Кость людини являє собою окремий орган, який зустрічається і у всіх хребетних. Зовнішня будова складне, що забезпечується анатомічними особливостями, унікальна форма кожної кістки. Так само унікальна в своїй будові кісткова тканина, яка одночасно відрізняється легкістю, міцністю. Функція кісток полягає не тільки в переміщенні людини в просторі, вони захищають внутрішні органи від ушкоджень, в каналі розташований мозок, відповідальний за вироблення клітин крові.
Щільність кістки людини забезпечується мінеральними речовинами. Сама ж кісткова тканина складається з клітин остеобластів і остеоцитів, остеокластів, завдання їх полягає у видаленні старих, відмерлих клітин крові. Є органічний компонент, який представляє собою колаген під назвою осеїн. Кісткова тканина дитини відразу після його народження представлена 270 кістками, з часом їх стає 206, це якщо не враховувати сесамовідние. Найбільша у людини стегнова кістка, найменша - стремено, розташоване в порожнині середнього вуха.
клітинна складова
Як все тканини, кістка складається з декількох клітинних різновидів. це:
- остеобласти;
- остеоцитів;
- остеокласти;
- остеогенні клітини.
Кожна має свою унікальну будову, розташована в різних ділянках.
остеобласти
Ця клітина забезпечує здатність кістки відновлюватися, формує нову фішку. Величина її від 15 до 20 мкм, завдання її в тому, щоб утворювати нове міжклітинний речовина. Форма кубічна з багатьма кутами, які утворені мезенхімальними клітинами - попередниками, що містять комплекси Гольджі. Всього клітинний склад остеобласта представлений рибосомами, зернистої ендоплазматичної мережею.
Знаходяться остеобласти у людини в зоні росту, у великій кількості містить їх периост, ендост. Клітка виділяє міжклітинний речовина, опиняючись в центрі, воно твердне, утворюючи «пастку». Після цього з остеобластів відбуваються зміни, він змінює свою структуру, перетворюючись в остеоціт. Останній - повноцінна клітина кістки, найбільш поширений.
Як вже раніше згадувалося, остеоціт - зріла форма остеобласта, має зірчасті форму. Діаметр його складає приблизно 15 мкм, а висотою він не більше 7 мкм. Зріла форма містить в своєму складі одне ядро, яке розташовується ближче до стінки судини, поруч знаходяться два ядерця, а оточене все мембраною. Відстань між остеоцитами може коливатися від 20 до 30 мкм.
У дорослому організмі кісткова тканина являє собою 42 мільярди клітин. В середньому за 25 років половина з них змінюється, ділення клітин не відбувається. Розташований остеоціт в поглибленні, яке носить назву лакуни, вона з усіх боків оточена тканиною кістки.
Цей тип клітин відповідає за підтримання на постійному рівні мінеральної матриці. Взаємодія з іншими клітинами відбувається через довгі канали, розташовані в цитоплазмі, всі вони знаходяться в межах кісткової матриці. Через канали клітина отримує поживні речовини.
остеогенні клітини
На відміну від інших ця клітина не втратила здатності до поділу, може відтворювати собі подібні. Вона чітко не диференційована, має високу здатність до мітозу, процесу, коли клітини діляться, відбувається відновлення організму. Розташований цей вид в глибшому шарі окістя, мозку кості. Процес розвитку призводить до того, що остеоген трансформуються в остеобласти.
остеокласт
Ця клітина сприяє тому, що розвивається нова кісткова структура. Остеокласт має великі розміри, містить кілька ядер в своєму складі, відповідає за видалення старої кістки. В середньому є 5 ядер, а розмір коливається від 150 до 200 мкм. Організму подібні клітини сильно необхідні, оскільки завдяки їм забезпечується відновлення кісток. Стара, пошкоджена кісткова тканина розчиняється за рахунок ферментів, що виділяються кліткою.
Цей тип клітин з'являється не з кістки, його родоначальником є макрофаги, моноцити, складові білої крові. Процес відновлення виглядає специфічно, остеокластами постійно знищується стара, пошкоджена кісткова тканина, а остеобластами формується нова. Коли процес порушується, кістка при цьому поротічна, що призводить до переломів, пошкоджень при незначних навантаженнях на неї.
У кістки остеокласти розташовані в специфічних поглибленнях, які носять назву бухт розробці, лакун Хаушіпа. Має остеокласт цитоплазму, всередині якої знаходиться піниста структура за рахунок вакуолей, бульбашок, що містяться у великій кількості. У складі вакуолей є лізосоми, які виділяють фермент, кислу фосфатазу, саме за рахунок неї у людини руйнується стара кісткова тканина.
складові кістки
З гістологічної точки зору кістка має кілька складових. Будь-який різновид представлена:
- окістям;
- компактним речовиною;
- ендостом.
Окістя має будову, дуже нагадує надхрящницу. У складі внутрішнього шару, остеогенного, є пухка сполучна тканина з великою кількістю остеокластів, остеобластів, судин.
Ендост, оболонка, якою висланий канал зсередини. У складі цього шару основною є пухка волокниста сполучна тканина. Є остеобасти, остеокласти. До завдань цієї кістки входить її харчування, зростання в товщину, відновлення.
Компактна речовина має три шари: зовнішній і внутрішній представляє пластинчатая кісткова тканина, між ними розташований остеонний шар. Остеон - структурно-функціональна одиниця. Зовні це площинне освіту, яке представлено кістковими пластинками, концентрично спрямованими, нашарування одна на іншу, нагадуючи циліндри, які вставлені один в один.
Між пластинками є поглиблення, лакуни, в них розташовані остеоцитів. У центрі - порожнина, яка містить посудину, канал отримав назву каналу остеона або гаверсових. Між остеонами є пластинки кістки, які називаються вставними остеонами, які руйнуються.
формування кістки
У плода джерелом кісток є клітини мезінхіми, вони виселяються з склеротомов. Кость може формуватися прямо з тканини мезенхіми, подібне отримало назву прямого остеогенезу. Якщо мезенхима утворюється замість хряща зони росту, процес називається непрямим остеогенез, його мають діти.
непрямий варіант
В процесі перетворення мезенхіми з'являється грубоволокниста кісткова тканина, вона ж отримала назву ретикулофіброзної. У міру свого зростання, розвитку на її місці з'являється пластинчатая кісткова тканина. Прямий остеогенез включає чотири стадії.
Під час першої відокремлюється остеогенних острівець, суть цього процесу в тому, що мезенхімальні клітини посилено діляться. Поступово з'являються остеогенні клітини, остеобласти, відбувається поява кровоносних судин.
Суть другої, або остеоидной, стадії полягає в тому, що остеобластами утворюється речовина між клітинами. Деяка частина остеобластів виявляється всередині, відбувається перетворення в остеоціт. Частково остеобласти виявляються на поверхні, утворюючи шар зовні. Ці клітини потім будуть формувати окістя.
Третім етапом є мінералізація речовини, воно активно насичується кальцієм, його солями, кістка стає більш компактна. Процес мінералізації відбувається за рахунок надходження з крові гліцерофосфату кальцію. Лужна фосфатаза, впливаючи на нього, викликає хімічну реакцію для появи нових з'єднань, зокрема, гліцерину, залишку фосфорної кислоти. Останнє підключення вступає в реакцію з хлоридом кальцію, з'являється фосфат кальцію. Він стає гідроаппатітом, нагадує міцний пластик.
Четверта стадія є завершальною, має назву перебудови, зростання, після неї кістка може представлятися в своєму остаточному вигляді. Окістям формуються загальні пластини кістки, в основній своїй масі складаються з остегенних клітин, розташованих в адвентициальной оболонці судини, а також остеони.
прямий варіант
До цієї ситуації відноситься варіант формування в зоні росту, де був хрящ. В процесі розвитку відразу може утворюватися пластинчатая кістка, відбувається процес, як і в попередньому випадку, в чотири етапи.
Спочатку цей тип розвитку передбачає утворення моделі з хряща, яка буде розвиватися. На другому етапі в області тіла моделі здійснюється перихондральне окостеніння, суть якого полягає в тому, що надхрящніца стає окістям, це пластичний матеріал. У цьому шарі стовбурові клітини, які звуться остеогенних, перетворюються в остеобласти. Наростаючий процес диференціювання є підготовкою до формування загальної пластинки, вона формує манжетку кістки.
Паралельно з процесами, описаними раніше, здійснюється окостеніння хряща в кінцях кістки, процес цей називається енхондрального окостенінням. Такий же тип трансформації спостерігається в суглобових поверхнях, все люди в процесі дорослішання проходять через це. У тканину хряща вростають судини, що важливо для харчування, подальшого перетворення. У адвентициальной оболонці судин розташовані остеогенні клітини, які згодом стають остеобластами.
Уже згадувалося, що остеобласти може формувати міжклітинний речовина поруч з собою. Таким чином, навколо формується остеон у вигляді пластинок кістки. Паралельно хондрокластов руйнується хрящова складова кістки, після чого вона набуває свій специфічний вид.
В кінцевому підсумку кістка перебудовується, зростає, відбувається руйнування старих ділянок, формування нових. Окістям формується тонковолокниста кісткова тканина, яка з часом стає міцнішим.
різновиди кісток
Є два види тканини, які мають принципові відмінності, можуть зустрічатися в будь-якій ділянці організму.
кортикальна
Відмінності і менш щільну структуру має губчаста кісткова тканина, розташовується вона в невеликих кістках і області ясен. Цей різновид м'якше, слабкіше, ніж кортикальная. Даний тип зустрічається в кінцях довгих трубчастих кісток, всередині тіл хребців. Це губчастий вид кістки, що складається з пластин, смужок, які прилягають до порожнин, розташованим нерегулярно, в них міститься червоний кістковий мозок.
Якщо подивитися на кістку, то виникає відчуття, що пластинки розташовані хаотично, ніяк не організовуючи себе. Однак це не так, розташування побудовано таким чином, щоб забезпечити міцність за типом будівельних дужок, що застосовуються в будівництві. Лінії навантаження в кістки можуть змінювати свій напрям в залежності від зміни прикладання сили. Площа поверхні велика, за рахунок цього оптимально протікають метаболічні процеси, обмін іонами кальцію. Зворотною стороною є те, що цей різновид швидше уражається остеопорозом.
Протягом усього життя кістка може оновлюватися: віджилі клітини руйнуються, з'являються нові. Процес розвитку, представлений вище, знаходиться в рівновазі, зруйновані ділянки організм може відновити. Регулюється процес гормонами щитовидної і паращитовидних залоз. Корисні, незалежно від того який тип кістки, вітаміни А, Д, С. У дитини після народження нестача вітаміну Д призводить до формування такого захворювання, як рахіт.