KOMPAKTNÍ KOST: VLASTNOSTI, STRUKTURA, FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Kompaktní kost, popsaný některými autory jako kortikální kosti, je materiál, ze kterého velké množství tvrdé struktury ve skeletu spočívá zvířata. Kosti juvenilních a dospělých obratlovců jsou dvou typů: (1) houbovitá nebo trabekulární a (2) kompaktní nebo kortikální. Spongiózní kost se nachází především v axiálních kostních kostech, které se nacházejí v pánvi, páteři, žeberech a lebce.

Kompaktní kost se naopak nachází ve více než 80% kostí těla, tvořících diafýzu (tělo kosti nebo část mezi epifýzami) dlouhých kostí a vnější a vnitřní tabulku plochých kostí..

Schéma a popis struktury kompaktní kosti (Zdroj: Anatomie a fyziologie OpenStax prostřednictvím Wikimedia Commons)

Před dospělostí se diafýzy dlouhých kostí od epifýz oddělují chrupavkovou destičkou zvanou epifýzová destička, což odpovídá růstové zóně kompaktních a houbovitých kostí dlouhé kosti.

Kompaktní kost, stejně jako další kosti v těle, se kromě svých funkcí v tělesném pohybu a pohybovém ústrojí aktivně podílí na homeostáze vápníku a fosforu v těle.

Charakteristika a struktura (histologie)

Stejně jako všechny kosti v těle zvířete je kompaktní kost v podstatě tvořena různými typy buněk a kostní matricí.

Kostní buňky jsou čtyř typů: (1) osteoprogenitorové buňky, (2) osteoblasty, (3) osteocyty a (4) osteoklasty. První z nich pochází z embryonálního mezodermu a při diferenciaci produkuje osteoblasty.

Osteoblasty jsou buňky odpovědné za syntézu organických složek matrice, které charakterizují kostní tkáně. Produkuje kolagen, proteoglykany a glykoproteiny různých typů. Jsou v kontaktu s vnější vrstvou kompaktní kosti as medulárním kanálem.

Osteocyty jsou neaktivní osteoblasty, které se ponořily do kalcifikované kostní matrice, kterou samy syntetizovaly. Mezi jeho funkce patří mechanická transdukce a sekrece aktivačních faktorů z osteoklastů.

A konečně jsou osteoklasty buňky zodpovědné za proces resorpce kosti (destrukce a reabsorpce staré kosti). Pocházejí z progenitorových buněk obsažených v kostní dřeni (hematopoetické buňky).

Kostní matrice je na druhé straně tvořena organickými a anorganickými látkami. Jedná se o část kostní tkáně, která váže a je zodpovědná za její tvrdost.

Organické složky, které jsou vylučovány osteoblasty, jsou obecně vláknité proteiny, jako je kolagen a další glykoproteiny a proteoglykany. Anorganické složky jsou vápník, fosfor, hořčík, hydrogenuhličitan, citrát atd.

-Struktura

Vnitřní struktura kompaktní kosti sestává z řady rovnoběžných válců tvořených soustředných listů, které jsou sestaveny kolem kanálů zvaných „Haversovské kanály“; takové válcové jednotky jsou známé jako osteony.

Haversovské kanály obsahují krevní cévy a nervová vlákna, nezbytná pro výživu kostních buněk a přenos signálů.

Protože jsou kostní buňky v těchto vrstvách vyživovány difúzí z haversiánských kanálů, maximální počet soustředných vrstev, které může mít osteon, se pohybuje v rozmezí 4 až 20.

Osteony jsou vymezeny tzv. „Cementační linií“, která se skládá ze základní látky (jedné ze složek matrice) s malým množstvím kolagenových vláken.

Havajské kanály, které procházejí přilehlými osteony, se spojují prostřednictvím „Volkmannův kanálů“, které jsou orientovány šikmo nebo kolmo na Haversovské kanály.

Nejvzdálenější soustředné laminy leží těsně pod periostem (vnější obal dlouhých kostí), zatímco nejvnitřnější laminae lemuje medulární kanál, kde je umístěna kostní dřeň.

K těmto vnitřním soustředným vrstvám, které lemují medulární kanál, je připojena vrstva trabekulární nebo spongiózní kosti promítající se do medulárního kanálu.

Struktura lopatek v osteonech

Listy, z nichž jsou osteony složeny, sestávají z pravidelně uspořádaných osteocytů a spojených dohromady prostřednictvím malých kanálků mezi „mezerami“, kde jsou zahrnuty.

Tyto kanály obsahují charakteristické cytoplazmatické procesy osteocytů a umožňují jim navzájem komunikovat a vyměňovat různé třídy malých molekul a iontů.

Kolagenová vlákna kostní matrice osteonů jsou uspořádána paralelně mezi každou laminou.

Funkce

Protože kompaktní kost je součástí dlouhých kostí, její základní funkcí je poskytovat tuhou a odolnou strukturu, která usnadňuje pohyb a pohyb všech obratlovců.

Pro různé pohyby působí kost jako místo pro zavedení svalů a rameno páky, které znásobuje sílu vyvíjenou těmito svaly.

Protože kompaktní kost je součástí struktury plochých kostí, podílí se také na ochranné funkci životně důležitých orgánů, jako je mozek.

Stejně jako u ostatních kostí v těle se kompaktní kost podílí na regulaci vápníku a fosforu v těle (pamatujte, že kostra obratlovců obsahuje více než 95% celkového tělesného vápníku).

Hormonální regulace

Tato regulace závisí mimo jiné na různých hormonálních faktorech, které jsou vylučovány v reakci na širokou škálu podnětů souvisejících s plazmovou regulací vápníku.

Mezi hormonálními stimuly vyniká působení parathormonu (PTH), produkovaného příštítnou žlázou a hormonů odvozených od vitamínu D a kalcitoninu, produkovaných v kůži působením ultrafialového světla na cholesterol a štítnou žlázu. resp.

Jedním z derivátů vitaminu D, 1,25-dihydroxycholekalciferolu, je látka, která reguluje absorpci vápníku ve střevě a podporuje renální absorpci vápníku ledvinami.

Parathormon, hormon nezbytný pro život, zvyšuje kostní resorpci, zvyšuje mobilizaci vápníku (čímž zvyšuje plazmatický vápník) a snižuje plazmatický fosfát.

Kalcitonin snižuje cirkulující koncentrace vápníku a fosfátu a inhibuje resorpci kosti, což podporuje začlenění fosforu a vápníku do kostní matrice.

Reference

1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Funkce Osteocytů v kosti. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287-299.
2. Berne, R., & Levy, M. (1990). Fyziologie. Mosby; Mezinárodní edice.
3. Caetano-Lopez, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblasty a tvorba kostí. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
4. Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Barevný atlas fyziologie (5. vydání). New York: Thieme.
5. Fox, SI (2006). Human Physiology (9. ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
6. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Textový atlas histologie (2. vydání). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editors.
7. Kuehnel, W. (2003). Barevný atlas cytologie, histologie a mikroskopické anatomie (4. vydání). New York: Thieme.
8. Teitelbaum, S. (2000). Kostní resorpce osteoklasty. Science, 289, 1504-1509.