Kost jako orgán je součástí soustavy pohybových a opěrných orgánů a zároveň se vyznačuje naprosto unikátním tvarem a strukturou, spíše charakteristickou architekturou nervů a cév. Je postaven převážně ze speciální kostní tkáně, která je zvenčí pokryta periostem a uvnitř obsahuje kostní dřeň.
Hlavní funkce
Každá kost jako orgán má určitou velikost, tvar a umístění v lidském těle. To vše je významně ovlivněno různými podmínkami, ve kterých se vyvíjejí, a také nejrůznějšími funkčními zátěžemi, které kosti prožívají po celý život lidského těla.
Jakákoli kost se vyznačuje určitým počtem zdrojů krevního zásobení, přítomností specifických míst jejich umístění a také poměrně charakteristickou architektonikou krevních cév. Všechny tyto vlastnosti platí stejným způsobem pro nervy, které inervují tuto kost.
Building
Kost jako orgán zahrnuje několik tkání, které jsou v určitých proporcích, ale samozřejmě nejdůležitější z nich je lamelární kostní tkáň, jejíž strukturu můžeme vidět na příkladu diafýzy (centrální řez, tělo) dlouhé tubulární kosti.
Hlavní část je umístěna mezivnitřní a vnější obklopující dlahy a je komplexem zaváděcích dlahy a osteonů. Ten je strukturální a funkční jednotkou kosti a je vyšetřován na specializovaných histologických preparátech nebo tenkých řezech.
Venku je jakákoliv kost obklopena několika vrstvami společných nebo obecných plátů, které jsou umístěny přímo pod periostem. Těmito vrstvami procházejí specializované perforační kanály, které obsahují krevní cévy stejného jména. Na hranici s dřeňovou dutinou obsahují tubulární kosti také další vrstvu s vnitřními obklopujícími pláty, proraženými mnoha různými kanály, které expandují do buněk.
Dřeňová dutina je celá vystlána takzvaným endostem, což je extrémně tenká vrstva pojivové tkáně, která obsahuje zploštělé osteogenní neaktivní buňky.
Osteons
Osteon je reprezentován soustředně umístěnými kostními destičkami, které vypadají jako válce různých průměrů, zasazené do sebe a obklopující Haversův kanál, kterým procházejí různé nervy a krevní cévy. V naprosté většině případů jsou osteony umístěny rovnoběžně s délkou kosti, přičemž se vzájemně opakovaně anostomózují.
Celkový počet osteonů je individuální pro každou konkrétní kost. Takže například stehenní kost jako orgán je zahrnuje v množství 1,8 na každý 1 mm² a v tomto případě na Haversův kanál připadá 0,2-0,3 mm².
Meziosteony jsou mezilehlé nebo interkalární destičky, jdoucí všemi směry a představující zbývající části starých osteonů, které se již zhroutily. Struktura kosti jako orgánu zajišťuje neustálý proces destrukce a novotvorby osteonů.
Kostní pláty mají tvar válců a osseinové fibrily v nich na sebe těsně a paralelně přiléhají. Osteocyty jsou umístěny mezi soustředně ležícími destičkami. Procesy kostních buněk, postupně se šířící četnými tubuly, směřují k procesům sousedních osteocytů a účastní se mezibuněčných spojení. Tvoří tak prostorově orientovaný lakunárně-tubulární systém, který se přímo účastní různých metabolických procesů.
Složení osteonu zahrnuje více než 20 různých soustředných kostních plátů. Osteonovým kanálem procházejí lidské kosti jednou nebo dvěma cévami mikrovaskulatury a také různými nemyelinizovanými nervovými vlákny a speciálními lymfatickými kapilárami, které jsou doprovázeny vrstvami volné pojivové tkáně, která zahrnuje různé osteogenní prvky, jako jsou osteoblasty, perivaskulární buňky a mnoho dalších.
Osteonové kanály mají poměrně těsné spojení mezi sebou, stejně jako s dřeňovou dutinou a periostem díky přítomnosti speciálních probouzecích kanálků, což přispívá k celkové anastomóze kostních cév.
Periosteum
Struktura kosti jako orgánu naznačuje, že je vněpokrytý speciální periostem, který je tvořen z pojivové vazivové tkáně a má vnější a vnitřní vrstvu. Ten zahrnuje kambiální progenitorové buňky.
Mezi hlavní funkce periostu patří účast na regeneraci a také zajišťování ochranných a trofických funkcí, kterých je dosaženo díky průchodu různých krevních cév zde. Krev a kost se tedy vzájemně ovlivňují.
Jaké jsou funkce periostu
Okostice téměř úplně pokrývá vnější část kosti a výjimkou jsou zde pouze místa, kde se nachází kloubní chrupavka a fixují se i vazy nebo šlachy svalů. Je třeba poznamenat, že pomocí periostu jsou krev a kosti omezeny od okolních tkání.
Sám o sobě je to extrémně tenký, ale zároveň pevný film, který se skládá z extrémně hustého pojiva, ve kterém jsou umístěny lymfatické a krevní cévy a nervy. Stojí za zmínku, že tyto pronikají do kostní hmoty přesně z periostu. Bez ohledu na to, zda se uvažuje o nosní kosti nebo o nějaké jiné, má periosteum poměrně velký vliv na procesy jeho vývoje v tloušťce a výživě.
Vnitřní osteogenní vrstva tohoto povlaku je hlavním místem, kde se tvoří kostní tkáň, a sama o sobě je bohatě inervována, což ovlivňuje její vysokou citlivost. Pokud kost ztratí okostice, nakonec přestane býtživotaschopné a zcela mrtvé. Při provádění jakýchkoli chirurgických zákroků na kostech, například při zlomeninách, je nutné bezpodmínečně zachovat periost, aby byl zajištěn jejich normální další růst a zdravý stav.
Další designové prvky
Prakticky všechny kosti (s výjimkou převážné většiny lebečních, kam patří i kost nosní) mají kloubní plochy, které zajišťují jejich skloubení s ostatními. Namísto periostu mají tyto povrchy specializovanou kloubní chrupavku, která je vláknitá nebo hyalinní ve struktuře.
V naprosté většině kostí je kostní dřeň, která se nachází mezi deskami houbovité hmoty nebo se nachází přímo v dřeňové dutině a může být žlutá nebo červená.
U novorozenců, stejně jako u plodů, je v kostech přítomna pouze červená kostní dřeň, která je krvetvorná a je homogenní hmotou prosycenou krvinkami, cévami a také speciální retikulární tkání. Červená kostní dřeň zahrnuje velké množství osteocytů, kostních buněk. Objem červené kostní dřeně je přibližně 1500 cm³.
U dospělého člověka, který již prodělal růst kostí, je červená kostní dřeň postupně nahrazována žlutou, představovanou především speciálními tukovými buňkami, přičemž ihned stojí za zmínku fakt, že pouze kostní dřeň, která se nachází vdřeňová dutina.
Osteologie
Osteologie se zabývá tím, co tvoří lidskou kostru, jak se kosti spojují a jakýmikoli dalšími procesy s nimi spojenými. Přesný počet popsaných orgánů u člověka nelze přesně určit, protože se stárnutím mění. Málokdo si uvědomuje, že od dětství až do stáří lidé neustále zažívají poškození kostí, odumírání tkání a mnoho dalších procesů. Obecně se během života může vyvinout přes 800 různých kostních elementů, z nichž 270 je stále v prenatálním období.
Stojí za zmínku, že naprostá většina z nich roste spolu, když je člověk v dětství a dospívání. U dospělého člověka kostra obsahuje pouze 206 kostí a kromě trvalých kostí se v dospělosti mohou objevit i kosti nestálé, jejichž výskyt je dán různými individuálními vlastnostmi a funkcemi těla.
Skeleton
Kosti končetin a dalších částí těla spolu s jejich klouby tvoří lidskou kostru, která je komplexem hustých anatomických útvarů, které v životě těla přebírají převážně výhradně mechanické funkce. Současně moderní věda rozlišuje tvrdou kostru, která vypadá jako kosti, a měkkou kostru, která zahrnuje všechny druhy vazů, membrán a speciálních chrupavčitých sloučenin.
Jednotlivé kosti a klouby a také lidská kostraObecně mohou v těle vykonávat různé funkce. Kosti dolních končetin a trupu tedy slouží hlavně jako podpora měkkých tkání, zatímco většina kostí jsou páky, protože jsou k nim připojeny svaly, které zajišťují pohybovou funkci. Obě tyto funkce umožňují oprávněně nazývat kostru zcela pasivním prvkem lidského pohybového aparátu.
Lidská kostra je antigravitační struktura, která působí proti gravitační síle. Pod jeho vlivem by mělo být lidské tělo přitisknuto k zemi, ale díky funkcím, které v sobě jednotlivé kostní buňky a kostra nesou, se tvar těla nemění.
Funkce kostí
Kosti lebky, pánve a trupu poskytují ochrannou funkci proti různým poškozením životně důležitých orgánů, nervových kmenů nebo velkých cév:
- lebka je kompletní schránka pro orgány rovnováhy, zraku, sluchu a mozku;
- míšní kanál zahrnuje míchu;
- hrudník poskytuje ochranu pro plíce, srdce a také velké nervové kmeny a krevní cévy;
- Pánevní kosti chrání močový měchýř, konečník a různé vnitřní pohlavní orgány před poškozením.
Naprostá většina kostí uvnitř obsahuje červenou kostní dřeň, která je speciálním tělesem krvetvorby a imunitního systému lidského těla. Je třeba poznamenat, že kosti jej chrání před poškozením a také vytvářejípříznivé podmínky pro zrání různých formovaných prvků krve a její trofismus.
Mimo jiné je třeba věnovat zvláštní pozornost skutečnosti, že kosti se přímo účastní metabolismu minerálů, protože ukládají mnoho chemických prvků, mezi nimiž zvláštní místo zaujímají soli vápníku a fosforu. Pokud se tedy do těla dostane radioaktivní vápník, zhruba po 24 hodinách se více než 50 % této látky nahromadí v kostech.
Vývoj
Kost je tvořena osteoblasty a existuje několik typů osifikace:
- Endesmal. Provádí se přímo v pojivové tkáni vnitřních, primárních kostí. Z různých bodů osifikace na embryu pojivových tkání se proces osifikace začíná šířit zářivě na všechny strany. Povrchové vrstvy pojivové tkáně zůstávají ve formě periostu, ze kterého kost začíná růst do tloušťky.
- Perichondrální. Vyskytuje se na vnějším povrchu chrupavčitých rudimentů s přímou účastí perichondria. Díky aktivitě osteoblastů umístěných pod perichondriem se postupně ukládá kostní tkáň, která nahrazuje chrupavku a tvoří extrémně kompaktní kostní substanci.
- Okostice. Vyskytuje se díky periostu, na který se perichondrium přeměňuje. Předchozí a tento typ osteogeneze na sebe navazují.
- Endochondrální. Provádí se uvnitř chrupavčitých rudimentů za přímé účasti perichondria, které zajišťuje zásobováníuvnitř chrupavky procesů obsahujících speciální nádoby. Tato kostotvorná tkáň postupně ničí rozpadlou chrupavku a vytváří osifikační bod přímo ve středu modelu chrupavčité kosti. S dalším šířením endochondrální osifikace z centra do periferie dochází k tvorbě houbovité kostní hmoty.
Jak se to stane?
U každého člověka je osifikace funkčně určena a začíná nejzatíženějšími centrálními částmi kosti. Přibližně ve druhém měsíci života se v děloze začínají objevovat primární body, ze kterých se uskutečňuje vývoj diafýz, metafýz a těl tubulárních kostí. V budoucnu osifikují endochondrální a perichondrální osteogenezí a těsně před narozením nebo v prvních letech po narození se začnou objevovat sekundární body, ze kterých dochází k vývoji epifýz.
U dětí, ale i lidí v dospívání a dospělosti se mohou objevit další ostrůvky osifikace, odkud začíná vývoj apofýz. Různé kosti a jejich jednotlivé části, sestávající ze speciální houbovité hmoty, časem osifikují endochondrálně, zatímco ty prvky, které ve svém složení zahrnují houbovité a kompaktní látky, osifikují peri- a endochondrálně. Osifikace každé jednotlivé kosti plně odráží její funkčně určené procesy fylogeneze.
Výška
Během růstu dochází k restrukturalizaci a jen máloposun kosti. Začínají se tvořit nové osteony a paralelně s tím probíhá i resorpce, což je resorpce všech starých osteonů, kterou produkují osteoklasty. Díky jejich aktivní práci se nakonec téměř úplně vyřeší celá endochondrální kost diafýzy a místo toho se vytvoří plnohodnotná dutina kostní dřeně. Za zmínku také stojí, že se resorbují i vrstvy perichondrální kosti a místo chybějící kostní tkáně se ukládají další vrstvy ze strany periostu. V důsledku toho kost začíná narůstat do tloušťky.
Růst kostí do délky zajišťuje epifýzová chrupavka, speciální vrstva mezi metafýzou a epifýzou, která přetrvává po celou dobu dospívání a dětství.
