Перестройка кости и факторы, влияющие на ее структуру
На процесс перестройки кости оказывают влияние внешние и внутренние факторы. К внешним факторам относится, прежде всего, механическая нагрузка. При ее увеличении повышается активность остеобластов, в результате функциональной деятельности которых увеличивается количество остеонов, что способствует уплотнению и повышению прочности костной ткани. При пониженной механической нагрузке повышается активность остеокластов, которые разрушают межклеточное вещество костной ткани, ослабляя ее плотность и прочность. Особенно повышается активность остеокластов в состоянии невесомости. Поэтому космонавты вынуждены выполнять специальные упражнения с нагрузкой на костную систему, а иначе их костный скелет изменился бы настолько, что не смог бы выполнять опорно-механическую функцию.
Особенно сильное влияние на перестройку костной ткани оказывают витамины С, D, А. Под влиянием витамина С активируются остеобласты, повышается выделение молекул коллагена, из которых полимеризуются коллагеновые волокна, усиливается минерализация костного вещества. При недостатке витамина С нарушается синтез коллагеновых волокон и распадаются уже существующие, что приводит к хрупкости и усиленной ломкости костей. При недостатке витамина D нарушается минерализация костной ткани, которая при этом размягчается, отмечается деформация костей, что наблюдается в детском возрасте. Такое заболевание называется рахитом. При избытке витамина А активируются остеокласты, разрушающие костное вещество.
К внутренним факторам относятся гормоны. Гормон паращитовидных желез паратгормон (паратирин)опосредованно через остеобласты стимулирует остеокласты, что ведет к резорбции минерального и органического компонентов кости и повышению уровня кальция в крови. Одновременно паратирин подавляет функции остеобластов. Гормон щитовидной железы кальцитониноказывает на клетки костной ткани противоположный эффект: тормозит активность остеокластов и стимулирует функцию остеобластов. В результате этого в костной ткани стимулируются процессы остеогенеза. Гормон щитовидной железы тироксину молодых людей ускоряет образование и созревание новой костной ткани. У пожилых людей он вызывает резорбцию кости. Соматотропин (гормон роста передней доли гипофиза) стимулирует остеобласты, а также деление хрящевых клеток в пластинке роста. Одновременно он подавляет ее минерализацию. Половые гормоныоказывают на развитие кости сложное влияние. С одной стороны, они стимулируют остеобласты, подавляют остеокласты и способствуют росту костей в длину. С другой стороны, резкое повышение содержания половых гормонов в крови при преждевременном половом созревании, вызванном опухолями половых желез и др., ведет к минерализации пластинок роста в костях и низкорослости. При гипогонадизме, напротив, отмечается гигантизм. Кортизол(гормон коры надпочечников) снижает синтез коллагена в костной ткани и способствует развитию остеопороза(уменьшению плотности костной ткани).
Соединения костей
Соединения костей подразделяются на: 1) непрерывные (синдесмозы, синхондрозы и синостозы); 2) прерывные (суставы).
Синдесмозы характеризуются соединением костей при помощи плотной соединительной ткани (теменные швы черепа, соединительнотканная мембрана между локтевой и лучевой костями предплечья).
Синхондрозы – соединения при помощи хряща (межпозвоночные диски).
Синостозы – плотные соединения костей без волокнистой соединительной ткани (соединения тазовых костей).
Суставы состоят из сочлененных поверхностей, покрытых хрящом, и суставной сумки (капсулы). Суставная капсула состоит из двух слоев:
1) наружного из плотной оформленной соединительной ткани;
2) внутреннего, в котором выделяют глубокий волокнистый коллагеново-эластический слой, поверхностный волокнистый коллагеново-эластический слой и покровный слой клеток синевиацитов трех видов: макрофагальных, синовиальных фибробластов и промежуточных.