Periost, Endost ve Kemik İliği Boşluğu

Açılış

Yedi yaşında bir çocuk parktaki tırmanma demirinden düşer ve önkolunun ortasından iki kemiğini birden kırar. Kırık uçlar hafifçe açılanmıştır; ortopedist onları elle düzeltir, ama tam düz bir hizaya getiremez ve kolu alçıya alır. Aile, kolun eğri kalacağından endişe eder. Üç hafta sonraki kontrol grafisinde kırık hattının çevresinde, kemiğin dış yüzünü bir manşon gibi saran, bulut görünümlü yeni bir kemik kütlesi vardır. Ortopedist hafif açılanmanın çocuk büyüdükçe büyük ölçüde düzeleceğini, bu yaşta böyle bir hizalanmanın kabul edilebilir olduğunu söyler. Aynı kırık kırk yaşında bir yetişkinde olsaydı daha kesin bir hizalama, belki ameliyat gerekecekti. Yeni kemik birkaç haftada nereden gelmiştir ve neden kemiğin içinden değil, dışından büyümüş gibi görünür? Çocuğun kemiği neden yetişkininkinden bu kadar hızlı onarılır?

Kemiğin yüzeylerini hangi canlı zarlar kaplar ve bu zarlar ne iş görür? İki zar neden ters yönlerde çalışır? Ve kemikte duyarlı olan kısım hangisidir?

Bu derste ne olacak

Önce kemiğin neden iki ayrı canlı zara ihtiyaç duyduğunu kuracağız. Sonra dış zarın iki katmanını, tutunma ve üretim işlerini göreceğiz ve bu zarın nerede bulunmadığını soracağız. Ardından iç zarı ve iki zarın ters yönlerde çalışarak kemiği nasıl biçimlendirdiğini ele alacağız. Sonra ilik boşluğuna ve kemikte duyarlılığın nerede olduğuna bakacağız. Son olarak açılıştaki çocuğa dönüp kırığın nasıl onarıldığını göreceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

Neden iki zar

Ders 06-06'da kemiğin yüzeyden yenilendiğini gördük: kemiği eriten ve yeniden kuran hücreler kemiğin içine dağılmış hâlde değil, yüzeylerine yerleşmiş olarak çalışır. Bunun doğrudan bir sonucu vardır: kemiğin her yüzeyinde bu hücreleri barındıracak ve besleyecek canlı bir katman bulunmalıdır.

Bir uzun kemiğin iki yüzeyi vardır. Biri dışa, çevredeki kaslara ve bağlara bakar; öbürü içe, ilik boşluğuna ve süngerimsi ağın çubuklarına bakar. Periost dış yüzeyi, endost iç yüzeyi kaplar. Bu iki ad ezberlenecek bir çift değil, tek bir gerekliliğin iki ucudur: yenilenen bir malzemenin her yüzü canlı olmak zorundadır.

Periost: iki katman, iki iş

Periostun dış katmanı, stratum fibrosum, sık kolajen liflerinden oluşur; sert, dayanıklı ve az hücrelidir. İç katmanı, stratum osteogenicum, doğrudan kemiğe yaslanır ve kemik kuran hücrelere dönüşebilen öncü hücreleri barındırır.

İki katmana ayrılmasının sebebi, zarın birbiriyle çelişen iki iş görmesidir. Tendonlar ve bağlar kemiğe periost üzerinden tutunur. Kas her kasıldığında bu bağlantı çekilir; dayanıklı, lifli bir yapı gerekir. Periostun lifleri kemiğe, kemik dokusunun içine dalan kalın kolajen demetleriyle, fibrae perforantes, sıkıca çivilenir; bir tendonun çekişi böylece zarın üzerinden kemiğin kendisine aktarılır. Öte yandan yeni kemik üretmek hücre ister, ve hücre bakımından zengin bir katman lifli bir katman kadar dayanıklı olamaz. Tek bir katman ikisini birden yapamaz; dışta dayanıklılık, içte üretim olarak ikiye ayrılır.

Periost nerede yok

Periost kemiğin her yerini sarmaz. Eklem yüzlerinde bulunmaz; orayı eklem kıkırdağı, cartilago articularis, kaplar. Eklem yüzü komşu kemik üzerinde kayar ve yük aktarır; bu iş için düzgün ve kaygan olmalıdır. Lifli ve damarlı bir zar o yüzeyde hem kaymayı bozar hem de her adımda ezilirdi. Periost eklem kıkırdağının kenarında sona erer ve oradan eklem kapsülüne devam eder.

Bu yokluğun bir bedeli vardır. Periost yalnızca bir örtü değil, aynı zamanda yeni kemik hücrelerinin kaynağı ve kemiğin dış yüzeyine damar taşıyan bir yoldur. Bulunmadığı yerde bu destekler de yoktur. Eklem kıkırdağının kendisi damarsızdır ve hasar gördüğünde kendini çok sınırlı ölçüde onarabilir; bunun ayrıntısı eklemler ve kıkırdak üzerine derslerin konusu olacak.

Endost ve ters yönde çalışma

Endost, ilik boşluğunun duvarını, süngerimsi ağdaki her çubuğun yüzeyini ve kortikal kemiğin içinden geçen damar kanallarının iç yüzünü kaplar. Periosttan çok daha incedir; çoğu yerde tek ya da birkaç hücre kalınlığındadır. Ama kapladığı alan büyüktür, çünkü süngerimsi ağın yüzeyi büyüktür. Kemiğin yeniden yapılanmasının büyük bölümü bu iç yüzeylerde olur.

İki zarın kemiğin biçimi üzerindeki etkisini çocukluk boyunca uzayan ve kalınlaşan bir kemikte görmek kolaydır. Kemik genişlerken periostun altında, dış yüzeye yeni kemik katmanları eklenir; çap büyür. Aynı anda endost tarafında kemik yıkan hücreler iç yüzeyden kemik kaldırır; ilik boşluğu genişler. İki süreç birlikte işlediğinde kemik duvarı orantısız kalınlaşmadan kemiğin çapı büyür.

Bunun bir anlamı vardır. Ders 06-01'de eğilme direncinin malzemenin merkezden ne kadar uzakta durduğuna bağlı olduğunu görmüştük. Dıştan ekleyip içten almak, aynı miktarda malzemeyi merkezden daha uzağa taşımak demektir: ağırlık pek artmadan direnç artar. İki zar birbirine karşı çalışmaz; ters yönlerde çalışarak tek bir mekanik sonuç üretirler.

Yaşlılıkta bu denge bozulur. Endost tarafındaki yıkım sürer, periost tarafındaki ekleme ise yavaşlar. Kortikal duvar içeriden incelir, ilik boşluğu genişler. Kemiğin dış çapı pek değişmese bile duvar incelir ve kemik kırılgan hâle gelir.

İlik boşluğu

İlik boşluğu, Ders 06-01'de gördüğümüz gibi, eğilmede az iş yapan merkezin boşaltılmasıyla ortaya çıkar ve kemik iliğiyle dolar. Bu boşluğun hacmi sabit değildir; endostun iç yüzeyden ne kadar kemik kaldırdığına göre değişir. Çocukta bu ilik büyük ölçüde kırmızıdır ve kan yapar; yetişkinde uzun kemiklerin gövdesindeki ilik çoğunlukla yağdan oluşan sarı iliğe dönüşür. Sarı ilik de cansız bir dolgu değildir: ağır kan kaybı gibi durumlarda bir bölümü yeniden kan yapan kırmızı iliğe dönebilir.

Duyarlılık nerede

"Kemik ağrısı" denince akla kemiğin sert dokusu gelir, ama sinirlerin en yoğun olduğu yer periosttur. Periost, mekanik zorlanmayı ve gerilmeyi algılayan sinir uçları bakımından zengindir. Kaval kemiğinin ön yüzü gibi kemiğin hemen derinin altında durduğu bir yere gelen darbenin bu kadar keskin ağrı vermesi, darbenin arada yastık görevi görecek kas olmadan doğrudan periosta ulaşmasındandır. Kemiğin sert iç kısmında da damar kanallarıyla birlikte giren sinir lifleri vardır, ama keskin, yerini iyi gösteren ağrının kaynağı çoğunlukla zarın kendisidir.

Kırık kemik bu yüzden yalnızca kemik koptuğu için değil, periost yırtıldığı ve gerildiği için ağrır. Alçının ağrıyı hızla azaltması da kırık uçlarının hareketini durdurarak periostun tekrar tekrar gerilmesini önlemesindendir.

Klinik bağ: kırığı onaran zar

Açılıştaki çocuğa dönelim. Kemik kırıldığında kırık uçlarının arasına ve çevresine kan dolar ve bir pıhtı oluşur. Birkaç gün içinde bu bölgeye hücreler göç eder. Periostun iç katmanındaki öncü hücreler çoğalır ve kırık uçlarının çevresinde, kemiğin dışını bir manşon gibi saran yeni bir doku kurar: önce kıkırdak ve gevşek, düzensiz bir kemik, sonra giderek olgunlaşan kemik. Grafide kırığın çevresinde görülen bulut görünümlü gölge, bu dış kallustur. Endost tarafından da ilik boşluğunun içinde bir iç kallus gelişir. Kallus kırık uçlarını birbirine köprüler ve aylar içinde yeniden yapılanarak olgun kemiğe dönüşür.

Çocuğun periostu yetişkininkinden belirgin biçimde kalındır, gevşek tutunmuştur ve iç katmanı çok daha zengin ve etkindir. Bu yüzden çocuk kırıklarında kallus hızlı ve bol oluşur. Kalın periost kırıkta çoğu zaman bir yanından sağlam kalır; bu sağlam şerit, kırık uçlarının fazla kaymasını engelleyen ve düzeltme sırasında bir menteşe gibi kullanılan bir bağ işi görür.

Büyüyen bir kemik, kalan hafif açılanmayı da zamanla düzeltebilir. İçbükey tarafta periost altına yeni kemik eklenir, dışbükey tarafta kemik kaldırılır; kemik yıllar içinde yüke göre yeniden biçimlenir. Bu yeniden biçimlenme gücü yaşla azalır. Yetişkinde periost incedir, iç katmanı sakindir ve kallus daha yavaş oluşur; açılanmayı da büyüme düzeltmez. Ortopedistin yedi yaşındaki çocukla kırk yaşındaki yetişkine farklı hizalama ölçütleri uygulaması bu yüzdendir.

Aynı nedenle periostun korunması kırık cerrahisinde önemli bir ilkedir. Ameliyat sırasında periost kemikten geniş bir alanda sıyrılırsa, o bölgedeki kemik hem yeni hücre kaynağını hem de dış yüzünü besleyen damarların bir bölümünü kaybeder ve kaynama gecikebilir.

Kendin dene

Toparlayalım

• Kemik yüzeyden yenilendiği için her yüzeyinin canlı bir zarla kaplı olması gerekir; dışta periosteum, içte endosteum.
• Periostun dış stratum fibrosum'u tutunma için dayanıklı, iç stratum osteogenicum'u üretim için hücrelidir; tendonların çekişi fibrae perforantes ile kemiğe aktarılır.
• Periost eklem yüzlerinde yoktur; orayı kaygan cartilago articularis kaplar.
• Endost ilik boşluğunun duvarını, süngerimsi ağın yüzeylerini ve damar kanallarını kaplar.
• Periost dıştan ekler, endost içten alır; böylece aynı malzemeyle daha geniş çaplı, eğilmeye daha dirençli bir boru kurulur; yaşlılıkta dıştan ekleme yavaşlar ve duvar içeriden incelir.
• Cavitas medullaris'in hacmi endostun çalışmasına bağlıdır; sarı ilik gerektiğinde kırmızı iliğe dönebilir.
• Keskin kemik ağrısının kaynağı çoğunlukla sinirden zengin periosttur.
• Kırık onarımında periost dış kallusu, endost iç kallusu kurar; çocukta kalın ve etkin periost hızlı kaynamayı ve açılanmanın düzelmesini sağlar.

Bu derste periostun kemiğin dış yüzeyine damar taşıdığını söyledik ama kanın kemiğin kalın duvarına nasıl ulaştığını henüz kurmadık. Bir sonraki derste bu soruyu ele alacağız: kemik hem canlıdır hem de bir sıvının kendi başına yayılarak aşabileceğinden çok daha kalındır. Derinin üst katmanının bu soruna verdiği cevap ince kalmaktı; kemiğin bu cevabı veremeyeceğini, kanın kemiğe hangi yollardan girdiğini ve kortikal duvarın iki yönden nasıl beslendiğini göreceğiz. Kemik Kanlanmasının Genel İlkeleri.