Biomechanika - studijní materiály

Vnitřní stavba kostí


Obr. Stavba kosti (převzato z Midgley et al. 1993)

Zdravá lidská kost je nehomogenní, anizotropní biomateriál žlutobílé barvy. Skládá se ze čtyř různých vrstev:

  • okostice/periost (periosteum)
    • Kromě základní krycí a růstové funkce je hlavním úkolem této tenké bělavé vazivové blány zásobování kostní tkáně kyslíkem a živinami. Z tohoto důvodu je okostice protkána hustou sítí krevních cév a nervů. Její citlivost oproti zbývajícím kostním vrstvám se projevuje zejména při zlomeninách, kdy při přerušení nervů je do mozku vyslán signál vnímaný jako bolest. Okostice jako vnější obal kosti se vyskytuje na povrchu všech typů kostí. Jedinými dvěma výjimkami jsou místa, kde dochází k úponu svalů, a ve styčných plochách kloubů, kde je tato tenká blána nahrazena chrupavkou.
  • kostní tkáň (substantia ossea)
    • kompakta/hutná kostní tkáň (substantia compacta)
      • Tato tvrdá, hustá kostní tkáň nacházející se pod okosticí je tvořena především buňkami válcovitého vzhledu označovanými jako osteóny (Haversovy systémy). Okolo středu každého z osteónů jsou koncentricky uspořádány lamely obsahující kolagenní fibrily. Samotnými středy osteónů jsou vedeny tzv. Haversovy kanálky s krevními a lymfatickými cévami a nervy, jejichž úkolem je zajišťovat výživu, růst a obnovu kostní tkáně. Vedle uspořádaných osteónů obsahuje hutná kostní tkáň i systémy lamel, které se dělí podle pravidelnosti svého uspořádání a funkce na vmezeřené, vnitřní plášťové a vnější plášťové.
    • spongióza/houbovitá kostní tkáň (substantia spongiosa)
      • Tato kostní tkáň se nachází především v dutině dlouhých kostí a svou strukturou připomíná hustou síť, kterou procházejí krevní cévy a nervy (Haversovy kanálky). Skládá se z trámců a plotének, jejichž rozložení a orientace jsou realizovány tak, aby kostem umožňovaly co nejlépe odolávat tlaku a tahu. Toto specifické uspořádání se označuje jako architektonika kosti, která se u každého člověka liší a v průběhu jeho života je schopna se přizpůsobit aktuálnímu rozložení sil. Nejvíce patrná je tato adaptace po úrazech, kdy nově namáhané trámce jsou zesilovány a naopak nezatěžované postupně odbourávány. Spongióza se významnou měrou podílí na remodelaci a procesu hojení poškozené kostní tkáně.
  • endost (endosteum)
    • Tato tenká vazivová blána vystýlá dřeňovou dutinu (cavum medullare) a pokrývá trámečky houbovité kostní tkáně. Svou stavbou se podobá okostici. Významně se podílí na remodelaci kosti a uplatňuje se při procesech hojení.
  • kostní dřeň/morek (medulla ossium)
    • Tvorba většiny krevních částic od červených krvinek pro krevní destičky z kmenových buněk je hlavní funkcí této měkké tukové tkáně vyplňující dřeňové dutiny kostí. Při narození lidského jedince je červená kostní dřeň (medulla rubra) přítomna ve všech kostech bez výjimky. Teprve s postupem let je v některých částech kostry nahrazována svou nažloutlou formou (medulla flava) v důsledku ukládání tukových buněk a ve své původní formě přetrvává pouze v dřeňových dutinách některých dlouhých kostí a v komůrkách nacházejících se v houbovité kostní tkáni (např. uvnitř kosti hrudní, kosti stehenní a lopatkách). Ve vysokém věku a většinou jako následek podvýživy (ztráta tuku) může tato tkáň degradovat do šedobílé podoby (medulla grisea).
Západočeská univerzita v Plzni | Fakulta aplikovaných věd | Katedra mechaniky