KOŚĆ ZWARTA: CHARAKTERYSTYKA, BUDOWA, FUNKCJE - BIOLOGIA - 2025

Zwarta kość opisane przez niektórych autorów jako korowej kości jest materiał, z którego duża ilość twardej strukturze szkieletu składa zwierząt. Kości młodych i dorosłych kręgowców są dwojakiego rodzaju: (1) kość gąbczasta lub beleczkowa i (2) kość zbita lub korowa. Kość gąbczasta znajduje się głównie w osiowych kościach szkieletowych miednicy, kręgosłupa, żebrach i czaszce.

Z drugiej strony zwarta kość znajduje się w ponad 80% kości ciała, tworzących trzon (trzon kości lub część między nasadami) kości długich oraz zewnętrzny i wewnętrzny stół kości płaskich. .

Schemat i opis struktury zwartej kości (źródło: OpenStax Anatomy and Physiology za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Przed osiągnięciem dorosłości trzony kości długich są oddzielone od nasad nasadowych płytką chrząstki zwaną płytką nasadową, która odpowiada strefie wzrostu zwartych i gąbczastych kości długiej kości.

Oprócz funkcji związanych z ruchem i lokomocją, kość zbita, a także inne kości w organizmie, aktywnie uczestniczy w homeostazie wapnia i fosforu w organizmie.

Charakterystyka i struktura (histologia)

Podobnie jak wszystkie kości w ciele zwierzęcia, kość zbita składa się zasadniczo z różnych typów komórek i macierzy kostnej.

Istnieją cztery typy komórek kostnych: (1) komórki osteoprogenitorowe, (2) osteoblasty, (3) osteocyty i (4) osteoklasty. Te pierwsze pochodzą z embrionalnej mezodermy i różnicując się, wytwarzają osteoblasty.

Osteoblasty to komórki odpowiedzialne za syntezę organicznych składników macierzy charakteryzujących tkanki kostne. Wytwarza różnego typu kolagen, proteoglikany i glikoproteiny. Stykają się z zewnętrzną warstwą zbitej kości oraz z kanałem szpikowym.

Osteocyty to nieaktywne osteoblasty, które zostały zanurzone w zwapnionej macierzy kostnej, którą sami zsyntetyzowali. Niektóre z jego funkcji obejmują mechaniczną transdukcję i wydzielanie czynników aktywujących z osteoklastów.

Wreszcie osteoklasty to komórki odpowiedzialne za proces resorpcji kości (niszczenie i reabsorpcja starej kości). Pochodzą z komórek progenitorowych zawartych w szpiku kostnym (komórki hematopoetyczne).

Z drugiej strony macierz kostna składa się z substancji organicznych i nieorganicznych. To ta część tkanki kostnej, która ulega zwapnieniu i odpowiada za jej twardość.

Składniki organiczne, które są wydzielane przez osteoblasty, to generalnie białka włókniste, takie jak kolagen i inne glikoproteiny oraz proteoglikany. Składniki nieorganiczne to wapń, fosfor, magnez, wodorowęglan, cytrynian itp.

-Struktura

Wewnętrzna struktura zwartej kości składa się z szeregu równoległych cylindrów utworzonych z koncentrycznych arkuszy, które są zmontowane wokół kanałów zwanych „kanałami hawerskimi”; takie cylindryczne jednostki są znane jako osteony.

Kanały hawerskie zawierają naczynia krwionośne i włókna nerwowe, niezbędne do odżywiania komórek kostnych i przekazywania sygnałów.

Ponieważ komórki kostne w tych blaszkach są odżywiane przez dyfuzję z kanałów Haversa, maksymalna liczba koncentrycznych blaszek, które może mieć osteon, wynosi od 4 do 20.

Osteony są ograniczone tak zwaną „linią cementacji”, którą tworzy podstawowa substancja (jeden ze składników macierzy) z kilkoma włóknami kolagenowymi.

Przechodząc przez sąsiednie osteony, kanały hawerskie łączą się ze sobą „kanałami Volkmanna”, które są zorientowane ukośnie lub prostopadle do kanałów hawerskich.

Najbardziej zewnętrzna koncentryczna blaszka znajduje się tuż poniżej okostnej (zewnętrzna powłoka kości długich), podczas gdy najbardziej wewnętrzna blaszka wyznacza kanał szpikowy, w którym znajduje się szpik kostny.

Do tych wewnętrznych koncentrycznych blaszek wyściełających kanał szpikowy dołączona jest warstwa kości beleczkowej lub gąbczastej wystająca do kanału szpikowego.

-Struktura ostrzy osteonów

Arkusze, z których zbudowane są osteony, składają się z regularnie ułożonych osteocytów i połączonych ze sobą małymi kanalikami między „szczelinami”, w których się znajdują.

Kanały te zawierają charakterystyczne procesy cytoplazmatyczne osteocytów i pozwalają im komunikować się ze sobą i wymieniać różne klasy małych cząsteczek i jonów.

Włókna kolagenowe macierzy kostnej osteonów są ułożone równolegle między każdą blaszką.

cechy

Ponieważ zwarta kość jest częścią kości długich, jej podstawową funkcją jest zapewnienie sztywnej i odpornej struktury, która ułatwia ruch i lokomocję wszystkich kręgowców.

W przypadku różnych ruchów kość działa jako miejsce wprowadzenia mięśni i ramię dźwigni, które zwielokrotnia siłę wytwarzaną przez te mięśnie.

Ponieważ kość zbita jest częścią struktury kości płaskich, bierze również udział w funkcji ochronnej ważnych narządów, takich jak mózg.

Podobnie jak w przypadku pozostałych kości w organizmie, kość zbita uczestniczy w regulacji poziomu wapnia i fosforu w organizmie (pamiętaj, że szkielet kręgowców zawiera ponad 95% całkowitego wapnia w organizmie).

Regulacja hormonalna

Regulacja ta zależy, między innymi, od różnych czynników hormonalnych, które są wydzielane w odpowiedzi na różnorodne bodźce związane z regulacją poziomu wapnia w osoczu.

Wśród bodźców hormonalnych wyróżnia się działanie parathormonu (PTH) wytwarzanego przez przytarczycę oraz hormonów pochodzących z witaminy D i kalcytoniny, wytwarzanych w skórze pod wpływem światła ultrafioletowego na cholesterol i przez tarczycę. odpowiednio.

Jedna z pochodnych witaminy D, 1,25-dihydroksycholekalcyferol, jest substancją regulującą wchłanianie wapnia w jelitach i sprzyjającą reabsorpcji wapnia w nerkach.

Parathormon, hormon niezbędny do życia, zwiększa resorpcję kości, zwiększa mobilizację wapnia (zwiększając tym samym wapń w osoczu) i zmniejsza stężenie fosforanów w osoczu.

Kalcytonina zmniejsza stężenie krążącego wapnia i fosforanów oraz hamuje resorpcję kości, sprzyjając wbudowywaniu fosforu i wapnia do macierzy kostnej.

Bibliografia

1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C. i Leiden, AA (1994). Funkcja osteocytów w kości. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287–299.
2. Berne, R. i Levy, M. (1990). Fizjologia. Mosby; Edycja międzynarodowa.
3. Caetano-Lopez, J., Canhao, H. i Fonseca, J. (2007). Osteoblasty i tworzenie kości. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
4. Despopoulos, A. i Silbernagl, S. (2003). Color Atlas of Physiology (wyd. 5). Nowy Jork: Thieme.
5. Fox, SI (2006). Human Physiology (9th ed.). Nowy Jork, USA: McGraw-Hill Press.
6. Gartner, L. i Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (wyd. 2). Meksyk DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
7. Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (wyd. 4). Nowy Jork: Thieme.
8. Teitelbaum, S. (2000). Resorpcja kości przez osteoklasty. Science, 289, 1504–1509.