Grayova anatomie ilustrace lidské stehenní kosti.
Kosti jsou tuhé orgány, které tvoří součást endoskeletu obratlovců. Slouží k pohybu, podpoře a ochraně různých orgánů těla, produkují červené a bílé krvinky a ukládají minerály. Kosti se vyskytují v nejrůznějších tvarech a mají složitou vnitřní i vnější strukturu, a proto jsou lehké, přesto silné a tvrdé, a kromě toho plní mnoho dalších funkcí. Jedním z typů tkání, které tvoří kost, je mineralizovaná kostní tkáň, nazývaná také kostní tkáň, která jí dodává tuhost a trojrozměrnou vnitřní strukturu podobnou plástvi. Mezi další typy tkání, které se vyskytují v kostech, patří dřeň, endosteum a okostice, nervy, cévy a chrupavka. V těle dospělého člověka je 206 kostí a v těle kojence asi 300 kostí.
Psychologové se zajímají o výzkum kostí do té míry, do jaké: ovlivňují chůzi, pohyb, pohybovou koordinaci atd., souvisejí s fyzickým vývojem, fyzickou přitažlivostí atd.
Kosti mají osm hlavních funkcí:
Primární tkáň kosti, kostní tkáň, je relativně tvrdý a lehký kompozitní materiál, tvořený převážně fosforečnanem vápenatým v chemickém uspořádání zvaném hydroxylapatit vápenatý (to je kostní tkáň, která dává kostem jejich tuhost). Má relativně vysokou pevnost v tlaku, ale nízkou pevnost v tahu, což znamená, že dobře odolává tlačným silám, ale ne tahovým silám. I když je kost v podstatě křehká, má významný stupeň pružnosti, k níž přispívá především kolagen. Všechny kosti se skládají z živých buněk, které jsou zakotveny v mineralizované organické matrici, která tvoří kostní tkáň.
Tělo maxily – Maxilární sinus – povrchy těla Přední část (Incisive fossa, Canine fossa, Infraorbital foramen, Anterior nosní páteř) – Infratemporální (Alveolární kanály, Maxilární tuberosity) – Orbitální (Infraorbital groove, Infraorbital canal) – Nosní (Pterygopalatine canal)
procesy Zygomatický proces – Frontální proces (Agger nasi, Anterior lacrimal crest) – Alveolární proces – Palatinský proces (Incisive foramen, Incisive canals, Foramina of Scarpa, Premaxilla, Anterior nosní páteř)
Zadní lacrimální hřeben – Lacrimal groove
Orbitální proces – foramina (Zygomaticofacial, Zygomaticotemporal, Zygomaticoörbital)
Pterygopalatine fossa – Pterygoid fossaHorizontální deska (zadní nosní páteř) – Kolmá deska (Pterygopalatine canal, Sphenopalatine foramen, Pyramidal process)procesy (Orbital – Sphenoidal)
tělo (Symphysis menti, Mental protuberance, Mental foramen, Mental spine, Mylohyoid line) ramus (Mandibular foramen, Mylohyoid groove, Mandibular canal, Angle, Coronoid process, Condyloid process, Mandibular vrub)
nosní kost – dolní nosní konkhae (ethmoidní proces, maxilární proces) – vomer
Kost není rovnoměrně pevný materiál, ale spíše má určité mezery mezi svými tvrdými prvky.
Tvrdá vnější vrstva kostí se skládá z kompaktní kostní tkáně, tzv. díky minimálním mezerám a prostorům. Tato tkáň dodává kostem jejich hladký, bílý a pevný vzhled a tvoří 80% celkové kostní hmoty dospělého skeletu. Kompaktní kost může být také označována jako hustá kost nebo kortikální kost.
Vnitřek orgánu vyplňuje trámčitá kostní tkáň (porézní síť otevřených buněk nazývaná též cancellous nebo houbovitá kost), která je složena ze sítě tyčinkovitých a deskovitých prvků, díky nimž je celkový orgán lehčí a umožňuje prostor pro krevní cévy a dřeň. Trabekulární kost tvoří zbývajících 20% celkové kostní hmoty, ale má téměř desetkrát větší plochu než kompaktní kost.
Existuje několik typů buněk tvořících kost;
Matrice je hlavní složkou kostí, obklopující buňky. Má anorganické a organické části.
Anorganické jsou především krystalické minerální soli a vápník, který je přítomen ve formě hydroxyapatitu. Matrice je zpočátku stanovena jako neineralizovaný osteoid (vyráběný osteoblasty). Mineralizace zahrnuje osteoblasty vylučující váčky obsahující alkalickou fosfatázu. Ta štěpí fosfátové skupiny a působí jako ohnisko depozice vápníku a fosfátu. Váčky pak praskají a působí jako centrum pro růst krystalů.
Organická část matrice je především kolagen typu I. Ten se vyrábí intracelulárně jako tropoklagen a poté se vyváží. Poté se sdružuje do fibril. Organická část matrice také tvoří různé růstové faktory, jejichž funkce nejsou zcela známy. Mezi další přítomné faktory patří glykosaminoglykany, osteokalcin, osteonektin, protein kostního siala a faktor buněčného uchycení. Jednou z hlavních věcí, která odlišuje matrici kosti od matrice jiné buňky, je tvrdost matrice v kosti.
Kolagenová vlákna z tkané kosti
Kost je nejprve uložena jako tkaná kost, v neuspořádané struktuře s vysokým podílem osteocytů u mladých a při hojivých poraněních. Tkaná kost je slabší, s malým počtem náhodně orientovaných kolagenových vláken, ale tvoří se rychle. Nahrazuje ji lamelární kost, která je vysoce organizovaná v soustředných listech s nízkým podílem osteocytů. Lamelární kost je silnější a vyplněná mnoha kolagenovými vlákny paralelními s jinými vlákny ve stejné vrstvě. Vlákna se pohybují v opačných směrech ve střídavých vrstvách, podobně jako překližka, což napomáhá schopnosti kosti odolávat torzním silám. Po přestávce se tkaná kost rychle tvoří a je postupně nahrazována pomalu rostoucí lamelární kostí na již existující zvápenatělé hyalinové chrupavce procesem známým jako „kostní substituce“.
V lidském těle existuje pět druhů kostí: dlouhá, krátká, plochá, nepravidelná a sezamová.
Tvorba kosti během fetálního stadia vývoje probíhá dvěma metodami: intramembranózní a endochondrální osifikací.
Intramembránová osifikace
Intramembránová osifikace nastává zejména při tvorbě plochých kostí lebky; kost je tvořena z mesenchymové tkáně. Kroky při intramembranózní osifikaci jsou:
Endochondriální osifikace
Endochondrální osifikace se naopak vyskytuje u dlouhých kostí, jako jsou končetiny; kost se tvoří z chrupavky. Kroky endochondrální osifikace jsou:
Endochondrální osifikace začíná body v chrupavce nazývanými „primární osifikační centra“. Většinou se objevují během vývoje plodu, i když několik krátkých kostí začíná svou primární osifikaci po narození. Jsou zodpovědné za tvorbu diafýz dlouhých kostí, krátkých kostí a určitých částí nepravidelných kostí. Sekundární osifikace nastává po narození a tvoří epifýzy dlouhých kostí a končetiny nepravidelných a plochých kostí. Diafýza a obě epifýzy dlouhých kostí jsou odděleny rostoucí zónou chrupavky (epifýzní ploténka). Když dítě dosáhne kosterní zralosti (18 až 25 let), je celá chrupavka nahrazena kostí, čímž se spojí diafýza a obě epifýzy dohromady (epifýzní uzávěr).
Existují dva typy kostní dřeně, žlutá a červená, nejčastěji se vyskytuje červená
Kostní dřeň se nachází téměř v každé kosti, která obsahuje rušivou tkáň. U novorozenců jsou všechny takové kosti naplněny výhradně červenou dření, ale jak dítě stárne, je většinou nahrazena žlutou, nebo tukovou dření. U dospělých se červená dřeň vyskytuje většinou v plochých kostech lebky, žeber, obratlů a pánevních kostí.
Remodelace nebo přestavba kosti je proces resorpce následovaný náhradou kosti s malou změnou tvaru a dochází k němu v průběhu celého života člověka. Osteoblasty a osteoklasty, spojené dohromady prostřednictvím signalizace parakrinních buněk, jsou označovány jako jednotky remodelace kosti.
Účelem remodelace je regulace vápníkové homeostázy, oprava mikropoškozených kostí (z každodenního stresu), ale také tvarování a tvarování kostry během růstu.
Proces resorpce kostí pomocí osteoklastů uvolňuje do systémového oběhu uložený vápník a je důležitým procesem při regulaci rovnováhy vápníku. Protože tvorba kostí aktivně fixuje cirkulující vápník v jeho minerální formě a odstraňuje ho z krevního oběhu, resorpce ho aktivně rozpouští a tím zvyšuje hladinu cirkulujícího vápníku. Tyto procesy probíhají v tandemu na místech specifických pro dané místo.
Opakovaný stres, jako je zatěžovací cvičení nebo hojení kostí, vede k zahušťování kostí v bodech maximálního stresu (Wolffův zákon). Existuje hypotéza, že je to důsledek piezoelektrických vlastností kostí, které způsobují, že kosti při stresu vytvářejí malé elektrické potenciály.[Jak odkazovat a odkaz na shrnutí nebo text]
Existuje mnoho poruch kostry. Jednou z nejvýraznějších je osteoporóza.
Osteoporóza je onemocnění kostí, které vede ke zvýšenému riziku zlomenin. Při osteoporóze se snižuje kostní minerální denzita (BMD), narušuje se kostní mikroarchitektura a mění se množství a rozmanitost nekolagenních bílkovin v kostech. Osteoporóza je definována Světovou zdravotnickou organizací (WHO) u žen jako kostní minerální denzita 2,5 směrodatné odchylky pod vrcholovou kostní hmotou (průměr zdravých osob ve věku 20 let odpovídající pohlaví), měřeno pomocí DXA; termín „zjištěná osteoporóza“ zahrnuje přítomnost křehké zlomeniny. Osteoporóza je nejčastější u žen po menopauze, kdy se nazývá postmenopauzální osteoporóza, ale může se rozvinout u mužů a premenopauzálních žen v přítomnosti určitých hormonálních poruch a jiných chronických onemocnění nebo v důsledku kouření a užívání léků, konkrétně glukokortikoidů, kdy se onemocnění nazývá steroidy nebo glukokortikoidy indukovaná osteoporóza (SIOP nebo GIOP).
Osteoporóze lze předcházet radou o životním stylu a podáváním léků a zavedeným způsobem prevence pádů u lidí se známou nebo suspektní osteoporózou je prevence zlomenin. Osteoporózu lze léčit bisfosfonáty a různými dalšími léčebnými postupy.
Studium kostí a zubů je označováno jako osteologie. Často se používá v antropologii, archeologii a forenzních vědách pro celou řadu úkolů. To může zahrnovat stanovení nutričního, zdravotního, věkového nebo úrazového stavu jedince, od kterého byly kosti odebrány. Příprava kostí z masa pro tyto typy studií může zahrnovat maceraci – vaření kostí z masa za účelem odstranění velkých částic, pak ruční čištění.
Typicky antropologové a archeologové studují kostní nástroje zhotovené Homo sapiens a Homo neanderthalensis. Kosti mohou sloužit řadě použití, jako jsou projektilové body nebo umělecké pigmenty, a mohou být vyrobeny z endoskeletálních nebo zevních kostí, jako je paroh nebo kel.
Alternativy kostnatých endoskeletů
Existuje několik evolučních alternativ k mammilární kosti; i když mají některé podobné funkce, nejsou zcela funkčně analogické s kostí.
Kost pronikání do kůže a je vystaven vnější může být jak přirozený proces u některých zvířat, a vzhledem k poranění:
Několik termínů se používá k odkazu na rysy a složky kostí v celém těle:
Tělo maxily – Maxilární sinus – povrchy těla Přední část (Incisive fossa, Canine fossa, Infraorbital foramen, Anterior nosní páteř) – Infratemporální (Alveolární kanály, Maxilární tuberosity) – Orbitální (Infraorbital groove, Infraorbital canal) – Nosní (Pterygopalatine canal)
procesy Zygomatický proces – Frontální proces (Agger nasi, Anterior lacrimal crest) – Alveolární proces – Palatinský proces (Incisive foramen, Incisive canals, Foramina of Scarpa, Premaxilla, Anterior nosní páteř)
Zadní lacrimální hřeben – Lacrimal groove
Orbitální proces – foramina (Zygomaticofacial, Zygomaticotemporal, Zygomaticoörbital)
Pterygopalatine fossa – Pterygoid fossaHorizontální deska (zadní nosní páteř) – Kolmá deska (Pterygopalatine canal, Sphenopalatine foramen, Pyramidal process)procesy (Orbital – Sphenoidal)
tělo (Symphysis menti, Mental protuberance, Mental foramen, Mental spine, Mylohyoid line) ramus (Mandibular foramen, Mylohyoid groove, Mandibular canal, Angle, Coronoid process, Condyloid process, Mandibular vrub)
nosní kost – dolní nosní konkhae (ethmoidní proces, maxilární proces) – vomer