Kości – z czego są zbudowane?
Z histologicznego punktu widzenia kości są wysoce wyspecjalizowanymi tkankami łącznymi, które ulegają ciągłej przebudowie. Tak jak każda tkanka łączna kości składają się z komórek i substancji międzykomórkowej, która stanowi aż 95% jej masy.
Substancja międzykomórkowa składa się z:
Części organicznej – tzw. osteoidu – który w 80% zbudowany jest z włókien kolagenowych a w 20% z proteoglikanów (wiążących wodę) oraz białek niekolagenowych.
Części nieorganicznej – czyli mineralnej – która w większości zbudowana jest z soli fosforanu wapnia w formie związanej w kryształy minerału zwane hydroksyapatytem.
Komórki odpowiedzialne za remodelowanie kości dzieli się na 3 główne grupy:
Osteoblasty, czyli komórki kościotwórcze są odpowiedzialne za proces budowy kości poprzez wytwarzanie osteoidu. Ich aktywność pobudza m.in. witamina D3. I to od niej między innymi jest zależny prawidłowy rozwój kości.
Osteocyty są to dojrzałe komórki kostne. Powstają w procesie przekształcenia osteoblastów poprzez ich mineralizacje wapniem i fosforem.
Osteoklasty to komórki kościogubne odpowiedzialne za proces niszczenia kości. Mogłoby się wydawać, że są to komórki szkodliwe, jednak ich aktywność jest kluczowa do zachowania zdrowia kości, ponieważ procesy kościotworzenia i kościogubienia powinny zachodzić równoważnie.
W kości dojrzałego człowieka podstawową jednostką strukturalną jest blaszka kostna, którą tworzą: włókna kolagenu, hydroksyapatyt i osteocyty. Sposób uformowania owych blaszek dzieli budowę kości na:
Część gąbczastą (beleczkową). To w niej znajduje się czerwony szpik kostny, w którym zachodzi proces hematopoezy, czyli powstawania komórek krwi. Wraz z wiekiem czerwony szpik istoty gąbczastej w niektórych kościach zastępowany jest szpikiem żółtym, czyli nieaktywną hematopoetycznie tkanką tłuszczową. Część beleczkową kości znaleźć można w nasadach i przynasadach kości długich oraz w środku kości płaskich i różnokształtnych.
Część zbitą (korową). Pokryta jest okostną dostarczającą składniki odżywcze dla całej kości i szpiku kostnego dzięki sieci licznych drobnych naczyń krwionośnych biegnących wraz z nerwami poprzez kanaliki Volkmanna przeszywające kości na całej ich długości. Funkcją istoty zbitej jest to, że pokrywa trzony i zewnętrzną warstwę nasad kości długich oraz całość kości płaskich.
Stosunek kości korowej do beleczkowej u zdrowych dorosłych wynosi ok. 80:20.
Przeczytaj również:
Reumatoidalne zapalenie stawów – przyczyny
Funkcje kości
Układ szkieletowy organizmu pełni kilka istotnych funkcji mechanicznych oraz biologicznych. Tkanka kostna dzięki swojej wytrzymałości na przeciążenia mechaniczne przede wszystkim pełni funkcję ochronną przed urazami względem miękkich narządów wewnętrznych, takich jak: mózg, serce czy płuca. Kości są także miejscem przyczepu dla mięśni – razem z nimi budują aparat ruchowy umożliwiający poruszanie się oraz utrzymywanie prawidłowej postawy ciała.
Poza funkcjami mechanicznymi kości grają również bardzo ważną rolę w utrzymywaniu homeostazy elektrolitowej organizmu. Są one aktywne metabolicznie, co oznacza, że nieustannie zachodzą w nich procesy budowy i rozpadu.
W kościach magazynowane są duże ilości wapnia i fosforu – dwóch pierwiastków, które są niezbędne do prawidłowej pracy mięśni, układu nerwowego i wielu innych funkcji życiowych.
W razie potrzeby organizm może nasilić proces rozpuszczania kości w celu uwolnienia z nich odpowiedniej ilości tych pierwiastków lub jeśli np. po posiłku jest ich zbyt dużo we krwi, to mogą one zostać wbudowane do kości.
Kości to również miejsce, w którym znajduje się narząd krwiotwórczy organizmu, czyli szpik kostny. To właśnie tam z komórek macierzystych powstają nowe: erytrocyty, leukocyty i płytki krwi.
Ile kości ma człowiek?
Szkielet osoby dorosłej składa się z 206 kości, które tworzą strukturalne rusztowanie całego ciała. U kobiet stanowi on 10 kg masy ciała, a u mężczyzn waży on przeciętnie o 2 kg więcej. W szkielecie wyróżniamy struktury takie jak:
Czaszka – obejmuje kości mózgoczaszki i twarzoczaszki.
Kręgosłup – składa się z odcinków: szyjnego, piersiowego, lędźwiowego, a także z kości krzyżowej i ogonowej (guzicznej).
Klatka piersiowa – tworzą ją mostek oraz 12 par żeber.
Kończyna górna – obejmuje łopatkę, obojczyk, kość ramienną, kość promieniową oraz kość łokciową.
Dłoń – zbudowana z: kości nadgarstka, kości śródręcza oraz paliczków (palców).
Miednica – utworzona przez 2 kości miedniczne (zbudowane ze zrośniętych kości: biodrowych, kulszowych i łonowych), które łączą się z kością krzyżową.
Kończyna dolna – zawiera: kość udową, rzepkę, kość piszczelową i strzałkową.
Stopa – składa się z: kości stępu, kości śródstopia oraz paliczków.
Ze względu na to, że u dzieci istnieje wiele punktów kostnienia (będących chrząstką), w których kości ulegają wzrostowi, ogólna liczba kości jest u dzieci większa. U noworodków jest to 270 kości, a u nastolatków liczba jąder kostnienia jest jeszcze większa niż u małych dzieci, przez co wyróżnia się u nich nawet 356 struktur kostnych.
Przeczytaj również:
Łuszczycowe zapalenie stawów – przyczyny, objawy, diagnostyka, leczenie łuszczycy stawów
Podział kości w szkielecie
Kości długie – kość udowa lub kość ramienna. Charakteryzują się podłużnym kształtem z wyraźnie zaznaczonym trzonem i dwiema nasadami.
Kości krótkie – kości nadgarstka lub stępu. Ich wymiary są zbliżone we wszystkich osiach. Są kształtu sześciennego lub owalnego.
Kości płaskie – takie jak: mostek, łopatka lub kości czaszki. Cienkie, spłaszczone struktury kostne, które pełnią głównie funkcję ochronną i stanowią miejsce przyczepu mięśni.
Kości różnokształtne (nieregularne) – np.: kości słuchowe lub kręgi kręgosłupa. Mają nieregularny, trudny do jednoznacznego sklasyfikowania kształt. Często pełnią złożone funkcje anatomiczne.
Kości pneumatyczne – kość czołowa, kość klinowa i sitowa. To kości zawierające jamy wypełnione powietrzem (zatoki), co zmniejsza ich masę i wpływa na rezonans głosu.
Kości trzeszczkowe – czyli (odpowiednio) rzepka lub trzeszczki w dłoniach i stopach. Występują w obrębie ścięgien, najczęściej w pobliżu stawów. Zmniejszają tarcie i poprawiają mechanikę ruchu.
Które kości są największe?
Najdłuższą kością w ludzkim ciele jest kość udowa znajdująca się w kończynie dolnej. U dorosłych jej długość wynosi nawet do 50 cm. Kość udowa rozciąga się od biodra aż do kolana i jest nie tylko najdłuższą, ale też najmocniejszą kością ludzkiego szkieletu – jest w stanie utrzymać ciężar nawet 30 razy większy niż masa ciała. Drugą co do wielkości kością w ludzkim ciele jest kość piszczelowa – czyli jedna z dwóch kości podudzia położona przyśrodkowo względem nogi. Jej średnia długość wynosi ok. 36–40 cm. Trzecią w kolejności jest kość ramienna łącząca staw barkowy ze stawem łokciowym. Jej przeciętna długość wynosi ok. 32 cm.
Przeczytaj również:
Wrodzona łamliwość kości – typy, przyczyny, dziedziczenie, objawy, diagnostyka, leczenie, rehabilitacja, rokowania
Które kości są najmniejsze?
Niezależnie od wieku człowieka najmniejsze kości w ludzkim ciele znajdują się w uchu środkowym. Te 3 miniaturowe struktury w kolejności znane są jako: młoteczek, kowadełko i strzemiączko – co nawiązuje do ich charakterystycznych kształtów przypominających właśnie: młotek, kowadło i strzemię. Dźwięki docierają do wnętrza ucha przez przewód słuchowy zewnętrzny i pobudzają błonę bębenkową – cienką membranę, która zaczyna drgać pod wpływem fal akustycznych. Te drgania są przekazywane dalej do ucha wewnętrznego właśnie przez wspomniane 3 kosteczki słuchowe, które są połączone z błoną bębenkową, co pozwala na przekształcenie drgań fali dźwiękowej w impulsy nerwowe, które następnie trafiają do mózgu jako wrażenia słuchowe. Spośród tej trójki najmniejszą kością jest strzemiączko – ma zaledwie ok. 3 mm długości i waży ok. 3,5 mg.
Przeczytaj również:
Witamina D3 – właściwości, źródła w diecie, suplementacja
Najczęstsze choroby kości
Najczęściej spotykanym schorzeniem dotyczącym układu szkieletowego jest uraz mechaniczny kości, czyli złamanie.
Jest to ogólny termin medyczny oznaczający przerwanie ciągłości kości – może być to zarówno pęknięcie, jak i całkowite rozdzielenie fragmentów kości.
Wyróżniamy wiele rodzajów złamań (np.: proste, z przemieszczeniem, spiralne, wieloodłamowe). Pęknięcie kości jest to łagodniejsza postać złamania, w której dochodzi do niewielkiego przerwania struktury kości, ale bez pełnego rozdzielenia jej na osobne fragmenty. Najczęściej występuje w kościach dzieci tzw. złamanie typu zielonej gałązki. Proste złamania mogą się goić przy zastosowaniu zewnętrznych środków wspomagających takich jak usztywnienie ortezą lub gipsem czy zamknięta repozycja, czyli nastawienie kości bez konieczności rozcinania skóry.
Ciężkie urazy zazwyczaj wymagają otwartej repozycji wspomaganej gwoździami, płytkami i śrubami.
Inne problemy kliniczne, które mogą wystąpić w obrębie układu kostnego, to:
Nowotwory. Pierwotne nowotwory złośliwe kości to głównie mięsaki, czyli guzy wywodzące się z komórek nienabłonkowych. Znacznie częściej jednak nowotwory złośliwe w kościach mają charakter przerzutowy – szczególnie w przebiegu raka: piersi, płuca, prostaty, nerki i tarczycy. Rak kości to takie objawy jak: ból, guz, deformacja kończyny, ograniczenie ruchomości lub złamania. Podstawą diagnostyki jest RTG zajętej kości wraz z sąsiednimi stawami.
Zakażenie. Zapalenie kości i szpiku to infekcja bakteryjna obejmująca tkankę kostną. Może powstać wskutek bezpośredniego zakażenia (np. pourazowego, pooperacyjnego) lub drogą krwiopochodną. Najczęściej za rozwój choroby odpowiada gronkowiec złocisty.
Jałowa martwica. Stan ten występuje w wyniku niedokrwienia kości bez toczącego się stanu zapalnego, co prowadzi do obumierania tkanki kostnej. Szczególnie narażone na martwicę jałową są: głowa kości udowej, kość ramienna, kość skokowa oraz okolica stawu kolanowego.
Osteoporoza. To choroba polegająca na osłabieniu struktury kości w wyniku spadku ich gęstości mineralnej wynikającej z utraty składników mineralnych. Dotyczy głównie osób starszych –zwłaszcza kobiet po menopauzie. Osteoporoza zwiększa podatność kości na złamania niskoenergetyczne np.: po upadku z wysokości własnego ciała. Przez tę chorobę zmniejszają się też zdolności regeneracyjne.
Niedobór witaminy D3. Brak tej witaminy prowadzi do krzywicy u dzieci oraz osteomalacji u dorosłych. Witamina D jest niezbędna do prawidłowego metabolizmu wapnia i fosforanów, a jej niedobór powoduje upośledzenie mineralizacji osteoidu, co skutkuje osłabieniem kości i wynikającą z tego zwiększoną podatnością na złamania patologiczne.
Problemy z kośćmi – do jakiego lekarza się udać?
W przypadku dolegliwości w zakresie układu szkieletowego pierwszym krokiem powinna być konsultacja z lekarzem podstawowej opieki zdrowotnej, który oceni stan pacjenta i skieruje do odpowiedniego specjalisty, takiego jak:
ortopeda w przypadku urazów i zwyrodnień kostno-stawowych;
reumatolog, który zajmuje się chorobami zapalnymi i autoimmunologicznymi atakującymi kości i stawy (np. RZS, ZZSK);
endokrynolog, jeśli problem dotyczy zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej i hormonalnej.
Warto także pamiętać o możliwości konsultacji z fizjoterapeutą, który odgrywa kluczową rolę w: rehabilitacji po urazach i operacjach, leczeniu bólu oraz poprawie jakości życia pacjentów z przewlekłymi chorobami układu ruchu.
