Кость — это основной материал, из которого построен скелет большинства позвоночных животных; она несет опорные, защитные и некоторые метаболические функции. Клетки кости погружены в плотный кальцифицированный матрикс, состоящий примерно на 30% из органических соединений, главным образом из коллагеновых волокон и гликопротеинов, и на 70%— из неорганических солей. Основной неорганический компонент кости составляют игловидные кристаллы гидроксиапатита, Са (Р04)б (ОН)2 — одной из форм фосфата кальция. В ней содержатся также в различных количествах натрий, магний, калий, хлор, фтор, гидрокарбонат - и цитратионы.
Костные клетки, называемые остеобластами, находятся в лакунах, распределенных по всему матриксу. Эти клетки откладывают неорганические компоненты кости. Лакуны соединяются между собой тонкими канальцами, содержащими цитоплазму; через эти канальцы проходят кровеносные сосуды, обеспечивающие обмен различными веществами между остеобластами.
Строение костей приспособлено к тому, чтобы выдерживать деформации сжатия и сопротивляться растягивающим нагрузкам. Благодаря процессам резорбции и реконструкции строение каждой отдельной кости хорошо соответствует любому изменению механических воздействий, которым подвергается животное в процессе своего развития. Высвобождение кальция и фосфата в кровь по мере необходимости регулируется двумя гормонами — паратгормоном и кальцитонином.
Компактная или плотная кость
Компактная кость образует длинный диафиз и эпифизы трубчатых костей (костей конечностей). На поперечном срезе компактной кости можно видеть, что она состоит из многочисленных цилиндров; по центру каждого цилиндра проходит гаверсов канал. Один такой цилиндр вместе со своим каналом образует гаверсову систему, или остеон. Каждый цилиндр сам состоит из нескольких концентрических слоев, называемых костными пластинками, и также имеющих цилиндрическую форму; такая структура повышает прочность кости.
Между костными пластинками имеются многочисленные лакуны (пространства), содержащие живые костные клетки — остеобласты. Каждая такая клетка способна откладывать кость. По мере своего созревания остеобласты становятся менее активными и в них уменьшается число клеточных органелл. Теперь их называют остеоцитами. Если возникает необходимость в структурных изменениях костей, остеоциты активизируются и быстро превращаются в остеобласты.
От каждой лакуны отходит много тонких канальцев, по которым проходят цитоплазматические тяжи — отростки остеобластов; эти канальцы могут соединяться с центральным гаверсо-вым каналом, с другими лакунами или тянуться от одной костной пластинки к другой.
Через каждый гаверсов канал проходят одна артерия и одна вена, которые разветвляются на капилляры и подходят по канальцам к лакунам данной гаверсовой системы. Они обеспечивают поступление в клетки питательных веществ и 02 и отток конечных продуктов метаболизма и С02- Каждый гаверсов канал содержит также лимфатический сосуд и нервные волокна. Поперечные гаверсовы каналы сообщаются с костномозговой полостью, а также с продольными га-версовыми каналами. Последние содержат более крупные кровеносные сосуды и не окружены концентрическими костными пластинками.
Матрикс компактной кости состоит из коллагена, вырабатываемого остеобластами, и гидроксиапатита; кроме того, в него входят магний, разом, чтобы кость могла выдерживать действующие на нее силы и те нагрузки, которые ей приходится нести.
Снаружи кость покрыта слоем плотной соединительной ткани — надкостницей, или периостом. Пучки коллагеновых волокон, идущих от надкостницы, врастают в кость, прочно связывая ее с надкостницей, и создают надежную основу для прикрепления сухожилий. Внутренняя область надкостницы содержит большое число кровеносных сосудов, и в ней формируется слой клеток, которые могут дифференцироваться в остеобласты.
Губчатая кость
Губчатая кость представляет собой сеть из тонких анастомозирующих костных элементов, называемых трабекулами. Ее матрикс содержит меньше неорганического материала (60—65%), чем матрикс компактной кости. Органический материал образован в основном колла-геновыми волокнами. Пространства между трабекулами заполнены мягким костным мозгом.
Трабекулы ориентированы в направлении, в котором на кость воздействует нагрузка. Это придает кости устойчивость к напряжению и сжатию при минимальной массе.
Губчатая кость имеется у зародышей и растущих организмов, а также в эпифизах длинных костей у взрослых организмов.
