Το οστό ως όργανο αποτελεί μέρος του συστήματος των οργάνων κίνησης και στήριξης και ταυτόχρονα διακρίνεται από ένα απολύτως μοναδικό σχήμα και δομή, μια μάλλον χαρακτηριστική αρχιτεκτονική νεύρων και αιμοφόρων αγγείων. Είναι κατασκευασμένο κυρίως από ειδικό οστικό ιστό, ο οποίος καλύπτεται εξωτερικά με περιόστεο και εσωτερικά περιέχει μυελό των οστών.
Κύρια χαρακτηριστικά
Κάθε οστό ως όργανο έχει ένα συγκεκριμένο μέγεθος, σχήμα και θέση στο ανθρώπινο σώμα. Όλα αυτά επηρεάζονται σημαντικά από τις διάφορες συνθήκες στις οποίες αναπτύσσονται, καθώς και από όλα τα είδη λειτουργικών φορτίων που βιώνουν τα οστά σε όλη τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπινου σώματος.
Οποιοδήποτε οστό χαρακτηρίζεται από έναν ορισμένο αριθμό πηγών παροχής αίματος, την παρουσία συγκεκριμένων σημείων της θέσης τους, καθώς και από μια μάλλον χαρακτηριστική αρχιτεκτονική των αιμοφόρων αγγείων. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά ισχύουν με τον ίδιο τρόπο για τα νεύρα που νευρώνουν αυτό το οστό.
Κτίριο
Τα οστά ως όργανο περιλαμβάνουν αρκετούς ιστούς που έχουν ορισμένες αναλογίες, αλλά, φυσικά, ο πιο σημαντικός από αυτούς είναι ο ελασματώδης οστικός ιστός, η δομή του οποίου φαίνεται στο παράδειγμα της διάφυσης (κεντρική τομή, σώμα) ενός μακρού σωληνωτού οστού.
Το κύριο τμήμα του βρίσκεται ανάμεσαεσωτερικές και εξωτερικές περιβάλλουσες πλάκες και είναι ένα σύμπλεγμα πλακών εισαγωγής και οστεονίων. Το τελευταίο είναι μια δομική και λειτουργική μονάδα του οστού και εξετάζεται σε εξειδικευμένα ιστολογικά σκευάσματα ή λεπτές τομές.
Εξωτερικά, οποιοδήποτε οστό περιβάλλεται από πολλά στρώματα κοινών ή γενικών πλακών, τα οποία βρίσκονται ακριβώς κάτω από το περιόστεο. Μέσα από αυτά τα στρώματα περνούν εξειδικευμένα διατρητικά κανάλια, τα οποία περιέχουν ομώνυμα αιμοφόρα αγγεία. Στο όριο με τη μυελική κοιλότητα, τα σωληνοειδή οστά περιέχουν επίσης ένα πρόσθετο στρώμα με εσωτερικές περιβάλλουσες πλάκες, που τρυπούνται από πολλά διαφορετικά κανάλια που επεκτείνονται σε κύτταρα.
Η μυελική κοιλότητα είναι εξ ολοκλήρου επενδεδυμένη με το λεγόμενο ενδόστεο, το οποίο είναι ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα συνδετικού ιστού, το οποίο περιλαμβάνει πεπλατυσμένα οστεογονικά ανενεργά κύτταρα.
Osteons
Το οστεόνιο αντιπροσωπεύεται από ομόκεντρα τοποθετημένες οστέινες πλάκες που μοιάζουν με κύλινδρους διαφορετικής διαμέτρου, φωλιασμένες μεταξύ τους και περιβάλλουν το κανάλι Haversian μέσω του οποίου περνούν διάφορα νεύρα και αιμοφόρα αγγεία. Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, τα οστεόνια τοποθετούνται παράλληλα με το μήκος του οστού, ενώ αναστομώνονται επανειλημμένα μεταξύ τους.
Ο συνολικός αριθμός οστεονών είναι ατομικός για κάθε συγκεκριμένο οστό. Έτσι, για παράδειγμα, το μηριαίο οστό ως όργανο τα περιλαμβάνει σε ποσότητα 1,8 για κάθε 1 mm², και σε αυτήν την περίπτωση, το κανάλι Haversian αντιστοιχεί σε 0,2-0,3 mm².
ΜεταξύΤα οστεόνια είναι ενδιάμεσες ή ενδιάμεσες πλάκες, που πηγαίνουν προς όλες τις κατευθύνσεις και αντιπροσωπεύουν τα υπόλοιπα μέρη των παλαιών οστεονών που έχουν ήδη καταρρεύσει. Η δομή του οστού ως οργάνου παρέχει μια συνεχή διαδικασία καταστροφής και νεοσχηματισμού των οστεονών.
Οι πλάκες των οστών έχουν τη μορφή κυλίνδρων και τα ινίδια οσεΐνης εφάπτονται μεταξύ τους σφιχτά και παράλληλα. Τα οστεοκύτταρα βρίσκονται μεταξύ ομόκεντρων πλακών. Οι διεργασίες των οστικών κυττάρων, που εξαπλώνονται σταδιακά μέσω πολυάριθμων σωληναρίων, κινούνται προς τις διεργασίες των γειτονικών οστεοκυττάρων και συμμετέχουν σε μεσοκυτταρικές συνδέσεις. Έτσι, σχηματίζουν ένα χωρικά προσανατολισμένο λακνοσωληνοειδές σύστημα, το οποίο εμπλέκεται άμεσα σε διάφορες μεταβολικές διεργασίες.
Η σύνθεση του οστεώνου περιλαμβάνει περισσότερες από 20 διαφορετικές ομόκεντρες οστικές πλάκες. Τα ανθρώπινα οστά περνούν ένα ή δύο αγγεία της μικροαγγείωσης μέσω του καναλιού του οστεονίου, καθώς και διάφορες μη μυελινωμένες νευρικές ίνες και ειδικά λεμφικά τριχοειδή αγγεία, τα οποία συνοδεύονται από στρώματα χαλαρού συνδετικού ιστού, ο οποίος περιλαμβάνει διάφορα οστεογονικά στοιχεία, όπως οστεοβλάστες, περιαγγειακά κύτταρα και πολλοί άλλοι.
Τα κανάλια οστεόν έχουν μια αρκετά στενή σύνδεση μεταξύ τους, καθώς και με τη μυελική κοιλότητα και το περιόστεο λόγω της παρουσίας ειδικών καναλιών αφύπνισης, που συμβάλλουν στη συνολική αναστόμωση των οστικών αγγείων.
Περιόστεο
Η δομή του οστού ως οργάνου υποδηλώνει ότι είναι έξωκαλύπτεται με ειδικό περιόστεο, το οποίο σχηματίζεται από συνδετικό ινώδη ιστό και έχει εξωτερικό και εσωτερικό στρώμα. Το τελευταίο περιλαμβάνει τα προγονικά κύτταρα της καμπίας.
Οι κύριες λειτουργίες του περιόστεου περιλαμβάνουν τη συμμετοχή στην αναγέννηση, καθώς και την παροχή προστατευτικών και τροφικών λειτουργιών, κάτι που επιτυγχάνεται λόγω της διέλευσης διαφόρων αιμοφόρων αγγείων εδώ. Έτσι, το αίμα και τα οστά αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Ποιες είναι οι λειτουργίες του περιόστεου
Το περιόστεο καλύπτει σχεδόν πλήρως το εξωτερικό μέρος του οστού και οι μόνες εξαιρέσεις εδώ είναι τα σημεία όπου βρίσκεται ο αρθρικός χόνδρος και οι σύνδεσμοι ή οι τένοντες των μυών είναι επίσης σταθεροί. Πρέπει να σημειωθεί ότι με τη βοήθεια του περιόστεου, το αίμα και τα οστά περιορίζονται από τους περιβάλλοντες ιστούς.
Από μόνο του, είναι ένα εξαιρετικά λεπτό, αλλά ταυτόχρονα ισχυρό φιλμ, το οποίο αποτελείται από εξαιρετικά πυκνό συνδετικό ιστό, στον οποίο βρίσκονται τα λεμφικά και αιμοφόρα αγγεία και τα νεύρα. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τελευταία διεισδύουν στην ουσία του οστού ακριβώς από το περιόστεο. Ανεξάρτητα από το αν λαμβάνεται υπόψη το ρινικό οστό ή κάποιο άλλο, το περιόστεο έχει μια μάλλον μεγάλη επίδραση στις διαδικασίες ανάπτυξής του σε πάχος και θρέψη.
Το εσωτερικό οστεογονικό στρώμα αυτής της επικάλυψης είναι το κύριο μέρος όπου σχηματίζεται ο οστικός ιστός και από μόνο του είναι πλούσια νευρωμένος, γεγονός που επηρεάζει την υψηλή ευαισθησία του. Εάν ένα οστό χάσει το περιόστεό του, τελικά θα πάψει να είναιβιώσιμο και εντελώς νεκρό. Κατά τη διενέργεια οποιωνδήποτε χειρουργικών επεμβάσεων στα οστά, για παράδειγμα, σε περίπτωση κατάγματος, το περιόστεο πρέπει να διατηρείται χωρίς αποτυχία προκειμένου να διασφαλιστεί η φυσιολογική περαιτέρω ανάπτυξή τους και η υγιής τους κατάσταση.
Άλλα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά
Πρακτικά όλα τα οστά (με εξαίρεση την επικρατούσα πλειονότητα του κρανίου, που περιλαμβάνει το ρινικό οστό) έχουν αρθρικές επιφάνειες που εξασφαλίζουν την άρθρωση τους με άλλα. Αντί για περιόστεο, τέτοιες επιφάνειες έχουν εξειδικευμένο αρθρικό χόνδρο, ο οποίος είναι ινώδης ή υαλώδης στη δομή.
Στη συντριπτική πλειονότητα των οστών βρίσκεται ο μυελός των οστών, ο οποίος βρίσκεται ανάμεσα στις πλάκες της σπογγώδους ουσίας ή βρίσκεται απευθείας στη μυελική κοιλότητα και μπορεί να είναι κίτρινος ή κόκκινος.
Στα νεογέννητα, καθώς και στα έμβρυα, μόνο ο κόκκινος μυελός των οστών υπάρχει στα οστά, ο οποίος είναι αιμοποιητικός και είναι μια ομοιογενής μάζα κορεσμένη με αιμοσφαίρια, αγγεία και επίσης ειδικό δικτυωτό ιστό. Ο κόκκινος μυελός των οστών περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό οστεοκυττάρων, οστικών κυττάρων. Ο όγκος του κόκκινου μυελού των οστών είναι περίπου 1500 cm³.
Σε έναν ενήλικα που έχει ήδη παρουσιάσει οστική ανάπτυξη, ο κόκκινος μυελός των οστών σταδιακά αντικαθίσταται από κίτρινο, που αντιπροσωπεύεται κυρίως από ειδικά λιποκύτταρα, ενώ αξίζει να σημειωθεί αμέσως το γεγονός ότι μόνο ο μυελός των οστών που βρίσκεται σεμυελική κοιλότητα.
Οστεολογία
Η Οστεολογία ασχολείται με το τι συνιστά τον ανθρώπινο σκελετό, πώς συνενώνονται τα οστά και οποιεσδήποτε άλλες διεργασίες που σχετίζονται με αυτά. Ο ακριβής αριθμός των οργάνων που περιγράφονται σε ένα άτομο δεν μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια, επειδή αλλάζει με τη γήρανση. Λίγοι άνθρωποι συνειδητοποιούν ότι από την παιδική ηλικία μέχρι την τρίτη ηλικία, οι άνθρωποι βιώνουν συνεχώς βλάβες στα οστά, θάνατο ιστών και πολλές άλλες διεργασίες. Γενικά, περισσότερα από 800 διαφορετικά οστικά στοιχεία μπορούν να αναπτυχθούν καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής, 270 από τα οποία βρίσκονται ακόμη στην προγεννητική περίοδο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η συντριπτική τους πλειονότητα μεγαλώνουν μαζί ενώ ένα άτομο βρίσκεται στην παιδική και εφηβική ηλικία. Σε έναν ενήλικα, ο σκελετός περιέχει μόνο 206 οστά και εκτός από τα μόνιμα οστά, στην ενήλικη ζωή μπορεί να εμφανιστούν και μη μόνιμα οστά, η εμφάνιση των οποίων καθορίζεται από διάφορα μεμονωμένα χαρακτηριστικά και λειτουργίες του σώματος.
Skeleton
Τα οστά των άκρων και άλλων μερών του σώματος, μαζί με τις αρθρώσεις τους, σχηματίζουν τον ανθρώπινο σκελετό, ο οποίος είναι ένα σύμπλεγμα πυκνών ανατομικών σχηματισμών που, στη ζωή του σώματος, αναλαμβάνουν κυρίως αποκλειστικά μηχανικές λειτουργίες. Ταυτόχρονα, η σύγχρονη επιστήμη διακρίνει έναν σκληρό σκελετό, που φαίνεται να είναι οστά, και έναν μαλακό, που περιλαμβάνει όλα τα είδη συνδέσμων, μεμβρανών και ειδικών χόνδρινων ενώσεων.
Μεμονωμένα οστά και αρθρώσεις, καθώς και ο ανθρώπινος σκελετός μέσαΓενικά, μπορούν να επιτελούν ποικίλες λειτουργίες στο σώμα. Έτσι, τα οστά των κάτω άκρων και του κορμού χρησιμεύουν κυρίως ως στήριγμα για τους μαλακούς ιστούς, ενώ τα περισσότερα οστά είναι μοχλοί, αφού οι μύες είναι προσκολλημένοι σε αυτά, παρέχοντας κινητική λειτουργία. Και οι δύο αυτές λειτουργίες καθιστούν δυνατό να αποκαλέσουμε σωστά τον σκελετό ως ένα εντελώς παθητικό στοιχείο του ανθρώπινου μυοσκελετικού συστήματος.
Ο ανθρώπινος σκελετός είναι μια δομή κατά της βαρύτητας που εξουδετερώνει τη δύναμη της βαρύτητας. Όντας υπό την επιρροή του, το ανθρώπινο σώμα πρέπει να πιέζεται στο έδαφος, αλλά λόγω των λειτουργιών που φέρουν τα μεμονωμένα οστικά κύτταρα και ο σκελετός από μόνα τους, το σχήμα του σώματος δεν αλλάζει.
Λειτουργίες οστών
Τα οστά του κρανίου, της λεκάνης και του κορμού παρέχουν προστατευτική λειτουργία έναντι διαφόρων βλαβών σε ζωτικά όργανα, νευρικούς κορμούς ή μεγάλα αγγεία:
- το κρανίο είναι ένα πλήρες δοχείο για τα όργανα ισορροπίας, όρασης, ακοής και εγκεφάλου.
- ο νωτιαίος σωλήνας περιλαμβάνει τον νωτιαίο μυελό;
- το στήθος παρέχει προστασία για τους πνεύμονες, την καρδιά, καθώς και τους μεγάλους νευρικούς κορμούς και τα αιμοφόρα αγγεία.
- Τα οστά της λεκάνης προστατεύουν την ουροδόχο κύστη, το ορθό και διάφορα εσωτερικά γεννητικά όργανα από βλάβες.
Η συντριπτική πλειονότητα των οστών στο εσωτερικό περιέχει κόκκινο μυελό των οστών, που είναι ένα ειδικό σώμα αιμοποίησης και του ανοσοποιητικού συστήματος του ανθρώπινου σώματος. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα οστά το προστατεύουν από φθορές, αλλά και δημιουργούνευνοϊκές συνθήκες για την ωρίμανση των διαφόρων σχηματισμένων στοιχείων του αίματος και τον τροφισμό του.
Μεταξύ άλλων, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στο γεγονός ότι τα οστά συμμετέχουν άμεσα στον μεταβολισμό των μετάλλων, καθώς εναποθέτουν πολλά χημικά στοιχεία, μεταξύ των οποίων ιδιαίτερη θέση κατέχουν τα άλατα ασβεστίου και φωσφόρου. Έτσι, εάν εισαχθεί ραδιενεργό ασβέστιο στο σώμα, μετά από περίπου 24 ώρες, περισσότερο από το 50% αυτής της ουσίας θα συσσωρευτεί στα οστά.
Ανάπτυξη
Τα οστά σχηματίζονται από οστεοβλάστες και υπάρχουν διάφοροι τύποι οστεοποίησης:
- Endesmal. Εκτελείται απευθείας στον συνδετικό ιστό των περιβλημάτων, των πρωτογενών οστών. Από διάφορα σημεία οστεοποίησης στο έμβρυο των συνδετικών ιστών, η διαδικασία οστεοποίησης αρχίζει να εξαπλώνεται με ακτινοβόλο τρόπο σε όλες τις πλευρές. Τα επιφανειακά στρώματα του συνδετικού ιστού παραμένουν με τη μορφή περιόστεου, από το οποίο το οστό αρχίζει να μεγαλώνει σε πάχος.
- Περιχόνδριο. Εμφανίζεται στην εξωτερική επιφάνεια των χόνδρινων βάσεων με άμεση συμμετοχή του περιχονδρίου. Χάρη στη δραστηριότητα των οστεοβλαστών που βρίσκονται κάτω από το περιχόνδριο, ο οστικός ιστός εναποτίθεται σταδιακά, αντικαθιστώντας τον χόνδρο και σχηματίζοντας μια εξαιρετικά συμπαγή οστική ουσία.
- Περιοστέαλος. Εμφανίζεται λόγω του περιόστεου, στο οποίο μετασχηματίζεται το περιχόνδριο. Ο προηγούμενος και αυτός ο τύπος οστεογένεσης διαδέχονται ο ένας τον άλλον.
- Ενδοχόνδριο. Πραγματοποιείται εντός των χόνδρινων υποστρωμάτων με την άμεση συμμετοχή του περιχονδρίου, το οποίο παρέχει την παροχήμέσα στον χόνδρο των διεργασιών που περιέχουν ειδικά αγγεία. Αυτός ο ιστός που σχηματίζει οστά καταστρέφει σταδιακά τον σάπιο χόνδρο και σχηματίζει ένα σημείο οστεοποίησης ακριβώς στο κέντρο του μοντέλου του χόνδρινου οστού. Με περαιτέρω εξάπλωση της ενδοχόνδριης οστεοποίησης από το κέντρο προς την περιφέρεια, εμφανίζεται ο σχηματισμός σπογγώδους οστικής ουσίας.
Πώς συμβαίνει;
Σε κάθε άτομο, η οστεοποίηση προσδιορίζεται λειτουργικά και ξεκινά με τα πιο φορτισμένα κεντρικά μέρη του οστού. Περίπου στον δεύτερο μήνα της ζωής αρχίζουν να εμφανίζονται στη μήτρα πρωταρχικά σημεία, από τα οποία πραγματοποιείται η ανάπτυξη των διαφύσεων, των μεταφύσεων και των σωμάτων των σωληνοειδών οστών. Στο μέλλον, οστεοποιούνται μέσω της ενδοχόνδριας και περιχόνδριης οστεογένεσης και αμέσως πριν από τη γέννηση ή τα πρώτα χρόνια μετά τη γέννηση, αρχίζουν να εμφανίζονται δευτερεύοντα σημεία, από τα οποία προκύπτει η ανάπτυξη των επιφύσεων.
Σε παιδιά, καθώς και σε άτομα στην εφηβεία και την ενήλικη ζωή, μπορεί να εμφανιστούν επιπλέον νησίδες οστεοποίησης, από όπου ξεκινά η ανάπτυξη αποφυσών. Διάφορα οστά και τα επιμέρους μέρη τους, που αποτελούνται από μια ειδική σπογγώδη ουσία, οστεοποιούν τα ενδοχόνδρια με την πάροδο του χρόνου, ενώ εκείνα τα στοιχεία που περιλαμβάνουν σπογγώδεις και συμπαγείς ουσίες στη σύνθεσή τους οστεοποιούν περι- και ενδοχόνδρια. Η οστεοποίηση κάθε μεμονωμένου οστού αντανακλά πλήρως τις λειτουργικά καθορισμένες διαδικασίες φυλογένεσής του.
Ύψος
Σε όλη την ανάπτυξη, υπάρχει αναδιάρθρωση και ελάχιστημετατόπιση οστού. Αρχίζουν να σχηματίζονται νέα οστεόνια και παράλληλα με αυτό πραγματοποιείται και απορρόφηση, η οποία είναι η απορρόφηση όλων των παλαιών οστεονίων, η οποία παράγεται από τους οστεοκλάστες. Λόγω της ενεργού δράσης τους, σχεδόν πλήρως ολόκληρο το ενδοχόνδρινο οστό της διάφυσης τελικά υποχωρεί και αντ' αυτού σχηματίζεται μια πλήρης κοιλότητα μυελού των οστών. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι τα στρώματα του περιχόνδριου οστού απορροφώνται επίσης και αντί για τον οστικό ιστό που λείπει, επιπρόσθετα στρώματα εναποτίθενται από την πλευρά του περιόστεου. Ως αποτέλεσμα, το οστό αρχίζει να μεγαλώνει σε πάχος.
Η ανάπτυξη των οστών σε μήκος παρέχεται από τον επιφυσιακό χόνδρο, ένα ειδικό στρώμα μεταξύ της μετάφυσης και της επίφυσης, το οποίο επιμένει σε όλη την εφηβεία και την παιδική ηλικία.
