Вътрешна архитектура на костта, Остеология, Анатомия на човека
Най-обемният компонент на костта е междинното (основно) вещество, което е продукт на остеобластите. На тънки срезове или тънки срезове под микроскоп могат да се разграничат кухини в декалцираната кост, свързани помежду си с тънки многобройни канали. Тези кухини съдържат костни клетки, наречени остеоцити. Кухините са с дължина 20–50 µm, ширина 8–15 µm и дебелина 5–9 µm (Фигура 30, A). В растящата кост има много остеобласти, особено под периоста и в областта на епифизния хрущял. При възрастен, когато растежът на костите приключи, тези клетки се намират само в области на възстановяване на костната тъкан (например с фрактури и пукнатини в костите). Остеобластите, тъй като са затворени от междинното вещество на костта, се превръщат в остеоцити (костни клетки), които лежат в горните кухини (фиг. 30, B). Третият тип костни клетки се наричат остеокласти. Те са в състояние да унищожат чрез секретиране на ензими, които разтварят колагенови влакна и минерални соли, калцифициран хрущял и междинно костно вещество.
По този начин във всяка кост в различни възрастови периоди има определена количествена комбинация от клетъчни елементи: остеобласти, остеоцити и остеокласти, които създават ново костно вещество, разрушават старото и осигуряват стабилността на костния метаболизъм.
Междинното вещество се състои от колагенови влакна (органични) и минерални соли (неорганични), които импрегниратснопове колагенови влакна. Комбинацията от органични и неорганични вещества създава еластична и солидна структура.
В костите се разграничават компактни (substantia compacta) и гъбести (substantia spongiosa) вещества. Компактното вещество покрива костта отвън под формата на плътна и лъскава пластина на среза; от него са изградени диафизите на тръбестите кости. По-голямата част от костта е междинно вещество, което образува кръгли общи (общи) плочи отвън и отвътре, разположени в няколко реда, а между тях лежат остеони (фиг. 31). Osteon представлява 4-20 тръбички от междинното вещество, поставени една в друга. В центъра на остеона има канал с диаметър 10-110 микрона, през който преминава кръвоносен капиляр.
Дължината на остеоните е ориентирана перпендикулярно на равнината на натиск. На тънки срезове при поляризирано осветление се вижда различна степен на пречупване на светлината в костните тръби, които образуват остеона. Това се дължи на факта, че осеиновите влакна във всяка тръба имат различна посока. Остеоните не се допират един до друг. Между тях има интеркалирани пластини, които обединяват всички остеони в едно цяло. Всяка кост съдържа огромен брой остеони. В бедрената кост те са около 3200. Ако приемем, че средно всеки остеон се състои от 12 тръби, то в диафиза на бедрената кост ще има 384 000 от тях, поставени една в друга. Следователно при такава архитектура бедрената кост може да издържи натоварване от 750 до 2500 кг. Архитектурните особености на костната структура със сравнително малко количество материал осигуряват нейната най-голяма здравина. Брой, дебелина и форма (кръгла, овална, неправилна) на остеонните тръбиможе да се възстанови под въздействието на мускулна работа, сили на натиск и разтягане или други фактори, свързани с професията, хранителни условия, метаболизъм в нормални и патологични състояния. Преструктурирането на остеонната архитектура също ще повлияе на здравината на костите. Каква е причината за толкова голям запас от здравина на костната тъкан? В хода на живота на човек костите понякога изпитват доста големи натоварвания, например при скачане от бягане или височина, сътресение или ускорение, при което натоварването на костта се увеличава няколко пъти.
Гъбестото вещество на костта е изградено от тънки костни напречни греди, чийто ръбове са разположени перпендикулярно на линиите на компресия и опън. Тези напречни греди образуват колони помежду си, като се пресичат под ъгъл 90° (фиг. 32, A, B, C), а под ъгъл 45e пресичат дългата ос на костта. Напречните греди са ориентирани в единия край по посока на силите на натиск, а в другия се опират върху компактното вещество на костта. В резултат на това силите се разлагат на две компоненти, които са страните на успоредник на силите, по чийто диагонал силата се разпределя равномерно към стените на тръбната кост от всяка точка на ставната повърхност.
Линиите, по които са ориентирани костните плочи в гъбестото вещество, продължават от бедрената кост към тибията и по-нататък към стъпалото. Тук костните плочи са ориентирани по линии, които са под формата на дъги, като краищата им лежат върху калтенеуса и фалангите на пръстите, а гредите на подбедрицата се опират в изпъкналата част на тези дъги (фиг. 32а, 33).
На примера на структурата на костната тъкан връзката между структурата и функцията е ясно видима. Това е особено лесно да се забележи в случаите, когато функцията е повредена или променена.движение. В този случай настъпва значително преструктуриране на архитектурата на компактната и гъбеста материя. С намаляване на натоварването върху костта, част от костните пластини атрофират и архитектурно се възстановяват и, обратно, увеличаването на натоварването върху костта има формиращ ефект.
