Kost

Kost
Kost iz pleistocenskog ledenog doba izumrle vrste slonova
Skenirajuća elektronska mikrografija kosti sa uvećanjem od 10.000×
Identifikatori
MeSH	D001842
TA	A02.0.00.000
TH	H3.01.00.0.00001
FMA	5018
Anatomska terminologija

Ilustracija ljudske bedrene kosti, najprepoznatljivije u ljudskom telu

Kost (lat. Os), ili koštano tkivo je čvrsto endoskeletno vezivno tkivo prisutno kod većine kičmenjaka. Kosti pridržavaju telesne strukture, štite unutrašnje organe, i (zajedno sa mišićima) omogućavaju kretanje. Kosti takođe imaju funkciju u stvaranju ćelija, metabolizmu kalcijuma i drugih minerala. Kosti jedne životinje zajednički obrazuju skelet.

Koštano tkivo je vrsta potpornog vezivnog tkiva koje se obrazuje kod odraslog organizma umesto hrskavičavog tkiva embriona. Uobličeni elementi ovog tkiva su kosti koje pružaju telu potporu i zajedno sa mišićima omogućavaju kretanje.

Kosti u ljudskom organizmu

Sve kosti u telu čine skelet, a zajedno s mišićima kosti čine sistem organa za kretanje. Čvrsti su delovi tela. Između epifize i dijafize nalaze se zone rasta. Na tim zonama kost raste u dužinu dok okoštavanjem dijafize raste u širinu. Kost u ljudi u dužinu raste do između 16. i 23. godine, a posle toga samo u širinu, okoštavanjem (npr. kosti lobanje i lica). Naš kostur bi bio samo nepokretna hrpa kostiju da nemamo (600)mišića.Dobro pričvršćeni za kosti svojim tetivama, ti elastični mišići, skraćujući se ili produžujući, povlačeći oslobađaju naše kosti.Eto šta čine "prugasti" mišići koji nam omogućavaju da trčimo, skačemo, igramo se ..."glatki" mišići, kao želudac ili crijevo rade sami. Oni mrve, usisavaju, izbacuju...

Kosti su međusobno povezane pokretljivim zglobovima i mišićima tako da mogu pokrenuti telo brzinom do 45 km/h. Kosti su čvrste i jake, šuplje unutrašnjosti, stoga nisu teške te čine samo 14% naše ukupne telesne mase (lakše su od mišića). Kosti nisu mrtva masa u ljudskom organizmu, pa se zato obnavljaju kad se prelome. Ljudski kostur ima 206 kostiju.

Građa kosti

• Čvrsto koštano tkivo prožeto je kanalićima oko kojih su kružno poređane koštane ćelije, koje u međućelijski prostor izlučuju kalcijum i fosfor što kostima daje čvrstinu. Kanalićima prolaze krvne žile i nervi.
• Hrskavica je glatka i čvrsta savitljiva dopuna kostima, a smanjuje trenje u zglobu.
• Sunđerasto koštano tkivo je koštano tkivo ispunjeno šupljinama i išarano malim osloncima koji čine kosti jakima, ali ne i preteškima.
• Pokosnica obavija kost i čvrsto prirasta uz nju. Građena je od posebnog vezivnog tkiva.
• Koštana srž — cevaste šupljine dugih kostiju i šupljine u sunđerastom tkivu ispunjene su koštanom srži koja proizvodi većinu krvnih ćelija.

Ljudski kostur poput slagalice koja ima više od (200) čvrstih kostiju. Kosti se dobro uklapaju jedna u drugu, jer svaka ima baš onaj oblik i veličinu kakvi su potrebni za mesto gde se nalazi. Kada se osoba kreće kosti klizaju jedna pored druge, jer su obložene hrskavicom i uljastom tečnošću.

Sastav kosti

Kosti su aktivno živo tkivo u telu. Građene su od koštanih ćelija međusobno povezanih nastavcima. Izgrađuje ih belančevina osein (25% kosti), 10% kostiju čini voda. Kosti imaju krvne sudove koje ulaze i izlaze iz njih, snabdevajući ih kiseonikom i hranljivim materijama a oslobađaju ih štetnih materija. Određene kosti sadrže srž koja proizvodi krvne ćelije. Sve kosti imaju nerve kojima osećamo pritisak i bol. Dakle, kosti su građene od minerala (pretežno kalcijuma) i drugih hemijskih materija koje kosti čine tvrdim i čvrstim(oko 65%). Te čvrste materije ćelije izlučuju u međućelijski prostor. Dogodi li se da drugim organima treba kalcijuma, tada kalcijum iz kostiju „odlazi“ u organe kojima je potrebniji (npr. u trudnoći ili pri nervnoj napetosti).

Klasifikacija koštanog tkiva

Na osnovu oblika sve kosti ljudskog tela mogu se podeliti na:

• duge
• kratke
• pljosnate
• nepravilne
• sezamoidne

Bolesti

• Gigantocelularni tumor je tumor kosti kojeg karakterišu multinuklearne divovske ćelije koje podsećaju na osteoklaste.
• Evingov sarkom je redak zloćudni tumor čije se tumorske ćelije mogu naći u kostima ili mekom tkivu.

Funkcije

Koštano tkivo ima veliki broj veoma značajnih funkcija za organizam:

• daje telu potporu
• zajedno sa mišićnim tkivom omogućava kretanje
• štiti vitalne organe (mozak u lobanjskoj čahuri, srce u grudnoj duplji),
• rezervoar je jona kalcijuma i fosfora koji se po potrebi iz njega mogu mobilisati ili u njega skladištiti.

Osnovne komponente

Osteoblasti i osteklasti

Osteoblasti

U izgradnji, kao i kod većine vezivnih tkiva, učestvuju:

• koštane ćelije:
  • osteoblasti,
  • osteociti i
  • osteoklasti i
• čvrste koštane mase (međućelijska supstanca ili matriks)
• vlakna uronjena u matriks.

Koštane ćelije

Osteoblasti su prave ćelije koštanog tkiva koje se nalaze na površini koštanog matriksa i u njega zalaze tankim citoplazmatičnim nastavcima. Aktivno učestvuju u održavanju koštanog tkiva sintetišući čitav niz proteina kolagene i nekolagene prirode:

• osteopontina
• osteoklacina
• koštanog sijaloproteina
• fibronektina
• nekih faktora rasta
• alkalne fosfataze
• tenascin.

Sintetska aktivnost osteoblasta je pod kontrolom mnogih faktora:

• faktora rasta,
• nekih hormona, kao što su parathormon, polni hormoni.

Osteociti su potpuno okruženi koštanom masom i leže u prostoru koji se naziva lakuna. Čitava površina ovih ćelija je pokrivena tankim citoplazmatičnim nastavcima koji zalaze u kanalikule (uzani kanalići) koštanog matriksa. Zbog tih nastavaka dobijaju paukolik oblik i često naziv paukolike ćelije. Preko nastavaka komuniciraju kako međusobno tako i sa osteoblastima i na taj način se obavlja neophodna razmena materija. Razmena materija obavlja se od ćelije do ćelije pošto u međućelijskom matriksu nema krvnih sudova. Slično osteoblastima i ove ćelije sintetišu organske materije koštanog matriksa.

Osteoklasti se od ostalih koštanih ćelija razlikuju po:

• džinovskim razmerama (prečnik im dostiže 400 μm);
• poreklu pošto ne potiču od osteopotentnih ćelija već, prema pretpostavci najvećeg broja istraživača, od monocita.

Smešteni su na površini koštane mase u ulegnućima koja se nazivaju Haušipove (Howship, 19. vek) lakune i koje sami osteoklasti stvaraju. Pokretne su ćelije pa im je i oblik promenljiv. Sintetišu hidrolitičke enzime čime obavljaju proces resorbovanja i demineralizacije koštanog matriksa tokom rastenja i remodeliranja kostiju. Usled toga se smatraju pravim makrofagima koji fagocitiraju koštani matriks. Međutim, oni nisu klasični makrofagi pošto razlaganje matriksa ne obavljaju lizozomima unutar ćelije nego ogromnim vanćelijskim lizozomom koji se nalazi u prostoru između osteoklasta i koštanog matriksa.

Koštani međućelijski matriks

Osteon

Koštani matriks sačinjavaju dve komponente podjednakih razmera:

• organska i
• neorganska.

Organsku komponentu sintetišu osteoblasti. Pre nego što se izvrši njegova mineralizacija matriks se naziva osteoid i naleže uz površinu osteoblasta i koštanog matriksa.

Osteoid se sastoji od:

• u najvećem delu (95%) kolagena vlakna raspoređena u slojeve;
• prokolagena
• proteoglikana
• hijaluronana
• gradivnih glikoproteina.

Neorgansku komponentu čine joni kalcijuma, fosfora, magnezijuma, kalijuma, natrijuma, bikarbonata i citrata. Najvažniji su joni kalcijuma i fosfata jer obrazuju:

• kristale hidroksiapatita koji mogu biti u obliku tankih pločica ili štapića i postavljeni su paralelno sa kolagenim vlaknima;
• amorfni kalcijum-fosfat.

Histološka organizacija - osteon

Koštane ćelije i mineralizovani međućelijski matriks obrazuju strukturu osteon (Haverzov sistem) koja predstavlja osnovnu strukturnu jedinicu formirane kosti.

Osteon je izgrađen na vrlo precizan način, sastoji se od:

• Haverzovog kanala u kome su smešteni krvni i limfni sudovi, kao i nervni završeci;
• osteoblasti ćelije koje pokrivaju unutrašnju površinu Haverzovog kanala obrazujući jednu vrstu epiteloidnog sloja i sintetišu komponente koštanog matriksa;
• lamela koje su raspoređene koncentrično oko Haverzovog kanala i izgrađene su od koštanog matriksa, a prožete kanalikulima ;
• osteocita ćelija koje su kružno raspoređene između lamela, a njihovi citoplazmatični nastavci zalaze u kanaliće u lamelama;
• cementa, sloja matriksa različitog od onog u lamelama po tome što ne sadrži kanaliće.

Formirana kost se sastoji od velikog broja osteona koji su međusobno povezani sistemom kanala nazvanih Folkmanovi kanali (Volkmann) postavljenim pod pravim ili kosim uglom u odnosu na Haverzove kanale.

Periosteum i endosteum duge kosti

Vezivni omotači

Na površinama kostiju nalaze se vezivni omotači:

• periosteum sloj koji se nalazi na spoljašnjoj površini kosti; sadrži:
  • fibroblaste
  • snopove kolagenih vlakana
  • krvne sudove
  • osteopotentne ćelije, koje mogu pod uticajem različitih nadražaja da se diferenciraju u osteoblaste; obrazuju spoljašnje lamele koje potpuno obavijaju kost:

• endosteum je unutrašnji omotač, tanki sloj veziva sa ostepotentnim ćelijama koje obrazuju unutrašnje lamele.

Osteopotentne ćelije oba sloja omogućavaju:

• rast kostiju u širinu
• zarastanje prelomljene kosti
• obrazovanje novih osteoblasta.

Vrste koštanog tkiva

Sunđerasto tkivo pod mikroskopom - trabekule (crveno)

Kosti, duge i pljosnate, sastoje se od dve vrste koštanog tkiva:

• kompaktnog koje se nalazi na površini kosti, građeno je od osteona i čini 90% skeleta; količina koštanog matriksa u ovom tkivu iznosi 95%; godišnje se kod čoveka obnovi samo 4% ovog tkiva;
• sunđerasto se nalazi u unutrašnjosti kosti, građeno je od trabekula između kojih su šupljine koje su kod dugih kostiju ispunjene koštanom srži pa je usled toga količina koštanog matriksa mnogo manja (25%)nego u kompaktnom ; svake godine kod čoveka se obnovi oko 25% ovog tkiva.

Remodeliranje kostiju

Odstranjivanje starog i stvaranje novog koštanog matriksa čime se omogućava stalno obnavljanje i održavanje koštanog tkiva odvija se tokom čitavog života. Za proces remodeliranja neophodno je učešće:

• osteoblasta
• osteoklasta
• koštanog matriksa
• hormona: parathormona, kalcitonina
• različitih faktora rasta
• citokinina.

Dešava se kroz faze koje se ciklično smenjuju. Osteoblasti, prvobitno neaktivni, se sintetski aktiviraju i stvaraju faktore koji izazivaju nastanak prvo preosteoklasta, a zatim i njihovo udruživanje u osteoklaste. Osteoklasti razaraju koštani matriks stvarajući udubljenja (lakune)na njegovoj površini koje se popunjavaju aktivnošću osteoblasta i ćelija sa osteogenom sposobnošću. Posle toga sledi opet neaktivan period koji je istovremeno početak novog ciklusa remodeliranja. Kod čoveka jedan ciklus traje oko 3 meseca.

Okoštavanje

Glavni članak: unutarhrskavičavo okoštavanje

Duge i pljosnate kosti okoštavaju na različite načine:

• unutarmembranskim načinom okoštavaju pljosnate kosti
• unutarhrskavičavim načinom vrši se okoštavanje dugih kostiju.

Unutarmembransko okoštavanje je direktan način okoštavanja jer se tokom njega mezenhimske ćelije transformišu u osteoblaste, što znači da obrazovanju kosti ne prethodi hrskavičava forma. Sam početak ogleda se u obrazovanju grupa mezenhimskih ćelija koje su međusobno povezane preko tankih citoplazmatskih nastavaka tako da grade neku vrstu ostrvca. Unutar ostrvca se skladište prvo organske materije matriksa, a zatim počinje i njegova mineralizacija čime se obrazuje koštana spikula. Koštane spikule se obrazuju na velikom broju mesta da bi se kasnije, radom mezenhimskih ćelija sa osteogenim potencijalom, spojile u jedinstvenu koštanu masu.

Unutarhrskavičavo (endohondrijsko) okoštavanje je indirektan način prisutan kod kostiju koje su u ranijem embrionalnom periodu razvića bile izgrađene od hijaline hrskavice. Prvo dolazi do delimičnog uklanjanja hrskavičavog tkiva da bi se na njegovo mesto obrazovalo novo, koštano tkivo. U ovom procesu veoma su značajni krvni sudovi kojima se do hrskavice dopremaju ćelije sa osteogenom potencijom.

Literatura

• Kalezić, M: Osnovi morfologije kičmenjaka, ZUNS, beograd, 2001
• Milin J. i saradnici: Embriologija, Univerzitet u Novom Sadu, 1997.
• Pantić, V:Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, Beograd, 1997.
• Pantić, V: Embriologija, Naučna knjiga, Beograd, 1989.
• Popović S: Embriologija čoveka, Dečje novine, Beograd, 1990.
• Trpinac, D: Histologija, Kuća štampe, Beograd, 2001.
• Hale. W, G, Morgham, J, P: Školska enciklopedija biologije, Knjiga-komerc, Beograd
• Ćurčić, B: Razviće životinja, Naučna knjiga, Beograd, 1990.
• Šerban, M, Nada: Pokretne i nepokretne ćelije - uvod u histologiju, Savremena administracija, Beograd, 1995.
• Katja Hoehn; Marieb, Elaine Nicpon (2007). Human Anatomy & Physiology (7th izd.). San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 978-0-8053-5909-1. 
• Bryan H. Derrickson; Tortora, Gerard J. (2005). Principles of anatomy and physiology. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-68934-8. 
• Britton, the editors Nicki R. Colledge, Brian R. Walker, Stuart H. Ralston; illustrated by Robert (2010). Davidson's principles and practice of medicine. (21st izd.). Edinburgh: Churchill Livingstone/Elsevier. ISBN 978-0-7020-3085-7. 
• Deakin, Barbara Young; et al. (2006). Wheater's functional histology : a text and colour atlas (5th izd.). [Edinburgh?]: Churchill Livingstone/Elsevier. ISBN 978-0-443-068-508.  – drawings by Philip J.
• Hall, Arthur C.; Guyton, John E. (2005). Textbook of medical physiology (11th izd.). Philadelphia: W.B. Saunders. ISBN 978-0-7216-0240-0. 
• Anthony, S. Fauci; Harrison, T.R.; et al. (2008). Harrison's principles of internal medicine (17th izd.). New York [etc.]: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-147692-8.  – Anthony edits the current version; Harrison edited previous versions.

Spoljašnje veze

• Educational resource materials (including animations) by the American Society for Bone and Mineral Research
• Review (including references) of piezoelectricity and bone remodelling
• A good basic overview of bone biology from the Science Creative Quarterly
• Usha Kini; B. N. Nandeesh (2013-01-03). „Ch 2: Physiology of Bone Formation, Remodeling, and Metabolism” (PDF). Ur.: Ignac Fogelman; Gopinath Gnanasegaran; Hans van der Wall. Radionuclide and hybrid bone imaging. Berlin: Springer. str. 29—57. ISBN 978-3-642-02399-6. Arhivirano iz originala (PDF) 06. 11. 2020. g. Pristupljeno 01. 11. 2020. 
• Bone histology photomicrographs