Кости: все, что вам нужно знать
Кости - это больше, чем просто строительные леса, которые скрепляют тело. Кости бывают всех форм и размеров и выполняют множество функций. В этой статье мы объясняем их функции, из чего они состоят и типы задействованных клеток.
Несмотря на первые впечатления, кости - это живые активные ткани, которые постоянно модифицируются.
Кости выполняют множество функций. Они поддерживают тело структурно, защищают наши жизненно важные органы и позволяют нам двигаться. Кроме того, они создают среду для костного мозга, где создаются клетки крови, и действуют как хранилище минералов, особенно кальция.
При рождении у нас около 270 мягких костей. По мере роста некоторые из них плавятся. Когда мы достигаем совершеннолетия, у нас появляется 206 костей.
Самая большая кость в человеческом теле - это бедренная кость или бедро, а самая маленькая - стремечка в среднем ухе, длина которой составляет всего 3 миллиметра (мм).
Кости в основном состоят из белкового коллагена, который образует мягкий каркас. Минеральный фосфат кальция укрепляет этот каркас, придавая ему прочность. Более 99 процентов кальция в нашем организме содержится в костях и зубах.
Кости имеют внутреннюю структуру, похожую на соты, что делает их жесткими, но относительно легкими.
Строение костей
Кости состоят из двух типов тканей:
1. Компактная (кортикальная) кость: твердый внешний слой, плотный, прочный и долговечный. Он составляет около 80 процентов костной массы взрослого человека.
2. Губчатая (губчатая или губчатая) кость: состоит из сети трабекул или стержневидных структур. Она легче, менее плотная и более гибкая, чем компактная кость.
Также в костях:
- остеобласты и остеоциты, ответственные за создание костей
- остеокласты или клетки, резорбирующие кости
- остеоид, смесь коллагена и других белков
- неорганические минеральные соли в матрице
- нервы и кровеносные сосуды
- Костный мозг
- хрящ
- мембраны, включая эндост и надкостницу
Ниже представлена трехмерная карта скелетной системы. Щелкните, чтобы изучить.
Костные клетки
Кости не являются статичной тканью, но их необходимо постоянно поддерживать и реконструировать. В этом процессе участвуют три основных типа клеток.
Остеобласты: они отвечают за создание новой кости и восстановление старой кости. Остеобласты производят белковую смесь, называемую остеоидом, которая минерализуется и становится костью. Они также производят гормоны, в том числе простагландины.
Остеоциты: это неактивные остеобласты, которые застряли в кости, которую они создали. Они поддерживают связи с другими остеоцитами и остеобластами. Они важны для коммуникации в костной ткани.
Остеокласты: это большие клетки с более чем одним ядром. Их работа - ломать кости. Они выделяют ферменты и кислоты для растворения минералов в костях и их переваривания. Этот процесс называется рассасыванием. Остеокласты помогают реконструировать поврежденные кости и создавать пути, по которым проходят нервы и кровеносные сосуды.
Костный мозг
Костный мозг находится почти во всех костях, где присутствует губчатая кость.
Костный мозг отвечает за производство около 2 миллионов красных кровяных телец каждую секунду. Он также производит лимфоциты или лейкоциты, участвующие в иммунном ответе.
Внеклеточный матрикс
Кости - это, по сути, живые клетки, встроенные в органическую матрицу на минеральной основе. Этот внеклеточный матрикс состоит из:
Органические компоненты, в основном коллаген 1 типа.
Неорганические компоненты, включая гидроксиапатит и другие соли, такие как кальций и фосфат.
Коллаген придает кости прочность на разрыв, а именно сопротивление разрыву. Гидроксиапатит придает костям прочность на сжатие или сопротивление сжатию.
Что делают кости?
Кости выполняют несколько жизненно важных функций:
Кости выполняют несколько жизненно важных функций:
Механический
Кости служат опорой для тела. Мышцы, сухожилия и связки прикрепляются к костям. Без привязки к костям мышцы не могли двигать телом.
Некоторые кости защищают внутренние органы тела. Например, череп защищает мозг, а ребра защищают сердце и легкие.
Синтезирующий
Ракообразная кость производит красные кровяные тельца, тромбоциты и лейкоциты. Также в костном мозге разрушаются дефектные и старые эритроциты.
Метаболический
Изображение предоставлено: Sbertazzo
Сохранение минералов: кости действуют как резерв минералов, особенно кальция и фосфора.
В них также хранятся некоторые факторы роста, например, инсулиноподобный фактор роста.
Накопление жира: жирные кислоты могут накапливаться в жировой ткани костного мозга.
Баланс pH: кости могут выделять или поглощать щелочные соли, помогая крови поддерживать правильный уровень pH.
Детоксикация: кости могут поглощать тяжелые металлы и другие токсичные элементы из крови.
Эндокринная функция: кости выделяют гормоны, которые действуют на почки и влияют на регуляцию уровня сахара в крови и отложение жира.
Баланс кальция: кости могут повышать или уменьшать содержание кальция в крови, образуя кость или разрушая его в процессе, называемом резорбцией.
Типы костей
В человеческом теле есть пять типов костей:
Длинные кости: в основном это уплотненные кости с небольшим количеством костного мозга, включающие большинство костей конечностей. Эти кости, как правило, поддерживают вес и помогают двигаться.
Короткие кости: только тонкий слой компактной кости, включая кости запястья и лодыжки.
Плоские кости: Обычно кости тонкие и изогнутые. Они состоят из двух внешних слоев компактной кости и внутреннего слоя губчатой кости. Плоские кости включают большинство костей черепа и грудины или грудины. Они, как правило, играют защитную роль.
Сесамовидные кости: они встроены в сухожилия, такие как надколенник или коленная чашечка. Они защищают сухожилия от износа и нагрузок.
Неправильные кости: как следует из их названия, это кости, которые не попадают в первые четыре категории и имеют необычную форму. К ним относятся кости позвоночника и таза. Они часто защищают органы или ткани.
Кости скелета делятся на две группы:
Аппендикулярный скелет - кости конечностей, плеч и тазового пояса.
Осевой скелет - кости черепа, позвоночник, грудная клетка.
Ремоделирование костей
Кость всегда реконструируется. Это процесс, состоящий из двух частей:
1. Резорбция, когда остеокласты разрушаются и удаляют кость.
2. Формирование при отложении новой костной ткани.
По оценкам, ежегодно заменяется 10 процентов скелета взрослого человека.
Ремоделирование позволяет телу исправлять поврежденные участки, изменять форму скелета во время роста и регулировать уровень кальция.
Если одна часть скелета подвергается повышенному стрессу с течением времени, например, во время занятий спортом или физических упражнений, участки кости, испытывающие наибольшее давление, в ответ станут толще.
Ремоделирование находится под контролем нескольких гормонов, включая паратироидный гормон, кальцитонин, витамин D, эстроген у женщин и тестостерон у мужчин.
Что такое остеопороз?
Остеопороз - это заболевание костей, при котором наблюдается снижение минеральной плотности костей. Это увеличивает риск возникновения переломов. Остеопороз чаще всего встречается у женщин после менопаузы. Однако это может произойти у женщин и мужчин в пременопаузе.
Остеопороз возникает, когда удаление или резорбция кости происходит слишком быстро, новая кость образуется слишком медленно, или по обеим причинам. Это может быть вызвано недостатком кальция, дефицитом витамина D, чрезмерным употреблением алкоголя или курением табака.
В двух словах
Хотя им уделяется меньше внимания, чем другим частям тела, кости - это больше, чем просто защитный каркас, на котором построено человеческое тело.
Кости также поддерживают соответствующий уровень многих соединений и регулируют гормональные пути. Кости - незамеченные герои анатомии.
