Будова та хімічний склад кісток

Кістки займають суворо визначене місце в організмі людини. Як і будь-який орган, кістки представлені різними видами тканин, основне місце серед яких займає кісткова тканина, яка є різновидом сполучної тканини.

Кістка (ос) має складну будову та хімічний склад. У живому організмі кістка дорослої людини містить до 50% води, 28,15% органічних та 21,85% неорганічних речовин. Неорганічні речовини представлені сполуками кальцію, фосфору, магнію та інших елементів. Мацерована кістка складається на 1/3 з органічних речовин, які називаються «оссеїном», та на 2/3 з неорганічних речовин.

Міцність кістки забезпечується фізико-хімічною єдністю неорганічних та органічних речовин та особливостями її будови. Переважання органічних речовин забезпечує значну еластичність та гнучкість кістки. Зі збільшенням частки неорганічних сполук (у похилому віці, при деяких захворюваннях) кістка стає крихкою та ламкою. Співвідношення неорганічних речовин у складі кістки варіюється у різних людей. Навіть у однієї й тієї ж людини воно змінюється протягом життя, залежить від особливостей харчування, професійної діяльності, спадковості, умов навколишнього середовища тощо.

Більшість кісток у дорослих складаються з пластинчастої кісткової тканини. Вона утворює компактну та губчасту речовину, розподіл якої залежить від функціонального навантаження на кістку.

Компактна речовина (substantia compacta) кістки утворює діафізи трубчастих кісток, покриває їх епіфізи зовні у вигляді тонкої пластинки, а також губчасті та плоскі кістки, побудовані з губчастої речовини. Компактна речовина кістки пронизана тонкими каналами, в яких проходять кровоносні судини та нервові волокна. Деякі канали розташовані переважно паралельно поверхні кістки (центральні, або гаверсові, канали), інші відкриваються на поверхні кістки як живильні отвори (foramina nutricia), через які в товщу кістки проникають артерії та нерви, а також виходять вени.

Стінки центральних (гаверсових) каналів (canales centrales) утворені концентричними пластинками товщиною 4-15 мкм, як би вставленими одна в одну. Навколо одного каналу розташовано від 4 до 20 таких кісткових пластинок. Центральний канал разом з пластинками, що його оточують, називається остеоном (гаверсова система). Остеон – це структурна та функціональна одиниця компактної речовини кістки. Проміжки між остеонами заповнені інтеркальованими пластинками. Зовнішній шар компактної речовини утворений зовнішніми навколишніми пластинками, які є продуктом кісткоутворюючої функції окістя. Внутрішній шар, що обмежує порожнину кісткового мозку, представлений внутрішніми навколишніми пластинками, утвореними з остеогенних клітин ендосту.

Губчаста (трабекулярна) речовина кістки (substantia spongiosa) нагадує губку, побудовану з кісткових пластинок (балок) з клітинами між ними. Розташування та розміри кісткових балок визначаються навантаженнями, які відчуває кістка у вигляді розтягу та стиснення. Лінії, що відповідають орієнтації кісткових балок, називаються кривими стиснення та розтягу. Розташування кісткових балок під кутом одна до одної сприяє рівномірній передачі тиску (м'язової тяги) на кістку. Така конструкція надає кістці міцності з найменшою витратою кісткової речовини.

Вся кістка, крім її суглобових поверхонь, покрита сполучнотканинною оболонкою – окістям. Окістя міцно зростається з кісткою завдяки сполучнотканинним пронизливим (шарпеєвим) волокнам, які проникають глибоко в кістку. Окістя має два шари. Зовнішній фіброзний шар утворений колагеновими волокнами, що надають окістю особливої міцності. Через нього проходять кровоносні судини та нерви. Внутрішній шар – це ростовий, камбіальний шар. Він безпосередньо прилягає до зовнішньої поверхні кістки, містить остеогенні клітини, завдяки яким кістка наростає в товщину та регенерується після травми. Таким чином, окістя виконує не тільки захисну та трофічну, але й кісткоутворюючі функції.

Зсередини, з боку порожнин кісткового мозку, кістка покрита ендостом. Ендост (ендост) у вигляді тонкої пластинки щільно прилягає до внутрішньої поверхні кістки, а також виконує остеогенну функцію.

Кістки характеризуються значною пластичністю. Вони легко перебудовуються під впливом тренувань, фізичної активності, що проявляється у збільшенні або зменшенні кількості остеонів, зміні товщини кісткових пластинок з компактних та губчастих речовин. Помірна регулярна фізична активність краща для оптимального розвитку кісток. Малорухливий спосіб життя, низькі навантаження сприяють ослабленню та витонченню кістки. Кістка набуває великоклітинної структури і навіть частково розчиняється (резорбція кістки, остеопороз). Професія також впливає на особливість будови кістки. Окрім факторів навколишнього середовища, значну роль відіграють також спадкові та статеві фактори.

Пластичність кісткової тканини, її активна перебудова зумовлені утворенням нових кісткових клітин, міжклітинної речовини на тлі руйнування (резорбції) існуючої кісткової тканини. Резорбція забезпечується активністю остеокластів. На місці зруйнованої кістки утворюються нові кісткові балки, нові остеони.

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