक्तिकाओं के बीच की दीवारें टूट जाती हैं और चोंड्रोसाइट्स मर जाते हैं। यह प्रत्येक स्तंभ को एक अनुदैर्ध्य चैनल में बदल देता है, जिस पर तुरंत मज्जा गुहा से रक्त वाहिकाओं और मज्जा का आक्रमण होता है। ओस्टियोब्लास्ट (Osteoblasts) इन चैनलों की दीवारों के साथ पंक्तिबद्ध हो जाते हैं और मैट्रिक्स के संकेंद्रित लैमेलै (concentric lamellae) जमा करना शुरू कर देते हैं, जबकि ओस्टियोक्लास्ट (osteoclasts) अस्थायी रूप से कैल्सीकृत उपास्थि को घोल देते हैं।[53]

युवावस्था में अस्थियों का विकास कंकाल तंत्र की भविष्य की जटिलताओं को रोकने में भूमिका निभाता है। बचपन और किशोरावस्था के दौरान नियमित व्यायाम अस्थि संरचना (bone architecture) को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है, जिससे अस्थियाँ अधिक लचीली बनती हैं और वयस्कता में फ्रैक्चर की संभावना कम होती है। शारीरिक गतिविधि, विशेष रूप से प्रतिरोध प्रशिक्षण (resistance training), अस्थि घनत्व और ताकत दोनों को बढ़ाकर अस्थियों के विकास को उत्तेजित करती है। अध्ययनों से प्रतिरोध प्रशिक्षण के अनुकूलन और अस्थि घनत्व के बीच एक सकारात्मक सहसंबंध पता चला है।[54] हालाँकि पोषण और औषधीय दृष्टिकोण भी अस्थि स्वास्थ्य में सुधार कर सकते हैं, लेकिन प्रतिरोध प्रशिक्षण से मिलने वाले मजबूती और संतुलन के अनुकूलन एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त लाभ हैं।[54] भार-वहन व्यायाम (Weight-bearing exercise) ओस्टियोब्लास्ट (अस्थि-निर्माण कोशिकाओं) के निर्माण में सहायता कर सकता है और अस्थि खनिज सामग्री (bone mineral content) को बढ़ाने में मदद कर सकता है। उच्च-प्रभाव वाले खेल (High-impact sports), जिनमें दिशा में त्वरित बदलाव, कूदना और दौड़ना शामिल है, युवाओं में अस्थि वृद्धि को उत्तेजित करने में विशेष रूप से प्रभावी होते हैं।[55] फुटबॉल, बास्केटबॉल और टेनिस जैसे खेलों ने किशोरों में अस्थि खनिज घनत्व के साथ-साथ अस्थि खनिज सामग्री पर भी सकारात्मक प्रभाव दिखाया है।[55] बचपन के वर्षों में शारीरिक गतिविधि में शामिल होना, विशेष रूप से इन उच्च-प्रभाव वाले ओस्टियोजेनिक खेलों में, वयस्कता में अस्थि खनिज घनत्व को सकारात्मक रूप से प्रभावित करने में मदद कर सकता है।[56] नियमित शारीरिक गतिविधि में भाग लेने वाले बच्चे और किशोर जीवन में बाद के समय के लिए अस्थि स्वास्थ्य की नींव रखेंगे, जिससे ऑस्टियोपोरोसिस जैसी अस्थि-संबंधित स्थितियों का जोखिम कम हो जाएगा।[56]

रीमॉडेलिंग (Remodeling)

মূল নিবন্ধ: Bone remodeling रीमॉडेलिंग के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में अस्थि का लगातार निर्माण और प्रतिस्थापन होता रहता है। अस्थि का यह चल रहा टर्नओवर रीशोषण (resorption) की एक प्रक्रिया है जिसके बाद आकार में थोड़े से बदलाव के साथ अस्थि का प्रतिस्थापन होता है। यह ओस्टियोब्लास्ट्स और ओस्टियोक्लास्ट्स के माध्यम से पूरा किया जाता है। कोशिकाएं विभिन्न संकेतों द्वारा उत्तेजित होती हैं, और सामूहिक रूप से इन्हें रीमॉडेलिंग यूनिट कहा जाता है। एक वयस्क के कंकाल द्रव्यमान का लगभग 10% हिस्सा हर साल रीमॉडेल किया जाता है।[57] रीमॉडेलिंग का उद्देश्य कैल्शियम होमियोस्टैसिस को विनियमित करना, रोजमर्रा के तनाव से होने वाली सूक्ष्म-क्षतिग्रस्त अस्थियों की मरम्मत करना, और विकास के दौरान कंकाल को आकार देना है।[58] बार-बार होने वाला तनाव, जैसे कि भार-वहन व्यायाम या अस्थि उपचार, अधिकतम तनाव के बिंदुओं पर अस्थि के मोटे होने का परिणाम बनता है (वोल्फ का नियम)। यह परिकल्पना की गई है कि यह अस्थि के पीजोइलेक्ट्रिक गुणों का परिणाम है, जो तनाव के तहत अस्थि को छोटे विद्युत विभव उत्पन्न करने का कारण बनते हैं।[59]

ओस्टियोब्लास्ट्स और ओस्टियोक्लास्ट्स की क्रिया को कई रासायनिक एंजाइमों द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो अस्थि रीमॉडेलिंग कोशिकाओं की गतिविधि को या तो बढ़ावा देते हैं या बाधित करते हैं, जिससे उस दर को नियंत्रित किया जाता है जिस पर अस्थि का निर्माण, विनाश या आकार में परिवर्तन होता है। कोशिकाएं एक-दूसरे की गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए पैराक्राइन सिग्नलिंग का भी उपयोग करती हैं।[21][60] उदाहरण के लिए, ओस्टियोक्लास्ट्स द्वारा अस्थि का रीशोषण करने की दर कैल्सीटोनिन और ऑस्टियोप्रोटेक्टेरिन द्वारा बाधित होती है। कैल्सीटोनिन, थायरॉयड ग्रंथि में पैराफॉलिक्युलर कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है, और ओस्टियोक्लास्ट गतिविधि को सीधे बाधित करने के लिए ओस्टियोक्लास्ट पर रिसेप्टर्स से जुड़ सकता है। ऑस्टियोप्रोटेक्टेरिन ओस्टियोब्लास्ट्स द्वारा स्रावित होता है और RANK-L से जुड़ने में सक्षम है, जिससे ओस्टियोक्लास्ट उत्तेजना बाधित होती है।[61]

ऑस्टियोइड के बढ़े हुए स्राव द्वारा और अस्थि ऊतक को तोड़ने की ओस्टियोक्लास्ट की क्षमता को inhibiting|बाधित करके अस्थि द्रव्यमान को बढ़ाने के लिए ओस्टियोब्लास्ट्स को भी उत्तेजित किया जा सकता है। ऑस्टियोइड के बढ़े हुए स्राव को पिट्यूटरी द्वारा ग्रोथ हार्मोन के स्राव, थायरॉयड हार्मोन और सेक्स हार्मोन (एस्ट्रोजन और एंड्रोजन) द्वारा उत्तेजित किया जाता है। ये हार्मोन ऑस्टियोप्रोटेक्टेरिन के बढ़े हुए स्राव को भी बढ़ावा देते हैं।[61] ओस्टियोब्लास्ट्स को कई साइटोकाइंस को स्रावित करने के लिए भी प्रेरित किया जा सकता है जो पूर्वज कोशिकाओं से ओस्टियोक्लास्ट गतिविधि और विभेदीकरण को उत्तेजित करके अस्थि के पुनरावशोषण (reabsorption) को बढ़ावा देते हैं। विटामिन डी, पैराथाइरॉइड हार्मोन और ओस्टियोसाइट्स से उत्तेजना ओस्टियोब्लास्ट्स को RANK-लिगैंड और इंटरलेकिन 6 का स्राव बढ़ाने के लिए प्रेरित करती है, जो साइटोकाइंस तब ओस्टियोक्लास्ट्स द्वारा अस्थि के बढ़े हुए पुनरावशोषण को उत्तेजित करते हैं। ये वही यौगिक ओस्टियोब्लास्ट्स द्वारा मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक के स्राव को भी बढ़ाते हैं, जो ओस्टियोक्लास्ट्स में पूर्वज कोशिकाओं के विभेदीकरण को बढ़ावा देता है, और ऑस्टियोप्रोटेक्टेरिन के स्राव को कम करता है।

आयतन (Volume)

अस्थि आयतन, अस्थि निर्माण और अस्थि पुनरावशोषण की दरों द्वारा निर्धारित होता है। कुछ विकास कारक (growth factors) ओस्टियोब्लास्ट गतिविधि को बढ़ाकर स्थानीय रूप से अस्थि निर्माण को बदलने का काम कर सकते हैं। अस्थि-व्युत्पन्न अनगिनत विकास कारकों को अलग किया गया है और अस्थि संवर्धन (bone cultures) के माध्यम से वर्गीकृत किया गया है। इन कारकों में इंसुलिन-जैसी ग्रोथ फैक्टर I और II, ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर-बीटा, फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर, प्लेटलेट-व्युत्पन्न ग्रोथ फैक्टर, और बोन मॉर्फोजेनिक प्रोटीन शामिल हैं।[62] साक्ष्य बताते हैं कि अस्थि कोशिकाएं अस्थि मैट्रिक्स में बाह्य कोशिकीय भंडारण (extracellular storage) के लिए विकास कारकों का उत्पादन करती हैं। अस्थि मैट्रिक्स से इन विकास कारकों की रिहाई से ओस्टियोब्लास्ट अग्रদূত (precursors) का प्रचुरोद्भवन हो सकता है। अनिवार्य रूप से, अस्थि विकास कारक स्थानीय अस्थि निर्माण के संभावित निर्धारकों के रूप में कार्य कर सकते हैं।[62] रजोनिवृत्ति के बाद के ऑस्टियोपोरोसिस में स्पंजी अस्थि आयतन (cancellous bone volume) कुल अस्थि निर्माण सतह और सतह पुनरावशोषण के प्रतिशत के बीच के संबंध द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।[63]

नैदानिक महत्व

আরও দেখুন: Bone disease संधिशोथ (arthritis), फ्रैक्चर, संक्रमण, ऑस्टियोपोरोसिस और ट्यूमर सहित कई बीमारियां अस्थि को प्रभावित कर सकती हैं। अस्थि से संबंधित स्थितियों का प्रबंधन विभिन्न डॉक्टरों द्वारा किया जा सकता है, जिसमें जोड़ों के लिए संधिशोथ विशेषज्ञ (rheumatologists), और ऑर्थोपेडिक सर्जन शामिल हैं, जो टूटी हुई अस्थियों को ठीक करने के लिए सर्जरी कर सकते हैं। अन्य डॉक्टर, जैसे कि पुन-प्राप्ति विशेषज्ञ (rehabilitation specialists) रिकवरी में शामिल हो सकते हैं, रेडियोलॉजिस्ट इमेजिंग पर मिलने वाले निष्कर्षों की व्याख्या करने में, और पैथोलॉजिस्ट बीमारी के कारण की जांच करने में शामिल हो सकते हैं, तथा पारिवारिक डॉक्टर ऑस्टियोपोरोसिस जैसी अस्थि रोग की जटिलताओं को रोकने में भूमिका निभा सकते हैं।

जब कोई डॉक्टर किसी मरीज को देखता है, तो उसका इतिहास और परीक्षा ली जाती है। इसके बाद अक्सर अस्थियों की इमेजिंग की जाती है, जिसे रेडियोग्राफी कहा जाता है। इसमें अल्ट्रासाउंड, एक्स-रे, सीटी स्कैन, एमआरआई स्कैन और कैंसर की जांच के लिए उपयोग की जाने वाली बोन स्कैन जैसी अन्य इमेजिंग शामिल हो सकती है।(Davidson, 2010, pp. 1059–1062) ऑटोइम्यून मार्करों के लिए रक्त परीक्षण जैसे अन्य परीक्षण किए जा सकते हैं, या साइनोवियल द्रव एस्पिरेट लिया जा सकता है।(Davidson, 2010, pp. 1059–1062)

फ्रैक्चर (Fractures)

মূল নিবন্ধ: Bone fracture सामान्य अस्थि में, फ्रैक्चर तब होते हैं जब कोई महत्वपूर्ण बल लगाया जाता है या लंबे समय तक दोहरावदार आघात होता है। फ्रैक्चर तब भी हो सकता है जब अस्थि कमजोर हो जाती है, जैसे कि ऑस्टियोपोरोसिस के साथ, या जब कोई संरचनात्मक समस्या होती है, जैसे कि जब अस्थि अत्यधिक रीमॉडेल होती है (पैगेट रोग) या कैंसर के विकास का स्थल होती है।(Davidson, 2010, p. 1068) सामान्य फ्रैक्चर में कलाई के फ्रैक्चर और कूल्हे के फ्रैक्चर शामिल हैं, जो ऑस्टियोपोरोसिस से जुड़े होते हैं; उच्च-ऊर्जा आघात और कैंसर से जुड़े कशेरुकी (vertebral) फ्रैक्चर; और लंबी अस्थियों के फ्रैक्चर। सभी फ्रैक्चर दर्दनाक नहीं होते हैं।(Davidson, 2010, p. 1068) जब गंभीर होते हैं, तो फ्रैक्चर के प्रकार और स्थान के आधार पर, जटिलताओं में फ्लैल चेस्ट, कंपार्टमेंट सिंड्रोम या वसा अंतःशल्यता (fat embolism) शामिल हो सकते हैं। यौगिक (कंपाउंड) फ्रैक्चर में त्वचा के माध्यम से अस्थि का वेधन (penetration) शामिल होता है। कुछ जटिल फ्रैक्चर का इलाज अस्थि ग्राफ्टिंग प्रक्रियाओं के उपयोग से किया जा सकता है जो गायब अस्थि भागों को प्रतिस्थापित करती हैं।

फ्रैक्चर और उनके अंतर्निहित कारणों की जांच एक्स-रे, सीटी स्कैन और एमआरआई द्वारा की जा सकती है।(Davidson, 2010, p. 1068) फ्रैक्चर का वर्णन उनके स्थान और आकार द्वारा किया जाता है, और फ्रैक्चर के स्थान के आधार पर कई वर्गीकरण प्रणालियाँ मौजूद हैं। बच्चों में एक सामान्य लंबी अस्थि का फ्रैक्चर साल्टर-हैरिस फ्रैक्चर है।[64] जब फ्रैक्चर का प्रबंधन किया जाता है, तो अक्सर दर्द से राहत दी जाती है, और फ्रैक्चर वाले क्षेत्र को अक्सर स्थिर (immobilised) कर दिया जाता है। यह अस्थि उपचार को बढ़ावा देने के लिए है। इसके अलावा, आंतरिक फिक्सेशन जैसे शल्य चिकित्सा उपायों का उपयोग किया जा सकता है। स्थिरीकरण के कारण, फ्रैक्चर वाले लोगों को अक्सर पुनर्वास (rehabilitation) से गुजरने की सलाह दी जाती है।(Davidson, 2010, p. 1068)

ट्यूमर (Tumors)

মূল নিবন্ধ: Bone tumor

ट्यूमर जो कई तरीकों से अस्थि को प्रभावित कर सकता है। सौम्य (benign) अस्थि ट्यूमर के उदाहरणों में ऑस्टिओमा, ऑस्टिओइड ऑस्टिओमा, ऑस्टियोकोंड्रोमा, ऑस्टियोब्लास्टोमा, एनकोंड्रोमा, अस्थि का विशाल-कोशिका ट्यूमर, और एन्यूरिज्मल बोन सिस्ट शामिल हैं।[65]

कैंसर (Cancer)

মূল নিবন্ধ: Bone metastases कैंसर अस्थि ऊतक में उत्पन्न हो सकता है, और अन्य कैंसरों के फैलने (मेटास्टेसिस) के लिए अस्थियाँ भी एक सामान्य स्थल हैं।(Davidson, 2010, p. 1125) अस्थि में उत्पन्न होने वाले कैंसरों को "प्राथमिक" कैंसर कहा जाता है, हालांकि ऐसे कैंसर दुर्लभ होते हैं।(Davidson, 2010, p. 1125) अस्थि के भीतर मेटास्टेसिस "माध्यमिक" कैंसर हैं, जिनमें सबसे आम स्तन कैंसर, फेफड़ों का कैंसर, प्रोस्टेट कैंसर, थायरॉयड कैंसर, और गुर्दे का कैंसर हैं।(Davidson, 2010, p. 1125) अस्थि को प्रभावित करने वाले माध्यमिक कैंसर या तो अस्थि को नष्ट कर सकते हैं (जिसे "लिटिक" कैंसर कहा जाता है) या अस्थि का निर्माण कर सकते हैं ("स्क्लेरोटिक" कैंसर)। अस्थि के अंदर अस्थि मज्जा (bone marrow) के कैंसर भी अस्थि ऊतक को प्रभावित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए ल्यूकेमिया और मल्टीपल माएलोमा। अस्थि शरीर के अन्य भागों में होने वाले कैंसर से भी प्रभावित हो सकती है। शरीर के अन्य भागों में कैंसर पैराथाइरॉइड हार्मोन या पैराथाइरॉइड हार्मोन-संबंधित पेप्टाइड जारी कर सकते हैं। यह अस्थि के पुनरावशोषण को बढ़ाता है, और अस्थि फ्रैक्चर का कारण बन सकता है।

कैंसर के परिणामस्वरूप नष्ट या परिवर्तित होने वाला अस्थि ऊतक विकृत, कमजोर और फ्रैक्चर के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। इससे रीढ़ की हड्डी का संपीड़न, मज्जा का विनाश जिसके परिणामस्वरूप नील पड़ना, रक्तस्राव और इम्यूनोसप्रेसशन हो सकता है, और यह अस्थि दर्द का एक कारण है। यदि कैंसर मेटास्टेटिक है, तो मूल कैंसर के स्थल के आधार पर अन्य लक्षण हो सकते हैं। कुछ अस्थि कैंसर महसूस भी किए जा सकते हैं।

अस्थि के कैंसर का प्रबंधन उनके प्रकार, उनकी कैंसर स्टेजिंग, पूर्वानुमान (prognosis), और वे कौन से लक्षण पैदा करते हैं, उसके अनुसार किया जाता है। अस्थि के कई प्राथमिक कैंसरों का इलाज रेडियोथेरेपी से किया जाता है। अस्थि मज्जा के कैंसर का इलाज कीमोथेरेपी से किया जा सकता है, और लक्षित चिकित्सा के अन्य रूपों जैसे इम्यूनोथेरेपी का उपयोग किया जा सकता है।(Davidson, 2010, p. 1032) पैलिएटिव केयर, जो किसी व्यक्ति के जीवन की गुणवत्ता को अधिकतम करने पर केंद्रित है, प्रबंधन में भूमिका निभा सकता है, खासकर यदि पांच साल के भीतर जीवित रहने की संभावना कम हो।[66]

मधुमेह (Diabetes)

टाइप 1 मधुमेह एक ऑटोइम्यून बीमारी है जिसमें शरीर इंसुलिन पैदा करने वाली अग्न्याशय की कोशिकाओं पर हमला करता है जिससे शरीर पर्याप्त इंसुलिन नहीं बना पाता है।[67] इसके विपरीत टाइप 2 मधुमेह में शरीर पर्याप्त इंसुलिन बनाता है, लेकिन समय के साथ इसके प्रति प्रतिरोधी हो जाता है।[67]

बच्चे टाइप 1 मधुमेह के मामलों का लगभग 85% हिस्सा बनाते हैं और अमेरिका में COVID-19 महामारी के पहले 24 महीनों के दौरान मामलों में औसतन 22% की वृद्धि हुई थी।[68] सभी श्रेणियों में किसी न किसी प्रकार के मधुमेह के विकास में निरंतर वृद्धि होने के साथ, इन आबादी में अस्थि विकास और अस्थि स्वास्थ्य पर पड़ने वाले स्वास्थ्य प्रभावों पर अभी भी शोध किया जा रहा है। अधिकांश साक्ष्य बताते हैं कि मधुमेह, चाहे टाइप 1 हो या टाइप 2, ओस्टियोब्लास्टिक गतिविधि को बाधित करता है[69] और वयस्कों व बच्चों दोनों में कम बीएमडी (BMD) और बीएमसी (BMC) दोनों का कारण बनता है। इन विकासात्मक पहलुओं के कमजोर होने से ऑस्टियोआर्थराइटिस, ऑस्टियोपोरोसिस, ओस्टियोपीनिया और फ्रैक्चर जैसी कई बीमारियों के विकसित होने का खतरा बढ़ जाता है।[70] इनमें से किसी भी बीमारी के विकसित होने को एथलेटिक वातावरण और दैनिक जीवन की गतिविधियों में प्रदर्शन करने की क्षमता में कमी के साथ सहसंबद्ध माना जाता है।

ऑस्टियोकैल्सीन या AGEs जैसे अणुओं को लक्षित करने वाली terapiओं पर ध्यान केंद्रित करने से अस्थि स्वास्थ्य में सुधार करने और मधुमेह की जटिलताओं को अधिक प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के नए तरीके मिल सकते हैं।[71]

अन्य दर्दनाक स्थितियां

ऑस्टियोपोरोसिस (Osteoporosis)

মূল নিবন্ধ: Osteoporosis

ऑस्टियोपोरोसिस अस्थि की एक बीमारी है जिसमें कम अस्थि खनिज घनत्व होता है, जिससे अस्थि फ्रैक्चर की संभावना बढ़ जाती है।(Davidson, 2010, pp. 1116–1121) विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा महिलाओं में ऑस्टियोपोरोसिस को आयु और लिंग-मिलान औसत के सापेक्ष, पीक अस्थि द्रव्यमान से 2.5 मानक विचलन नीचे के अस्थि खनिज घनत्व के रूप में परिभाषित किया गया है। इस घनत्व को ड्यूअल एनर्जी एक्स-रे एब्जॉर्प्टियोमेट्री (DEXA) का उपयोग करके मापा जाता है, जिसमें "स्थापित ऑस्टियोपोरोसिस" शब्द में भंगुरता फ्रैक्चर (fragility fracture) की उपस्थिति शामिल है।[78] ऑस्टियोपोरोसिस रजोनिवृत्ति के बाद महिलाओं में सबसे आम है, जब इसे "पोस्टमेनोपॉज़ल ऑस्टियोपोरोसिस" कहा जाता है, लेकिन यह विशेष हार्मोनल विकारों और अन्य जीर्ण (chronic) रोगों की उपस्थिति में या तंबाकू धूम्रपान और दवाओं (विशेष रूप से ग्लूकोकार्टिकोइड्स) के परिणामस्वरूप पुरुषों और प्रीमेनोपॉज़ल महिलाओं में विकसित हो सकता है।(Davidson, 2010, pp. 1116–1121) ऑस्टियोपोरोसिस के आमतौर पर तब तक कोई लक्षण नहीं होते जब तक कि फ्रैक्चर न हो जाए।(Davidson, 2010, pp. 1116–1121) इस कारण से, DEXA स्कैन अक्सर उन लोगों में किए जाते हैं जिनमें एक या अधिक जोखिम कारक होते हैं, जिन्होंने ऑस्टियोपोरोसिस विकसित कर लिया है और जिन्हें फ्रैक्चर का खतरा है।(Davidson, 2010, pp. 1116–1121)

ऑस्टियोपोरोसिस के लिए सबसे महत्वपूर्ण जोखिम कारकों में से एक उन्नत आयु है। ओस्टियोब्लास्टिक और ओस्टियोक्लास्टिक कोशिकाओं में ऑक्सीडेटिव DNA क्षति का संचय आयु से संबंधित ऑस्टियोपोरोसिस में एक प्रमुख कारक प्रतीत होता है।[79]

ऑस्टियोपोरोसिस के इलाज में धूम्रपान बंद करने, शराब की खपत कम करने, नियमित रूप से व्यायाम करने और स्वस्थ आहार लेने की सलाह शामिल है। कैल्शियम और ट्रेस मिनरल सप्लीमेंट्स की भी सलाह दी जा सकती है, जैसा कि विटामिन डी के लिए दी जाती है। जब दवा का उपयोग किया जाता है, तो इसमें बिफॉस्फोनेट्स, स्ट्रोंटियम रानेलैट, और हार्मोन रिप्लेसमेंट थेरेपी शामिल हो सकती है।[80]

हड्डियों का स्वास्थ्य

মূল নিবন্ধ: Bone health मजबूत और स्वस्थ हड्डियों के बिना, मनुष्यों में विभिन्न पुरानी (क्रोनिक) बीमारियों और फ्रैक्चर का खतरा अधिक होता है, और हड्डियों का स्वास्थ्य खराब होने पर दैनिक कार्य करना अधिक कठिन हो जाता है। ऐसा अनुमान है कि बचपन के दौरान आहार और व्यायाम वयस्क होने पर चरम अस्थि द्रव्यमान (पीक बोन मास) को लगभग 20–40% तक प्रभावित कर सकते हैं।[81] विकासात्मक समन्वय विकार (डेवलपमेंटल कोऑर्डिनेशन डिसऑर्डर) से पीड़ित बच्चों पर किए गए एक अध्ययन में पाया गया कि 13 सप्ताह की प्रशिक्षण अवधि से केवल टिबिया (शिनबोन) के कॉर्टिकल क्षेत्रों में अस्थि द्रव्यमान (बोन मास) में 4% और 5% तक की वृद्धि हुई।[82] अधिकांश लोगों के जीवन के दूसरे और तीसरे दशक के बीच चरम अस्थि द्रव्यमान (पीक बोन मास) होता है।[83] अध्ययनों से पता चला है कि भोजन के सेवन के माध्यम से बचपन में कैल्शियम के भंडार को बढ़ाने से वयस्कता में भी अस्थि-द्रव्यमान घनत्व (बोन-मास डेंसिटी) और समग्र स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण सुधार होता है।[84][85][86]

अस्थि विज्ञान (ऑस्टियोलॉजी)

हड्डियों और दांतों के अध्ययन को अस्थि विज्ञान (ऑस्टियोलॉजी) कहा जाता है। इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के कार्यों के लिए मानवविज्ञान (एंथ्रोपोलॉजी), पुरातत्व (आर्कियोलॉजी) और न्यायिक विज्ञान (फोरेंसिक साइंस) में बार-बार किया जाता है। इसमें उस व्यक्ति का लिंग, स्वास्थ्य, आयु, पूर्वज या चोट की स्थिति का निर्धारण करना शामिल हो सकता है जिससे हड्डियाँ प्राप्त हुई थीं।[87] इस प्रकार के अध्ययनों के लिए मांसयुक्त हड्डियों को तैयार करने में मैसेरेशन की प्रक्रिया शामिल हो सकती है।[88]

मानवविज्ञानी (एंथ्रोपologist) और पुरातत्वविद् (आर्कियोलॉजिस्ट) होमो सेपियंस और होमो निएंडरथैलेंसिस द्वारा बनाए गए हड्डी के औजारों का भी अध्ययन करते हैं।[89]

अन्य जानवर

মূল নিবন্ধ: Bird anatomy, Exoskeleton

पक्षियों के कंकाल बहुत हल्के होते हैं। उड़ान में सहायता के लिए उनकी हड्डियाँ स्तनधारियों की तुलना में छोटी और पतली होती हैं। स्तनधारियों में, चमगादड़ अस्थि घनत्व (बोन डेंसिटी) के मामले में पक्षियों के सबसे करीब आते हैं, जो यह सुझाव देता है कि छोटी घनी हड्डियाँ उड़ान के अनुकूल एक विकासवादी विशेषता (एडेप्टेशन) हैं। कई पक्षी हड्डियों में मज्जा (बोन मैरो) बहुत कम होती है क्योंकि वे खोखली होती हैं।[90] पक्षी की चोंच (बीक) मुख्य रूप से हड्डी से बनी होती है जो अधोहनु (मैंडिबल्स) के उभारों के रूप में होती है जो केराटिन से ढकी होती हैं।

कुछ हड्डियाँ, जो मुख्य रूप से अधस्त्वचीय ऊतकों (सबक्यूटेनियस टिशूज़) में अलग से बनती हैं, उनमें सिर के आवरण (जैसे सींगों का अस्थि मज्जा/कोर, एंटलर, ओसिकोन), ऑस्टियोडर्म, और ओस पेनिस/ओस क्लिटोरिस शामिल हैं।[91] किसी हिरण के एंटलर हड्डी से बने होते हैं जो मखमली आवरण (वेलवेट) झड़ने के बाद जानवर की त्वचा के बाहर हड्डी होने का एक असामान्य उदाहरण है।[92]

विलुप्त शिकारी मछली डंकलओस्टियस के जबड़ों के साथ कठोर, अनाच्छादित (एक्सपोज़्ड) हड्डी के नुकीले किनारे होते थे।[93][94]

मानव कंकाल में जो कॉर्टिकल हड्डी 80% होती है, उसका अनुपात अन्य जानवरों में बहुत कम हो सकता है, विशेष रूप से समुद्री स्तनधारियों और समुद्री कछुओं में, या विभिन्न मेसोज़ोइक समुद्री सरीसृपों जैसे इचथ्योसौर में,[95] और अन्य में।[96] यह अनुपात विकास क्रम (इवोल्यूशन) में तेजी से बदल सकता है; जलीय जीवन शैली में वापसी के शुरुआती चरणों में यह अक्सर बढ़ जाता है, जैसा कि शुरुआती व्हेल और पिनिपेड़ आदि में देखा जाता है। इसके बाद यह पेलैजिक टैक्सरा में घट जाता है, जो आमतौर पर स्पंजी (छिद्रयुक्त) हड्डी प्राप्त कर लेते हैं, लेकिन उथले पानी में रहने वाले जलीय टैक्सा बहुत मोटी, पैचीऑस्टोटिक,[97] ऑस्टियोस्क्लेरोटिक, या पैचीऑस्टियोस्क्लेरोटिक[98] हड्डियों को बनाए रख सकते हैं, विशेष रूप से यदि वे धीरे-धीरे चलते हैं, जैसे समुद्री गाय (सी-काउ)। कुछ मामलों में, स्पंजी (छिद्रयुक्त) हड्डी प्राप्त करने वाले समुद्री टैक्सा भी मोटी, सघन हड्डियों में वापस बदल सकते हैं यदि वे उथले पानी में, या अतिलवण (हाइपरसेलाइन) (सघन) पानी में रहने के अनुकूल हो जाते हैं।[99][100][101]

कई जानवर, विशेष रूप से शाकाहारी, अस्थि-भक्षण (ऑस्टियोफैजी) करते हैं—यानी हड्डियों को खाते हैं। यह अनुमानतः शरीर में कमी वाले फॉस्फेट की पूर्ति करने के लिए किया जाता है।

मनुष्यों को प्रभावित करने वाली कई अस्थि बीमारियाँ अन्य कशेरुकियों (वर्टीब्रेट्स) को भी प्रभावित करती हैं—इस विकार का एक उदाहरण कंकालीय फ्लोरोसिस है।

समाज और संस्कृति

वध किए गए पशुओं की हड्डियों के कई उपयोग होते हैं:

कुछ संस्कृतियों में किसी पर हड्डी का इशारा करना (पॉइंट द बोन), जैसे ऑस्ट्रेलियाई आदिवासी (ऑस्ट्रेलियन एबोरिजिन), बुरा शकुन माना जाता है, जैसे कि कुरडैइचा द्वारा।

इतिहास भर की विभिन्न संस्कृतियों ने कृत्रिम कपाल विकृति (आर्टिफिशियल क्रेनियल डिफॉर्मेशन) की प्रथा द्वारा एक शिशु के सिर को आकार देने की प्रथा को अपनाया है। चीन में एक व्यापक रूप से प्रचलित प्रथा पैर के सामान्य विकास को सीमित करने के लिए पैर बाँधना (फुट बाइंडिंग) की थी।

अतिरिक्त छवियां

  • अस्थि मज्जा में कोशिकाएं
    अस्थि मज्जा में कोशिकाएं
  • 100× आवर्धन पर हड्डी का स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप
    100× आवर्धन पर हड्डी का स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप
  • एक पशु की हड्डी की संरचना का विवरण
    एक पशु की हड्डी की संरचना का विवरण

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी लिंक

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Bone” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Bone यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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