1

Mgr Jolanta Sadek

KOŚCI I STAWY

TKANKA KOSTNA

Tkanka kostna (textus osseus) jest rodzajem tkanki łącznej, w której istocie podstawowej
znajdują się sole mineralne, co nadaje jej twardość, sztywność i wytrzymałość na od-
kształcenia. Tkanka kostna ma charakterystyczną organizację przestrzenną, tworząc kość
(os). Kości ze względu na sztywność odgrywają rolę ochronną dla narządów we-
wnętrznych oraz rolę dźwigni, do których się przyczepiają mięśnie. Ta ostatnia
właściwość pozwala na ruchy jednych części ciała względem innych. Ponadto tkanka
kostna jest ważnym rezerwuarem Ca

2+

.

W skład tkanki kostnej wchodzą:

1. Komórki

– osteoblasty, osteocyty i osteoklasty, które stanowią ok. 5% masy tkanki kostnej

2. Istota międzykomórkowa (macierz) składająca się z:

– części organicznej - osteoidu, stanowiącej ok. 25% masy tkanki,
– części nieorganicznej - soli mineralnych, stanowiącej 60-70% masy tkanki.

I.KOMÓRKI TKANKI KOSTNEJ

1. OSTEOBLASTY, czyli KOMÓRKI KOŚCIOTWÓRCZE

Osteoblasty to niedojrzałe komórki pochodzące od mezenchymatycznych komórek
prekursorowych wywodzących się ze szpiku kostnego..

Są to główne komórki tworzące tkankę kostną.
Syntezują one i wydzielają organiczną macierz
pozakomórkową (osteoid) oraz kontrolują jej
mineralizację w czasie tworzenia się kości

Znajdują się na powierzchni nowo powstającej
kości, tworząc jednolitą błonę komórkową nie
dopuszczającą do tej powierzchni komórek
kościogubnych, tj. osteoklastów.

Wytwarzają składniki organiczne istoty
międzykomórkowej kości

Osteoblasty są komórkami wielkości 20-30 m

,

mają okrągłe pęcherzykowate jądra i
zasadochłonną cytoplazmę, bogatą w szorstką
siateczkę śródplazmatyczną.

Jeśli osteoblasty nie wytwarzają istoty
międzykomórkowej, to stają się płaskie, a ich jądra się wydłużają. Osteoblasty mają
liczne wypustki cytoplazmatyczne, którymi się łączą z wypustkami innych osteoblastów.
Połączenia komunikujące typu neksus między wypustkami zapewniają łatwy transport
jonów i związków chemicznych między komórkami.

2

Osteoblasty mają wyraźnie budowę biegunową. W części cytoplazmy skierowanej ku
kości znajdują się liczne pęcherzyki wydzielnicze, rozbudowany aparat Golgiego i
szorstka siateczka śródplazmatyczną - są to cechy charakterystyczne dla komórek
syntezujących i wydzielających duże ilości białka..

Syntezują i wydzielają składniki strukturalne istoty międzykomórkowej kości:
kolagen typu I oraz proteoglikany (wchodzą w skład organicznej istoty
międzykomórkowej kości, zwanej osteoidem (= osseina)

Osteoblasty wydzielają białka początkujące i regulujące proces mineralizacji kości:
osteonektynę i osteokalcyne oraz hydrolazy, a wśród nich kolagenazę.

Wydzielają także białko - osteoprotegerynę, która zapobiega kontaktowi osteoblast-
osteoklast. Hamuje to różnicowanie prekursorów osteoklastów i stabilizuje minerał
kości oraz reguluje procesy modelowania kości; wpływa również hamująco na
wapnienie naczyń krwionośnych.

Osteoblasty uwalniają również prostaglandynę PGE2.

Czynność osteoblastów jest regulowana przez hormon gruczołów przytarczycznych -
parathormon i witaminę D

3

. Receptory dla tych związków znajdują się na

powierzchni osteoblastów.

2. OSTEOCYTY – KOMÓRKI KOSTNE

Gdy osteoblasty zostają otoczone zmineralizowaną istotą
międzykomórkową stają się osteocytami.

Mineralizacji nie podlega najbliższa okolica ciała osteoblastu
i jego wypustek cytoplazmatycznych.

W ten sposób powstają jamki kostne, w których leżą
osteocyty oraz kanaliki kostne, gdzie znajdują się wypustki
osteocytów.

Ich główną rolą jest wymiana substancji odżywczych i
metabolitów w kości

-

odpowiadają za utrzymanie macierzy kości we właściwym stanie

oraz za przemieszczanie dużych ilości jonów wapnia do i z kości (a więc odgrywają
ważną rolę w utrzymaniu homeostazy wapniowej).

Zmineralizowaną istota międzykomórkowa jest nieprzepuszczalna i dlatego wymiana
substancji odżywczych i metabolitów w kości odbywa się przez wypustki
cytoplazmatyczne między osteocytami leżącymi w pobliżu naczyń krwionośnych, a
osteocytami leżącymi daleko od naczyń. Na ogół w szeregu komórek przekazujących
sobie substancje odżywcze jest ok. 15 osteocytów.
Młode osteocyty mają strukturę podobną do osteoblastów, zatracają jednak biegunowość
ułożenia składników cytoplazmy.
Dojrzałe osteocyty stają się płaskie, ich jądra mają zbitą chromatynę, a pęcherzyki
wydzielnicze, aparat Golgiego i szorstka siateczka śródplazmatyczna są słabo rozwinięte.
Osteocyty są wielkości ok. 20-50 μm.

3

3. OSTEOKLASTY - KOMÓRKI KOŚCIOGUBNE
(os- kość; gr. klastes - niszczyciel).
Są rodzajem makrofagów, które wywodzą się ze szpiku kostnego, a ich główną funkcją
jest niszczenie kości.
Są dużymi, na ogół owalnymi komórkami, których średnica dochodzi do 100 m:
powstają z jednojądrowych prekursorów.
Osteoklasty powstają przez fuzję 5-10 komórek prekursorowych osteoklastów.
Witamina D pobudza taką fuzję.

Osteoklast jest komórką wielojądrową (polikariocytem). Ma zazwyczaj 5-10 jąder i
kwasochłonną cytoplazmę.
Osteoklasty znajdują się najczęściej na powierzchni kości, leżąc w charakterystycznych
zatokach (lacunae), chociaż niekiedy leżą nad osteoblastami lub innymi osteoklastami.
Na powierzchni czynnego osteoklastu skierowanej ku kości, znajdują się liczne wypustki
cytoplazmatyczne, tworzące charakterystyczny rąbek. Wypustki znacznie zwiększają
powierzchnię styku osteoklastu z istotą
międzykomórkową kości.

W cytoplazmie osteoklastów występują
szczególnie obficie lizosomy, mitochondria i
polirybosomy. Jest także rozwinięty aparat
Golgiego oraz niezbyt rozbudowana szorstka
siateczka śródplazmatyczna.

Główną funkcją osteoklastów jest niszczenie kości.
Osteoklasty wydzielają enzymy - hydrolazy i
fagocytują rozkładaną kość.
Ponieważ osteoklasty nie mają receptorów dla
parathormonu i witaminy D, nie wydzielają
kolagenazy (mają je osteoblasty), niszczenie kości przez osteoklasty odbywa się we
współdziałaniu z osteoblastami.
Czynność osteoklastów nasila się również pod wpływem cytokin wydzielanych przez
limfocyty T.

Pod wpływem kalcytoniny osteoklasty redukują wypustki i zmniejszają swój degradujący
wpływ na kości. Powoduje to zmniejszenie stężenia wapnia we krwi (hipokalcemia).
Parathormon poprzez osteoblasty pobudza osteoklasty do enzymatycznego degradowania
kości i uwalniania wapnia do krwi (hiperkalcemia).

Pompują one do swojego otoczenia H

+

i Cl

–

zakwaszając je i w ten sposób przyczyniają

się do usuwania minerału kości.

II. ISTOTA MIĘDZYKOMÓRKOWA KOŚCI

W skład istoty międzykomórkowej kości wchodzi:

1. osteoid, składający się z:

a. włókien kolagenowych
b. organicznej substancji bezpostaciowej,

2. substancja nieorganiczna.

4

1.Osteoid = osseina

a. Włókna kolagenowe kości są zbudowane z kolagenu typu I, który stanowi do

80% masy wszystkich składników organicznych kości.
Kolagen typu I syntetyzowany jest w osteoblastach, a następnie wydzielany na
zewnątrz, gdzie ulega precypitacji do włókienek (średnica ok. 80 nm).
Włókienka łączą się między sobą, wytwarzając włókna o grubości 2-8 μm, które
wchodzą w skład beleczek kostnych.

b. Organiczna substancja bezpostaciowa kości składa się głównie z białek

niekolagenowych, (które stanowią 15-20% składników organicznych kości.
Wśród nich znajdują się białka regulujące mineralizację kości - osteonektyna i
osteokalcyna oraz peptydy, a wśród nich czynnik wzrostu kości i inne) oraz
proteoglikanów (ich cząsteczki składają się z łańcuchów białkowych, od których
odchodzą glikozaminoglikany.)

2. Substancja nieorganiczna, czyli minerał kości.

Stanowi 60-70% masy tkanki.
Jest to krystaliczny minerał - hydroksyapatyt, o wzorze: Ca

10

(PO

4

)

6

(OH)

2

, którego

grupy OH mogą być częściowo zastępowane grupami węglanowymi, cytrynianowymi,
magnezem i fluorem.
Hydroksyapatyt występuje w istocie międzykomórkowej kości w postaci małych
kryształów, o wymiarach 10 x 50 nm.
Fosforan wapnia może występować w kościach ludzi dorosłych, nie tylko w postaci
hydroksyapatytu, lecz także jako bezpostaciowy bruszyt. Bruszyt występuje w dużych
ilościach w kościach płodowych.

RODZAJE TKANKI KOSTNEJ
Wyróżnia się dwa rodzaje tkanki kostnej: .

1. grubowłóknista,, czyli splotowatą,
2. drobnowłóknistą, czyli blaszkowatą

1. Tkanka kostna grubowłóknista. czyli splotowa ta.

Jest pierwszym rodzajem tkanki kostnej pojawiającym się w rozwoju kości, w
życiu płodowym i w pierwszym okresie życia pozapłodowego.

U człowieka dorosłego ten rodzaj tkanki spotyka się w miejscach przyczepów
ścięgien do kości, wyrostkach zębodołowych, błędniku kostnym oraz szwach kości
czaszki, a także w czasie reperacji uszkodzeń kości.

Kość grubowłóknista pojawia się również w przebiegu wielu chorób kości.

W tkance kostnej grubowłóknistej jest stosunkowo wiele osteocytówów i osteoidu

w porównaniu z substancją nieorganiczną.

Charakterystyczną cechą tej tkanki jest występowanie włókien kolagenowych w
grubych pęczkach, które mają nieregularny przebieg,
Stąd wywodzi się nazwa tkanki - kość grubowłóknista.

2. Tkanka kostna drobnowłóknistą, czyli blaszkowatą.

Jest dojrzałą formą tkanki kostnej, która wchodzi w skład kości długich i płaskich.

Zbudowana jest z blaszek kostnych, o grubości 3-7 μm, w których skład wchodzą

pojedyncze włókna kolagenowe o grubości 1-4 μm (stąd nazwa drobnowłóknistą)

5

zbudowane z kolagenu typu I. Ponadto w skład blaszek kostnych wchodzi osteoid i
minerał.

Wyróżnia się dwa rodzaje tkanki kostnej drobnowłóknistej:

1 . kość gąbczastą
2 . kość zbitą

1. Kość gąbczasta (os spongiosum)

– składa się z blaszek kostnych, tworzących

zazwyczaj beleczki, których kształt i wielkość
zależą od kierunków działania sił na kość.

– Przestrzenie między beleczkami wypełnia szpik

kostny (medulla ossium).

– Kość gąbczasta znajduje się w nasadach

(epiphyses) i przynasadach (metaphyses) kości
długich oraz wypełnia wnętrze kości płaskich.

– Wewnątrz beleczek, w jamkach kostnych, leżą osteocyty, które łączą się z

innymi komórkami za pośrednictwem wypustek cytoplazmatycznych
biegnących w kanalikach kostnych. Na powierzchni beleczek mogą się
znajdować nieliczne osteoblasty i osteoklasty.

2. Kość zbita (os compactum)

– jest zbudowana z blaszek kostnych, które wypełniają objętość tkanki,

stwarzając warunki dużej wytrzymałości na działanie sił mechanicznych.

– Wchodzi w skład zewnętrznych warstw kości płaskiej oraz znajduje się w

trzonach kości długich (diaphyses).

– Podstawowym składnikiem strukturalnym i czynnościowym tkanki kostnej

zbitej jest osteon czyli system Haversa.

Jest to układ 4-20 (zwykle 6 lub mniej) blaszek kostnych, podobnych

do rurek, które leżą jedne w drugich.

Blaszki te noszą nazwę blaszek systemowych i mają grubość 3-7 μm.

Włókna kolagenowe poszczególnych blaszek systemowych układają się

równolegle do siebie i zwykle spiralnie w stosunku do osi długiej
blaszki.

W sąsiadujących z sobą blaszkach kierunek włókien odchyla się o

pewien kąt.

W środku osteonu znajduje się kanał o średnicy ok. 50 μm, zwany

kanałem Haversa, najczęściej zawierający włosowate naczynie
krwionośne i nerw.

Naczynia krwionośne różnych osteonów łączą się między sobą za
pośrednictwem bocznych odgałęzień, które biegną w poprzek kości
zbitej, w kanałach Volkmanna

– Na granicy przylegających do siebie blaszek kostnych znajdują się

wklęśnięcia, które tworzą jamki kostne, zawierające osteocyty. Przez
blaszki kostne, począwszy od kanału Haversa ku obwodowi osteonu,
przechodzi promieniście wiele kanalików kostnych, w których się znajdują
wypustki osteocytów.

– Przestrzenie tkanki kostnej zbitej między osteonami są wypełnione przez

blaszki kostne międzysystemowe.

6

– Kość zbita pokryta jest od strony zewnętrznej kilkoma blaszkami

podstawowymi zewnętrznymi, a od strony jamy szpikowej - blaszkami
podstawowymi wewnętrznymi.

 Osteony są na obu końcach przykryte cienką warstwą wysoce

zmineralizowanej istoty podstawowej bez włókienek kolagenowych tworzącej
linię cementową.

OKOSTNA I ŚRÓDKOSTNA

Zewnętrzna powierzchnia kości jest pokryta okostną (periosteum), a wewnętrzna
powierzchnia (od strony jamy szpikowej) - śródkostną (endosteum).

7

Okostną nie są pokryte powierzchnie stawowe kości.

Brak okostnej lub śródkostnej na powierzchni kości prowadzi nieuchronnie do osadzania
się osteoklastów i niszczenia kości.

Okostna
Jest zbudowana z tkanki łącznej właściwej, układającej się w dwie warstwy:

1. zewnętrzną - zawierającą wiele włókien kolagenowych i niewiele komórek,
2. wewnętrzną - zawierającą dużo komórek, a wśród nich komórki macierzyste, które

mają zdolności dzielenia się i które mogą się różnicować w osteoblasty.

Liczne włókna kolagenowe przenikają z okostnej i wtapiają się w kość, umacniając
położenie okostnej względem kości.
W okostnej znajduje się dużo naczyń krwionośnych i nerwów oraz ich zakończeń, w
tym dużo zakończeń bólowych.
Dlatego okostna w stosunku do kości, a także szpiku, pełni funkcje odżywcze.
Wnikają z niej do kanałów Volkmanna naczynia włosowate, które można także znaleźć
w kanałach Haversa.
Komórki wewnętrznej warstwy okostnej i komórki śródkostnej mogą się przekształcać
w osteoblasty i brać udział w przebudowie kości oraz w reperacji uszkodzeń kości.

Śródkostna składa się z komórek podobnych do komórek nabłonka, przylegających do
siebie i tworzących jednowarstwową błonę, która pokrywa beleczki kostne od strony
jamy szpiku. W jej skład wchodzą komórki macierzyste, które mogą się stawać
komórkami zrębu szpiku, mającymi zdolność do podziałów; regulują wytwarzanie
komórek krwi oraz są źródłem osteoblastów.

OSTEOGENEZA - POWSTAWANIE KOŚCI

Powstawanie kości, czyli kościotworzenie (osteogenesis), jest procesem zachodzącym na
podłożu tkanki łącznej właściwej (mezenchymatycznej) lub chrząstki.

Na podłożu tkanki łącznej właściwej powstają kości czaszki, kości twarzy oraz
częściowo - łopatka i obojczyk.
Natomiast pozostałe kości ciała człowieka powstają na podłożu chrząstki.
Tkanka łączna właściwa, na której powstaje kość, ma postać błony i dlatego
wytwarzanie kości na jej podłożu nazywa się często kościotworzeniem na podłożu
błoniastym (osteogenesis membranacea).
Spośród komórek mezechymy wyróżnicowują się osteoblasty, mające zdolność
syntezy proteoglikanów, kolagenu, osteokalcyny (wiąże Ca

2+

pod wpływem witaminy

D i K) i osteonektyny (fosfoglikoproteina tworząca z kolagenem kompleks wiążący
związki fosforowo-wapniowe). Początkowo powstaje tkanka kostna grubowłóknista,
która przed urodzeniem i w pierwszych tygodniach życia dziecka jest zastępowana
przez tkankę kostną drobowłóknistą.

Kościotworzenie na podłożu łącznotkankowym kości czaszki, kości twarzowych i
obojczyka rozpoczyna się między 7 a 12 tygodniem życia płodowego i kończy się pod
koniec życia płodowego lub wkrótce po urodzeniu.

8

Wytwarzanie kości na podłożu chrzestnym (osteogenesis cartilaginea) polega na
powstaniu punktów kostnienia wewnątrz chrzęstnego modelu kości. W punktach
rozpoczyna się budowa tkanki kostnej- kostnienie śródchrząstkowe.

W kostnieniu odochrzęstnym tkanka kostna narasta od strony ochrzęstnej

pokrywającej chrzęstną kość.

Zawiązek chrzestny kości ma kształt pałeczki, z rozszerzeniami na końcach.
Rozszerzenia odpowiadają nasadom kości (epiphyses), a węższa część między nimi

odpowiada trzonowi kości (diaphysis). Na podłożu chrzestnym powstają wszystkie
kości długie z wyjątkiem obojczyka, płaskie, kręgi , kości podstawy czaszki.

– Siódmy tydzień życia płodowego – komórki chrzęstne chondroblasty,

chondrocyty wytwarzają ze skupisk mezenchymy chrzęstny model kości długich

– Dziewiąty tydzień życia płodowego – obwodowe naczynia krwionośne wnikają w

model chrzęstny i indukują tworzenie osteoblastów

– Pierwotna kość gąbczasta przechodzi we wtórną poprzez odkładanie tkanki

kostnej na uwapnionej macierzy chrzęstnej, pozostałej po resorpcji przez
osteoklasty.

– Proces postępuje w kierunku nasad modelu chrzęstnego, a tym samym oddala się

od luźnej sieci beleczek kostnych, które zawierają jądra uwapnionej chrząstki –
powstaje wyraźna linia wzrostu, która odpowiada płytce wzrostowej i
przylegającej części przynasady.

– Płytki nasadowe są miejscami, w których się odbywa stary wzrost kości na

długość aż do okresu pokwitania.

– Kościotworzenie na podłożu chrzestnym rozpoczyna się wytworzeniem punktów

kościotworzenia pierwotnych w zawiązkach kości między 7 a 16 tygodniem życia
płodowego. Tylko w nielicznych kościach powstają w życiu płodowym punkty
kostnienia wtórne (np. w bliższej nasadzie kości ramieniowej i w dalszej nasadzie
kości udowej w 36 tygodniu życia płodowego). W większości kości długich
punkty kostnienia wtórne powstają po urodzeniu.

Wzrost kości:

Kości długie rosną na długość dzięki stałym podziałom komórek chrząstki w tej części

płytki nasadowej, która jest skierowana ku nasadzie. Natomiast w części płytki
nasadowej skierowanej ku trzonowi kości następuje niszczenie chrząstki i odkładanie
kości. W ten sposób płytka nasadowa przesuwa się, nie zmieniając swojej grubości, a jej
przemieszczanie wyznacza tempo wzrostu kości na długość.

U kobiet, ok. 18 roku życia i u mężczyzn ok. 20 roku życia następuje połączenie

nasady z trzonem wskutek zaniku płytki nasadowej. Hamuje to wzrost szkieletu.
Zwiększanie średnicy kości, czyli wzrost kości na szerokość, odbywa się dzięki
odkładaniu kości przez osteoblasty okostnej z jednoczesnym jej niszczeniem od strony
jamy szpikowej.
Wzrost kości płaskiej powstającej na podłożu łącznotkankowym odbywa stę na jej ob-
wodzie. Biorą w nim udział osteoblasty powstające z tkanki mezenchymatycznej
ciemiączek (fonticuli).
W ten sposób zwiększa się kość płaska, wzrastając promieniście w wielu kierunkach.
Ciemiączka stopniowo zmniejszają się, zanikając przed 2 rokiem życia.
Między kośćmi płaskimi pozostają wąskie rozstępy, wypełnione tkanką łączną właściwą,
w której obrębie zachodzi kościotworzenie w miarę zwiększania się jamy czaszki,
Około 30 roku życia następuje ostateczne zarośnięcie szwów i wytworzenie kościozrostu
(synostosis).
Wzrost kości płaskiej na grubość odbywa się przez nakładanie kości z udziałem

9

osteoblastów okostnej od strony zewnętrznej z jednoczesnym niszczeniem kości przez
osteoklasty od strony przeciwnej.
Taki sam mechanizm prowadzi do zmian krzywizny kości płaskich między urodzeniem a
pokwitaniem.

Pobudzanie wzrostu kości.
Pobudzenie wzrostu chrząstki nasadowej, a tym samym wzrostu kości długich i wzrostu
całego ciała można uzyskać u dzieci przez podawanie hormonu wzrostu (STH) lub
somatomedyny C, czyli IGF I (insulinopodobny czynnik wzrostu ).
Hormony te podawane in vivo wydatnie zwiększają proliferację komórek chrząstki
nasadowej oraz przyspieszają wydzielanie składników istoty międzykomórkowej
chrząstki – proteoglikanów i kolagenu. Prowadzi to do wzrostu całego ciała.

Unaczynienie kości
Krew dociera do kości długich przez 1 lub 2 tętnice odżywcze trzonu, tętnice
przynasadowe i nasadowe.
Tętnice odżywcze tworzą po wewnętrznej stronie śródkostnej liczne anastomozy z
tętnicami przynasadowymi i dają dwa rodzaje odgałęzień: obwodowe (kostne) i
środkowe (szpikowe).
Obwodowe odgałęzienia rozpadają się na naczynia włosowate wchodzące do kanałów
Volkmanna i dochodzące do kanałów Haversa.
Przepływ krwi w tych naczyniach jest powolny.
W kości i szpiku nie ma naczyń limfatycznych.

- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -

 Masa kości zmienia się w ciągu całego życia człowieka.

Zazwyczaj największą masę kości osiągają między 20 a 30 rokiem życia, przy czym
masa ta pozostaje stała (okres konsolidacji) do około 40 roku życia.

 Ciężar kośćca niemacerowanego (wraz ze szpikiem kostnym) wynosi około 12 kg

u mężczyzny i około 10 kg u kobiety, czyli waha się od 10 do 20% ciężaru ciała.

 Po 40 r.ż. czynniki związane z wiekiem powodują, że masa kości w różnym stopniu

maleje.

 Szczególnie duży ubytek występuje u kobiet w czasie menopauzy, co związane jest

ze zmniejszeniem stężenia estrogenu (typowy objaw występujący w tym okresie
życia kobiety).

 Składnik organiczny (oseina) daje kościom duży stopień sprężystości, a komponenta

nieorganiczna (sole wapnia i fosforu) twardość i wytrzymałość na ciśnienie
i rozciąganie.

 Wytrzymałość kości na ciśnienie wynosi od 12,5 do 17 kg na 1 mm

2

powierzchni,

a na rozciąganie od 9 do 12 kg na 1 mm

2

,

 Np. kość udowa wytrzymuje siłę ciśnienia około 7780 kg, a siłę rozciągania około

5600 kg.

 Znacznie mniej odporne są kości ludzkie na działanie sił poprzecznych - wyginanie,

np. kość udowa łamie się przy obciążeniu poprzecznym wynoszącym około 380 kg.

 Pomimo tak dużej twardości i wytrzymałości, kości są plastyczne, czyli są podatne

na kształtujący wpływ sąsiednich narządów.

 Przykładem tej plastyczności mogą być bruzdy żłobione na powierzchni kości przez

naczynia i nerwy, różnego rodzaju wyniosłości i wgłębienia na skutek działania

10

mięśni szkieletowych, kształt jamy mózgoczaszki będącej negatywem rozwijającego
się w niej mózgowia itd.

 Kości mają również zdolność regeneracji na skutek kościotwórczej działalności

okostnej, którą zachowują w zasadzie do końca życia ustroju, są również narządem
krwiotwórczym: szpik kostny wytwarza czerwone i białe ciałka krwi.

Remodelowanie kości
 Zarówno kość gąbczasta, jak i kość zbita podlegają stałej przebudowie przez całe

życie osobnicze.

 Proces ten nazywamy przebudową wewnętrzną tkanki kostnej (ang. remodeling).
 Proces przebudowy wewnętrznej ma charakter cykliczny i odbywa się w ściśle

określonych miejscach szkieletu, zwanych jednostkami przebudowy kości, w których
zachodzi proces resorpcji i kościotwórczy.

 Rocznie odnowie poddawane jest w ten sposób 5-10% całej masy szkieletu

człowieka

 Kiedy masa kości jest największa i zarazem stała, tkanka kostna ulega stałemu,

powolnemu odtwarzaniu /remodelowaniu. Proces ten zachodzi w odpowiedzi na
nacisk mechaniczny, sygnały hormonalne, a także, prawdopodobnie, cytokiny (ryc.).

 Ten skomplikowany proces, polegający na resorpcji, a następnie odbudowywaniu

tkanki, zachodzi w podstawowych jednostkach wielokomórkowych i wymaga
komunikacji między trzema rodzajami komórek kości.

 Nacisk mechaniczny jest wyczuwany przez osteocyty, które w odpowiedzi wysyłają

sygnały do osteoblastów znajdujących się na powierzchni kości (używając w tym
celu długich wypustek cytoplazmatycznych).

 Wydzielane przez osteoblasty cytokiny, takie jak czynnik martwicy nowotworu ,

interleukina 1, interleukina 6 oraz insulinopodobny czynnik wzrostu 1, powodują
powstawanie osteoklastów z krążących monocytarnych prekursorów i ich
umiejscawianie się na powierzchni kości.

 Komórki te rozpoczynają wytrawianie jamek w dojrzalej kości.
 Osteoklasty przyczepiają się do naruszonej powierzchni kości i wydzielają kwas

rozpuszczający nieorganiczną część macierzy kości oraz proteazy lizosomowe (m.in.
kolagenazy,) hydrolizujące organiczną część macierzy.

11

 Erozja kości ogranicza się do obszaru o naruszonej powierzchni.
 W kolejnym etapie do miejsca resorpcji napływają makrofagi i czyszczą

powierzchnię, przygotowując ją do formowania nowej tkanki.

 Polega to na usunięciu martwych komórek, pozostałości kolagenu i białek

niekolagenowych oraz utworzeniu warstwy cementu pozwalającej na umocowanie
nowego osteoidu.

 W procesie resorpcji uwalniane są z kości cytokiny, zdeponowane w tkance w czasie

jej tworzenia.

 Stymulują one różnicowanie się prekursorowych komórek macierzystych w

osteoblasty oraz kształtowanie nowego osteoidu na warstwie cementu
pokrywającego miejsce wcześniejszej resorpcji.

 Mineralizacja nowego osteoidu wymaga punktu zaczepienia (ogniska), a więc po

resorpcji następuje tworzenie nowej tkanki.

 Rozpoczęcie mineralizacji polega na wytworzeniu przez osteoblasty pęcherzyków

zawierających alkaliczną fosfatazę i małe kryształki hydroksyapatytu.

 W pęcherzykach tych dochodzi do koncentracji wapnia i fosforanów, co powoduje

wzrost kryształów, a ostatecznie rozerwanie pęcherzyków i uwolnienie ich treści i
grudek hydroksyapatytu do macierzy kolagenowej.

 Funkcją fosfatazy alkalicznej jest hydroliza fosforanów organicznych obecnych w

komórce.

 W końcowych etapach mineralizacji igiełkowate kryształy hydroksyapatytu układają

się wzdłuż włókien kolagenowych - tworzy się zwapniały kolagen charakterystyczny
dla dojrzałych kości.

Opisany proces remodelowania niezbędny do utrzymania integralności dojrzałej tkanki

kostnej i nie prowadzi do zmian jej masy.
 Po osiągnięciu wieku około 40 lat następuje demineralizacja kości (szczególnie u

kobiet podczas i bezpośrednio po menopauzie).

 Nie obserwujemy wówczas sprzężenia resorpcji z tworzeniem nowej tkanki,

mineralizowana tkanka jest słabsza i mniej zwarta, a jej uszkodzone części są raczej
przemieszczane niż resorbowane.

 Zmniejszona masa kości i ich zaburzona mikrostruktura może powodować pękanie i

zwiększać ryzyko złamań.
Schorzenie takie nazywamy osteoporozą.
Ryzyko złamań, dotyczące w sposób szczególny główki kości udowej i nadgarstka,
zwiększa się wraz z wiekiem.

12

Kształt kości

Pod względem kształtu, kości szkieletu ludzkiego dzielimy na:

1. długie,
2. płaskie,
3. krótkie,
4. różnokształtne
5. pneumatyczne.

1. Kości długie

W kościach długich (ossa longa) długość jest większa od dwu pozostałych
wymiarów - szerokości i grubości.
Do tej grupy należą głównie kości kończyn, np.: kość ramienna, promieniowa,
łokciowa, udowa, piszczelowa, strzałkowa itd.
Kości te mają część środkową, czyli trzon (corpus), oraz dwa, zwykle zgrubiałe
końce (nasady): bliższy lub górny (extremitas proximalis s. superior) i dalszy albo
dolny (extremitas distalis s. inferior).
Trzon ma jamę szpikową (cavum medullare), zawierającą szpik kostny.
W miejscu, w którym koniec kości łączy się z sąsiednią kością w sposób ruchomy,
znajduje się powierzchnia stawowa pokryta chrząstką stawową.
U osobników młodych końce kości długich są połączone z trzonem chrząstką
nasadową (cartílago epiphysialis) i noszą nazwę nasad (epiphysis).
Chrząstka nasadowa umożliwia w tym wieku wzrost kości na długość. Około 20
roku życia chrząstka nasadowa zanika, a istoty kostne trzonu i nasad zrastają się ze
sobą.

2. Kości krótkie (ossa brevia)

Są mniej więcej równomiernie rozwinięte we wszystkich trzech kierunkach,
np. kości nadgarstka lub stępu.

3. Kości płaskie (ossa plana)

Mają dużą powierzchnię przy bardzo małej grubości: kości sklepienia czaszki,
łopatka, kości biodrowe

4.

Kości różnokształtne( ossa multiformia)
Występują jako bryły najrozmaitszej postaci, których nie można opisać trzema
podstawowymi wymiarami, przykładem są kręgi.

5.

Kości pneumatyczne.

Niektóre kości czaszki, jak kość sitowa, klinowa, czołowa, skroniowa i szczęki
zawierają wewnątrz przestrzenie wysłane błoną śluzową i wypełnione powietrzem.
Kości te nazywamy pneumatycznymi (ossa pneumatica), a wewnętrzne jamy
najczęściej zatokami.

13

Połączenia kości.

Połączenia między kośćmi szkieletu występują w organizmie w dwu postaciach:

1. połączenia ścisłe, czyli nieruchome, które zależnie od rodzaju tkanki zespalającej

kości, dzielimy na:

a. więzozrosty,
b. chrząstkozrosty
c. kościozrosty

2. połączenia wolne, ruchome, czyli stawy.

1.
a. Więzozrost lub inaczej połączenie włóknistej (junturae fibrosae), występuje w trzech

postaciach:

1. więzozrostu włóknistego (syndesmosis fibrosa) utworzonego przez włókna

klejodajne, np. błony międzykostne przedramienia i goleni;

2. więzozrostu sprężystego (syndesmosis elastica), w którym elementem łączącym

kości są włókna sprężyste, elastyczne, nadające tkance żółte zabarwienie, np.
więzadła żółte rozpięte między łukami kręgów;

3. szwów (suturae), w których włókna łączące kości są bardzo liczne i krótkie

(około 0,5 mm), a połączenia niezwykle mocne.
W zależności od ukształtowania brzegów łączących kości wyróżnia się:

1. szew piłowaty (sutura serrata), w którym nieregularne

brzegi jednej kości wchodzą we wgłębienie drugiej; jest to
najmocniejsze, a zarazem najczęstsze połączenie kości
sklepienia czaszki, np. kości czołowej z kośćmi
ciemieniowymi, łuski kości potylitycznej z kośćmi
ciemieniowymi, kości ciemieniowych między sobą;

2. szew gładki albo prosty (sutura plana s. levis) jest połączeniem dwu

kości, których brzegi są prawie proste, np. połączenie wyrostków
podniebiennych kości szczęki;

3. szew łuskowy (sutura squamosa) przebiega nie prostopadle, lecz skośnie

do powierzchni kości; w tym połączeniu brzegi kości zachodzą na siebie
dachówkowato (lub jak łuski na rybie), np. łuska kości skroniowej na kość
ciemieniową;

4. wklinowanie (gomphosis), jest rodzajem szczególnego umocowania

zębów w szczękach; korzenie zęba tkwią w zębodole, podobnie jak
gwóźdź (gomphos) w desce.

Szwy we wczesnym okresie życia umożliwiają, proporcjonalnie do wzrostu
mózgowia, powiększanie mózgoczaszki. Z chwilą zakończenia powiększania
masy mózgowia, szwy ulegają powolnemu kostnieniu i zanikowi.

b. Połączenia chrzestne (juncture cartilagineae) są to połączenia kości chrząstką

szklistą lub włóknistą.
Chrząstkozrosty są częstym połączeniem kości w okresie rozwoju organizmu, na
przykład między trzonem a nasadami kości długich.
Połączenie kości za pomocą chrząstki szklistej określa się mianem
chrząstkozrostu (synchondrosis), np. chrząstkozrost klinowo-potyliczny (pomiędzy
tylną powierzchnią trzonu k. klinowej i częścią podstawną k. potylicznej.),
Za pomocą chrząstki włóknistej - spojeniem (symphysis), np. spojenie łonowe,
łączące kości łonowe miednicy, poł. między żebrami i
mostkiem oraz między kręgami.

14

c. W miarę dojrzewania ustroju większość chrząstkozrostów przekształca się w

kościozrosty, (synostosis).

 Przesuwalność lub ruchomość kości względem siebie w połączeniach ścisłych jest

nieznaczna - równa zeru w kościozrostach, w chrząstkozrostach zależy od rodzaju,
grubości i podatności warstwy chrzestnej na ucisk. Największa, chociaż również
nieznaczna, jest w więzozrostach sprężystych.

2. Połączenia kości – wolne

Stawy, czyli połączenia maziowe (articulationes s. juncturae synoviales), są
najbardziej ruchomymi połączeniami kości, a jednocześnie najbardziej złożonymi.
Każdy staw wolny składa się z:

1. powierzchni stawowych, facies articulares) są to zazwyczaj gładkie

powierzchnie dwu lub więcej kości, które się ze sobą stykają.

Powierzchnie stawowe mogą przyjmować rozmaity kształt krzywizny, zależnie od
ruchu dokonywanego w danym stawie,
Zazwyczaj powierzchnia stawowa jednej kości jest wypukła - nazywamy ją
główką stawową, druga stanowi jej negatyw - jest wklęsła – nazywana panewką
Każda z powierzchni jest pokryta najczęściej chrząstką szklistą (rzadziej chrząstką
włóknistą), zwaną chrząstką stawową (cartílago articularis).
Chrząstka stawowa ma zwykle grubość od 0,5 do 3 mm, jest bardzo gładka i
odporna na ciśnienie i tarcie, chroni powierzchnie stawowe przed uszkodzeniem.

2. torebki stawowej (capsula articularis) - łączy powierzchnie stawowe kości,

tworząc jednocześnie łącznotkankową osłonę stawu - łączy i ustala położenie
kości w stawie, odżywia staw oraz wytwarza płyn stawowy.
Otaczając końce kości, wytwarza jednocześnie jamę stawową (cavum
articularis).
Składa się ona z dwóch warstw:

1. zewnętrznej – włóknistej

Błona włóknista (membrana fibrosa) zawiera włókna klejodajne i małą
liczbę włókien elastycznych.
Włókna te przebiegają przeważnie równolegle do siebie lub częściowo
krzyżują się, przechodząc w okostną w miejscu przyczepu.
Zewnętrzne, wzmacniające wiązki włókien nazywamy więzadłami
(ligamento). Wpływają one na rodzaj i zakres ruchów w danym stawie.

2. wewnętrznej - maziowej.

Błona maziowa (membrana synovialis), cienka, delikatna, bogato
unaczyniona i unerwiona na powierzchni wewnętrznej, zwróconej do jamy
stawowej, pokryta jest komórkami łącznotkankowymi, które wydzielają maź
stawową (synovia).

Maź stawowa jest gęstym, ciągnącym się płynem, zawierającym wodę,
mucynę i kuleczki tłuszczu.
Maź stanowi bardzo ważny składnik stawu, bez którego nie może on
prawidłowo działać
Zadaniem mazi, która pokrywa powierzchnie stawowe i jest jakby
naturalnym smarem stawu, jest zmniejszenie do minimum tarcia w czasie
przesuwania się powierzchni stawowych względem siebie.

15

Ponadto jej przylepność (adhaesio) ma udział w ścisłym przyleganiu do
siebie powierzchni stawowych.
Błona maziowa może tworzyć liczne fałdy i uwypuklenia zarówno do
wewnątrz jamy stawowej, jak i na zewnątrz torebki.
– Do wnętrza jamy stawowej mogą wpuklać się kosmki i fałdy maziowe ,

powiększające wewnętrzną powierzchnię błony maziowej.

– Na zewnątrz jamy błona maziowa może tworzyć uchyłki, zwane

kaletkami maziowymi (bursae synoviales), które ułatwiają ślizganie się
mięśni lub ścięgien.

Mają postać zbudowanego z tkanki łącznej worka o

pęcherzykowatym kształcie, zwykle komunikują się z jamą stawową i
wytwarzają maź stawową. Mogą być podzielona na osobne komory,
zarówno całkowicie, jak i częściowo.

3. jamy stawowej.

W niektórych stawach oprócz składników głównych mogą znajdować się elementy

uzupełniające, takie jak:

 obrąbek stawowy (labrum glenoidale) powiększający i pogłębiający panewkę,

np. w stawie ramiennym;

 chrząstka śródstawowa (discus articularis) dopasowująca powierzchnie

stawowe, a również dzieląc staw na dwie komory wzbogaca lub zwiększa jego
ruchomość, np. staw mostkowo-obojczykowy, staw skroniowo-żuchwowy;

 łąkotki stawowe (meniscus articulares), które podobnie jak krążki dzielą staw i

wyrównują nie dopasowane powierzchnie oraz służą jako przesuwalne
powierzchnie stawowe, np. staw kolanowy.

Podział stawów

 Stawy pod względem morfologicznym, w którym kryterium podziału jest liczba

kości biorących udział w utworzeniu danego stawu, dzielimy na;

1. stawy proste (articulatio simplex

W stawie prostym łączą się ze sobą dwie kości, np. staw ramienny (łopatka z

16

kością ramienną), staw biodrowy (kość miedniczna z kością udową), stawy
śródręczno-paliczkowe (kość śródręcza z bliższym paliczkiem), stawy
międzypaliczkowe (dwie kości paliczkowe) itd.,

2. stawy złożone (articulatio composita).

W stawach złożonych trzy lub większa liczba kości, np. staw łokciowy (kości
ramienna, promieniowa i łokciowa), staw promieniowo-nadgarstkowy (kość
promieniowa i trzy kości szeregu bliższego nadgarstka - łódeczkowata,
księżycowata i trójgraniasta), staw kolanowy (kość udowa, piszczelowa oraz
rzepka) itd.



Jeżeli przy wykonywaniu jakiegoś ruchu równocześnie zaangażowane są dwa lub
więcej stawów, to stawy takie nazywamy sprzężonymi, na przykład ruch
nawracania i odwracania przedramienia wraz z ręką zachodzi jednocześnie w
stawach promieniowo-łokciowym bliższym i dalszym.

 Ze względu na ukształtowanie powierzchni stawowych i rodzaj, wykonywanych

ruchów, odróżniamy
1. Stawy jednoosiowe,

a. staw zawiasowy,

(ginglymus) - ma główkę stawową

kształtu wycinka walca, a panewka jest
przybliżonym negatywem głowy. W stawie tym
mogą zachodzić ruchy zginania i prostowania
wokół osi prostopadłej do długiej osi kości.
Przykładem mogą być stawy międzypaliczkowe.

b. staw obrotowy articulatio trochoidea - ma cylindrycznie

ukształtowaną główkę, której powierzchnia boczna styka się
z panewką. Głowa obraca się w panewce jak oś w łożysku,
czyli równolegle do długiej osi kości, np. ruch obrotowy w
stawie promieniowo-łokciowym bliższym.

c. staw śrubowy, articulatio cochlearis - uważany jest za odmianę stawu

jednoosiowego, ruch obrotowy wokół osi podłużnej łączy się bowiem w tym
stawie z równoczesnym ruchem posuwistym (postępowym) wzdłuż tej osi -
podobnie jak przy wkręcaniu śruby.
Ruch taki zachodzi w stawie szczytowo-obrotowym pośrodkowym. W ruchu
obrotowym kręgu szczytowego wokół zęba kręgu obrotowego, odbywa się
równocześnie ruch śrubowy wzdłuż zęba.

2. Stawy dwuosiowe

Do stawów dwuosiowych zaliczamy

a. staw kłykciowy, elipsoidalny –główka stawowa na przekroju ma kształt

eliptyczny. Staw kłykciowy articulatio condylaris ma główkę
stawową eliptyczną (jajowatą), czyli wypukłą, zarówno w
długiej, jak i krótkiej osi. Panewka stawowa jest w obu osiach
wklęsła. Staw ma dwie osie prostopadłe do siebie, wokół
których odbywają się ruchy. Przykładem może być staw
promieniowo-nadgarstkowy, w którym zachodzą ruchy
zginania dłoniowego, prostowania i zginania grzbietowego oraz
przywodzenia i odwodzenia lub inaczej zginania łokciowego i

17

promieniowego ręki.

Z połączenia wszystkich ruchów podstawowych powstaje złożony ruch
obwodzenia ręki.

b. staw siodełkowy (articulatio sellaris) - ma obie powierzchnie stawowe

ukształtowane w formie siodła, tzn. wypukłe w jednej
płaszczyźnie, a wklęsłe w drugiej, prostopadłej do
poprzedniej. Jedno siodełko jest tutaj, „jeźdźcem” dla
drugiego.
Ruch w tym stawie można przyrównać do ruchu
jeźdźca na koniu: ku przodowi i tyłowi oraz z boku na
bok.
Typowym przykładem jest staw nadgarstkowo-śródręczny kciuka, w którym
można przywodzić, odwodzić, przeciwstawiać i odprowadzać kciuk.
Skojarzenie wszystkich ruchów pozwala na ruch obwodzenia.

3. wieloosiowe, czyli stawy o jednym, dwóch lub trzech stopniach swobody ruchów

Do stawów wieloosiowych zalicza się stawy kuliste (articulationes
spheroidaeae), w których główka stawowa jest mniejszym lub większym
wycinkiem kuli (1/3 - 2/3).
W zależności od wielkości powierzchni oraz głębokości
panewki, stawy kuliste można podzielić na:

a. stawy kuliste wolne, na przykład staw ramienny, w którym

panewka jest mała i lekko wklęsła, a staw charakteryzuje
duża obszerność ruchów,

b. stawy kuliste panewkowe, w których większa i głębsza

panewka obejmuje znaczną część główki ograniczając
jednocześnie zakres ruchów, np. staw biodrowy.

Ruchy w stawach kulistych mogą odbywać się wokół dowolnych osi.
W stawach kulistych oprócz ruchów zasadniczych (zginania,
prostowania, odwodzenia, przywodzenia, nawracania i
odwracania) mogą również zachodzić ruchy złożone, na przykład
zginanie i odwodzenie, prostowanie i nawracanie itd..

3. Stawy płaskie articulationes planae - charakteryzują płaskie lub

prawie płaskie powierzchnie stawowe główki i panewki.
Ruchomość w tego rodzaju stawach jest nieznaczna, zależy jednak w pewnym
stopniu od napięcia torebek stawowych i więzadeł.
Intensywnie i systematycznie prowadzone ćwiczenia (zwłaszcza w wieku
dziecięcym i młodocianym) mogą doprowadzić do zwiększenia ruchomości w
tych stawach, można to zaobserwować u akrobatów, gimnastyków czy tancerzy.
Wskutek ćwiczeń następuje znaczne rozluźnienie torebek stawowych i aparatu
więzadłowego. Sumowanie się nieznacznych nawet ruchów w stawach płaskich
pozwala na przykład na dostosowanie powierzchni stopy do nierówności podłoża,
a także na plastyczny uchwyt przedmiotów i narzędzi ręką

4. Stawy nieregularne - te stawy, których powierzchnie stawowe są nietypowe.

Ruch w tych stawach jest możliwy dzięki włączeniu chrząstki śródstawowej
(np. staw mostkowo-obojczykowy). Staw może w ten sposób uzyskać znaczną
ruchomość, zbliżoną do ruchomości stawu kulistego wolnego.

18

Dwie kości połączone ze sobą stawowo tworzą tzw. parę biokinematyczną.
Szereg elementów kostnych powiązanych ze sobą w sposób ruchomy (czyli kilka par
biokinematycznych połączonych kolejno) tworzy tzw. łańcuch stawowy czyli
biokinematyczny.
Ruchomość poszczególnych ogniw takiego łańcucha stawowego sumuje się, dzięki
czemu zwiększa się sumaryczny zakres ruchomość ostatniego członu łańcucha, np. w
kończynie górnej jej koniec dalszy osiąga znacznie większy zakres ruchomości od końca
bliższego.
Ponadto łańcuchy stawów (biokinematyczne) amortyzują wstrząsy w czasie czynności
lokomocyjnych (łańcuchy stawowe kończyny dolnej oraz kręgosłupa).

Na kościach mogą znajdować się liczne wyniosłości i wgłębienia wytworzone
przez przyczepy mięśni albo przebiegające naczynia, nerwy lub ścięgna.
Najczęściej używane oznaczenia :

– kłykieć — condylus
– nadkłykieć — epicondylus
– krętarz — trochanter
– guz — tuber
– guzek — tuberculum
– guzowatość - tuberositas
– kolec - spina
– linia, kresa – linea
– bruzda — sulcus
– dół — fossa
– dołek — fovea

– głowa — caput
– główka — capitulum
– otwór — foramen
– wcięcie — incissura
– wydrążenie - cavitas
– szyja, szyjka - collum
– grzebień — crista, pecten
– szczelina — fissura
– wycisk — impressio
– kanał — canalis
– jama — cavum
– panewka — acetabulum

Literatura:
1. Bochenek A. - Anatomia człowieka tom I, PZWL Warszawa 2004
2. Feneis, Dauber - Podręczny atlas anatomii
3. Marecki Bogusław - Anatomia funkcjonalna, tom I, Poznań 2000
4. McLaughlin D, Stamford J..- Fizjologia człowieka, Krótkie wykłady Wydawnictwo

Naukowe PWN SA, Warszawa 2008

5. Sawicki W.: Histologia. PZWL, Warszawa 2005
6. Sobotta - Atlas anatomii człowieka, tom I. Urban&Partner, Wrocław 1997
7.

www.chorobyonline.pl/kostnego/gonarthroza.html