Kosterní soustava člověka
Pojivová tkáň (charakteristika, složení, příklady na těle); kosti (rozdělení kostí, spojení kostí, typy kloubů + příklady); stavba kosti (stavba dlouhé a krátké kosti, kostní tkáň houbovitá a kompaktní – stavba, charatkeristika, kde); osifikace a růst (osifikace endesmální a chondrogenní, růst dlouhých kostí do délky a šířky); popis kostry; onemocnění (artritida, artróza, dna, metabolická onemocnění – rachitida, osteomalacie, osteoporóza – prevence).
I. Pojivová tkáň
- Na rozdíl od epitelů jsou tvarově velmi rozmanité. Liší se produkcí velkého množství mezibuněčné hmoty. Všechna pojiva mají společný zárodečný původ- mezoderm.
- Pojiva: výplňová a oporná, trofická(tekutá)
- Pojiva trofická
- tělní tekutiny
- Funkce: rozvod živin, odvod zplodin, transport hormonů, kyslíku,…
- krev, míza, tkáňový mok
- Pojiva výplňová a oporná
- V mezibuněčné hmotě vlákna = fibrily
- Vlákna kolagenní- neuspořádané svazky vlákének- pevná
- Vlákna elastická- jednoduchá- pružná
- Vlákna retikulární- velmi tenká, ale složená z vlákének, vývojově původní
- Vazivo
- Vazivo je typ pojivové tkáně, v jejíž mezibuněčné hmotě převládá složka vláknitá nad složkou interfibrilární. Mezi vlákny (kolagenními, elastickými či retikulárními) jsou v různém počtu rozmístěny jednotlivé typy vazivových buněk
- Význam vaziva v organismu: mechanický (podklad orgánů, obaly orgánů) vitální (zásoba a střádání látek, tvorba protilátek)
- některé vazivové buňky mohou v sobě hromadit tuk a měnit se na tukové buňky, jiné hromadí barvivo amění se na pigmentové buňky, jiné fagocytují cizí částečky (histiocyty)
Druhy vaziva:
- řídké vazivo – málo fimbril, hodně mezibuněčné hmoty, měkké, tvoří výplně jiných tkání
- tukové vazivo – řídké vazivo v jehož buňkách je nahromaděn tuk
- tuhé vazivo – četné fimbily zhuštěné do svazků, drží pohromadě kosti, tvoří kloubní pouzdra a šlachy
- lymfoidní vazivo – síťovité, v síti vaziových buněk jsou nahromaděny lymfocyty
- Chrupavka
- Oporné pojivo- převládají vlákna kolagenní
- pevná, bílá nebo nažloutlá
- téměř bez cév
- převládá interfibrilární složka
- Chrupavka
Druhy chrupavky:
- chrupavka sklovitá (hyalinní) – fibrily nejsou patrné, tvoří hrtan, žebra, klouby
- chrupavka vazivová – obsahuje především kolagenní fimbrily, tvoří meziobratlové ploténk
- chrupavka elastická – kromě menšího množství kolagenních vláken i hojná vlákna elastická, ušní boltec, Eustachova trubice, hrtan
- Kost
- Kostní tkáň je nejvíce diferencovaným typem pojiva.
- Od vaziva a chrupavky ji odlišuje neobyčejná pevnost, tvrdost a to, že tvoří skelet všech vyšších obratlovců.
- Mezibuněčná hmota na rozdíl od ostatních pojiv obsahuje vysoký podíl anorganických látek (asi 50% celkového objemu).
- vzniká procesem zvaným osifikace
- vytvářena činností osteoblastů, což jsou buňky, které produkují kostní matrix
- po jejich zabudování dovnitř do kostní tkáně jsou nazývány osteocyty
Druhy kostí:
- kost vláknitá (fimbrilární) – nepravidelné uspořádání kostní hmyty a fimbril, málo odolná, především u dětí
- kost vrstevnatá (lamelární) – pravidelné uspořádání kostní hmoty do plotének, ve kterých paralelně probíhají) => velmiodolná mechanickému namáhání, dělení na hutnou kostní tkáň (kompakta) a houbovitou kostní tkáň (spongióza)
II. Rozdělení kostí
- Kosti dlouhé – na nich rozlišujeme epifýzy, které jsou buď na jednom, nebo na obou koncích dlouhé kosti. Mezi nimi je diafýza, která odpovídá svým rozsahem tělu kosti.. Vnitřek kosti je tvořen spongiózní tkání. Dutina v těle kosti je vyplněna kostní dření). Kosti krátké – na jejich povrchu je tenká vrstva kompakty uvnitř jsou vyplněny spongiózou. Osifikace krátké kosti probíhá vždy enchondrálně a z jednoho osifikačního jádra, které je přibližně ve středu kosti, odkud postupuje k povrchu po celé růstové období. Většina kostí – stehenné, vřetenní, pažní…
- Kosti ploché – mezi 2 vrstvami kompakty je vložena vrstva spongiozní tkáně. Npř. kosti lebky, lopatka, hrudní kost
- Kosti krátké -na povrchu tenká vrstva kompakty, uvnitř spongiozní tkáň , např, obratle
- Kosti nepravidelné – např. patní kost, čéška
III. Spojení kostí
Nepohyblivé (pevné):
- pomocí jiné pojivové tkáně
- vazivem (lebka) – švy v mládí
- chrupavkou (stydká spona, meziobratlové ploténky mezi těly obratlů)
- druhotně srůstem kostí (kost křížová, kost kostrční (srostlé obratle), kosti pánve)
Pohyblivé (kloubní spojení):
- kloub = spojení 2 nebo více kostí dotykem na styčných plochách – kloubní hlavice (vypouklá) a kloubní jamka (dutá)
- styčné plochy jsou chrupavčité
- po obvodu spojeny kloubním pouzdrem (vazivo) – ochrana kloubu, prostoupeno sítí vlásečnic a nervových vláken
- vnitřní strana kloubního pouzdra = synoviální vrstva
- ta produkuje kloubní maz (synovii)
- funkce kloubního mazu:
- zmenšuje tření na styčných plochách
- obsahuje výživné látky pro povrchové chrupavky
- zajišťuje pevné přilnutí kloubních ploch k sobě
- zmenšená tvorba synovii => praskot v kloubech
- klouby jednoduché – spojení dvou kostí
- klouby složené
- spojení více než dvou kostí nebo vloženy chrupavčité destičky (menisky) = vyrovnání zakřivení styčných ploch
- provádění pohybů (ohyb, otáčení) = kolenní kloub
Typy kloubů:
- Kulovité klouby – hlavice i jamky kulovité => pohyb všemi směry (např. ramenní kloub)
- Klouby válcové – hlavice i jamky jsou úseky válce => pohyb: natažení a ohnutí (články prstů)
- Kladkové klouby – na vypouklé ploše je rýha, na druhé styčné ploše je hrana (kost pažní, loketní)
- Elipsoidní klouby – vejčitý konec jedné kosti zapadá do eliptické dutiny druhé kosti, např. kost vřetenní, kost loďkovitá
- Sedlové klouby – kloubní povrch každé kosti má dutou i vypouklou část (báze palce ruky)
- Tuhé klouby – styčné plochy skoro rovné, krátké kloubní pouzdro => malá pohyblivost v kloubu (kost křížová, kosti kyčelní, spojení obratlů)
- Čepový kloub – výběžek jedné kosti se otáčí v prstencovém otvoru jiné kosti (atlas a axis)
viz obrázek zvlášť
IV. Stavba kostí
- Povrch kosti
- modelován okolními útvary (tlakem a tahem vazů a šlach)
- tam, kde do kosti vstupují cévy a nervy – otvory a kanálky
- okostice – bohatě protkána nervy a cévami, které vnikají do kosti, větví se do Haversových kanálků
- vnitřní vrstva okostice obsahuje kostitvorné buňky
- Vnitřní stavba kosti
- osteoblasty – kostitvorné buňky
- osteocyty – kostní buňky
- osteoklasty – odbourávají kost
kost hutná (kompaktní)
- tvoří střední část kosti
- tvoří povrchovou vrstvu kostí plochých a krátkých
- tvoří ji Haversovy kanálky (základní hmota uspořádaná do lamel)
- tvoří soustředné ploténky (lamely) kolem cévních kanálků
- v dutinkách mezi lamelami jsou kostní buňky
- lamely jsou tvořeny kolagenními vlákny a zpevněny krystalky solí
kost houbovitá (spongiózní)
- tvoří vnitřek kostí plochých a krátkých
- vyplňuje hlavice dlouhých kostí (tvoří trámčinu)
- v nich je upravena do kostních trámců
- trámce se vzájemně kříží => tvoří prostorovou síť
- jsou uspořádány tak, aby odpovídaly tlakům, které na ně působí
- architektura spongiózy se přestavuje v závislosti na zatížení kostry (sport, zaměstnání, nemoc, úrazy => změny
- architektura => velká pevnost kosti
- vrcholy trámečků míří vždy proti směru tlaku a tahu
- vlastní kostní tkáň nemá nervy
kostní dřeň
- je to krvetvorná (hematogenní) tkáň, řídké vazivo (síť jemných vazivových vláken, vazivových buněk a rozvětvených cév)
- vyplňuje dutinu ve střední části dlouhých kostí
- v těle člověka 1-1,5 kg kostní dřeně
- v mládí červená kostní dřeň, v dospělosti v dutinách dlouhých kostí žloutne, ztrácí krvetvornou schopnost, usazuje se v ní tuk (kostní morek)
- v dospělosti se krvinky tvoří jen v červené krvetvorné (hematogenní) kostní dřeni krátkých a plochých kostí (pánevní kosti, lebeční kosti, žebra, hrudní kost)
- obrovská schopnost tvorby krvinek – denně miliardy
Osteon – neboli Haversův systém je komplex koncentrických lamel a centrálního kanálu, které tvoří základní stavební jednotku kostí. Centrální kanál je označován jako Haversův kanál
V. Osifikace
Kosti se vyvíjejí z vazivového nebo chrupavčitého modelu procesem, který nazýváme osifikace.
Osifikace se účastní především dva typy buněk: osteoblasty a osteoklasty.
- Osteoblasty produkují mezibuněčnou hmotu – vláknitou (kolagenní vlákna) i amorfní (proteoglykany). Osteoblasty jsou nejprve uloženy na povrchu tvořících se trámců a lamel, ale postupně se „zabudovávají“ do novotvořené kosti, která mineralizuje. Z osteoblastů se stávají kostní buňky – osteocyty.
- Osteoklasty jsou velké buňky až s padesáti jádry. V rostoucí kosti jsou poměrně početné, a v dospělé kosti tvoří asi 1% populace kostních buněk. Osteoklasty produkují enzymy, které degradují kost vzniklou při primární osifikaci (viz dále), a uvolňují tak prostor pro vznik lamelární kosti. Tyto buňky se uplatňují celý život při přestavbě kosti – uvolňují prostor pro nově tvořenou kostní tkáň. Výkon osteoklastů při přestavbě kostí je úctyhodný. Jeden osteoklast dokáže „likvidovat“ produkci až 150 osteoblastů !
Tvoří-li se kostní tkáň na podkladě vazivového modelu, jde o endesmální osifikaci. Vzniká-li kost z chrupavčitého modelu, jde o chondrogenní osifikaci.
U obou typů osifikačních procesů nejdříve proběhne primární osifikace, při které je chrupavčitý nebo vazivový model nahrazen fibrilární kostí. Pak následuje sekundární osifikace, v jejímž průběhu se formuje typický tvar dané kosti, ale především se změní vnitřní struktura fibrilární kosti, a vznikne kost lamelární. V průběhu osifikace se uplatňují především dva typy buněk: osteoblasty a osteoklasty.
- Dezmogenně = endesmálně osifikují především ploché a miskovité kosti tvořící lebeční klenbu: temenní kost,část čelní,spánkové a týlní kosti, ale také dolní čelist a klíční kost. Osifikační proces začíná uprostřed těchto kostí, a proto je i střed definitivní kosti mnohem silnější než její okraje, které jsou ještě u novorozence vazivové (lupínky, fontanely).
- Enchondrální = chondrogenní osifikací vznikající kost je nejprve vytvořena v chrupavčitém modelu, který pouze zhruba tvarově odpovídá budoucí definitivní kosti. Stupeň tvarové shody chrupavčitého modelu s definitivní kostí je pochopitelně závislý na věku zárodku a plodu. Enchondrálně osifikuje většina kostí skeletu: dlouhé kosti končetin, obratle, žebra, kosti pletenců i kosti lebeční báze atd.
Ložiska primární kosti vznikající uprostřed chrupavčitého modelu se nazývají primární osifikační centra. Vytvářejí se u plodu asi od třetího měsíce života.
Proč vznikají primární osifikační centra vždy na přibližně stejných místech chrupavčitých modelů, není jasné. Zdá se, že mají určité opodstatnění hydrostatické teorie, které předpokládají vznik maximálního hydrostatického ztížení v určitých místech chrupavčitých modelů (vznik tzv. hydrostatických bodů), které vyvolává lokální změnu látkové výměny chrupavky. Kritické snížení látkové výměny vede k rozpadu chondroblastů ( -cytů), a k uvolnění prostoru pro vrůstání kapilár. Lokalizace hydrostatických bodů se významně shoduje se zatížením kompaktní kosti tahem okostice, svalových úponů a vlivem spontánních pohybů plodu.
Růst kostí
Růst kostí do šířky zabezpečuje okostice. Dlouhé kosti mají mezi koncovými částmi (epifýzami) a středovou částí (diafýzou) umístěné růstové chrupavky, které umožňují růst kosti do délky. Růst do délky je možný do určitého stadia vývoje jedince, většinou je ukončen mezi 18. a 20. rokem života.
VI. Kostra
- přes 200 kostí
- Funkce: opora, úpony svalů, ochrana orgánů, zásobárna vápníku, krvetvorba
Lebka (cranium)
- chrání mozek a smyslové orgány hlavy
- 2 části:
- mozková část (mozkovna, neurocranium) – kostěné pouzdro mozku
- obličejová část (splanchocranium)
Mozková část (neurocranium)
1. Klenba lební (calva)
- tvoří ji:
- Kost čelní (nepárová) – vedlejší nosní dutina
- 2 kosti temenní (párové) – ty jsou navzájem od sebe odděleny (šev šípový)
2. Spodina lební (base)
- je členitá, vzniká osifikací chrupavky
- tvoří ji:
- Kost týlní (nepárová)
- velký týlní otvor navazuje na páteřní kanál
- 2 týlní kloubní hrboly (kondyly) po stranách otvoru – spojení s atlasem
- zevní hrbol týlní – úpon zádových svalů
- Kost klínová (nepárová)
- v části do dutiny lební je turecké sedlo – uložen podvěsek mozkový (hypofýza)
- tvoří lební bázi – hlavní kost – připojují se k ní kost čelní, kosti temenní, spánkové
- malá a velká křídla – zasahují do očnice, vedlejší nosní dutina
- Kosti spánkové (párové)
- mezi kostí klínovou a týlní
- šupina spánkové kosti – nejslabší místo na lebce
- kost skalní – nejtvrdší kost (nemá spongiózu), je v ní uloženo vnitřní ucho (rovnovážné a sluchové ústrojí)
- výběžek bradavkový – upíná se na něj zdvihač hlavy
- výběžek bodcovitý – tenkým vazem je na něm zavěšena jazylka a na ní zavěšen hrtan
- jařmový oblouk = výběžek spánkový spolu s lícním výběžkem
- Kost čichová (nepárová)
- dírkovaná ploténka – uzavírá dutinu nosní; otvůrky procházejí vlákna čichového nervu
- svislá ploténka – tvoří horní část nosní přepážky
- vedlejší nosní dutiny
- Kost týlní (nepárová)
Švy na lebce:
- věncový – kost čelní a temenní
- šípový – 2 kosti temenní
- lambdový – kosti temenní a týlní
- šupinový – temenní a spánková kost
Obličejová část (splanchocranium)
- menší než mozková část
- nasedá na spodinu lební
- kosti spojeny švy
- jen dolní čelist připojena kloubně
- tvoří ji:
- 2 kosti nosní – tvoří kostěný podklad hřbetu nosu (+ skořepy nosní)
- 2 kosti slzní – ve vnitřní stěně očnice
- 2 kosti patrové – tvoří zadní část tvrdého patra a stěny dutiny nosní
- Kost radličná – tvoří dolní část kostěné nosní přepážky
- 2 kosti lícní – dávají šířku obličeji, zespodu a zevnitř ohraničují očnice, spánkový + lícní výběžek = jařmový oblouk
- 2 kosti horní čelisti (maxilla)
- ohraničuje nosní otvor
- vedlejší nosní dutiny
- zubní lůžka (alveoly)
- tvoří přední část tvrdého patra
- Dolní čelist (mandibula)
- kloubně spojena (složený kloub – je zde vsunuta chrupavčitá ploténka) se spánkovou kostí
- tvoří bradový výběžek (úpony svalů pro mluvení)
- dásňový výběžek – jamky pro zuby
fontanely – vazivové lupínky, které se nachází u dítěte na lebce mezi jednotlivými kostmi. Postupně však osifikuje a ve dvou letech už jsou kosti zcela srostlé
Kostra trupu
Páteř (columna vertebralis)
- 33-35 obratlů
- pružná osa celé kostry => oporná funkce
- kostěné pouzdro pro míchu a kořeny míšních nervů
- pevná, ohebná a pohyblivá
- 2x esovitě prohnutá
- lordosa – prohnutí dopředu (lordosa krční, bederní)
- kyfosa – prohnutí dozadu (kyfosa hrudní, křížová)
- skoliosa – bočitost (vychýlení páteře)
- meziobratlové ploténky – pružné chrupavčité destičky pod těly obratlů, tvoří ¼ délky páteře (tlumí nárazy při chůzi a skoku; největší tlak na bederní ploténky)
- 7 obratlů krčních, 12 hrudních, 5 bederních, kost křížová (z 5 obratlů), kost kostrční (z 3-5 obratlů)
Obratle krční (7)
- mají nízká těla a otvor v příčných výběžcích (pro cévy)
- krční páteř má značnou pohyblivost
- obratel = nosič (atlas)
- nemá tělo
- tvořen 2 oblouky, na jejichž horní hraně se nacházejí 2 kloubní jamky – nasedají na ně hrboly týlní kosti (posazena lebka) => kývavé pohyby
atlas
- obratel = čepovec (axis)
- na horním okraji těla má čep (opírá se o přední oblouk nosiče) => otáčení hlavy
- zlomení vazu – odtržení zubu čepovce, uvolněný se zabodne do míchy => rozdrcení míchy => smrt
Obratle hrudní (12)
- ostré trnové výběžky skloněné šikmo dolů
- na příčných výběžcích mají jamky pro skloubení s žebry
- hrudní páteř je nejméně pohyblivá, připojená žebra pohyb omezují
Obratle bederní (5)
- objemná a vysoká těla (nejmohutnější ze všech)
- trnové výběžky mají tvar čtyřhranných destiček
- bederní páteř – dobrá pohyblivost
Kost křížová – z 5 obratlů (os sacrum)
- připojení ke kostem kyčelním
- 4 páry otvorů – vystupují nervy
Kost kostrční – z 3-5 obratlů
- srostlé, zakrnělé (rudimentární)
Žebra (costae)
- obloukovité kosti, 12 párů
- zadní konce se 2x kloubně připojují k obratlům (jednou k tělu obratle a jednou k příčnému výběžku)
- 7 párů žeber pravých – svými chrupavkami připojeny k hrudní kosti
- 3 páry žeber nepravých – spojeny chrupavkou s předchozím párem žeber
- 2 páry žeber volných – volně končí ve stěně břišní
Kost hrudní (sternum)
- plochá kost
- stavba:
- rukojeť – k ní se kloubně připojují klíční kosti
- tělo (corpus) – podlouhlé
- mečovitý výběžek – dlouho chrupavčitý
Hrudník (hrudní koš, thorax)
- tvoří ho žebra, hrudní obratle a kost hrudní
- uzavírá dutinu hrudní
- chrání plíce, srdce
Kostra horní končetiny
- řipojena ke kostře trupu pletencem lopatkovým
1. Pletenec lopatkový
- kost klíční (clavicula) – 12-16 cm, esovitě prohnutá, je z vaziva (=> snadno se láme)
- lopatka (scapula) – plochá trojúhelníkovitá kost
2. Kostra volné končetiny
- kost pažní (humerus) – dlouhá kost
- kost vřetenní (radius) – dlouhá kost, směřuje k palci
- kost loketní (ulna) – dlouhá kost, směřuje k malíčku
- Kostra ruky
- z 27 kůstek
- 8 z nich – kosti zápěstní (carpus) ve dvou řadách:
- řada: kost loďkovitá, kost poloměsíčitá, kost trojhranná, kost hráškovitá
- řada: kost trapézová, kost trapézovitá, kost hlavatá, kost hákovitá
- 5 kostí záprstních (metacarpus) – podklad dlaně
- kloub mezi kostí trapézovou a palcovým metacarpem umožňuje opozici (protistojnost) palce
- 14 článků prstů (falangy) – palec má jenom 2, ostatní prsty po 3
Klouby horní končetiny:
- ramenní kloub – lopatka + kost pažní
- loketní kloub – kost pažní + kost loketní + kost vřetenní
- kloub ruční – kost vřetenní + kost loketní + 3 kůstky zápěstní
Kostra dolní končetiny
1. Pletenec pánevní (ossa coxae)
- tvoří ho 2 kosti pánevní
- pánevní kost – ze 3 kostí – kyčelní, sedací a stydké
- spona stydká (symfýza) – chrupavčitá, po 15. roce srůst
- pánev (pelvis) – kost křížová + kosti pánevní
- ženská pánev – nižší a širší, otevřenější (význam při porodu)
- ucpaný otvor – mezi kostí sedací a stydkou, vyplněn vazivovou blánou
2. Kostra volné končetiny
- kost stehenní (femur) – nejdelší, nejsilnější
- kost holenní (tibia) – její dolní epifýza = vnitřní kotník
- kost lýtková (fibula) – dlouhá kost, směřuje k malíku => vnější kotník
3. Kostra nohy
- 7 kostí zánártních (tarsus) – kost hlezenní, loďkovitá, 3 kosti klínové, kost krychlová, kost patní (vybíhá v patní hrbol)
- 5 kostí nártních (metatarsus)
- 14 článků prstů
- nožní klenba – podélná a příčná – při našlapování péruje => chrání při stání cévy, nervy a svaly v chodidlech
- u ploché nohy není klenba vyvinuta
Klouby dolní končetiny
- kloub kyčelní – pánevní + stehenní kost
- kloub kolenní – kloubní hrboly kosti stehenní + epifýza holenní kosti + čéška (patella), vsunutá do šlachy čtyřhlavého stehenního svalu + 2 menisky
VII. Onemocnění kosterní soustavy
Artritida
- zánětlivé autoimunitní onemocnění
- projevuje se především zánětem a bolestivostí kloubů a jejich postupným poškozením, postihuje však i ostatní orgány
- působena poruchou imunitního systému, který poškozuje buňky vlastního těla a vyvolává chronicky probíhající zánět. Artritida tak může postihnout jakýkoliv kloub bez ohledu na to, jak moc je zatížen.
- léčba antirevmatiky
Artróza
- degenerativní onemocnění vznikající z důvodu nadměrného opotřebení chrupavky tvořící styčnou plochu mezi klouby
- postihuje velké nosné klouby dolních končetin jako je kolenní nebo kyčelní kloub
- obvykle se užívají léky proti bolesti
- postihuje spíše starší pacienty
Rachitida
- onemocnění dětí, vyvolané nedostatkem vitaminu D – metabolické onemocnění
- kosti měknou, převažuje chrupavčitá hmota
- kosti měknou, převažuje chrupavčitá hmota
- dochází k poruchám ve tvaru kostí
Osteomalacie
- onemocnění kostí způsobené nedostatkem vitaminu D v dospělosti
- vede k měknutí kostí, deformitám a k výrazné svalové slabosti
Osteoporóza
- metabolická kostní choroba, která se projevuje řídnutím kostní tkáně
- Příčinou může být podvýživa, nedostatek pohybu, věk
- kostech se vytvářejí póry, dochází k úbytku vápníku a jiných minerálů
- Projevuje se bolestmi zad, snadnou lomivostí kostí, zmenšením tělesné výšky, zmenšenou pohyblivostí a vytvořením hrbu (kyfóza)
- Prevence: pohyb, jíst dostatek vápníku, nekouřit