Kemik genel olarak osteoblast ve osteosit adı verilen destek hücrelerinin, yeniden yapılanmadan sorumlu osteoklastların, mineral olmayan kollajen matrisin, kollajen dışı proteinlerden oluşmuş matrisin ve yapısında inorganik mineral tuzlar birikmiş osteoid yapının bileşiminden oluşmaktadır. Hayat boyu kemiklerimiz büyür ve yeniden şekillenme modellenme süreçlerini geçirir.
Osteoblast hücreleri ossifikasyon veya osteogenezis olarak adlandırılan yeniden kemik oluşumu sürecinde görev alır. Sağlıklı bir kemik oluşum süreci iki önemli süreç tarafından gerçekleştirilir. Bunlar; intramembranöz ve endokondral kemikleşme olarak tanımlanır.
1- İntramembranöz Süreç: Bu süreçte bağ doku kemiğin oluşum sürecine katılmaktadır. Metal levha veya vidalarla, stabilizasyon yöntemiyle gerçekleştirilen iyileşme süreci de intramembranöz kemikleşmeyi sağlamak için kullanılan klasik yöntemlerdir.
2- Endokondrol Süreç: Bu süreçte kıkırdak doku kemikleşme sürecine katılmaktadır. Femur, tibia, humerus ve radius gibi dokuların kemikleşme süreçleri endokronal kemikleşme süreciyle sağlanmaktadır. Halk arasında alçıya almak olarak bilinen işlemler bu sürecin başarılı olması için hareketsiz bir şekilde durmayı kolaylaştırmak içindir.
Kemikleşme sürecinde, ortamda serbest halde bulunan kalsiyum ve fosfat mineralleri, hidroksiapatit adı verilen kalsiyum-fosfat (Ca5(PO4)3(OH)) bileşiği oluştururlar. Bu kristalin yapılı apatitlerin görevi öncelikle kollajen matrisin içerisinde birikerek, kollajen ile birlikte kemiğe sertlik ve dayanıklılık kazandırmaktır. Bu süreçte bazı özel hücreler de tam kapasite çalışmaktadır. Bunlar:
1- Osteoprogenitör hücreler: Mezenşim kökenli hücrelerdir. Temel görevi kemik dokusunu oluşturmaktır. Morfolojik açıdan fibroblastik yapı sergilerler ve farklılaşarak osteoblast hücrelerine dönüşürler.
2- Osteoblastlar: Kübik morfolojiye sahip kemiği oluşturma potansiyeline sahip hücrelerdir ve kemik hücrelerinin %4-6’sını oluştururlar. Bu hücrelerin birden fazla görevi vardır. Kemik yapısında kollajen tip I liflerinin ve matris proteinlerinin salgılanması başta olmak üzere, kalsifiye olmamış osteoid dokunun oluşumu ve alkalen fosfataz enzimi salgılayarak kalsiyum minerallerinin matriste kalsiyum fosfat halinde çökelmesinden sorumludur. Matris kalsifiye olduktan sonra osteosit hücrelerine dönüşmeye başlarlar.
3- Osteositler: Tüm kemik hücrelerinin %90-95’i kadarını oluştururlar ve yaklaşık 25 yıl ömrü olan olgun hücrelerdir. Kalsifiye olmuş matris içerisinde yerleşmiş, metabolik olarak faaliyetleri azalmış osteoblastlardan farklılaşan ve artık bölünemeyen hücrelerdir. 25 yıllık ömürlerini tamamladıklarında ise etrafındaki matris bozulmaya başlar ve osteoklastlar tarafından bozunan bu matris rezorbe edilmektedir.
4- Osteoklastlar: Bozulmuş kemik matrisinin rezorbsiyonundan sorumlu hücrelerdir. Bu sebeple kemik yapımı sürecinde monositlerin birleşmesi sonucu ortaya çıkarlar ve yeniden modellenme süreci tamamlandığında ortadan kaybolurlar. Osteoklastlar, hematopoietik kök hücrelerden köken alarak gelişir. Çok çekirdekli, mitokondri ve vakuolce zengin, 100 büyüklüğünde hücrelerdir.
Ölmek üzere olan hücrelerin yok edilmesini takiben osteoblastların ortaya çıkarak yeniden inşa etmek üzere programlandıkları ve bu sayede kemik dokunun yeniden modellenmesi dinamik bir süreç olarak işlemeye devam eder. Böylece kırılan veya hasar gören kemik doku iyileşmiş olur.
