Štruktúra a chemické zloženie kostí

Kosti zaujímajú v ľudskom tele presne definované miesto. Tak ako každý orgán, aj kosti sú zastúpené rôznymi typmi tkanív, medzi ktorými je hlavné miesto obsadené kostným tkanivom, ktoré je typom spojivového tkaniva.

Kosť (os) má zložitú štruktúru a chemické zloženie. V živom organizme obsahuje kosť dospelého človeka až 50 % vody, 28,15 % organických a 21,85 % anorganických látok. Anorganické látky sú zastúpené zlúčeninami vápnika, fosforu, horčíka a ďalších prvkov. Macerovaná kosť pozostáva z 1/3 organických látok, nazývaných „osseín“, a z 2/3 anorganických látok.

Pevnosť kosti je zabezpečená fyzikálno-chemickou jednotou anorganických a organických látok a vlastnosťami jej štruktúry. Prevaha organických látok zabezpečuje značnú elasticitu a pružnosť kosti. So zvyšujúcim sa podielom anorganických zlúčenín (v starobe, pri niektorých ochoreniach) sa kosť stáva krehkou a lámavou. Pomer anorganických látok v zložení kosti sa u rôznych ľudí líši. Aj u tej istej osoby sa mení počas celého života, závisí od nutričných charakteristík, profesionálnej činnosti, dedičnosti, podmienok prostredia atď.

Väčšina kostí u dospelých pozostáva z lamelárneho kostného tkaniva. Tvorí kompaktnú a hubovitú hmotu, ktorej rozloženie závisí od funkčného zaťaženia kosti.

Kompaktná hmota (substantia compacta) kosti tvorí diafýzy tubulárnych kostí, zvonku pokrýva ich epifýzy vo forme tenkej platničky, ako aj špongiovité a ploché kosti postavené z špongiovitej hmoty. Kompaktná hmota kosti je preniknutá tenkými kanálikmi, v ktorých prechádzajú cievy a nervové vlákna. Niektoré kanáliky sú umiestnené prevažne rovnobežne s povrchom kosti (centrálne alebo Haversove kanáliky), iné sa otvárajú na povrchu kosti ako výživné otvory (foramina nutricia), ktorými prenikajú tepny a nervy do hrúbky kosti a vychádzajú žily.

Steny centrálnych (Haversových) kanálikov (canales centrales) sú tvorené sústrednými platničkami s hrúbkou 4-15 µm, ktoré sú akoby do seba vložené. Okolo jedného kanálika sa nachádza 4 až 20 takýchto kostných platničiek. Centrálny kanálik spolu s platničkami, ktoré ho obklopujú, sa nazýva osteón (Haversov systém). Osteón je štrukturálna a funkčná jednotka kompaktnej hmoty kosti. Priestory medzi osteónmi sú vyplnené interkalovanými platničkami. Vonkajšiu vrstvu kompaktnej hmoty tvoria vonkajšie obklopujúce platničky, ktoré sú produktom kostotvornej funkcie periostu. Vnútornú vrstvu, ohraničujúcu dutinu kostnej drene, predstavujú vnútorné obklopujúce platničky, tvorené z osteogénnych buniek endostu.

Špongiovitá (trabekulárna) látka kosti (substantia spongiosa) pripomína špongiu, ktorá je tvorená kostnými platničkami (nosníkmi) s bunkami medzi nimi. Umiestnenie a veľkosť kostných nosníkov sú určené zaťažením, ktoré kosť zažíva vo forme napätia a stlačenia. Čiary zodpovedajúce orientácii kostných nosníkov sa nazývajú krivky kompresie a napätia. Umiestnenie kostných nosníkov pod uhlom k sebe pomáha rovnomerne prenášať tlak (svalovú trakciu) na kosť. Táto konštrukcia dodáva kosti pevnosť s najmenšou spotrebou kostnej hmoty.

Celá kosť, okrem kĺbových plôch, je pokrytá membránou spojivového tkaniva - periosteom. Periost je pevne zrastený s kosťou vďaka prenikavým (Sharpeiho) vláknam spojivového tkaniva, ktoré prenikajú hlboko do kosti. Periost má dve vrstvy. Vonkajšia vláknitá vrstva je tvorená kolagénovými vláknami, ktoré dodávajú periosteu osobitnú pevnosť. Prechádzajú ňou cievy a nervy. Vnútorná vrstva je rastová, kambiálna vrstva. Priamo susedí s vonkajším povrchom kosti, obsahuje osteogénne bunky, vďaka ktorým kosť rastie do hrúbky a regeneruje sa po poranení. Periost teda plní nielen ochranné a trofické, ale aj kostotvorné funkcie.

Zvnútra, zo strany dutín kostnej drene, je kosť pokrytá endosteom. Endost (endost) vo forme tenkej platničky tesne prilieha k vnútornému povrchu kosti a plní aj osteogénnu funkciu.

Kosti sa vyznačujú výraznou plasticitou. Ľahko sa obnovujú pod vplyvom tréningu, fyzickej aktivity, čo sa prejavuje zvýšením alebo znížením počtu osteónov, zmenou hrúbky kostných platničiek z kompaktných a hubovitých látok. Pre optimálny vývoj kostí je vhodnejšia mierna pravidelná fyzická aktivita. Sedavý spôsob života, nízke zaťaženie prispievajú k oslabeniu a rednutiu kosti. Kosť nadobúda štruktúru s veľkými bunkami a dokonca sa čiastočne rozpúšťa (resorpcia kostí, osteoporóza). Na zvláštnosť štruktúry kostí ovplyvňuje aj povolanie. Okrem faktorov prostredia zohrávajú významnú úlohu aj dedičné a sexuálne faktory.

Plasticita kostného tkaniva a jeho aktívna reštrukturalizácia sú spôsobené tvorbou nových kostných buniek a medzibunkovej hmoty na pozadí deštrukcie (resorpcie) existujúceho kostného tkaniva. Resorpcia je zabezpečená aktivitou osteoklastov. Namiesto zničenej kosti sa tvoria nové kostné trámy a nové osteóny.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]