Kosti jsou víc než jen lešení, které drží tělo pohromadě. Kosti přicházejí ve všech tvarech a velikostech a mají mnoho rolí. V tomto článku vysvětlíme jejich funkci, z čeho jsou vyrobeny a typy zapojených buněk.
Přes první dojmy jsou kosti živé, aktivní tkáně, které se neustále přetvářejí.
Kosti mají mnoho funkcí. Podporují tělo strukturálně, chrání naše životně důležité orgány a umožňují nám pohyb. Poskytují také prostředí pro kostní dřeň, kde se tvoří krvinky, a fungují jako skladiště minerálů, zejména vápníku.
Při narození máme asi 270 měkkých kostí. Jak rosteme, některé z nich se spojí. Jakmile dosáhneme dospělosti, máme 206 kostí.
Největší kostí v lidském těle je stehenní kost nebo stehenní kost a nejmenší svorky ve středním uchu, které jsou dlouhé pouze 3 milimetry (mm).
Kosti jsou většinou vyrobeny z proteinového kolagenu, který tvoří měkkou kostru. Minerální fosforečnan vápenatý tento rámec zpevňuje a dodává mu pevnost. Více než 99 procent vápníku našeho těla je zadržováno v našich kostech a zubech.
Kosti mají vnitřní strukturu podobnou plástve, což je činí tuhými, ale relativně lehkými.
Struktura kostí
Kosti se skládají ze dvou typů tkání:
1. Kompaktní (kortikální) kost: Tvrdá vnější vrstva, která je hustá, silná a odolná. Tvoří přibližně 80 procent dospělé kostní hmoty.
2. Spongiózní (trabekulární nebo houbovitá) kost: Skládá se ze sítě trabekul nebo tyčinkovitých struktur. Je lehčí, méně hustý a pružnější než kompaktní kost.
Nalezeno také v kostech:
- osteoblasty a osteocyty, zodpovědné za tvorbu kostí
- osteoklasty nebo buňky resorpce kostí
- osteoid, směs kolagenu a dalších bílkovin
- anorganické minerální soli v matrici
- nervy a krevní cévy
- kostní dřeň
- chrupavka
- membrány, včetně endostea a periostu
Níže je 3D mapa kosterního systému. Kliknutím prozkoumejte.
Kostní buňky
Kosti nejsou statická tkáň, ale je třeba je neustále udržovat a předělávat. Do tohoto procesu jsou zapojeny tři hlavní typy buněk.
Osteoblasty: Jsou zodpovědné za výrobu nové kosti a opravu starší kosti. Osteoblasty produkují proteinovou směs zvanou osteoid, která je mineralizována a stává se kostí. Rovněž vyrábějí hormony, včetně prostaglandinů.
Osteocyty: Jedná se o neaktivní osteoblasty, které se zachytily v kosti, kterou vytvořili. Udržují spojení s jinými osteocyty a osteoblasty. Jsou důležité pro komunikaci v kostní tkáni.
Osteoklasty: Jedná se o velké buňky s více než jedním jádrem. Jejich úkolem je rozbít kost. Uvolňují enzymy a kyseliny k rozpuštění minerálů v kostech a jejich trávení. Tento proces se nazývá resorpce. Osteoklasty pomáhají předělávat poškozené kosti a vytvářejí cesty, kterými procházejí nervy a cévy.
Kostní dřeň
Kostní dřeň se nachází téměř ve všech kostech, kde je přítomna spongiózní kost.
Dřeň je zodpovědná za tvorbu přibližně 2 milionů červených krvinek každou sekundu. Produkuje také lymfocyty nebo bílé krvinky zapojené do imunitní odpovědi.
Extracelulární matrix
Kosti jsou v podstatě živé buňky vložené do minerální organické matrice. Tato extracelulární matice je vyrobena z:
Organické složky, většinou kolagen typu 1.
Anorganické složky, včetně hydroxyapatitu a dalších solí, jako je vápník a fosfát.
Kolagen dodává kosti její pevnost v tahu, zejména odolnost vůči roztržení. Hydroxyapatit dodává kostem pevnost v tlaku nebo odolnost vůči stlačování.
Co dělají kosti?
Kosti plní několik životně důležitých funkcí:
Kosti plní několik životně důležitých funkcí:
Mechanické
Kosti poskytují rám na podporu těla. Svaly, šlachy a vazy se připojují ke kostem. Bez ukotvení ke kostem nemohly svaly hýbat tělem.
Některé kosti chrání vnitřní orgány těla. Například lebka chrání mozek a žebra chrání srdce a plíce.
Syntetizuje se
Spongiózní kost produkuje červené krvinky, krevní destičky a bílé krvinky. Vadné a staré červené krvinky jsou také zničeny v kostní dřeni.
Metabolické
Obraz trabekulární kosti elektronovým mikroskopem (zvětšení x100).Obrazový kredit: Sbertazzo
Skladování minerálů: Kosti působí jako rezerva pro minerály, zejména vápník a fosfor.
Ukládají také některé růstové faktory, jako je růstový faktor podobný inzulínu.
Skladování tuků: Mastné kyseliny lze ukládat v tukové tkáni kostní dřeně.
Vyvážení pH: Kosti mohou uvolňovat nebo absorbovat alkalické soli, což pomáhá krvi zůstat na správné úrovni pH.
Detoxikace: Kosti mohou absorbovat těžké kovy a další toxické prvky z krve.
Endokrinní funkce: Kosti uvolňují hormony, které působí na ledviny a ovlivňují regulaci krevního cukru a ukládání tuků.
Rovnováha vápníku: Kosti mohou zvyšovat nebo snižovat vápník v krvi vytvářením kostí nebo jejich rozkladem v procesu zvaném resorpce.
Druhy kostí
V lidském těle je pět typů kostí:
Dlouhé kosti: Jedná se většinou o zhutněnou kost s malou dřeně a zahrnuje většinu kostí v končetinách. Tyto kosti mají tendenci podporovat váhu a pomáhat pohybu.
Krátké kosti: Pouze tenká vrstva kompaktní kosti, jedná se o kosti zápěstí a kotníku.
Ploché kosti: Obvykle kosti, které jsou tenké a zakřivené. Skládají se ze dvou vnějších vrstev kompaktní kosti a vnitřní vrstvy houbovité kosti. Ploché kosti zahrnují většinu kostí lebky a hrudní kosti nebo hrudní kosti. Mají sklon mít ochrannou roli.
Sezamoidní kosti: Jsou zasazeny do šlach, jako je čéška nebo kolenní kloub. Chrání šlachy před opotřebením a stresem.
Nepravidelné kosti: Jak naznačuje jejich název, jedná se o kosti, které se nehodí do prvních čtyř kategorií a mají neobvyklý tvar. Zahrnují kosti páteře a pánve. Často chrání orgány nebo tkáně.
Kosti kostry jsou rozděleny do dvou skupin:
Apendikulární kostra - kosti končetin, ramen a pánevního pletence.
Axiální kostra - kosti lebky, páteř, hrudní klec.
Přestavování kostí
Kost je neustále ve výstavbě.Kosti se vždy přestavují. Jedná se o dvoudílný proces:
1. Resorpce, když se osteoklasty rozpadají a odstraňují kost.
2. Tvorba při ukládání nové kostní tkáně.
Odhaduje se, že každý rok je vyměněno 10 procent kostry dospělého.
Remodelace umožňuje tělu opravit poškozené úseky, přetvořit kostru během růstu a regulovat hladinu vápníku.
Je-li jedna část kostry v průběhu času vystavena zvýšenému stresu, například při sportu nebo cvičení, části kosti pod největším tlakem budou v reakci silnější.
Remodelace je pod kontrolou několika hormonů, včetně paratyroidního hormonu, kalcitoninu, vitaminu D, estrogenu u žen a testosteronu u mužů.
Co je to osteoporóza?
Osteoporóza je onemocnění kostí, při kterém dochází ke snížení minerální hustoty kostí. Tím se zvyšuje riziko vzniku zlomenin. Osteoporóza je nejčastější u žen po menopauze. Může se to však stát u premenopauzálních žen a mužů.
Osteoporóza se vyskytuje buď při rychlém odstranění nebo resorpci kosti, při tvorbě nové kosti příliš pomalu, nebo z obou důvodů. Může to být způsobeno nedostatečným obsahem vápníku, nedostatkem vitaminu D, konzumací nadměrného alkoholu nebo kouřením tabáku.
Ve zkratce
I když se jim dostává menší pozornosti než jiným částem těla, kosti nejsou jen ochranným lešením, na kterém je postaveno lidské tělo.
Kosti také udržují vhodnou hladinu mnoha sloučenin a regulují hormonální cesty. Kosti jsou neopěvovaní hrdinové anatomie.