KOŚĆ

Rodzaj tkanki łącznej, która jest tkanką podporową. Z kości zbudowany jest szkielet organizmu (układ kostny).
Tkanka kostna składa się z komórek (osteocytów, osteoblastów, osteoklastów) oraz substancji zewnątrzkomórkowej, która składa się z kolei z części organicznej – włókien kolagenu i innych białek oraz mineralnej (związki wapnia, magnezu i fosforu – głównie hydroksyapatyt). Nauką zajmującą się kośćmi jest osteologia.

Budowa

Chemicznie kość zbudowana z materiałów kompozytowych czyli ze składników organicznych tworzących osseinę (inaczej osseomukoid, osteoid – składnik budulcowy kości. Jest to substancja organiczna wydzielana przez osteoblasty. Osseina zawiera włókna kolagenu, białka niekolagenowe, proteoglikany i fosfolipidy. Jest to jeden z najważniejszych składników kości, nadaje im sprężystości i elastyczność), oraz składników nieorganicznych, czyli soli wapnia i fosforu (dwuhydroksyapatytów), dzięki którym kość jest twarda.

Histologicznie kość jest narządem złożonym z wielu różnych tkanek. Głównym składnikiem jest tkanka kostna (zespół komórek kostnych i substancji międzykomórkowej), ale zawiera ona także tkankę tłuszczową, krwiotwórczą, chrzęstną i inne.

Każda kość pokryta jest okostną (włóknista błona ochraniająca kość od zewnątrz, jest silnie unaczyniona (odżywia kość) i unerwiona. Znajdują się w niej tzw. komórki kościotwórcze, od których zaczyna się wytwarzanie tkanki kostnej w okresie wzrastania kości lub po ich złamaniu. Pozwala na przyrost kości na grubość. Okostna ma za zadanie chronić i regenerować uszkodzoną tkankę kostną, szczególnie w okresie wzrostu oraz złamania), a powierzchnie kości przylegające do siebie w obrębie stawu pokrywa chrząstka stawowa.

Część zewnętrzną kości stanowi istota zbita (jeden z elementów budulcowych kości. Zawiera dużo fosforanu wapnia, dzięki czemu kość jest sztywna i odporna na złamania. Tworzy przede wszystkim ramiona długich dźwigni w szkielecie - buduje trzony kości długich. W czaszce współtworzy kości osłaniające mózgowie. Odmiana tkanki kostnej blaszkowatej budująca trzony kości długich oraz powierzchniowe (korowe) warstwy ich nasad i kości płaskich, cechująca się zbitym ułożeniem beleczek kostnych w koncentryczne struktury, zwane osteonami), wewnętrzną zaś istota gąbczasta (to podstawowa struktura budująca tkankę kostną, utworzona z luźno ułożonych beleczek kostnych. Występuje przede wszystkim w nasadach kości. Beleczki są ułożone mało regularnie, tworzą strukturę podobną do gąbki. Odmiana tkanki kostnej blaszkowatej wypełniająca wnętrze (śródkoście) kości płaskich i nasady kości długich, cechująca się stosunkowo luźno i nieregularnie ułożonymi beleczkami kostnymi, pomiędzy którymi znajduje się szpik kostny). Ze względu na kształt kości dzieli się na długie, krótkie, płaskie i różnokształtne.

• Kość długa (np. udowa, piszczelowa, ramienna) składa się z trzonu i dwóch końców zwanych nasadami. Na nasadach występują powierzchnie stawowe pokryte chrząstką. Wewnątrz trzonu kości długiej jest jama szpikowa wypełniona szpikiem kostnym odpowiedzialnym za produkcję krwinek.

• Kości krótkie (np. nadgarstka i stępu) są różnokształtne.

• Kości płaskie: np. łopatka, mostek i kości sklepienia czaszki.

• Wyróżnia się także kości zawierające przestrzenie wypełnione powietrzem tzw. kości pneumatyczne (np. kość klinowa, czołowa, sitowa).

Kości powstają w procesie kostnienia, który zaczyna się w życiu płodowym, a kończy się po osiągnięciu przez organizm dojrzałości. U człowieka następuje to po 20 roku życia. Kości mają zdolności regeneracyjne, które zmieniają się z wiekiem. U zdrowych, młodych ludzi do 30 roku życia kości są mocne, zawierają dużo składników mineralnych, po 45 roku życia mogą stawać się kruche (dlatego częściej dochodzi do złamań), a ze względu na zakończony proces wzrostu występują trudności w wytworzeniu zrostu z czym np. nie ma problemu u dzieci, kiedy w nasadach kości zachodzi czynny proces wzrostowy.

Podstawowymi funkcjami kości są:

• ochrona narządów głębiej leżących (szkielet kostny) – czaszka, klatka piersiowa, miednica,

• bierny narząd ruchu – wsparcie dla mięśni – kości kończyn i obręczy: barkowej i miednicznej,

• jako magazyn jonów wapniowych i fosforanowych w ustroju i udział w homeostazie,

• pośrednio krwiotwórcza (w kościach znajduje się szpik kostny).

Osteoblasty - komórki tworzące kości (kościotwórcze), występujące w miejscach, gdzie odbywa się wzrost lub przebudowa tkanki kostnej. Osteoblasty wytwarzają część organiczną macierzy kostnej (tzw. osteoid), w której następnie odkładają się kryształy fosforanów wapnia. Otoczone są substancją międzykomórkowa zwaną hydroksyapatytem. Powstają z komórek macierzystych wywodzących się ze szpiku kostnego. Czynności tych komórek są regulowane przez parathormon oraz witaminę D₃.

Budowa: Osteoblasty są wielkości ok. 20-30 μm. Charakteryzuje je biegunowa budowa: w części skierowanej ku nowotworzonej kości skupione są liczne pęcherzyki wydzielnicze, aparat Golgiego oraz siateczka śródplazmatyczna szorstka. Ich jądra są okrągłe i pęcherzykowate, a zasadochłonna cytoplazma bogata w szorstką ER. Wytwarzają liczne wypustki cytoplazmatyczne umożliwiające im kontakt z innymi osteoblastami. Kontakt ten odbywa się dzięki połączenia jonowo metabolicznym typu nexus(umożliwia to łatwy transport jonów między sąsiadującymi osteoblastami.

Funkcje: Osteoblasty wytwarzają ważne składniki organicznej macierzy międzykomórkowej: kolagen typu I oraz proteoglikany. Ich rolą jest również synteza i sekrecja osteonektyny, osteokalcyny i hydrolaz(m. in kolagenazy) - białek zapoczątkowujących i regulujących proces mineralizacji kości. Wydzielają także prostaglandynę, PGE₂, oraz osteoprotegerynę. Ta ostatnia łączy się z proteoglikanami RANKL znajdującymi się na powierzchni komórki, co uniemożliwia kontakt osteoblast-osteoklast. Osteoblasty również chronią kość przed działaniem komórek kościogubnych, tj. osteoklastów.

Osteocyty - dojrzałe komórki kostne powstające z osteoblastów w wyniku ich mineralizacji. Są całkowicie otoczone zmineralizowaną częścią kości - znajdują się w tzw. jamkach kostnych, a ich wypustki cytoplazmatyczne, dzięki którymi kontaktują się z innymi osteocytami i zachowują funkcje życiowe, są położone w kanalikach kostnych.

Budowa: Osteocyty są wielkości ok. 20-50 μm. Mają podłużny kształt i liczne wypustki cytoplazmatyczne. W przeciwieństwie do osteoblastów nie mają budowy biegunowej. Dojrzałe komórki są płaskie. Chromatyna ich jąder jest zbita. Charakteryzują się również słabo rozwiniętymi: siateczką śródplazmatyczną, aparatem Golgiego i pęcherzykami wydzielniczymi.

Funkcje: Ich główną rolą jest wymiana substancji odżywczych i metabolitów w kości. Poprzez wypustki cytoplazmatyczne osteocyty kontaktują się z innymi osteocytami, które to z kolei kontaktują się z innymi osteocytami, i tak dalej aż do takich, które wchodzą w bezpośredni kontakt z naczyniami krwionośnymi. Zwykle w szeregu komórek przekazujących sobie składniki wymiany znajduje się ok. 15 osteocytów.

Osteoklasty, komórki kościogubne, wielojądrzaste komórki mające zdolność rozpuszczania i resorpcji tkanki kostnej. Posiadają istotne znaczenie w warunkach prawidłowego kształtowania się kości, procesów zrostu po złamaniach oraz w chorobach kości np. osteoporozie. Są rodzajem makrofagów - powstają przez fuzję makrofagów jednojądrowych pobudzaną przez witaminę D.

Budowa: Osteoklasty są wielkości ok. 100 μm, mają zwykle kształt owalny. Są polikariocytami, tzn. mają wiele jąder komórkowych (od 5 do 10). Ich cytoplazma jest kwasochłonna i bogata w lizosomy, mitochondria i polirybosomy. Na powierzchni komórek znajduje się wiele wypustek cytoplazmatycznych, zwiększające powierzchnię ich styku z macierzą międzykomórkową kości.

Funkcje: Ich główną funkcją jest niszczenie kości, które najprawdopodobniej odbywa się we współdziałaniu z osteoblastami. Wydzielają enzymy hydrolityczne (oprócz kolagenazy, która jest syntetyzowana przez osteoblasty) oraz fagocytują rozkładaną kość. Na nasilenie ich czynności wpływają cytokiny wydzielane przez limfocyty T.

CHRZĄSTKA

Tkanka chrzęstna, rodzaj tkanki łącznej szkieletowej, zbudowanej z komórek chrzęstnych - chondrocytów oraz bezpostaciowej substancji międzykomórkowej, składającej się z istoty podstawowej (kwas hialuronowy i proteoglikany) zwanej macierzą (matrix) oraz dużych ilości włókien białkowych: klejodajnych (kolagenowych - kolagen posiada bardzo wysoką odporność na rozciąganie i stanowi główny składnik ścięgien. Jest odpowiedzialny za elastyczność skóry. Ubytek kolagenu ze skóry powoduje powstawanie zmarszczek, w trakcie jej starzenia) i elastycznych.

Tkanka chrzęstna razem z tkanką kostną stanowią tkanki podporowe. W porównaniu do kości substancja międzykomórkowa chrząstki jest słabiej zmineralizowana i nie zawiera naczyń limfatycznych oraz naczyń krwionośnych, wskutek czego odżywianie chondrocytów zachodzi wyłącznie drogą dyfuzji. Tkanka chrzęstna nie jest unerwiona.

Pokryta jest (oczywiście poza pow. stawowymi) dobrze unaczynioną tkanką łączną włóknistą zwartą - ochrzęstną. Odżywianie następuje na drodze dyfuzji z naczyń ochrzęstnej lub płynu stawowego. Chrząstka należy do tkanek o bardzo niskim metabolizmie.

Chrząstka jest tkanką delikatną, podatną na odkształcenia i szybko rosnącą, dzięki czemu doskonale spełnia funkcje szkieletu u zarodków i młodych kręgowców. Wzrost chrząstki może być apozycyjny lub śródmiąższowy, natomiast zdolność do regeneracji jest pełna jedynie w dzieciństwie.

W zależności od rodzaju i proporcji poszczególnych składników substancji międzykomórkowej wyróżnia się:

• chrząstkę szklistą (niewiele włókien, dużo chondromukoidu, głównie kolagen typu II). W organizmie dorosłego człowieka z tkanki chrzęstnej szklistej zbudowane są: powierzchnie stawowe, większość chrząstek krtani, chrzęstne pierścienie tchawicy i oskrzeli oraz części chrzęstne żeber i przegroda nosa.

• włóknistą (liczne włókna kolagenowe, głównie kolagen typu I). Z tkanki chrzęstnej włóknistej zbudowane są: krążki międzykręgowe, element spojenia łonowego, łąkotki i przyczepy więzadeł i ścięgien do kości.

• sprężystą (zawiera głównie włókna elastyczne w postaci gęstej siatki), o różnych właściwościach fizycznych i funkcjach w organizmie. Z tkanki chrzęstej sprężystej zbudowane są: małżowina uszna, przewód słuchowy zewnętrzny, trąbka słuchowa, nagłośnia oraz małej chrząstki krtani.

Chondroblasty, komórki chrząstkotwórcze - komórki wytwarzające substancję międzykomórkową tkanki chrzęstnej, czynne w okresie budowy i regeneracji chrząstki, potem przekształcające się w chondrocyty. Zachowują zdolność do rozmnażania.

Chondroklasty - są to przekształcone chondrocyty, komórki chrząstkogubne, które rozpuszczają chrząstkę. Zniszczoną chrząstkę trawią dzięki lizosomom

MIĘŚNIE