В теле человека находится примерно 206 костей, но мало кто знает их строение и понимает, почему они такие прочные. А ведь главную роль в этом играет остеон. Это структурные единицы, из которых построены кости конечностей, ребер, позвонков и др. Есть у него еще одно название — гаверсова система.
Строение кости
Только из-за совместного действия скелета и мышц нашего тела мы способны передвигаться, и это их основная функция. Есть, конечно, и дополнительные — кроветворение, обмен микроэлементами, запасательная (резерв жира). Преимущественно имеют следующее строение — особые клетки кости и межклеточное вещество, наружное покрытие (надкостниц), и во внутренней части расположен костный мозг.
Любая косточка состоит из двух компонентов — компактного и губчатого вещества. Первое размещается по периферии, второе — в центре, и состоит из костных перекладин, расположенных не хаотично, а в четком соответствии с внешним воздействием на кость на конкретном участке.
Состав кости
Сочетание органических (30-40 %) и неорганических (60-70 %) веществ является особенностью состава скелета. К неорганическим веществам относятся соли разного химического состава: фосфат и карбонат кальция, сульфат магния и другие. Все они растворяются в кислотах, после ее воздействия в кости остаются только органические вещества, а кость по внешнему виду и на ощупь напоминает губку.
Из органических веществ можно выделить жиры, мукопротеиды, гликогены и коллагеновые волокна (представлены оссеином, оссеомукоидом, эластином). Если кость сжечь, то форма ее сохранится, но она станет хрупкой и при надавливании легко раскрошится.
Именно сочетание веществ разного происхождения делает кость твердой, прочной, но при этом упругой.
Виды костей
По отличию в строении делятся на:
- трубчатые. Бывают длинные и короткие. Состоят из двух эпифизов и диафиза, форма трехгранная или цилиндрическая;
- губчатые — в составе преимущественно губчатая ткань, окруженная твердым веществом;
- плоские. Представляют собой две плоские пластинки, между которыми разместилось губчатое вещество, например, кость лопатки;
- смешанные. Кости, состоящие из нескольких частей сложной формы. Бывают различными по форме и выполняемым функциям. Например, грудной позвонок состоит из трех частей — тела, дуги и отростка.
Клеточное строение кости
Рассмотрев костную ткань на клеточном уровне, можно выделить три основные формы клеток, отличающихся по строению и выполняющих свои функции:
- Остеобласты — молодые крупные клетки, которые имеют мезенхимное происхождение. Цилиндрическая форма, ядро расположено эксцентрично. Каждая клетка обладает отростком, чтобы соприкасаться с соседними остеобластами. Основные функции — синтезировать межклеточное вещество и отвечать за его минерализацию.
- Остеоциты — это следующая стадия развития клеток кости остеобластов, они встречаются в кости, которая уже перестала развиваться Тело клетки небольшое, по сравнению с остеобластами, а количество отростков большое, и может варьировать даже в одной и той же кости. Ядро тоже уменьшилось в размерах и стало более плотным. Клетка как будто замурована в минерализованное вещество межклеточное (лакуны).
- Остеокласты — крупные клетки, размеры которых могут достигать более 80 микрон. Ядер не одно, а несколько, так как они образуются из нескольких, слившихся между собой макрофагов. Так как остеокласт находится в постоянном движении, его форма постоянно меняется. Со стороны кости, которую нужно разрушить, на клетке есть многочисленные отростки, которые будто «рассасывают» кость, забирая из нее все соли и разрушая матрикс.
Эти три типа клеток, вместе с аморфным веществом и оссеиновыми волокнами, расположенными в свободном пространстве, упорядочены и образуют пластинки, в свою очередь, формирующие остеоны, вставочные и генеральные пластинки.
Структурное строение кости
Диафиз состоит из двух структурных единиц: гаверсова система, или остеон, — это основная часть - и вставочные пластины. Строение остеона весьма сложное. Костные пластинки свернуты в цилиндры разных диаметров. Эти цилиндры вложены друг в друга, а в центре проходит так называемый гаверсов канал. В этом канале проходят нервы и кровеносные сосуды.
Остеон — это не отдельно лежащая структурная единица, она многократно анастомозирует между другими единицами, а также с надкостницей и сосудами костного мозга. Ведь кровоснабжение всех остеонов берет свое начало именно из кровеносной сети надкостницы, а затем переходит в сосудики костного мозга. Параллельно кровеносным сосудам идут и нервные окончания.
Располагается любой остеон, фото тому подтверждение, в трубчатой кости параллельно длинной стороне, а в губчатых — перпендикулярно к силе сжатия и растяжения.
Каждая кость построена из своего индивидуального количество таких единиц, как остеон, биология оправдывает такое строение тем, что нагрузка на каждую из них своя. Бедренная кость подвергается большой нагрузке на сжатие при ходьбе, количество гаверсовых систем в ней составляет 1,8 шт. на квадратный миллиметр. Причем 11 % - это доля гаверсовых каналов.
Остеоны всегда разделены промежуточными пластинами (еще их называют вставочными). Это не что иное, как разрушенный остеон кости, пришедший в негодность по той или иной причине. Ведь в костях постоянно идет процесс разрушения и постройки новых гаверсовых систем.
Функции остеона
Перечислим функции остеона:
- основная строительная единица костной ткани;
- придает прочность;
- защита нервного окончания и сосуда, несущего кровь.
Становится понятно, что остеон — это структура, выполняющая одну из основных ролей в нашем движении, без него скелет не смог бы выполнять свое прямое назначение — поддерживать органы, ткани и тело в пространстве.
