Kosť ako orgán je súčasťou systému pohybových a oporných orgánov a zároveň sa vyznačuje absolútne jedinečným tvarom a štruktúrou, pomerne charakteristickou architektonikou nervov a ciev. Skladá sa hlavne zo špeciálneho kostného tkaniva, ktoré je zvonku pokryté periostom a zvnútra obsahuje kostnú dreň.
Hlavné funkcie
Každá kosť ako orgán má určitú veľkosť, tvar a umiestnenie v ľudskom tele. To všetko je výrazne ovplyvnené rôznymi podmienkami, v ktorých sa vyvíjajú, ako aj všetkými druhmi funkčných zaťažení kostí počas života ľudského tela.
Akákoľvek kosť sa vyznačuje určitým počtom zdrojov krvného zásobenia, prítomnosťou špecifických miest ich umiestnenia, ako aj pomerne charakteristickou architektonikou krvných ciev. Všetky tieto vlastnosti platia rovnakým spôsobom pre nervy, ktoré inervujú túto kosť.
Building
Kosť ako orgán zahŕňa niekoľko tkanív, ktoré sú v určitých pomeroch, ale, samozrejme, najdôležitejšie z nich je lamelárne kostné tkanivo, ktorého štruktúru môžeme vidieť na príklade diafýzy (centrálny rez, telo) z dlhej tubulárnej kosti.
Hlavná časť je umiestnená medzivnútorných a vonkajších okolitých platničiek a je komplexom vkladacích platničiek a osteónov. Ten je štrukturálnou a funkčnou jednotkou kosti a vyšetruje sa na špecializovaných histologických preparátoch alebo tenkých rezoch.
Vonku je každá kosť obklopená niekoľkými vrstvami bežných alebo všeobecných platničiek, ktoré sa nachádzajú priamo pod periostom. Cez tieto vrstvy prechádzajú špecializované perforujúce kanály, ktoré obsahujú krvné cievy rovnakého mena. Na hranici s medulárnou dutinou obsahujú tubulárne kosti aj ďalšiu vrstvu s vnútornými obklopujúcimi platničkami, prepichnutými mnohými rôznymi kanálmi, ktoré expandujú do buniek.
Dreňová dutina je celá vystlaná takzvaným endosteom, čo je extrémne tenká vrstva spojivového tkaniva, ktorá obsahuje sploštené osteogénne neaktívne bunky.
Osteons
Osteón je reprezentovaný koncentricky umiestnenými kostnými platničkami, ktoré vyzerajú ako valce rôznych priemerov, vnorené do seba a obklopujúce Haversov kanál, cez ktorý prechádzajú rôzne nervy a krvné cievy. Vo veľkej väčšine prípadov sú osteóny umiestnené rovnobežne s dĺžkou kosti, pričom sa opakovane navzájom anostomózujú.
Celkový počet osteónov je individuálny pre každú konkrétnu kosť. Napríklad stehenná kosť ako orgán ich zahŕňa v množstve 1,8 na každý 1 mm² a v tomto prípade na Haversov kanál pripadá 0,2-0,3 mm².
Medziosteóny sú medziľahlé alebo interkalárne platničky, ktoré idú všetkými smermi a predstavujú zvyšné časti starých osteónov, ktoré už skolabovali. Štruktúra kosti ako orgánu zabezpečuje neustály proces deštrukcie a novotvorby osteónov.
Kostné platničky sú vo forme valcov a osseínové fibrily v nich tesne a paralelne priliehajú. Osteocyty sa nachádzajú medzi koncentricky ležiacimi platňami. Procesy kostných buniek, ktoré sa postupne šíria cez početné tubuly, smerujú k procesom susedných osteocytov a podieľajú sa na medzibunkových spojeniach. Tvoria tak priestorovo orientovaný lakunárno-tubulárny systém, ktorý sa priamo podieľa na rôznych metabolických procesoch.
Zloženie osteónu zahŕňa viac ako 20 rôznych koncentrických kostných platničiek. Ľudské kosti prechádzajú cez osteónový kanál jednou alebo dvoma cievami mikrovaskulatúry, ako aj rôznymi nemyelinizovanými nervovými vláknami a špeciálnymi lymfatickými kapilárami, ktoré sú sprevádzané vrstvami voľného spojivového tkaniva, ktoré zahŕňa rôzne osteogénne prvky, ako sú osteoblasty, perivaskulárne bunky a mnoho ďalších.
Osteónové kanály majú pomerne tesné spojenie medzi sebou, ako aj s dreňovou dutinou a periostom vďaka prítomnosti špeciálnych prebúdzacích kanálov, čo prispieva k celkovej anastomóze kostných ciev.
Periosteum
Štruktúra kosti ako orgánu naznačuje, že je vonkupokrytý špeciálnym periostom, ktorý je vytvorený z väzivového vláknitého tkaniva a má vonkajšiu a vnútornú vrstvu. Ten zahŕňa kambiálne progenitorové bunky.
Hlavné funkcie periostu zahŕňajú účasť na regenerácii, ako aj zabezpečovanie ochranných a trofických funkcií, čo sa dosahuje vďaka prechodu rôznych krvných ciev tu. Krv a kosť sa teda vzájomne ovplyvňujú.
Aké sú funkcie periostu
Okostice takmer úplne pokrýva vonkajšiu časť kosti a výnimkou sú tu iba miesta, kde sa nachádza kĺbová chrupavka a fixované sú aj väzy alebo šľachy svalov. Treba poznamenať, že pomocou periostu sú krv a kosť obmedzené od okolitých tkanív.
Sám o sebe je to mimoriadne tenký, no zároveň pevný film, ktorý pozostáva z mimoriadne hustého spojivového tkaniva, v ktorom sa nachádzajú lymfatické a krvné cievy a nervy. Stojí za zmienku, že tieto prenikajú do kostnej hmoty presne z periostu. Bez ohľadu na to, či sa uvažuje o nosovej kosti alebo inej, má periosteum pomerne veľký vplyv na procesy jeho vývoja v hrúbke a výžive.
Vnútorná osteogénna vrstva tohto povlaku je hlavným miestom, kde sa tvorí kostné tkanivo a sama o sebe je bohato inervovaná, čo ovplyvňuje jeho vysokú citlivosť. Ak kosť stratí periost, nakoniec prestane byťživotaschopné a úplne mŕtve. Pri akýchkoľvek chirurgických zákrokoch na kostiach, napríklad pri zlomeninách, musí byť periost bez problémov zachovaný, aby bol zabezpečený ich normálny ďalší rast a zdravý stav.
Ďalšie dizajnové prvky
Prakticky všetky kosti (s výnimkou prevažnej väčšiny kraniálnych, kam patrí aj nosová kosť) majú kĺbové povrchy, ktoré zabezpečujú ich skĺbenie s ostatnými. Namiesto okostice majú takéto povrchy špecializovanú kĺbovú chrupavku, ktorá má vláknitú alebo hyalínovú štruktúru.
V drvivej väčšine kostí je kostná dreň, ktorá sa nachádza medzi doskami hubovitej hmoty alebo sa nachádza priamo v dreňovej dutine a môže byť žltá alebo červená.
U novorodencov, ako aj u plodov, sa v kostiach nachádza iba červená kostná dreň, ktorá je krvotvorná a je homogénnou hmotou nasýtenou krvinkami, cievami a tiež špeciálnym retikulárnym tkanivom. Červená kostná dreň zahŕňa veľké množstvo osteocytov, kostných buniek. Objem červenej kostnej drene je približne 1500 cm³.
U dospelého človeka, ktorý už prekonal rast kostí, je červená kostná dreň postupne nahradená žltou, ktorú predstavujú najmä špeciálne tukové bunky, pričom hneď stojí za povšimnutie fakt, že len kostná dreň, ktorá sa nachádza vdreňová dutina.
Osteológia
Osteológia sa zaoberá tým, čo tvorí ľudskú kostru, ako sa kosti spájajú a akýmikoľvek ďalšími procesmi, ktoré sú s nimi spojené. Presný počet popísaných orgánov u človeka sa nedá presne určiť, pretože sa vekom mení. Málokto si uvedomuje, že od detstva až po starobu ľudia neustále zažívajú poškodenie kostí, odumieranie tkaniva a mnoho ďalších procesov. Vo všeobecnosti sa počas života môže vyvinúť viac ako 800 rôznych kostných prvkov, z ktorých 270 je ešte v prenatálnom období.
Za zmienku stojí, že veľká väčšina z nich rastie spolu, kým je človek v detstve a dospievaní. U dospelého človeka obsahuje kostra len 206 kostí a okrem trvalých kostí sa v dospelosti môžu objaviť aj kosti nestále, ktorých výskyt je determinovaný rôznymi individuálnymi vlastnosťami a funkciami tela.
Skeleton
Kosti končatín a iných častí tela spolu s ich kĺbmi tvoria ľudskú kostru, ktorá je komplexom hustých anatomických útvarov, ktoré v živote tela preberajú predovšetkým výlučne mechanické funkcie. Moderná veda zároveň rozlišuje tvrdú kostru, ktorá sa javí ako kosti, a mäkkú, ktorá zahŕňa všetky druhy väzov, membrán a špeciálnych chrupavkových zlúčenín.
Jednotlivé kosti a kĺby, ako aj ľudská kostraVo všeobecnosti môžu v tele vykonávať rôzne funkcie. Kosti dolných končatín a trupu teda slúžia hlavne ako podpora mäkkých tkanív, zatiaľ čo väčšina kostí sú páky, pretože sú k nim pripojené svaly, ktoré zabezpečujú pohybovú funkciu. Obe tieto funkcie umožňujú právom nazývať kostru úplne pasívnym prvkom pohybového aparátu človeka.
Ľudská kostra je antigravitačná štruktúra, ktorá pôsobí proti gravitačnej sile. Ľudské telo by malo byť pod jeho vplyvom pritlačené k zemi, ale vďaka funkciám, ktoré v sebe nesú jednotlivé kostné bunky a kostra, sa tvar tela nemení.
Funkcie kostí
Kosti lebky, panvy a trupu poskytujú ochrannú funkciu proti rôznym poškodeniam životne dôležitých orgánov, nervových kmeňov alebo veľkých ciev:
- lebka je kompletná schránka pre orgány rovnováhy, zraku, sluchu a mozgu;
- miechový kanál zahŕňa miechu;
- hrudník poskytuje ochranu pľúcam, srdcu, ako aj veľkým nervovým kmeňom a krvným cievam;
- Panvové kosti chránia močový mechúr, konečník a rôzne vnútorné pohlavné orgány pred poškodením.
Prevažná väčšina kostí vo vnútri obsahuje červenú kostnú dreň, ktorá je špeciálnym telom krvotvorby a imunitného systému ľudského tela. Treba poznamenať, že kosti ho chránia pred poškodením a tiež vytvárajúpriaznivé podmienky pre dozrievanie rôznych formovaných prvkov krvi a jej trofizmu.
Okrem iného je potrebné venovať osobitnú pozornosť skutočnosti, že kosti sa priamo podieľajú na metabolizme minerálov, pretože ukladajú množstvo chemických prvkov, medzi ktorými osobitné miesto zaujímajú soli vápnika a fosforu. Ak sa teda do tela dostane rádioaktívny vápnik, približne po 24 hodinách sa viac ako 50 % tejto látky nahromadí v kostiach.
Vývoj
Kosť je tvorená osteoblastmi a existuje niekoľko typov osifikácie:
- Endesmal. Vykonáva sa priamo v spojivovom tkanive vnútorných, primárnych kostí. Z rôznych bodov osifikácie na embryu spojivových tkanív sa začne osifikačný postup šíriť žiarivým spôsobom na všetky strany. Povrchové vrstvy spojivového tkaniva zostávajú vo forme periostu, z ktorého kosť začína rásť do hrúbky.
- Perichondrálne. Vyskytuje sa na vonkajšom povrchu chrupavkových rudimentov s priamou účasťou perichondria. Vďaka aktivite osteoblastov umiestnených pod perichondriom sa postupne ukladá kostné tkanivo, ktoré nahrádza chrupavku a vytvára mimoriadne kompaktnú kostnú substanciu.
- Okostice. Vyskytuje sa v dôsledku periostu, na ktorý sa perichondrium premieňa. Predchádzajúci a tento typ osteogenézy na seba nadväzujú.
- Endochondrálne. Vykonáva sa vo vnútri chrupavkových rudimentov za priamej účasti perichondria, ktoré zabezpečuje zásobovanievnútri chrupavky procesov obsahujúcich špeciálne cievy. Toto kosť tvoriace tkanivo postupne ničí rozpadnutú chrupavku a vytvára bod osifikácie priamo v strede modelu chrupavkovej kosti. S ďalším šírením endochondrálnej osifikácie z centra do periférie dochádza k tvorbe hubovitej kostnej hmoty.
Ako sa to stane?
U každého človeka je osifikácia funkčne určená a začína od najviac zaťažovaných centrálnych častí kosti. Približne v druhom mesiaci života sa v maternici začínajú objavovať primárne body, z ktorých sa uskutočňuje vývoj diafýz, metafýz a teliesok tubulárnych kostí. V budúcnosti osifikujú endochondrálnou a perichondrálnou osteogenézou a tesne pred narodením alebo v prvých rokoch po narodení sa začnú objavovať sekundárne body, z ktorých sa vyvíjajú epifýzy.
U detí, ako aj ľudí v dospievaní a dospelosti sa môžu objaviť ďalšie ostrovčeky osifikácie, odkiaľ začína vývoj apofýz. Rôzne kosti a ich jednotlivé časti, pozostávajúce zo špeciálnej hubovitej látky, časom osifikujú endochondrálne, zatiaľ čo tie prvky, ktoré vo svojom zložení zahŕňajú hubovité a kompaktné látky, osifikujú peri- a endochondrálne. Osifikácia každej jednotlivej kosti plne odráža jej funkčne určené procesy fylogenézy.
Výška
Počas rastu dochádza k reštrukturalizácii a máloposunutie kosti. Začnú sa vytvárať nové osteóny a paralelne s tým prebieha aj resorpcia, čo je resorpcia všetkých starých osteónov, ktorú produkujú osteoklasty. Vďaka ich aktívnej práci sa nakoniec takmer úplne vyrieši celá endochondrálna kosť diafýzy a namiesto toho sa vytvorí plnohodnotná dutina kostnej drene. Za zmienku tiež stojí, že sa resorbujú aj vrstvy perichondrálnej kosti a namiesto chýbajúceho kostného tkaniva sa ukladajú ďalšie vrstvy zo strany periostu. Výsledkom je, že kosť začína rásť v hrúbke.
Rast kostí do dĺžky zabezpečuje epifýzová chrupavka, špeciálna vrstva medzi metafýzou a epifýzou, ktorá pretrváva počas dospievania a detstva.
