Строение костей: Строение и состав кости — урок. Биология, 8 класс.

Из чего состоят кости

автор:  Dr. med. Gesche Tallen, Erstellt am 2017/08/30, редактор:  Dr. Natalie Kharina-Welke, Переводчик:  Dr. Natalie Kharina-Welke, Последнее изменение: 2017/08/30 https://kinderkrebsinfo.de/doi/e121093

Оглавление

    1. Костное вещество
    2. Суставные хрящи
    3. Надкостница
    4. Костный мозг
    5. Кровеносные сосуды и нервы

В первую очередь наши кости состоят из костного вещества, которое содержит соли кальция. В целом кость как орган состоит ещё из таких мягких тканей как суставные хрящи и надкостница (на языке специалистов периост), костного мозга внутри костей, а также кровеносных сосудов и нервов, которые проходят через надкостницу и костный мозг‎.

Костное вещество


Костное вещество составляет основную массу наших костей. Оно очень прочное, так как содержит кальций (специалисты говорят о солях кальция), его вес может доходить до 70% веса костей.

Костное вещество бывает в костях в основном в двух формах: компактное костное вещество и губчатое костное вещество.

Компактное костное вещество – это твёрдая, плотная беловатая масса. В первую очередь она как бы окутывает (покрывает) толстым слоем костномозговые полости внутри длинных трубчатых костей (например, бедренных костей или плечевых костей). Зато губчатое костное вещество состоит из достаточно тонких пластинок/перекладинок. Его можно найти в наших коротких, плоских костях, например, в позвонках.

Костное вещество состоит из зрелых костных клеток, они называются остеоциты. У остеоцитов есть отростки и с помошью этих отростков они соединяются между собой. Работая вместе с молодыми клетками остеобластами, которые отвечают за формирование костей, начинает расти новая кость. А разрушается костная ткань с помощью клеток, которые называются остеокласты.

Суставные хрящи


Суставные хрящи есть практически во всех костях, за исключением костей черепа. Они покрывают суставные поверхности и являются последней оставшейся частью скелета из эмбрионального (зародышевого, эмбриональный‎) развития.

Надкостница


Надкостница (которую специалисты называют периостом) покрывает снаружи все наши кости. Поэтому нигде не видно самого костного вещества. Его покрывает либо надкостница, либо суставной хрящ.

Костный мозг


Костный мозг – это мягкая масса, которая находится в полостях внутри костей. Костный мозг бывает красным и жёлтым. Красный костный мозг отвечает в организме за кроветворение. А жёлтый костный мозг – это в основном жировая ткань.

Жёлтый костный мозг появляется у человека не сразу, а постепенно в ходе развития человека красный костный мозг заменяется на жёлтый. Поэтому чем старше становится человек, тем больше у него становится жёлтого костного мозга. У взрослых жёлтый костный мозг заполняет центральную часть длинных трубчатых костей (это могуть быть, например, плечевые кости), которую специалисты называют диафизом.

Красный костный мозг находится в основном внутри коротких и плоских костей (например, внутри позвонков).

Кровеносные сосуды и нервы


Кровеносные сосуды и нервы находятся и в костном веществе, и в надкостнице, и в костном мозге. Они передают костным клеткам информацию, питательные вещества и кислород. Через мельчайшие отверстия на поверхности костей они попадают внутрь кости, а из кости выходят в систему кровообращения или соответственно в нервы, которые их соединяют с нервной системой.

Анатомия

Тема: Общие закономерности возникновения, развития, роста, а также строения костной ткани. Кость как орган. Классификация костей

План:

  1. Особенности строения и функции костной ткани
  2. Кость как орган
  3. Классификация костей

Учение о костях носит название остеологии, учение о соединениях костей — артрологии, о мышцах — миологии.

Скелет (skeleton) взрослого человека составляет более 200 соединенных между собой костей; он образует твердую основу тела.

Значение скелета велико. От особенностей его строения зависит не только форма всего тела, но и внутреннее строение организма. Скелету присущи две основные функции: механическая и биологическая. Проявлениями механической функции являются опора, защита, движение. Опорная функция осуществляется прикреплением мягких тканей и органов к разным частям скелета. Защитная функция достигается путем образования некоторыми частями скелета полостей, в которых размещены жизненно важные органы. Так, в полости черепа находится головной мозг, в грудной полости расположены легкие и сердце, в полости таза — мочеполовые органы.

Функция движения обусловлена подвижным соединением большинства костей, выполняющих роль рычагов и приводимых в движение мышцами.

Проявлением биологической функции скелета является его участие в обмене веществ, особенно минеральных солей (преимущественно кальция и фосфора), и участие в кроветворении.

Скелет человека делится на четыре главных отдела: скелет туловища, скелет верхних конечностей, скелет нижних конечностей и скелет головы — череп.

Строение костей

Каждая кость (os) представляет собой самостоятельный орган, имеющий сложное строение. Основу кости составляет компактное и губчатое (трабекулярное) вещество. Снаружи кость покрыта периостом (надкостница). Исключение составляют суставные поверхности костей, которые не имеют надкостницы, а покрыты хрящом. Внутри кости содержится костный мозг. Кости, как все органы, снабжены сосудами и нервами.

Компактное вещество (substantia compacta) составляет наружный слой всех костей и представляет собой плотное образование.

Оно состоит из строго ориентированных, обычно параллельно расположенных костных пластинок. В компактном веществе многих костей костные пластинки образуют остеоны. Каждый остеон включает от 5 до 20 концентрически расположенных костных пластинок. Они напоминают собой вставленные друг в друга цилиндры. Костная пластинка состоит из обызвествленного межклеточного вещества и клеток (остеоцитов). В центре остеона имеется канал, в нем проходят сосуды. Между соседними остеонами расположены вставочные костные пластинки. В поверхностном слое компактного вещества, под надкостницей, находятся наружные генеральные, или общие, костные пластинки, а во внутреннем его слое со стороны костномозговой полости — внутренние генеральные костные пластинки. Вставочные и генеральные пластинки не входят в состав остеонов. В наружных общих пластинках имеются прободающие их каналы, по которым из надкостницы внутрь кости проходят сосуды.
В разных костях и даже в различных отделах одной кости толщина компактного вещества неодинакова.

Губчатое вещество (substantia spongiosa) расположено под компактным веществом и имеет вид тонких костных перекладин, которые переплетаются в разных направлениях и образуют своеобразные сети. Основу этих перекладин составляет пластинчатая костная ткань. Перекладины губчатого вещества расположены в определенном порядке. Их направление соответствует действию на кость сил сжатия и растяжения. Сила сжатия обусловлена давлением на кость веса тела человека. Сила растяжения зависит от активной тяги мышц, воздействующей на кость. Поскольку обе силы действуют на кость одновременно, перекладины губчатого вещества образуют единую балочную систему, обеспечивающую равномерное разложение этих сил на всю кость.

Периост (надкостница) (periosteum) представляет собой тонкую, но достаточно прочную соединительнотканную пластинку. Она состоит из двух слоев: внутреннего и наружного (волокнистого). Внутренний (камбиальный) слой представлен рыхлой волокнистой соединительной тканью с большим количеством коллагеновых и эластических волокон. В нем проходят сосуды и нервы, а также находятся костеобразующие клетки — остеобласты. Наружный (волокнистый) слой состоит из плотной соединительной ткани. Надкостница участвует в питании кости: из нее через отверстия в компактном веществе проникают сосуды. За счет надкостницы развивающаяся кость растет в толщину. При переломах кости остеобласты надкостницы активизируются и участвуют в формировании новой костной ткани (на месте перелома образуется костная мозоль). Надкостница плотно сращена с костью посредством пучков коллагеновых волокон, проникающих из надкостницы в кость.

Костный мозг (medulla ossium) является кроветворным органом, а также депо питательных веществ. Он находится в костных ячейках губчатого вещества всех костей (между костными перекладинами) в каналах трубчатых костей. Различают два вида костного мозга: красный и желтый.

Красный костный мозг — нежная ретикулярная ткань, богатая кровеносными сосудами и нервами, в петлях которой находятся кроветворные элементы и зрелые клетки крови, а также клетки костной ткани, участвующие в процессе костеобразования. Созревшие клетки крови по мере образования проникают в кровяное русло через стенки расположенных в костном мозге сравнительно широких кровеносных капилляров со щелевидными порами (они называются синусоидными капиллярами).

Желтый костный мозг состоит главным образом из жировой ткани, определяющей его цвет. В период роста и развития организма в костях преобладает красный костный мозг, с возрастом он частично замещается желтым. У взрослого человека красный костный мозг находится в губчатом веществе, а желтый — в каналах трубчатых костей.

По современным представлениям, красный костный мозг, а также вилочковая железа считаются центральными органами кроветворения (и иммунологической защиты). В красном костном мозге из кроветворных клеток образуются эритроциты, гранулоциты (зернистые лейкоциты), кровяные пластинки (тромбоциты), а также В-лимфо-циты и предшественники Т-лимфоцитов. Предшественники Т-лим-фоцитов с током крови поступают в вилочковую железу, где превращаются в Т-лимфоциты. В- и Т-лимфоциты из красного костного мозга и вилочковой железы поступают в периферические органы кроветворения (лимфатические узлы, селезенка), в которых происходят их размножение и превращение под влиянием антигенов в активные клетки, участвующие в защитных реакциях.

Химический состав костей. В состав костей входят вода, органические и неорганические вещества. Органические вещества (оссеин и др.) обусловливают эластичность кости, а неорганические (главным образом соли кальция) — ее твердость. Сочетание этих двух видов веществ определяет прочность и упругость костей. Соотношение органических и неорганических веществ в костях изменяется с возрастом, что отражается на их свойствах. Так, в старости содержание органических веществ в костях уменьшается, а неорганических увеличивается. Вследствие этого кости становятся более хрупкими и легче подвергаются переломам.

Развитие костей

Кости развиваются из эмбриональной соединительной ткани — мезенхимы, являющейся производным среднего зародышевого листка мезодермы. В своем развитии они проходят три стадии: 1) соединительнотканную (перепончатую), 2) хрящевую, 3) костную. Исключение составляют ключица, кости крыши черепа и большая часть костей лицевого отдела черепа, которые в своем развитии формируют хрящевую стадию. Кости, проходящие две стадии развития, называются первичными, а три стадии — вторичными.

Процесс окостенения может протекать по-разному: эндесмально, энхондрально, перихондрально, периостально.

Эндесмальное окостенение происходит в соединительнотканной закладке будущей кости благодаря действию остеобластов.

Энхондральное окостенение возникает в толще хрящевой закладки будущей кости в виде очага окостенения, причем хрящевая; ткань предварительно обызвествляется и не замещается костной, а разрушается.

Как только закончится процесс окостенения хрящевой закладки; кости, дальнейшее отложение костной ткани по периферии и рост ее в толщину осуществляются за счет периоста (периостальное окостенение).

Следует заметить, что разные части костей окостеневают неодновременно. Позже других хрящевая ткань замещается костной в области метафизов трубчатых костей, где происходит рост костей в длину, а также в местах прикрепления мышц и связок.

Форма костей

По форме различают длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Длинные и короткие кости в зависимости от внутрннего строения, а также особенностей развития (процесс окостенения) можно подразделить на трубчатые (длинные и короткие) и губчатые (длинные, короткие и сесамовидные).

Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества и имеют костномозговую полость (канал). В каждой длинной трубчатой кости различают среднюю часть — д и а ф и з, или тело, и два конца — эпифизы (участки кости между диафизом и эпифизами называются метафизами). Короткие трубчатые кости также являются рычагами движения, составляя скелет дис-тальных участков конечностей (пясть, плюсна, пальцы). В отличие от длинных трубчатых костей они являются моноэпифизарными костями — только один из эпифизов у них имеет собственное ядро окостенения, а второй эпифиз (основание кости) окостеневает за счет распространения этого процесса с тела кости.

Губчатые кости имеют преимущественно губчатое строение и снаружи покрыты тонким слоем компактного вещества (не имеют внутри канала). К длинным губчатым костям относят ребра и грудину, а к коротким — позвонки, кости запястья и др. В эту группу могут быть включены и сесамовидные кости, развивающиеся в сухожилиях мышц около некоторых суставов.

Плоские кости состоят из тонкого слоя губчатого вещества, расположенного между двумя пластинками компактного вещества. К ним относят часть костей черепа, а также лопатки и тазовые кости.

Смешанные кости — это кости, слившиеся из нескольких частей, имеющие разную форму и развитие (кости основания черепа).

Контрольные вопросы:

1. Состав кости как органа. 2. Строение компактного костного вещества. 3. Строение губчатого костного вещества. 4. Строение надкостницы (периоста). 5. Значение надкостницы. 6. Виды костного мозга. 7. Где находится красный костный мозг у взрослого? Его значение. 8. Желтый костный мозг: где находится, из чего преимущественно состоит? 9. Стадии развития костей. 10. Формы костей. Какие кости называются длинными трубчатыми? 11. Части длинной трубчатой кости. 12. Строение коротких костей. 13. Строение плоских костей. 14.Какие кости называются смешанными?

Кости: типы, строение и функции

Кости образуют каркас, который скрепляет тело и позволяет ему двигаться. Но у костей есть и другие ключевые роли, в том числе защита жизненно важных органов, хранение минералов и обеспечение среды для создания костного мозга.

Кости — это живые, активные ткани, которые тело постоянно ремоделирует.

Их функции включают поддержку структуры тела, защиту ключевых органов и обеспечение движения тела. Кроме того, именно в костях организм вырабатывает костный мозг, а оттуда – клетки крови. Кроме того, они служат местом хранения минералов, особенно кальция.

Скелет составляет около 15% массы тела. При рождении у человека около 270 мягких костей. По мере роста некоторые сливаются.

В зрелом возрасте у людей от 206 до 213 костей. Причина этой разницы в том, что у некоторых людей больше или меньше костей в ребрах, позвонках, пальцах рук и ног.

Самая большая кость в теле человека — бедренная кость, или бедренная кость, а самая маленькая — стремечко в среднем ухе, длиной около 3 миллиметров.

Кости состоят в основном из белка коллагена, который образует мягкий каркас. Минерал фосфат кальция укрепляет этот каркас, придавая ему прочность. Кости содержат 99% кальция в организме.

Кости имеют внутреннюю структуру, похожую на соты, что делает их жесткими, но относительно легкими.

В этой статье мы объясним их функции, из чего они состоят и какие типы клеток они задействуют.

Кости состоят из двух типов тканей.

Компактная (кортикальная) кость представляет собой твердый внешний слой, плотный, прочный и долговечный. Он составляет около 80% костной массы взрослого человека и образует внешний слой кости.

Губчатая (трабекулярная или губчатая) кость составляет оставшиеся 20% кости и состоит из сети трабекул или стержнеобразных структур. Он легче, менее плотный и более гибкий, чем компактная кость.

Кости также содержат:

  • остеобласты и остеоциты, ответственные за формирование кости
  • остеокласты или клетки, резорбирующие кость
  • остеоид, смесь коллагена и других белков
  • неорганические минеральные соли в матриксе
  • 90 029 нервы и кровеносные сосуды
  • костный мозг
  • хрящи
  • мембраны, включая эндост и надкостницу

Ниже представлена ​​трехмерная карта скелетной системы. Нажмите, чтобы изучить.

Кости не являются статичной тканью, они нуждаются в постоянном уходе и реконструкции. В этом процессе участвуют три основных типа клеток.

  • Остеобласты отвечают за формирование и восстановление кости. Они производят белковую смесь, которую врачи называют остеоидом, которая минерализуется и становится костью.
  • Остеоциты представляют собой неактивные остеобласты, которые минерализуются и остаются в созданной ими кости. Они взаимодействуют с другими клетками кости и помогают поддерживать метаболические функции в костях.
  • Остеокласты представляют собой крупные клетки с более чем одним ядром. Они используют кислоты, полученные в результате определенных реакций, для разрушения использованной кости. Этот процесс называется резорбцией. Остеокласты помогают реконструировать поврежденные кости и создают пути для прохождения нервов и кровеносных сосудов.

Костный мозг

Костный мозг присутствует почти во всех костях, где есть губчатая или губчатая кость.

Костный мозг вырабатывает клетки крови, в том числе:

  • эритроциты, которые доставляют кислород к клеткам
  • лейкоциты, необходимые для иммунной системы организма
  • тромбоциты, которые организм использует для свертывания крови

Костный мозг производит около 2 миллионов эритроцитов каждую секунду. Он также производит лимфоциты или лейкоциты, участвующие в иммунном ответе.

Внеклеточный матрикс

Кости представляют собой живые клетки, встроенные в органический матрикс на минеральной основе. Этот внеклеточный матрикс состоит из органических компонентов (в основном коллагена 1 типа) и неорганических компонентов, включая гидроксиапатит и другие соли, такие как кальций и фосфат.

Коллаген придает кости прочность на растяжение, а именно устойчивость к растяжению. Гидроксиапатит придает костям прочность на сжатие или устойчивость к сжатию.

Кости выполняют различные функции, влияющие на все тело. Исследования показывают, что, помимо структуры и движения, кости поддерживают энергетический обмен, выработку клеток крови, иммунную систему и работу мозга.

Механика

Кости служат каркасом для поддержки тела. Мышцы, сухожилия и связки прикрепляются к костям. Без привязки к костям мышцы не могли бы двигать тело.

Защита

Некоторые кости защищают внутренние органы человека. Например, череп защищает мозг, а ребра защищают сердце и легкие.

Синтез

Губчатая кость является жизненно важным резервуаром для развития эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Также организм уничтожает дефектные и старые эритроциты в костном мозге.

Метаболизм

Метаболические функции костей включают:

  • Хранение: Кости служат резервом минералов, особенно кальция и фосфора. Жировая ткань костного мозга также может хранить жирные кислоты.
  • Эндокринная функция: Кости производят предшественники различных гормонов, в том числе участвующих в росте, выработке инсулина и развитии мозга. Они выделяют гормоны, которые действуют на почки и влияют на регуляцию уровня сахара в крови и отложение жира.
  • Баланс кальция: Кости могут увеличивать или уменьшать содержание кальция в крови путем образования костей или их разрушения в процессе, называемом резорбцией.
  • Баланс pH: Некоторые исследования показали, что кости могут выделять или поглощать щелочные соли, помогая крови поддерживать правильный уровень pH, но ученым нужны дополнительные исследования, чтобы подтвердить это.
  • Детоксикация: Кости могут поглощать из крови тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть и мышьяк.

В человеческом теле есть пять типов костей:

  • Длинные кости: В основном это уплотненные кости с небольшим количеством костного мозга и включают большинство костей конечностей. Они, как правило, поддерживают вес и помогают двигаться.
  • Короткие кости: Они имеют приземистую кубическую форму и включают кости запястья и лодыжки.
  • Плоские кости: Имеют плоскую широкую поверхность. Они состоят из двух наружных слоев компактной кости и внутреннего слоя губчатой ​​кости. Кости черепа, грудина, ребра и лопатки относятся к плоским костям. Они, как правило, играют защитную роль.
  • Сесамовидные кости: Врастают в мышцы и сухожилия вблизи поверхностей суставов. К ним относятся надколенник или надколенник. Они защищают сухожилия от износа и стресса.
  • Неправильные кости: Эти кости не относятся к первым четырем категориям и имеют необычную форму. К ним относятся кости позвоночника и таза. Они часто защищают органы или ткани.

Кости скелета относятся к двум группам: аппендикулярный и осевой скелеты.

Аппендикулярный скелет состоит из 126 костей, в том числе костей конечностей, плеч и тазового пояса. Он обеспечивает структуру и поддержку других частей тела.

Осевой скелет имеет меньший диапазон движений, чем добавочный скелет. Он состоит из костей черепа, позвоночного столба и грудной клетки.

Поделиться на PinterestСнимок трабекулярной кости под электронным микроскопом (100-кратное увеличение).
Изображение предоставлено: Sbertazzo

Тело всегда ремоделирует кость. Это позволяет организму восстанавливать поврежденные кости, изменять форму скелета во время роста и регулировать уровень кальция.

Модернизация состоит из двух частей. Во время формирования в организме закладывается новая костная ткань. При резорбции остеокласты разрушаются и удаляют кость.

Если какая-либо часть скелета со временем подвергается повышенному напряжению, например, во время физических упражнений, участки кости, испытывающие наибольшую нагрузку, в ответ становятся толще.

Остеоциты, остеокласты и остеобласты играют ключевую роль, но вносят свой вклад и другие элементы. К ним относятся паратиреоидный гормон, витамин D, эстроген и тестостерон.

Остеопороз — заболевание костей, характеризующееся снижением минеральной плотности костей. Это увеличивает риск переломов.

Чаще всего возникает у женщин после наступления менопаузы. Тем не менее, это может повлиять и на мужчин, и может начаться до менопаузы.

Остеопороз возникает либо при слишком быстром удалении или резорбции кости, либо при слишком медленном образовании новой кости, либо по обеим причинам.

Факторы риска включают:

  • низкий уровень кальция
  • дефицит витамина D
  • курение табака
  • употребление кортикостероидов
  • высокое потребление алкоголя

Скрининг может помочь предотвратить или замедлить прогрессирование остеопороза. Тесты могут показать наличие остеопении, ранней стадии остеопороза. На этом этапе врач может порекомендовать диетические меры или добавки.

По мере ухудшения состояния костей доступны лекарства для замедления его прогрессирования.

Какие еще заболевания костей существуют?

В настоящее время исследователи изучают способы регенерации кости. Это может помочь людям с остеоартритом, остеопорозом и другими заболеваниями. Это также может помочь срастить сломанные кости.

Регенерация костей — сложный процесс. В настоящее время ученые изучают различные аспекты, в том числе способы:

  • ускорить выработку минералов для образования новой кости
  • использовать натуральные или синтетические трансплантаты для ускорения заживления кости
  • создание каркаса новой кости и обеспечение ее роста
  • использование искусственных биоматериалов для достижения регенерации кости
  • стимуляция нервных путей для стимулирования образования подлинной кости
  • регенерация костей с поверхностью, позволяющей поглощать питательные вещества
  • использование стволовых клеток для стимулирования регенерации кости

Вот несколько ответов на вопросы, которые люди часто задают о костях:

Почему кости важны для здоровья в целом?

Кости поддерживают структуру тела и защищают жизненно важные органы, но они также играют ключевую роль в производстве клеток крови, иммунной системе, хранении кальция, высвобождении основных гормонов и многих других функциях.

Что важно для здоровья костей?

Соблюдение разнообразной диеты с большим количеством кальция, получение достаточного количества витамина D и физические упражнения важны для здоровья костей. Отказ от курения и ограничение употребления алкоголя также могут помочь предотвратить остеопороз.

Как узнать, нездоровы ли ваши кости?

Различные проблемы со здоровьем могут повлиять на кости. Признаки остеопороза включают потерю роста, все более сутулую осанку и переломы, которые случаются часто или легко. Скрининг-тест может показать, если у человека снижена плотность костей.

Боль в костях может быть признаком повреждения костей, инфекции или рака костей. Кости могут стать мягкими, если есть дефицит витамина D. Это может привести к искривлению голеней у детей, известному как рахит. У взрослых врачи называют это остеомаляцией.

Нетравматический перелом кости у взрослых старше 50 лет также может быть ранним признаком невыявленного рака, такого как метастатический рак груди или легких или множественная миелома.

Кости играют важную роль в структуре и функционировании человеческого тела.

Помимо того, что они позволяют двигаться, они поддерживают соответствующие уровни многих соединений. Они регулируют гормональные пути, способствуют обмену веществ, поддерживают иммунную систему и многое другое.

Кости: типы, строение и функции

Кости образуют каркас, который скрепляет тело и позволяет ему двигаться. Но у костей есть и другие ключевые роли, в том числе защита жизненно важных органов, хранение минералов и обеспечение среды для создания костного мозга.

Кости — это живые, активные ткани, которые тело постоянно ремоделирует.

Их функции включают поддержку структуры тела, защиту ключевых органов и обеспечение движения тела. Кроме того, именно в костях организм вырабатывает костный мозг, а оттуда – клетки крови. Кроме того, они служат местом хранения минералов, особенно кальция.

Скелет составляет около 15% массы тела. При рождении у человека около 270 мягких костей. По мере роста некоторые сливаются.

В зрелом возрасте у людей от 206 до 213 костей. Причина этой разницы в том, что у некоторых людей больше или меньше костей в ребрах, позвонках, пальцах рук и ног.

Самая большая кость в теле человека — бедренная кость, или бедренная кость, а самая маленькая — стремечко в среднем ухе, длиной около 3 миллиметров.

Кости состоят в основном из белка коллагена, который образует мягкий каркас. Минерал фосфат кальция укрепляет этот каркас, придавая ему прочность. В костях содержится 99% всего кальция в организме.

Кости имеют внутреннюю структуру, похожую на соты, что делает их жесткими, но относительно легкими.

В этой статье мы объясним их функции, из чего они состоят и какие типы клеток они задействуют.

Кости состоят из двух типов тканей.

Компактная (кортикальная) кость представляет собой твердый внешний слой, плотный, прочный и долговечный. Он составляет около 80% костной массы взрослого человека и образует внешний слой кости.

Губчатая (трабекулярная или губчатая) кость составляет оставшиеся 20% кости и состоит из сети трабекул или стержнеобразных структур. Он легче, менее плотный и более гибкий, чем компактная кость.

Кости также содержат:

  • остеобласты и остеоциты, отвечающие за формирование кости
  • остеокласты или клетки, резорбирующие кость
  • остеоид, смесь коллагена и других белков
  • неорганические минеральные соли в матриксе
  • нервы и кровеносные сосуды
  • костный мозг
  • хрящи
  • 90 029 оболочки, включая эндост и надкостницу

Ниже представлена ​​трехмерная карта скелетной системы. Нажмите, чтобы изучить.

Кости не являются статичной тканью, но нуждаются в постоянном уходе и реконструкции. В этом процессе участвуют три основных типа клеток.

  • Остеобласты отвечают за формирование и восстановление кости. Они производят белковую смесь, которую врачи называют остеоидом, которая минерализуется и становится костью.
  • Остеоциты представляют собой неактивные остеобласты, которые минерализуются и остаются в созданной ими кости. Они взаимодействуют с другими клетками кости и помогают поддерживать метаболические функции в костях.
  • Остеокласты представляют собой крупные клетки с более чем одним ядром. Они используют кислоты, полученные в результате определенных реакций, для разрушения использованной кости. Этот процесс называется резорбцией. Остеокласты помогают реконструировать поврежденные кости и создают пути для прохождения нервов и кровеносных сосудов.

Костный мозг

Костный мозг присутствует почти во всех костях, где есть губчатая или губчатая кость.

Костный мозг вырабатывает клетки крови, в том числе:

  • эритроциты, которые доставляют кислород к клеткам
  • лейкоциты, необходимые для иммунной системы организма
  • тромбоциты, которые организм использует для свертывания крови эритроцитов каждую секунду. Он также производит лимфоциты или лейкоциты, участвующие в иммунном ответе.

    Внеклеточный матрикс

    Кости представляют собой живые клетки, встроенные в органический матрикс на минеральной основе. Этот внеклеточный матрикс состоит из органических компонентов (в основном коллагена 1 типа) и неорганических компонентов, включая гидроксиапатит и другие соли, такие как кальций и фосфат.

    Коллаген придает кости прочность на растяжение, а именно устойчивость к растяжению. Гидроксиапатит придает костям прочность на сжатие или устойчивость к сжатию.

    Кости выполняют различные функции, влияющие на все тело. Исследования показывают, что, помимо структуры и движения, кости поддерживают энергетический обмен, выработку клеток крови, иммунную систему и работу мозга.

    Механика

    Кости служат каркасом для поддержки тела. Мышцы, сухожилия и связки прикрепляются к костям. Без привязки к костям мышцы не могли бы двигать тело.

    Защита

    Некоторые кости защищают внутренние органы человека. Например, череп защищает мозг, а ребра защищают сердце и легкие.

    Синтез

    Губчатая кость является жизненно важным резервуаром для развития эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Также организм уничтожает дефектные и старые эритроциты в костном мозге.

    Метаболизм

    Метаболические функции костей включают:

    • Хранение: Кости служат запасом минералов, особенно кальция и фосфора. Жировая ткань костного мозга также может хранить жирные кислоты.
    • Эндокринная функция: Кости производят предшественники различных гормонов, в том числе участвующих в росте, выработке инсулина и развитии мозга. Они выделяют гормоны, которые действуют на почки и влияют на регуляцию уровня сахара в крови и отложение жира.
    • Баланс кальция: Кости могут увеличивать или уменьшать содержание кальция в крови путем образования костей или их разрушения в процессе, называемом резорбцией.
    • Баланс pH: Некоторые исследования показали, что кости могут выделять или поглощать щелочные соли, помогая крови поддерживать правильный уровень pH, но ученым нужны дополнительные исследования, чтобы подтвердить это.
    • Детоксикация: Кости могут поглощать из крови тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть и мышьяк.

    В человеческом теле есть пять типов костей:

    • Длинные кости: В основном это уплотненные кости с небольшим количеством костного мозга и включают большинство костей конечностей. Они, как правило, поддерживают вес и помогают двигаться.
    • Короткие кости: Они имеют приземистую кубическую форму и включают кости запястья и лодыжки.
    • Плоские кости: Имеют плоскую широкую поверхность. Они состоят из двух наружных слоев компактной кости и внутреннего слоя губчатой ​​кости. Кости черепа, грудина, ребра и лопатки относятся к плоским костям. Они, как правило, играют защитную роль.
    • Сесамовидные кости: Врастают в мышцы и сухожилия вблизи поверхностей суставов. К ним относятся надколенник или надколенник. Они защищают сухожилия от износа и стресса.
    • Неправильные кости: Эти кости не относятся к первым четырем категориям и имеют необычную форму. К ним относятся кости позвоночника и таза. Они часто защищают органы или ткани.

    Кости скелета относятся к двум группам: добавочный и осевой скелеты.

    Аппендикулярный скелет состоит из 126 костей, включая кости конечностей, плеч и тазового пояса. Он обеспечивает структуру и поддержку других частей тела.

    Осевой скелет имеет меньший диапазон движений, чем добавочный скелет. Он состоит из костей черепа, позвоночного столба и грудной клетки.

    Поделиться на PinterestСнимок трабекулярной кости под электронным микроскопом (100-кратное увеличение).
    Изображение предоставлено: Sbertazzo

    Тело всегда ремоделирует кость. Это позволяет организму восстанавливать поврежденные кости, изменять форму скелета во время роста и регулировать уровень кальция.

    Модернизация состоит из двух частей. Во время формирования в организме закладывается новая костная ткань. При резорбции остеокласты разрушаются и удаляют кость.

    Если какая-либо часть скелета со временем подвергается повышенному напряжению, например, во время физических упражнений, участки кости, испытывающие наибольшую нагрузку, в ответ становятся толще.

    Остеоциты, остеокласты и остеобласты играют ключевую роль, но вносят свой вклад и другие элементы. К ним относятся паратиреоидный гормон, витамин D, эстроген и тестостерон.

    Остеопороз — заболевание костей, характеризующееся снижением минеральной плотности костей. Это увеличивает риск переломов.

    Чаще всего возникает у женщин после наступления менопаузы. Тем не менее, это может повлиять и на мужчин, и может начаться до менопаузы.

    Остеопороз возникает либо при слишком быстром удалении или резорбции кости, либо при слишком медленном образовании новой кости, либо по обеим причинам.

    Факторы риска включают:

    • низкий уровень кальция
    • дефицит витамина D
    • курение табака
    • употребление кортикостероидов
    • злоупотребление алкоголем

    Скрининг может помочь предотвратить или замедлить прогрессирование остеопороза. Тесты могут показать наличие остеопении, ранней стадии остеопороза. На этом этапе врач может порекомендовать диетические меры или добавки.

    По мере ухудшения состояния костей доступны лекарства для замедления его прогрессирования.

    Какие еще заболевания костей существуют?

    В настоящее время исследователи изучают способы регенерации кости. Это может помочь людям с остеоартритом, остеопорозом и другими заболеваниями. Это также может помочь срастить сломанные кости.

    Регенерация костей — сложный процесс. В настоящее время ученые изучают различные аспекты, в том числе способы:

    • ускорить выработку минералов для образования новой кости
    • использовать натуральные или синтетические трансплантаты для улучшения заживления кости
    • создать каркас новой кости и обеспечить ее рост
    • использовать искусственные биоматериалы для регенерации кости
    • 9002 9 стимулируют нервные пути, стимулируя образование костной ткани
    • регенерируют кости с поверхностью, обеспечивающей поглощение питательных веществ
    • использовать стволовые клетки для стимулирования регенерации костей

    Вот несколько ответов на вопросы, которые люди часто задают о костях:

    Почему кости важны для общего состояния здоровья?

    Кости поддерживают структуру тела и защищают жизненно важные органы, но они также играют ключевую роль в производстве клеток крови, иммунной системе, хранении кальция, высвобождении основных гормонов и многих других функциях.

    Что важно для здоровья костей?

    Соблюдение разнообразной диеты с большим количеством кальция, получение достаточного количества витамина D и физические упражнения важны для здоровья костей. Отказ от курения и ограничение употребления алкоголя также могут помочь предотвратить остеопороз.

    Как узнать, нездоровы ли ваши кости?

    Различные проблемы со здоровьем могут повлиять на кости. Признаки остеопороза включают потерю роста, все более сутулую осанку и переломы, которые случаются часто или легко. Скрининг-тест может показать, если у человека снижена плотность костей.

    Боль в костях может быть признаком повреждения костей, инфекции или рака костей. Кости могут стать мягкими, если есть дефицит витамина D. Это может привести к искривлению голеней у детей, известному как рахит. У взрослых врачи называют это остеомаляцией.

    Нетравматический перелом кости у взрослых старше 50 лет также может быть ранним признаком невыявленного рака, такого как метастатический рак груди или легких или множественная миелома.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *