Кости и хрскавица су део специјализованих везивних ткива које чине скелетни систем. Кост је живо ткиво које се непрекидно замењује. Тврдоћа кости је добро прилагођена задатку обезбеђивања механичке функције подршке, а еластичност хрскавице, способности зглобова да се крећу. И хрскавица и кост се састоје од специјализованих ћелија које производе и регулишу матрицу материјала изван ћелија. Матрица је богата колагенима, протеогликанима и неколагеним протеинима. Минерали су присутни и у коштаном матриксу.
Спољашњи део кости назива се кортекс и компактна је кост. Сунђерастији унутрашњи део (трабекуларна кост) испуњен је крвотворном (хематопоетском) коштаном сржи. Унутрашњи и спољашњи делови костију имају различите стопе метаболизма, са важним последицама за касну остеопорозу. Трабекуларна кост се регенерише брже него компактна кост, због чега се остеопороза прво види у телима пршљенова кичме, која имају велике трабекуларне делове.
Кост у лобањи и другим одабраним местима формира се директно формирањем кости (интрамембранска осификација) без проласка кроз међуфазу хрскавице. Дуге кости удова се развијају из хрскавице кроз процес познат као ендохондрална осификација. Овај процес је оно што доводи до нормалног раста дугих костију, до поправке прелома и, у касној одраслој доби, до јединственог формирања нове кости у зглобу који је постао остеоартритис.
Остеобласт је врста коштане ћелије која је одговорна за синтезу компоненти матрикса у кости: посебног колагена (тип И) и протеогликана. Остеобласти такође синтетишу друге неколагене протеине костију. Неки од ових протеина се могу мерити у серуму да би се одредила брзина коштаног обрта.
Друга посебна коштана ћелија се зове остеокласт. Остекласт је одговоран за ресорпцију кости. У нормалним околностима, старо коштано ткиво се ресорбује док се ствара ново коштано ткиво. Кост се ресорбује производњом ензима који растварају протеине. Преокрет костију назива се ремоделирањем и обично је уравнотежен и координисан процес ресорпције и формирања. На ремоделирање утичу телесни хормони и локални фактори раста.
Покретни (диартродијални) зглобови се формирају тамо где се две кости спајају. Површине зглобова су дизајниране за ношење тежине и за прилагођавање распона покрета. Зглоб је затворен фиброзном капсулом, чија је унутрашња површина синовијална мембрана, која лучи синовијалну течност. Зглобна површина је направљена од хијалинске хрскавице, испод које је подлога од тврде (субхондралне) кости. Унутар зглоба, лигаменти, тетиве и фиброхрскавичне структуре (менисци у одређеним зглобовима, као што је колено), обезбеђују стабилност и блиско приањање између зглобних површина. Специјализоване ћелије ових зглобних компоненти синтетишу и одржавају макромолекуле матрикса чије су интеракције одговорне за одржавање затезне чврстоће лигамената и тетива, лабаво везивно ткиво које подржава крвне судове и ћелијске елементе синовијалне мембране, вискозну синовијалну течност, еластичност хијалинске хрскавице и крута чврстоћа субхондралне кости. Ове заједничке компоненте су међусобно зависне, а њихови односи су приказани у табели 1.
Табела 1. Односи структура-функција и међузависност зглобних компоненти.
|
komponente |
структура |
Функције |
|
Лигаменти и тетиве |
Густо, влакнасто, везивно ткиво |
Спречава прекомерно растезање зглобова, обезбеђује стабилност и снагу |
|
Синовијална мембрана |
Ареоларни, васкуларни и ћелијски |
Излучује синовијалну течност, раствара (фагоцитозира) материјал честица у синовијалној течности |
|
Синовијалне течности |
Вискозна течност |
Обезбеђује хранљиве материје за зглобове хрскавице, подмазује хрскавицу током кретања зглобова |
|
Хрскавица |
Чврста хијалинска хрскавица |
Саставља површину зглоба, носи тежину, еластично реагује на компресију |
|
Тидемарк |
Калцификована хрскавица |
Одваја зглобну хрскавицу од доње кости |
|
Субхондрална кост |
Тврда кост са просторима за срж |
Обезбеђује подлогу за површину зглоба; шупљина коштане сржи обезбеђује хранљиве материје бази хрскавице и извор је ћелија са потенцијалним формирањем нове кости |
Извор: Хамерман и Тејлор 1993.
Одабране болести костију и зглобова
Остеопенија је општи термин који се користи за описивање смањене коштане супстанце откривене на рендгенским зрацима. Често асимптоматски у раним фазама, може се на крају манифестовати као слабљење костију. Већина доле наведених стања изазивају остеопенију, иако се механизми по којима се то дешава разликују. На пример, прекомерна количина паратироидног хормона појачава ресорпцију костију, док недостатак калцијума и фосфата, који може настати из више узрока и често је последица неадекватног витамина Д, доводи до недостатка минерализације. Како људи старе, постоји неравнотежа између формирања и ресорпције кости. Код жена око доба менопаузе, ресорпција често преовладава, стање које се назива остеопороза типа И. У поодмаклој доби, ресорпција може поново да доминира и доведе до остеопорозе типа ИИ. Остепороза типа И обично утиче на губитак костију пршљенова и колапс, док код типа ИИ преовладава прелом кука.
Остеоартритис (ОА) је главни хронични поремећај одређених покретних зглобова, а његова инциденца расте са годинама. До 80 година скоро сви људи имају увећане зглобове на прстима (Хеберденови чворови). Ово је обично веома ограниченог клиничког значаја. Главни зглобови који носе тежину и који су подложни остеоартритису су кук, колено, стопала и фасете кичме. Раме, иако не носи тежину, такође може да пати од разних артритичних промена, укључујући покидање ротаторне манжете, сублуксацију главе хумеруса и излив са високим садржајем протеолитичких ензима — клиничка слика која се често назива „раме Милвокија“ и повезана је са јак бол и ограничење покрета. Главна промена у ОА је првенствено деградација хрскавице, али нове формације костију које се називају остеофити обично се виде на рендгенским зрацима.