KOSTI

Kost je tvrdá, mineralizovaná struktura sloužící jako mechanická ochrana vnitřních orgánů a opora těla tvořící vnitřní kostru, na kterou se upínají svaly a šlachy.

Není to však neživá hmota, ale živá tkáň tvořená měkkou bílkovinnou tkání, která je zpevněna složitými minerálními sloučeninami vápníku, fosforu, hořčíku a sodíku. Minerální látky představují asi 60 % objemu kostní tkáně a zhruba 40% kostní tkáně představuje bílkovina zvaná kolagen, na jehož vláknech se ukládají minerální krystaly. Kost tvoří z jedné třetiny také voda.

Kost živého člověka je našedlá a pokrytá tuhou membránou, která se nazývá okostice (periost). Jen díky ní je kost citlivá. Okostice zajišťuje cévní zásobení kosti, upínají se na ní svaly, umožňuje růst kostí do šířky a hojení zlomenin.

Uvnitř kosti savců se nachází kostní dřeň. Ta je tvořena hemopoetickou tkání a probíhá v ní krvetvorba.

KOLAGEN

Osteogenesis imperfecta (OI) je onemocnění způsobené mutací genu odpovědného za tvorbu kolagenu typu I.

Lidé s OI nedokáží vytvářet kolagen typu I. (důležitý především v kostech, ale i v jiných orgánech) v dostatečné kvalitě, nebo kvantitě. OI se tak projevuje především vysokou lomivostí kostí.

Kolagen je skleroprotein, ve vodě nerozpustná bílkovina, která je základní stavební hmotou pojivových tkání. Tvoří 25–30 % všech proteinů v těle savců, ve formě kolagenních vláken je složkou mezibuněčné hmoty. V současnosti je známo nejméně 27 rozdílných typů kolagenů.

Kolagenové choroby tj. choroby charakteristické patologickými či degradačními formami kolagenu postihují např. srdce, cévy, kosti, svaly a kůži. Samotný kolagen hraje důležitou roli i při stárnutí organismu.

Řetězce tvoří trojitou spirálu, která se označuje jako tropokolagen. Je to základní jednotka kolagenu, dlouhá přibližně 256 nm.

Existuje celá řada typů, nejdůležitější je kolagen typu I, II, III, IV, a V. Nejrozšířenější je typ I, představuje 90 % kolagenu v organismech, je přítomen v pokožce, šlachách, kostech a zubech. Typ II se vyskytuje v chrupavkách. Typ III je kolagen embryonálního vývoje, později je nahrazen typem I. Typ IV se vyskytuje v bazální membráně epitelů. Kolagen typu V je charakteristický pro stěnu krevních cév.

KOSTNÍ BUŇKY

 Jako všechna pojiva, skládá se kost z  buněk, jimiž jsou:

1. Osteoblasty
2. Osteocyty
3. Osteoklasty

OSTEOBLASTY- jsou buňky produkující kostní hmotu.

Ve chvíli, kdy se osteoblast obklopí vyprodukovanou mezibuněčnou hmotou, změní se o OSTEOCYT - buňku uzavřenou okolní kostí, s okolím spojenou pouze výběžky.
OSTEOKLASTY - jsou obrovské mnohojaderné buňky, které naopak kostní tkáň odbourávají, čímž při vyváženém fungování umožňují přestavbu kosti.

Každému z nás se za život obnoví v těle všechny kosti. Dokonce několikrát! Za jeden rok se přestaví asi 25% ^{Bohužel, hlavně s přibývajícími roky kosti tuto schopnost zvolna ztrácejí.}trámcovité kostní hmoty.

V průběhu puberty se formuje 45 % dospělé kosti. Pokud si v tomto období tělo vytvoří dobrou kostní hmotu, má z čeho čerpat i později ve stáří. Organismus je na vstřebávání vápníku a tvoření kostí nejlépe vybaven do 35 let. Po 35. roce věku dochází k urychlení odbourávání kosti na úkor novotvorby, a tudíž kostní hmoty v těle člověka postupně ubývá.

Mezi 18. a 25. rokem života (u dívek kolem 18-20. roku, u chlapců kolem 20-22. roku věku) růstová chrupavka mizí a osifikace i růst kostí je ukončen. Kosti dospělého člověka jsou mnohem tvrdší, křehčí a méně ohebné než kosti dětí.

KOLIK A JAKÝCH KOSTÍ MÁME?

Kostru člověka tvoří asi 208-214 volně či pevně spojených kostí, které poskytují celému tělu pevnou, ale pohyblivou oporu. Některé kosti mimoto slouží jako ochranná pouzdra životně důležitých orgánů (lebka chrání mozek a smyslové orgány, hrudní koš zase plíce a srdce). Každá kost má svou specifickou velikost a tvar, podle role, kterou v těle hraje. Kosti se řadí podle velikosti od silné stehenní kosti, která je dlouhá okolo 50cm, až k malinkému třmínku, nejmenší kosti nacházející se v uchu, která je dlouhá 2,6mm.

Typy kostí:
1. Ploché (např. lopatky, kosti klenby lební a kosti kyčelní) jsou pevné a lehké a poskytují bezpečnou ochranu lehce zranitelným vnitřním orgánů i velkou plochu pro úpony svalů.
2. Pohyblivá páteř se skládá z jednotlivých obratlů, které jsou proloženy chrupavčitými meziobratlovými ploténkami. Obratle jsou vzájemně spojeny drobnými klouby zpevněnými vazy.
3. Krátké - např. v zápěstí (kosti karpální) a zánártí (kosti tarsální), jsou pevné, lehké a jejich obloukovité uspořádání umožňuje odpružení nárazů.
4. Dlouhé - jedná se o kosti končetin a hrudníku. Jsou duté a svou stavbou i fyzikálními vlastnostmi jsou uzpůsobeny k přenášení váhy a pákovitému převodu pohybu.
5. Nepravidelné kosti se liší ve velikosti a tvaru - najdeme je v obličeji a zádech.

A NA ZÁVĚR TROCHA VĚDECKÉ CHEMIE

1/3 kosti je tvořena organickými látkami, 2/3 anorganickými

Organické látky

● kolagen I. typu – 90% všech organických sloučenin kosti, tvořen trojitou šroubovicí ze tří α-helixů s příčnými můstky

● osteokalcin – je produkován osteoblasty, jeho zvýšená přítomnost v krvi signalisuje vyšší metabolický obrat kosti.

● osteonektin, proteoglykany, sialoproteiny – proteiny

Anorganické látky

● 85 % - krystaly fosforečnanu vápenatého ve formě krystalů hydroxyapatitu

Ca₁₀(PO₄)₆(OH₂)

● 10 % - uhličitan vápenatý

● 0,3 % - fluorid vápenatý

● 1 % - fosforečnan hořečnatý

● minerály tvoří krystaly tvaru jehly nebo plátů a jsou lokalisovány mezi kolagenními fibrilami

Vitamin D - „udržovatel Ca v krvi"
Ve střevě zvyšuje vstřebatelnost vápníku do krve.

Kalcitonin - „hypokalcemický hormon a udržovatel kostí“
Vzniká ve specialisovaných „C – buňkách“ štítné žlázy. Hlavním místem účinku kalcitoninu je kost, ve které snižuje proliferaci osteoklastů - snižuje jejich životnost a dokonce i účinnost. 

Parathormon - „boss s hyperkalcemickým účinkem“
Ústřední hormon metabolismu Ca. Výrazně předčí svou aktivitou předešlé hormony. PTH vzniká v příštítných tělískách štítné žlázy nezávisle na hypofýze (na rozdíl od většiny ostaních hormonů).
Primárně mobilisuje kalcium z kosti – PTH zvýší propustnost osteoblastické membrány pro vstup kalcia do buňek. Sníží rovněž aktivitu osteoblastů (Při dlouhodobějším působení naopak PTH aktivitu osteoblastů zvyšuje.) Druhotně zvyšuje PTH resorbční aktivitu osteoklastů.