Žmogaus kūne yra maždaug 206 kaulai, tačiau tik nedaugelis žino jų sandarą ir supranta, kodėl jie tokie stiprūs. Tačiau pagrindinį vaidmenį čia atlieka osteonas. Tai struktūriniai vienetai, iš kurių statomi galūnių kaulai, šonkauliai, slanksteliai ir tt Ji turi kitą pavadinimą – Haverso sistema.
Kaulo struktūra
Tik dėl bendro skeleto ir mūsų kūno raumenų veikimo mes galime judėti, ir tai yra pagrindinė jų funkcija. Be abejo, yra ir papildomų – kraujodaros, mikroelementų apykaitos, saugojimo (riebalų rezervo). Daugiausia jų struktūra tokia – specialios kaulinės ląstelės ir tarpląstelinė medžiaga, išorinis dangalas (periosteum), o vidinėje dalyje yra kaulų čiulpai.
Bet kuris kaulas susideda iš dviejų komponentų – kompaktiškos ir kempinės medžiagos. Pirmasis yra išilgai periferijos, antrasis - centre ir susideda iš kaulo skersinių strypų, išdėstytų ne atsitiktinai, o griežtai atsižvelgiant į išorinį poveikį kaulams tam tikroje srityje.
Kaulo sudėtis
Ekologiškų (30–40 %) ir neorganinių (60–70 %) derinysmedžiagos yra skeleto sudėties ypatybė. Prie neorganinių medžiagų priskiriamos įvairios cheminės sudėties druskos: kalcio fosfatas ir karbonatas, magnio sulfatas ir kt. Visi jie ištirpsta rūgštyse, po jo poveikio kaule lieka tik organinės medžiagos, o kaulas atrodo ir jaučiasi kaip kempinė.
Riebalai, mukoproteinai, glikogenai ir kolageno skaidulos (atstovaujamos oseino, osemukoido, elastino) gali būti išskirti iš organinių medžiagų. Jei kaulas bus sudegintas, jo forma išliks, tačiau paspaudus jis taps trapus ir lengvai trupės.
Tai yra skirtingos kilmės medžiagų derinys, dėl kurio kaulas tampa kietas, stiprus, bet kartu elastingas.
Kaulų tipai
Pagal struktūros skirtumą jie skirstomi į:
- vamzdinis. Yra ilgų ir trumpų. Susideda iš dviejų epifizių ir diafizės, forma yra trikampė arba cilindrinė;
- kempinė – daugiausia susideda iš kempinių audinių, apsuptų kietos medžiagos;
- butas. Tai dvi plokščios plokštelės, tarp kurių yra kempinė medžiaga, pavyzdžiui, kaukolės kaulas;
- mišrus. Kaulai, susidedantys iš kelių sudėtingos formos dalių. Jie skiriasi forma ir funkcijomis. Pavyzdžiui, krūtinės ląstos slanksteliai susideda iš trijų dalių – kūno, lanko ir proceso.
Kaulo ląstelių struktūra
Ištyrę kaulinį audinį ląstelių lygmeniu, galime išskirti tris pagrindines ląstelių formas, kurios skiriasi struktūra ir atlieka savo funkcijas:
- Osteoblastai yra jaunos didelės ląstelės,kurios yra mezenchiminės kilmės. Cilindrinė forma, šerdis yra ekscentriškai. Kiekviena ląstelė turi susisiekimo su kaimyniniais osteoblastais procesą. Pagrindinės funkcijos yra sintetinti tarpląstelinę medžiagą ir būti atsakinga už jos mineralizaciją.
- Osteocitai yra kitas osteoblastinių kaulų ląstelių vystymosi etapas, jie randami kauluose, kurie jau nustojo vystytis Ląstelės kūnas yra mažas, palyginti su osteoblastais, o procesų skaičius yra didelis ir gali skirtis net tame pačiame kaule. Šerdis taip pat sumažėjo ir tapo tankesnė. Atrodo, kad ląstelė yra įsitvirtinusi mineralizuotoje tarpląstelinėje medžiagoje (spragose).
- Osteoklastai yra didelės ląstelės, kurių dydis gali būti didesnis nei 80 mikronų. Branduoliai yra ne vienas, o keli, nes jie susidaro iš kelių tarpusavyje susiliejusių makrofagų. Kadangi osteoklastas nuolat juda, jo forma nuolat kinta. Toje kaulo pusėje, kurią reikia sunaikinti, ląstelėje vyksta daugybė procesų, kurie tarsi „rezorbuoja“kaulą, paimdami iš jo visas druskas ir sunaikindami matricą.
Šių trijų tipų ląstelės, kartu su amorfine medžiaga ir oseino skaidulomis, esančiomis laisvoje erdvėje, yra sutvarkytos ir sudaro plokšteles, kurios savo ruožtu sudaro osteonus, tarpkalarines ir bendrąsias plokšteles.
Struktūrinė kaulo struktūra
Diafizė susideda iš dviejų struktūrinių vienetų: Haverso sistema, arba osteonas, yra pagrindinė dalis – ir įterpimo plokštelės. Osteono struktūra yra labai sudėtinga. Kaulų plokštelėssusukti į skirtingo skersmens cilindrus. Šie cilindrai yra įkišti vienas į kitą, o centre yra vadinamasis Haverso kanalas. Nervai ir kraujagyslės praeina šiuo kanalu.
Osteonas nėra atskiras struktūrinis vienetas, jis pakartotinai anastomozuojasi tarp kitų vienetų, taip pat su perioste ir kaulų čiulpų kraujagyslėmis. Juk visų osteonų aprūpinimas krauju kyla būtent iš antkaulio kraujotakos tinklo, o po to pereina į kaulų čiulpų kraujagysles. Nervų galūnės eina lygiagrečiai kraujagyslėms.
Bet koks osteonas yra, tai patvirtina nuotrauka, vamzdiniame kaule lygiagrečiai ilgajai pusei, o kempinėliuose kauluose - statmenai suspaudimo ir tempimo jėgai.
Kiekvienas kaulas yra sudarytas iš individualaus skaičiaus vienetų, tokių kaip osteonas, biologija tokią struktūrą pateisina tuo, kad kiekvieno iš jų apkrova yra skirtinga. Šlaunikaulis vaikštant patiria didelę gniuždymo apkrovą, Haverso sistemų skaičius jame 1,8 vnt. vienam kvadratiniam milimetrui. Be to, 11 % yra Haverso kanalų dalis.
Osteonai visada atskiriami tarpinėmis plokštelėmis (jos taip pat vadinamos tarpkalarinėmis). Tai ne kas kita, kaip sunaikintas kaulo osteonas, kuris dėl vienokių ar kitokių priežasčių tapo netinkamas naudoti. Galų gale, naujų Haverso sistemų naikinimo ir konstravimo procesas nuolat vyksta kauluose.
Osteon funkcijos
Išvardykime osteono funkcijas:
- pagrindinė kaulinio audinio statybinė medžiaga;
- suteikia jėgų;
- apsauganervų galūnė ir kraujagyslė.
Akivaizdu, kad osteonas yra struktūra, kuri atlieka vieną iš pagrindinių vaidmenų mūsų judėjime, be jo skeletas negalėtų atlikti numatytos paskirties – palaikyti organus, audinius ir kūną erdvėje.
