Struktura a chemické složení kostí

Kosti zaujímají v lidském těle přesně definované místo. Stejně jako každý orgán jsou kosti reprezentovány různými typy tkání, z nichž hlavní místo zaujímá kostní tkáň, což je typ pojivové tkáně.

Kost (os) má složitou strukturu a chemické složení. V živém organismu obsahuje kost dospělého člověka až 50 % vody, 28,15 % organických a 21,85 % anorganických látek. Anorganické látky jsou zastoupeny sloučeninami vápníku, fosforu, hořčíku a dalších prvků. Macerovaná kost se skládá z 1/3 z organických látek, nazývaných „ossein“, a ze 2/3 z anorganických látek.

Pevnost kosti je zajištěna fyzikálně-chemickou jednotou anorganických a organických látek a vlastnostmi její struktury. Převaha organických látek zajišťuje značnou elasticitu a pružnost kosti. Se zvyšujícím se podílem anorganických sloučenin (ve stáří, při některých onemocněních) se kost stává křehkou a lomnou. Poměr anorganických látek ve složení kosti se u různých lidí liší. I u téže osoby se mění v průběhu života, závisí na nutričních vlastnostech, profesní činnosti, dědičnosti, podmínkách prostředí atd.

Většina kostí u dospělých se skládá z lamelární kostní tkáně. Ta tvoří kompaktní a houbovitou hmotu, jejíž rozložení závisí na funkčním zatížení kosti.

Kompaktní hmota (substantia compacta) kosti tvoří diafýzy tubulárních kostí, zvenčí pokrývá jejich epifýzy ve formě tenké destičky, stejně jako houbovité a ploché kosti postavené z houbovité hmoty. Kompaktní hmota kosti je prostoupena tenkými kanálky, kterými procházejí cévy a nervová vlákna. Některé kanálky jsou umístěny převážně rovnoběžně s povrchem kosti (centrální neboli Haversovy kanálky), jiné se otevírají na povrchu kosti jako nutriční otvory (foramina nutricia), kterými do tloušťky kosti pronikají tepny a nervy a vycházejí žíly.

Stěny centrálních (Haversových) kanálků (canales centrales) jsou tvořeny soustřednými destičkami o tloušťce 4-15 µm, jakoby do sebe vloženými. Kolem jednoho kanálku se nachází 4 až 20 takových kostních destiček. Centrální kanálek spolu s destičkami, které ho obklopují, se nazývá osteon (Haversův systém). Osteon je strukturní a funkční jednotka kompaktní hmoty kosti. Prostory mezi osteony jsou vyplněny interkalovanými destičkami. Vnější vrstvu kompaktní hmoty tvoří vnější obklopující destičky, které jsou produktem kostotvorné funkce periostu. Vnitřní vrstvu, vymezující dutinu kostní dřeně, představují vnitřní obklopující destičky, tvořené osteogenními buňkami endostu.

Houbovitá (trabekulární) hmota kosti (substantia spongiosa) připomíná houbu, složenou z kostních destiček (trámců) s buňkami mezi nimi. Umístění a velikost kostních trámců jsou určeny zatížením, kterému kost působí ve formě tahu a stlačení. Čáry odpovídající orientaci kostních trámců se nazývají křivky komprese a tahu. Umístění kostních trámců pod úhlem k sobě napomáhá rovnoměrnému přenosu tlaku (svalové trakce) na kost. Tato konstrukce dodává kosti pevnost s nejmenší spotřebou kostní hmoty.

Celá kost, s výjimkou kloubních ploch, je pokryta pojivovou membránou - periostem. Periost je pevně srostlý s kostí díky pronikavým (Sharpeiovým) vláknům pojiva, která pronikají hluboko do kosti. Periost má dvě vrstvy. Vnější vláknitou vrstvu tvoří kolagenní vlákna, která dodávají periostu zvláštní pevnost. Procházejí jí cévy a nervy. Vnitřní vrstva je růstová, kambiální vrstva. Přiléhá přímo k vnějšímu povrchu kosti, obsahuje osteogenní buňky, díky nimž kost roste do tloušťky a regeneruje se po poranění. Periost tedy plní nejen ochranné a trofické, ale i kostětvorné funkce.

Zevnitř, ze strany dutin kostní dřeně, je kost pokryta endosteem. Endost (endost) ve formě tenké destičky těsně přiléhá k vnitřnímu povrchu kosti a plní také osteogenní funkci.

Kosti se vyznačují značnou plasticitou. Snadno se obnovují pod vlivem tréninku a fyzické aktivity, což se projevuje zvýšením nebo snížením počtu osteonů, změnou tloušťky kostních plotének z kompaktních a houbovitých látek. Pro optimální vývoj kostí je vhodnější mírná pravidelná fyzická aktivita. Sedavý způsob života a nízká zátěž přispívají k oslabení a ztenčení kosti. Kost získává velkobuněčnou strukturu a dokonce se částečně rozpouští (resorpce kostí, osteoporóza). Profese také ovlivňuje zvláštnost struktury kostí. Kromě faktorů prostředí hrají významnou roli i dědičné a sexuální faktory.

Plasticita kostní tkáně a její aktivní restrukturalizace jsou způsobeny tvorbou nových kostních buněk a mezibuněčné hmoty na pozadí destrukce (resorpce) stávající kostní tkáně. Resorpce je zajištěna aktivitou osteoklastů. Na místě zničené kosti se tvoří nové kostní trámy, nové osteony.

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