fyziológie

Kostné a kostné tkanivo

Kost je špecializované spojivové tkanivo pre podpornú funkciu. Pozostáva z veľmi tvrdej, mineralizovanej extracelulárnej matrice a zložky buniek, nazývanej osteocyty. Matrica, bohatá na vápnik, tvorí komplexnú trojrozmernú sieť, ktorá uzatvára tie isté bunky, ktoré ju produkujú v malých medzerách.

EXTRACELULÁRNA MATRIX, tiež nazývaná kostná matrica alebo intracelulárna matrica

Podobne ako všetky typy spojivového tkaniva, extracelulárna matrica sa skladá z amorfnej zložky (chýba jej vlastná forma), veľmi malej a v podstate proteoglykánovej povahy, a bohatej vláknitej zložky, pozostávajúcej hlavne z kolagénových vlákien typu I.

Vnútri kostného tkaniva a samotnej extracelulárnej matrix môžeme rozpoznať organické (30-35%) a extra-organické (65-70%) zložky. Organické zložky sú často uzavreté pod jedným termínom osseín .

Kolagénové vlákna sú zodpovedné za pružnosť kostí,

zatiaľ čo anorganická frakcia je spojená s ich tvrdosťou.

ORGANICKÉ ZLOŽKY MATRIXU

Spomedzi organických zložiek si okrem kolagénu pripomíname proteoglykány, niektoré nekolagénové proteíny, cytokíny a rastové faktory. Najrozšírenejším prvkom je kolagén typu I, ktorý je organizovaný do vlákien, ktoré pôsobia ako nosič (matrica) na sedimentáciu solí počas procesu mineralizácie. Ostatné proteínové zložky (osteokalcín, osteonectín, osteopontín) majú funkciu modulácie tohto procesu tvorby, mineralizácie a adhézie medzi bunkami a kostnou matricou.

Ako už bolo uvedené, kolagénové vlákna nie sú náhodne usporiadané, ale sú usporiadané pravidelne, čo vedie k vzniku organickej matrice známej ako osteón.

Osteón dáva kostiam značnú odolnosť a kompaktnosť (hovorí sa, že kosť má lamelovú štruktúru, pozri nižšie).

Kolagén, podobne ako ostatné zložky organickej matrice, je vylučovaný osteoblastmi.

ANORGANICKÉ KOMPONENTY TONE TISSUE

Z anorganických zložiek rozpoznávame minerály, ako je vápnik, fosfor, fluór a horčík, ktoré dávajú kosti charakteristickú tvrdosť, ktorá je dobre známa všetkým.

Vápnik sa nachádza ako difosforečnan vápenatý, uložený vo forme kryštálov podobných hydroxyapatitu a ukotvený na vláknitom kolagénovom nosiči.

Kryštály hydroxyapatitu sú usporiadané pozdĺž kolagénových vlákien usporiadaným spôsobom.

Existujú aj iné soli, ako je uhličitan vápenatý (zložka mramoru) a stopy fosforečnanu horečnatého a fluoridu vápenatého (tiež dôležité v zuboch).

Prítomnosť minerálov dáva kosti nižší stupeň tvrdosti ako sklovina.

FUNKČNÉ ZHODY A CHARAKTERISTIKY TKANINY

Prítomnosť minerálov, ako aj množstvo a konkrétne rozloženie kolagénových vlákien dáva kosti výrazné mechanické vlastnosti tvrdosti a odolnosti voči tlaku, trakcii a torzii. Najmä:

kolagén dáva kosti určitý stupeň pružnosti, čo sa prejavuje v značnej odolnosti voči ťahu (predĺženie), tj na zaťaženie, ktoré je rozložené pozdĺž jeho pozdĺžnej osi.

Minerálna zložka kosti poskytuje tvrdosť tkaniva, tuhosť a určitú odolnosť voči kompresným silám.