Кости (костная ткань)
Кости (костная ткань) — это органы скелета, построенные из особой твёрдой соединительной ткани, в межклеточном веществе которой откладываются минеральные соли. Костная ткань сочетает высокую прочность с относительно небольшим весом и при этом остаётся живой: в ней есть клетки, сосуды и нервы, она постоянно обновляется и способна срастаться после повреждений.
Кость как орган включает не только костную ткань, но и надкостницу, суставной хрящ на концах, костный мозг, сосуды и нервы. У взрослого человека около 206 костей разной формы и размера.
🧱 Состав костной ткани
Межклеточное вещество кости состоит из двух частей. Органическая основа почти целиком образована коллагеном I типа — белком, волокна которого придают кости гибкость и сопротивление растяжению. Минеральная часть — кристаллы гидроксиапатита, соединения кальция и фосфата, — обеспечивает твёрдость и сопротивление сжатию. Минералы составляют большую часть массы кости.
Сочетание двух компонентов делает кость прочной: если удалить минералы, она станет гибкой, как резина, а если разрушить коллаген — хрупкой, как мел. В костях хранится почти весь кальций организма.
🔬 Клетки кости
Основные клетки костной ткани
| Клетки | Происхождение | Функция |
|---|---|---|
| Остеобласты | Мезенхимальные стволовые клетки | Строят новую кость: выделяют коллаген и запускают минерализацию |
| Остеоциты | Остеобласты, замурованные в костном веществе | Воспринимают механическую нагрузку и управляют обновлением кости |
| Остеокласты | Клетки-предшественники моноцитов из костного мозга | Растворяют минералы и разрушают старую кость |
Остеоциты — самые многочисленные клетки кости. Они связаны друг с другом тонкими отростками в единую сеть и реагируют на нагрузку, направляя работу остеобластов и остеокластов.
🦴 Строение кости
- Компактное (кортикальное) вещество — плотный наружный слой. Его основная структурная единица — остеон, система костных пластинок вокруг центрального канала с сосудами.
- Губчатое (трабекулярное) вещество — сеть тонких костных перекладин внутри кости. Перекладины ориентированы по линиям нагрузки.
- Надкостница — плотная оболочка снаружи, богатая сосудами и нервами. Она участвует в росте кости в толщину и сращении переломов.
- Костномозговая полость и промежутки губчатого вещества, где находится костный мозг.
У длинной трубчатой кости выделяют тело (диафиз), концы (эпифизы) и переходные участки (метафизы). У детей между эпифизом и метафизом находится ростовая пластинка — хрящевая зона, за счёт которой кость растёт в длину.
🔄 Обновление и регуляция
Кость постоянно перестраивается: остеокласты удаляют старые участки, а остеобласты заполняют образовавшиеся полости новой тканью. Этот процесс называют ремоделированием. Он позволяет исправлять микроповреждения, приспосабливать кость к нагрузке и поддерживать нужный уровень кальция в крови.
Обмен кости регулируют гормоны: паратгормон паращитовидных желёз, активная форма витамина D, кальцитонин щитовидной железы, половые гормоны, гормон роста и гормоны щитовидной железы. Важнейший местный регулятор — механическая нагрузка: кость, которую нагружают, укрепляется, а без нагрузки быстро теряет массу.
🩺 Основные заболевания костей
- Переломы — нарушение целостности кости при травме или при её ослаблении.
- Остеопороз — уменьшение массы кости и нарушение её микроструктуры с повышенной хрупкостью.
- Рахит и остеомаляция — нарушение минерализации кости, чаще из-за недостатка витамина D.
- Остеомиелит — инфекционное воспаление кости и костного мозга.
- Опухоли костей и метастазы других опухолей в кости.
- Наследственные болезни, например несовершенный остеогенез, связанный с нарушением образования коллагена.
🔍 Как обследуют кости
Основной метод — рентгенография. Для детальной оценки применяют КТ (компьютерную томографию), для костного мозга и мягких тканей — МРТ (магнитно-резонансную томографию). Минеральную плотность кости измеряет денситометрия. Из анализов крови оценивают кальций, фосфор, щелочную фосфатазу, витамин D и паратгормон.
Миф
Для крепких костей достаточно пить молоко.
Факт
Кальций необходим, но прочность кости зависит и от витамина D, белка, гормонов и особенно от механической нагрузки. Без движения кость теряет массу даже при хорошем питании.
Коротко о главном
Кости построены из живой костной ткани, которая состоит из коллагена, минералов и клеток: остеобласты строят кость, остеокласты разрушают, остеоциты управляют этим процессом.
Кость постоянно обновляется под влиянием гормонов и нагрузки. Её главные проблемы — переломы, остеопороз, нарушения минерализации, инфекции и опухоли.