סיקור מקיף

לחשוב מחוץ לשלד

מדעני מכון ויצמן הראו כי קולטני חישה מכניים המצויים בשרירים (מערכת הפרופריוספציה) שומרים על התפקוד והמבנה של מערכת השלד ומסייעים באיחוי שברים

אילוסטרציה: pixabay.
אילוסטרציה: pixabay.

כיצד עצמות מגיעות ליעדן – כלומר “יודעות”, בתהליך הגדילה, באיזו מידה עליהן להתארך ולהתחזק? חִשבו על הסיטואציה הבאה: נקלעתם לעיר זרה, ואתם מחפשים אחר כתובת. כדי להגיע ליעד, תוכלו להסתייע במפה, לבקש הכוונה מעובר אורַח, או להפעיל אפליקציית ניווט דוגמת Waze שתדריך אתכם במסע. אם התמזל מזלכם, אולי תיתקלו בתושב המקום שנוסע לאותו הכיוון, ותוכלו להתרווח במושבכם ולהניח לו להוביל אתכם ליעד בבטחה. אבל האם גם תאי עצם מנווטים באמצעות מפה גנטית מפורטת, או לפי הוראות ניווט מהמערכת ההורמונלית? ואולי בכלל הם “מאפשרים” לנהג אחר להוביל אותם בהתאם לפיתולי הדרך ומהמורותיה ללא תוכנית מוכנה מראש? שני מחקרים חדשים של מדעני מכון ויצמן למדע שופכים אור על התפקיד המשמעותי של השרירים בהכוונת מערכת השלד, בשמירה על המבנה שלה, ובהבאתה ליעדיה בשלום.

כעת עִצמו עיניים ונסו לגעת באף באמצעות האצבע המורה. רובנו מסוגלים לבצע תנועה זו בדיוק רב, אבל איך אנחנו יודעים לאתר את האף במרחב ללא חוש הראייה? ואיך אנו מצליחים לעקוב אחר מיקום הזרוע תוך כדי תנועה? תחושת המיקום שלנו במרחב נקראת פרופריוספציה (מהמילה הלטינית proprius – “שייך לי”) ויש המכנים אותה גם “החוש השישי”. בניגוד לחמשת החושים האחרים, החוש השישי אינו מופנה החוצה, אלא פנימה בלבד. זו חישה עצמית של תנוחת איברי גופנו ותנועתם. השרירים הם סוכן מרכזי של החוש השישי באמצעות שני קולטני חישה מכניים: כישור השריר (muscle spindle) – איברון המצוי בשרירים ומגיב לשינויים באורכם, ואיברון הגיד של שם גולג’י (Golgi tendon organ) – הממוקם באיזור החיבור בין השרירים לגידים, ומגיב למידת הכיווץ של השרירים. אבל כיצד משפיעים המתיחה והאורך של השריר על מערכת השלד ומנווטים אותה?

בכל ספר לימוד יהיה כתוב שהשרירים אחראים על התזוזה, והשלד אחראי על המבנה. אבל פה יש היפוך תפקידים, והשריר בעצם אחראי למבנה של העצם. זה שובר מוסכמות”

מימין: ד"ר רונן בלכר ופרופ' אלעזר זלצר. שיתוף פעולה בין אורתופד מנתח לביולוג התפתחותי. באדיבות מגזין מכון ויצמן.
מימין: ד”ר רונן בלכר ופרופ’ אלעזר זלצר. שיתוף פעולה בין אורתופד מנתח לביולוג התפתחותי. באדיבות מגזין מכון ויצמן.

לפני מספר שנים גילו מדענים במעבדה של פרופ’ אלעזר זלצר, מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון, כי עצמות שבורות “יודעות” להתיישר במהירות, גם ללא התערבות רפואית וקיבוע באמצעות גבס. את המחקר הוביל ד”ר רונן בלכר, אורתופד ביחידה לניתוחי עמוד שדרה במרכז הרפואי אסף הרופא, שהצטרף ללימודי דוקטורט במכון במסגרת שיתוף פעולה בין בית החולים למעבדה של פרופ’ זלצר. ממצא זה היה מפתיע, שכן ההנחה הרווחת הייתה שעצמות שבורות מתחברות בזווית, ורק לאחר מכן מתעצבות מחדש בתהליך הקרוי “מידול מחדש של העצם”: עצם חדשה גדלה ומחליפה את העצם הישנה. החוקרים הבינו כבר אז, שהיכולת של העצם להתיישר קשורה לפעילות השרירים: לאחר שהזריקו בוטוקס לעכברים ושיתקו את שריריהם, העצמות השבורות אמנם התאחו, אך בזווית. במחקר הנוכחי, שהתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Cell Reports, הראו החוקרים כי בעכברים מהונדסים גנטית שניטרלו בהם את אחד הגנים האחראים על פעילות קולטני החישה בשרירים –Runx3 או Egr3 – העצמות השבורות לא התיישרו. ממצאים אלה חושפים את התפקיד של “החוש השישי” בתיפקוד מערכת השלד ובאיחוי מוצלח של שברים.

עד כאן תאמו הממצאים את השערות המחקר. עם זאת, בעכברים ללא קולטני חישה בשרירים התגלתה בעיה שלא נחזתה מראש. הודות למבט הרפואי של ד”ר בלכר, וליכולת שלו לפענח תצלומי רנטגן, הבחינו החוקרים כי בעכברים התפתחה בעיה דמויית עקֶמֶת נעורים: עמוד השדרה שלהם התעקם ללא סיבה ידועה או חריגות בשלד, כפי שקורה ברוב מקרי העקמת בבני אדם. ממצאים אלה, שהתפרסמו באחרונהבכתב-העת המדעי Developmental Cell, מצביעים לראשונה על כך, שהפרופריוספציה מעורבת גם בשמירה על מנח נכון של עמוד השדרה. גישה זו מהווה חידוש משמעותי בהתייחסות לעקמת, שבמשך זמן רב נחשבה למחלה של עצמות. במסגרת מחקר זה שיתפו החוקרים פעולה עם המעבדה של פרופ’ יורם גרונר, אשר חוקרת כבר שנים את משפחת הגנים Runx, ואת השפעתה על המערכת הפרופריוצפטיבית.

איחוי עצמות טבעי (A) ובהיעדר מלא (b) או חלקי (a) של קולטני חישה מכניים. באדיבות מגזין מכון ויצמן.
איחוי עצמות טבעי (A) ובהיעדר מלא (b) או חלקי (a) של קולטני חישה מכניים. באדיבות מגזין מכון ויצמן.

“בכל ספר לימוד יהיה כתוב שהשרירים אחראים על התזוזה, והשלד אחראי על המבנה. אבל פה יש היפוך תפקידים, והשריר בעצם אחראי למבנה של העצם. זה שובר מוסכמות”, מסביר פרופ’ זלצר את חשיבות המחקרים. “המשמעות היא, שחלק גדול מהמידע הנחוץ ליצירת השלד, ולשמירה עליו, לא נמצא בשלד עצמו, אלא באינטראקציה עם רקמות אחרות. אם יש שריר שמחובר לשלד והוא מושך, מעצם היותו שריר, העצם מגיבה ומייצרת מבנה שמתאים לעמוד מול השריר. אם העצם יודעת ‘להאזין’ לשריר, הרי שברגע שהשריר מפעיל עליה כוח, היא תדע כיצד לנהוג. אני לא יודע לומר כמה מזה מקודד גנטית וכמה נשלט מכאנית, אבל לצד המכאני יש השפעה גדולה מאוד”.

מלבד החשיבות של הפרופריוספציה בפעולה תקינה של השלד, מסר נוסף שעשוי להתחדד בעקבות המחקר של פרופ’ זלצר הוא החשיבות של חשיבה הוליסטית ובין-תחומית. כשם שהתשובות לשאלות לגבי מערכת השלד אינן נמצאות בהכרח בשלד עצמו, כך גם המפתחות למחקר מוצלח אינם נמצאים בהכרח אצל המדענים באופן בלעדי. אומר פרופ’ זלצר: “אני ביולוג התפתחותי, ואני מבין מאוד טוב איך השלד נוצר, אבל אין לי הבנה ביחס למחלות ולפתולוגיות שרופאים רואים בבתי חולים. ולא רק זה – לרופאים יש נקודת הסתכלות שונה. חוקרים רגילים להתמקד בשאלות ספציפיות ולעבוד מסודר: יש אנשים שחוקרים שלד, יש אנשים שחוקרים שרירים, יש אנשים שחוקרים גידים, וכן הלאה. אבל יש הרבה פחות אנשים שחוקרים את המערכת – וזה גם הרבה יותר מסובך. אצל רופאים, לעומת זאת, ההסתכלות בדרך כלל רחבה הרבה יותר”.

מנח תקין של עמוד השדרה (משמאל) והתפתחות עקמת בעקבות היעדר מלא (מימין) או חלקי (במרכז) של קולטני חישה מכניים. באדיבות מגזין מכון ויצמן.
מנח תקין של עמוד השדרה (משמאל) והתפתחות עקמת בעקבות היעדר מלא (מימין) או חלקי (במרכז) של קולטני חישה מכניים. באדיבות מגזין מכון ויצמן.

#מספרי_מדע

עקמת בעמוד השדרה מתגלה לרוב בגיל ההתבגרות ללא סיבה ידועה ושכיחותה באוכלוסייה היא של כ-3%. השכיחות של מקרי עקמת קשים (זווית של יותר מ-40 מעלות) בקרב נשים גבוהה בהרבה מאשר בקרב גברים.

5 תגובות

  1. תודה על המחקר, ממצאים מרגשים ביותר. שאלתי היא: כאשר עצם נשברת נהוג לגבס אותה, דבר שמונע את הפעלת השרירים הקשורים וכפועל נלווה גם את כישורי השריר וה GTOs. על אף שזה נשמע הפיתרון המתבקש (גבס), אני תוהה האם זה עלול “לפגוע” בסופו של דבר באיחוי ההולם כתוצאה מכך מנקודת המבט המכניסטית של הגוף? או, לחלופין, האם השימוש בגבס למעשה מייתר את תפקיד המכנורצפטורים הללו בהקשר הזה?

  2. מיכל
    זה כבר יותר רציני 🙂 לא ראיתי שהוא מדבר על מהפכה, אלא על הרחבה של דברים קיימים – אבל אני לא מבין בתחום הזה, ואולי את צודקת.

  3. פיספסתי להעביר את המסר. לצערי, כתבתי את האתר כלאחר יד והתייחסתי יותר לתוכן שאני כתבתי. אבקש ממך להסתכל באתר של דר גימברטו ולראות במו עיניך את הרקמה עליה אני מדברת , כמו כן ממליצה על ספרו
    החלוצי בנושא Architecture of human living fascia, אני לא יכולה להדגיש יותר כמה הידע הזה משנה את התפיסה של האנטומיה, התנועה, טיפול, אבחון של גוף האדם . זה לא איזה נושא טרנדי , מדובר בשינוי תפיסה שיקח זמן לעכל בכל הרמות. אנא קח את הזמן לראות במו עיניך את פריצת הדרך של דר גימברטו.

  4. מיכל לנסקרט
    ניכנסתי לקישור שהפנית אליו, והאתר נשמע לי מאד לא אמין. האיש מדבר שם על “מדיניות” המשרד לא לחלק מידע רפואי אלא במיקרי חרום. זה לא עובד ככה 🙂 יש חוקים נוקשים שמגדירים בדיוק מה זה מידע רפואי, למי מותר להחזיק בו, ואיך, ולמי מותר להעביר אותו, איך ומתי.
    מאידך, הוא מדבר על ה-FDA, בהקשר שלא מעניין את ה-FDA…הוא כותב:
    The products are not intended to diagnose, treat, cure or prevent disease.
    ואחרי זה:
    If you believe you have a medical condition or problem contact your health care provider.

    יש לי שאלה שאין עליה תשובה בקישור: האם האיש MD? משום מה לא מצויין שם…

    תודה 🙂

  5. תודה על המחקר המעניין. אשמח להעלות את הנושאים אשר שינו את תפיסת עולמי בשנים האחרונות. וקשורים קשר הדוק לנושא המחקר. הכוונה למערכת הפאשיה והביוטנסגריטי. במטרה כנה ליצור שיח ולרפא נתק הקיים בין מקצועות המדע, הרפואה והעבודה היומיומית במגע עם אנשים וכן חקירה אינסופית של הגוף ותנועתו. כפיזיותרפיסטית וכחוקרת (עצמאית(: את נושא הפאשיה והתנועה למדתי אנטומיה שונה ממה שלימדוני בבית הספר. למשל, למדתי כי המכנורצפטורים והפרופריוצפטורים נמצאים ברקמת הפאשיה (ופה אני מתייחסת לרקמה זו כמערכת הוליסטית תלת מימדית) ולא ברקמת השריר. כך שפעילות שרירית מועברת לפאשיה העוטפת את השרירים ומאחר וזוהי מערכת הוליסטית לחלוטין מבחינה אנטומית, הגירוי המכני מועבר הרבה מעבר לשריר יחיד או קבוצת שרירים. התפיסה של גופנו כמבנה ביוטנסגריטי רק מחזקת את יכולת הגוף לרפא שברים, מאחר וכל המערכת ההוליסטית מגיבה לשינוי במתח במטרה להשיב לאיזון. בעבודתי ראיתי אינספור שברים המתאחים ללא כל טיפול ורק כאשר הבנתי על בשרי את האנטומיה כמבנה שלם המבוסס על כוחות מתיחה, הבנתי כיצד זה אפשרי ללכת על אגן שבור, חוליות שבורות או להניע זרוע שבורה. זה רק קצה הקרחון מהדברים שלמדתי. אשמח לשמוע מדוע עולם האקדמיה ממדר את הרעיונות החדשים הללו על אף המחקרים הקיימים, מדוע אין שינוי דרסטי באופן בו לומדים אנטומיה בימינו? כיצד אתם מתייחסים תפיסות הללו? תודה וברכה לחוקרים. באתר המצורף ישנה התייחסות לנושא הפאשיה והמערכת הפרופריוצפטיבית, ומחקרים בנושא.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.