fiziologija

Koštano i koštano tkivo

Kost je specijalizirano vezivno tkivo za potpornu funkciju. Sastoji se od vrlo tvrdog, mineraliziranog ekstracelularnog matriksa i komponente stanica, nazvanih osteociti. Matrica, bogata kalcijem, tvori složenu trodimenzionalnu mrežu koja obuhvaća iste stanice koje su ga proizvele u malim prazninama.

EXTRACELULARNA MATRICA, također nazvana koštani matriks ili unutarstanični matriks

Kao i sve vrste vezivnog tkiva, ekstracelularni matriks se sastoji od amorfne komponente (koja nema svoj vlastiti oblik), vrlo male i uglavnom proteoglikanske prirode, i bogate vlaknaste komponente, koja se sastoji uglavnom od kolagenih vlakana tipa I.

Unutar koštanog tkiva i izvanstaničnog matriksa možemo prepoznati organske (30-35%) i ekstra-organske (65-70%) komponente. Organske komponente su često zatvorene u okviru jednog pojma.

Vlakna kolagena odgovorna su za fleksibilnost kostiju,

dok je anorganska frakcija povezana s njihovom tvrdoćom.

ORGANSKE KOMPONENTE MATRICE

Među organskim komponentama, osim kolagena, prisjećamo se proteoglikana, nekih ne-kolagenskih proteina, citokina i faktora rasta. Najzastupljeniji element je kolagen tipa I, koji je organiziran u vlakna, koja djeluju kao podloga (matrica) za taloženje soli tijekom procesa mineralizacije. Ostale proteinske komponente (osteokalcin, osteonektin, osteopontin) imaju funkciju moduliranja ovog procesa formiranja, mineralizacije i adhezije između stanica i koštanog matriksa.

Kao što je spomenuto, kolagenska vlakna nisu nasumično raspoređena, već se redovito poravnavaju, što dovodi do organske matrice poznate kao osteon.

Osteon daje kostima značajnu otpornost i kompaktnost (kaže se da kost ima lamelarnu strukturu, vidi dolje).

Kolagen, kao i ostale komponente organskog matriksa, izlučuju osteoblasti.

ANORGANSKE KOMPONENTE BONE TKIVA

Među anorganskim komponentama prepoznajemo minerale kao što su kalcij, fosfor, fluor i magnezij, koji kostima daju karakterističnu tvrdoću, svima dobro poznatu.

Kalcij se nalazi kao kalcij difosfat, taložen u obliku kristala sličnih hidroksiapatitu i usidren na vlaknastom kolagenskom nosaču.

Kristali hidroksiapatita raspoređeni su duž vlakana kolagena uredno.

Postoje i druge soli, kao što su kalcijev karbonat (komponenta mramora) i tragovi magnezijevog fosfata i kalcijevog fluorida (također važni u zubima).

Prisutnost minerala daje kostima niži stupanj tvrdoće od cakline.

FUNKCIONALNE KORELACIJE I KARAKTERISTIKE KOVINSKE TKANINE

Prisutnost minerala, kao i brojnost i specifična raspodjela kolagenskih vlakana, daje kostima mehanička svojstva tvrdoće i otpornosti na pritisak, vuču i torziju. Konkretno:

kolagen daje kostima određeni stupanj elastičnosti, što se prevodi u znatnu otpornost na vuču (izduženje), tj. na opterećenje koje se raspoređuje duž njegove uzdužne osi.

Mineralna komponenta kosti daje tvrdoću tkiva, ukočenost i određenu otpornost na kompresijske sile.