Bones: wszystko, co musisz wiedzieć
Kości to coś więcej niż tylko rusztowanie, które utrzymuje ciało razem. Kości mają różne kształty i rozmiary i pełnią wiele funkcji. W tym artykule wyjaśniamy ich funkcję, z czego są zbudowane i typy zaangażowanych komórek.
Mimo pierwszych wrażeń kości są żywymi, aktywnymi tkankami, które są nieustannie przebudowywane.
Kości mają wiele funkcji. Wspierają strukturalnie organizm, chronią nasze najważniejsze narządy i pozwalają nam się poruszać. Stanowią również środowisko dla szpiku kostnego, w którym powstają komórki krwi, i działają jako magazyn minerałów, zwłaszcza wapnia.
Po urodzeniu mamy około 270 miękkich kości. W miarę dorastania niektóre z nich ulegają fuzji. Po osiągnięciu dorosłości mamy 206 kości.
Największą kością w ludzkim ciele jest kość udowa lub kość udowa, a najmniejszą są strzemiączka w uchu środkowym, które mają zaledwie 3 milimetry (mm) długości.
Kości są w większości zbudowane z białka kolagenu, które tworzy miękką strukturę. Mineralny fosforan wapnia utwardza tę podbudowę, nadając jej wytrzymałość. Ponad 99 procent wapnia w naszym organizmie jest zatrzymywane w naszych kościach i zębach.
Kości mają strukturę wewnętrzną podobną do plastra miodu, dzięki czemu są sztywne, a jednocześnie stosunkowo lekkie.
Struktura kości
Kości składają się z dwóch rodzajów tkanek:
1. Zwarta (korowa) kość: twarda zewnętrzna warstwa, która jest gęsta, mocna i trwała. Stanowi około 80 procent masy kostnej osoby dorosłej.
2. Kość gąbczasta (beleczkowa lub gąbczasta): składa się z sieci beleczek lub struktur przypominających pręciki. Jest lżejsza, mniej gęsta i bardziej elastyczna niż zwarta kość.
Występuje również w kościach:
- osteoblasty i osteocyty, odpowiedzialne za tworzenie kości
- osteoklasty lub komórki resorbujące kości
- osteoid, mieszanka kolagenu i innych białek
- nieorganiczne sole mineralne w matrycy
- nerwy i naczynia krwionośne
- szpik kostny
- chrząstka
- błony, w tym endokostna i okostna
Poniżej znajduje się mapa 3D układu kostnego. Kliknij, aby odkryć.
Komórki kostne
Kości nie są tkanką statyczną, ale wymagają ciągłej konserwacji i przebudowy. W proces ten zaangażowane są trzy główne typy komórek.
Osteoblasty: są odpowiedzialne za tworzenie nowej kości i naprawę starszej kości. Osteoblasty wytwarzają mieszaninę białek zwaną osteoidem, która ulega mineralizacji i staje się kością. Wytwarzają również hormony, w tym prostaglandyny.
Osteocyty: są to nieaktywne osteoblasty, które zostały uwięzione w utworzonej przez siebie kości. Utrzymują połączenia z innymi osteocytami i osteoblastami. Są ważne dla komunikacji w obrębie tkanki kostnej.
Osteoklasty: są to duże komórki z więcej niż jednym jądrem. Ich zadaniem jest rozbijanie kości. Uwalniają enzymy i kwasy, które rozpuszczają minerały w kości i je trawią. Ten proces nazywa się resorpcją. Osteoklasty pomagają przebudować uszkodzone kości i tworzą ścieżki dla nerwów i naczyń krwionośnych.
Szpik kostny
Szpik kostny znajduje się w prawie wszystkich kościach, w których obecna jest kość gąbczasta.
Szpik jest odpowiedzialny za produkcję około 2 milionów czerwonych krwinek na sekundę. Wytwarza również limfocyty lub białe krwinki zaangażowane w odpowiedź immunologiczną.
Macierz zewnątrzkomórkowa
Kości są zasadniczo żywymi komórkami osadzonymi w organicznej macierzy na bazie minerałów. Ta macierz zewnątrzkomórkowa składa się z:
Składniki organiczne, głównie kolagen typu 1.
Składniki nieorganiczne, w tym hydroksyapatyt i inne sole, takie jak wapń i fosforan.
Kolagen nadaje kościom wytrzymałość na rozciąganie, czyli odporność na rozrywanie. Hydroksyapatyt nadaje kościom wytrzymałość na ściskanie lub odporność na ściskanie.
Co robią kości?
Kości pełnią kilka ważnych funkcji:
Kości pełnią kilka ważnych funkcji:
Mechaniczny
Kości zapewniają ramę wspierającą ciało. Mięśnie, ścięgna i więzadła przyczepiają się do kości. Bez zakotwiczenia w kościach mięśnie nie mogły poruszać ciałem.
Niektóre kości chronią narządy wewnętrzne organizmu. Na przykład czaszka chroni mózg, a żebra chronią serce i płuca.
Syntetyzacja
Kość gąbczasta wytwarza czerwone krwinki, płytki krwi i białe krwinki. Ponadto w szpiku kostnym niszczone są uszkodzone i stare krwinki czerwone.
Metaboliczny
Zdjęcie: Sbertazzo
Przechowywanie minerałów: Kości stanowią rezerwę dla minerałów, zwłaszcza wapnia i fosforu.
Przechowują również niektóre czynniki wzrostu, takie jak insulinopodobny czynnik wzrostu.
Magazynowanie tłuszczu: kwasy tłuszczowe mogą być magazynowane w tkance tłuszczowej szpiku kostnego.
Równowaga pH: Kości mogą uwalniać lub wchłaniać sole zasadowe, pomagając krwi w utrzymaniu odpowiedniego poziomu pH.
Detoksykacja: Kości mogą absorbować metale ciężkie i inne toksyczne pierwiastki z krwi.
Funkcja endokrynologiczna: kości uwalniają hormony, które działają na nerki i wpływają na regulację poziomu cukru we krwi i odkładanie tłuszczu.
Równowaga wapniowa: kości mogą podnosić lub zmniejszać poziom wapnia we krwi, tworząc kość lub rozkładając ją w procesie zwanym resorpcją.
Rodzaje kości
W ludzkim ciele występuje pięć rodzajów kości:
Kości długie: są to w większości zbite kości z niewielkim szpikiem i obejmują większość kości kończyn. Te kości mają tendencję do utrzymywania ciężaru i wspomagania ruchu.
Kości krótkie: tylko cienka warstwa zbitej kości, w tym kości nadgarstka i kostki.
Płaskie kości: zwykle są to kości cienkie i zakrzywione. Składają się z dwóch zewnętrznych warstw zwartej kości i wewnętrznej warstwy kości gąbczastej. Kości płaskie obejmują większość kości czaszki i mostka lub mostka. Mają tendencję do pełnienia roli ochronnej.
Kości sezamoidalne: są osadzone w ścięgnach, takich jak rzepka lub rzepka. Chronią ścięgna przed zużyciem i stresem.
Kości nieregularne: jak sama nazwa wskazuje, są to kości, które nie pasują do pierwszych czterech kategorii i mają nietypowy kształt. Obejmują kości kręgosłupa i miednicy. Często chronią narządy lub tkanki.
Kości szkieletu są podzielone na dwie grupy:
Szkielet wyrostka robaczkowego - kości kończyn, barków i obręczy miednicy.
Szkielet osiowy - kości czaszki, kręgosłup, klatka piersiowa.
Przebudowa kości
Kość jest zawsze przebudowywana. Jest to proces dwuczęściowy:
1. Resorpcja, gdy osteoklasty rozpadają się i usuwają kość.
2. Tworzenie się podczas odkładania nowej tkanki kostnej.
Szacuje się, że każdego roku wymienianych jest około 10 procent szkieletu osoby dorosłej.
Przebudowa pozwala organizmowi naprawić uszkodzone sekcje, zmienić kształt szkieletu podczas wzrostu i regulować poziom wapnia.
Jeśli z czasem jakaś część szkieletu zostanie poddana zwiększonemu obciążeniu, na przykład podczas uprawiania sportu lub ćwiczeń, odcinki kości pod największym naciskiem staną się grubsze w odpowiedzi.
Przebudowa przebiega pod kontrolą kilku hormonów, w tym parathormonu, kalcytoniny, witaminy D, estrogenu u kobiet i testosteronu u mężczyzn.
Co to jest osteoporoza?
Osteoporoza to choroba kości, w której dochodzi do zmniejszenia gęstości mineralnej kości. Zwiększa to ryzyko wystąpienia złamań. Osteoporoza występuje najczęściej u kobiet po menopauzie. Jednak może się to zdarzyć u kobiet i mężczyzn przed menopauzą.
Osteoporoza pojawia się, gdy usunięcie lub resorpcja kości następuje zbyt szybko, nowa kość powstaje zbyt wolno lub z obu powodów. Może to być spowodowane niedoborem wapnia, niedoborem witaminy D, nadmiernym spożywaniem alkoholu lub paleniem tytoniu.
W skrócie
Chociaż przyciągają mniej uwagi niż inne części ciała, kości są czymś więcej niż tylko ochronnym rusztowaniem, na którym zbudowane jest ludzkie ciało.
Kości również utrzymują odpowiedni poziom wielu związków i regulują szlaki hormonalne. Kości to niedoceniani bohaterowie anatomii.
