V. Будова кістки як органу

На відміну від вивареної кістки нативна або жива кістка – це багатокомпонентний орган. Зріла кістка представлена шістьма основними компонентами:

1. Основним структурним компонентом кістки є кісткова тканина – вид опорно-трофічної тканини, яка складається із клітин та мінералізованої міжклітинної речовини, що містить до 70% неорганічних сполук (95% з яких приходиться на солі кальцію).

Клітини кісткової тканини:

1. остеоцити – зрілі клітини кісткової тканини, замуровані в тверду міжклітинну речовину і лежать у кісткових порожнинах або лакунах;

2. остеобласти – клітини, які створюють кісткову тканину. Особливо багато цих клітин знаходиться в кістці, що росте, а також у ділянках інтенсивної перебудови кісткової тканини;

3. остеокласти – клітини, які руйнують кістку.

Міжклітинна речовина кісткової тканини ділиться на основну речовину і колагенові волокна.

Основна речовина складається з глікопротеїдів, глікозоаміногліканів, імпрегнованих неорганічними солями, які утворюють кристали типу гідроксиапатиту.

Колагенові волокна в основній речовині можуть лежати хаотично або войлокоподібно, а також впорядковано, паралельно один до одного.

Залежно від розташування волокон в онтогенезі існує два основних типа кісткової тканини:

1. Грубоволокниста – характерна для плодів і новонароджених, а також молодих тварин. Волокна в грубоволокнистій кістковій тканині лежать хаотично (без порядку) у вигляді войлока, утворюючи грубі та міцні пучки;

2. Пластинчаста – характерна для дорослого організму. В основі кожної кісткової пластинки розташовані впорядковані, паралельні один до одного волокна. На основі волокон відкладаються мінеральні речовини у вигляді кристалічного гідроксиапатиту та аморфного фосфату кальцію. Напрямок колагенових волокон у пластинці відповідає силовим натягуванням. Натягування волокон – основний фактор, який викликає його кристалізацію.

Кісткові пластинки в зв’язку з різною дією механічного навантаження можуть формувати компактну та губчасту кісткову речовину.

Компактна кісткова речовина – substantia compacta – утворюється в місцях, де кістка зазнає максимальні навантаження на злом. Кісткові пластинки, які формують компактну кісткову речовину, закручуються в трубочку навколо кровоносних судин і утворюють остеони або гаверсові системи (детальніше в курсі гістології).

Губчаста кісткова речовина - substantia spongiosa – локалізується в ділянках кісток найбільш вираженої дії сил здавлювання і розтягування. В губчастій кістковій речовині пластинки, з’єднуючись між собою (накладаючись один на одного), утворюють систему ліній, які йдуть у напрямку головних здавлюючих напруг, а також систему розпорок між лініями. В результаті утворюється своєрідна решітка – губчаста кістка, вічка якої заповнені кістковим мозком.

2. Окістя або периост – двохшарова сполучнотканинна оболонка. Зовнішній шар – фіброзний – зміцнює кістку, посилюючи її пружні властивості, забезпечує зв’язок кістки з оточуючими тканинами, живлення та інервацію. Внутрішній шар – остеобластичний – забезпечує ріст кістки в товщину (периостальне кісткоутворення).

3. Хрящова тканина в кістках представлена двома видами гіалінових хрящів:

а) суглобовий хрящ – покриває суглобові поверхні кісток – оголений, не має окістя, ніколи не зазнає окостеніння;

б) метафізарний хрящ – є лише в кістці, яка росте, відділяє тіло кістки – діафіз від її суглобових кінців – епіфізів, забезпечує ріст діафіза в довжину.

Кісткова тканина контактує з суглобовими та метафізарними хрящами і визначається як субхондральна кістка. Розрізняють три основних вида субхондральної кістки:

а) субхондральна кістка суглобового хряща

б) епіметафізарна СХК

в) діаметафізарна СХК

4. Кістковий мозок – заповнює вічка губчастої кісткової речовини і діафізи трубчастих кісток.

Вперше з’явився в кістках у наземних хребетних у вигляді остеобластичного (кісткоутворювального) КМ – драглиста (холодцеподібна) блідо-жовта маса, основним компонентом якої є остеобласти. ОКМ надає міцність кістці, а остеобласти забезпечують інтенсифікацію процесів перебудови кісткової тканини в умовах земної гравітації.

В безхвостих амфібій ОКМ перетворюється в червоний (гемопоетичний) КМ. Основою гемопоетичного КМ є ретикулярна тканина, в вічках якої розміщуються кровотворні клітини. При цьому, кісткоутворювальних потенцій ЧКМ не втрачає.

З віком У ЧКМ починають розвиватися жирові клітини і він поступово перетворюється в жовтий або жировий КМ.

Найдовше ЧКМ зберігається в губчастій речовині сегментів груднини, тіл хребців і дистальних (вентральних) ділянок реберних кісток.

ЖКМ протягом життя зберігає остеобластичні і кровотворні функції.

5. Ендост – тонка оболонка, відмежовує кісткову тканину від КМ, вкриває кісткові балки і внутрішню поверхню компактного шару діафіза.