Το Bone είναι ένας εξειδικευμένος συνδετικός ιστός για τη λειτουργία υποστήριξης. Αποτελείται από μια πολύ σκληρή, εξευγενισμένη εξωκυτταρική μήτρα και ένα συστατικό των κυττάρων, που ονομάζεται οστεοκύτταρα. Η μήτρα, πλούσια σε ασβέστιο, σχηματίζει ένα πολύπλοκο τρισδιάστατο δίκτυο που περικλείει τα ίδια κύτταρα που το παρήγαγαν σε μικρά κενά.
EXTRACELLULAR MATRIX, που ονομάζεται επίσης μήτρα οστού ή ενδοκυτταρική μήτρα
Όπως όλα τα είδη συνδετικού ιστού, η εξωκυτταρική μήτρα αποτελείται από ένα άμορφο συστατικό (χωρίς τη δική του μορφή), πολύ μικρό και βασικά από πρωτεογλυκάνη και από ένα άφθονο ινώδες συστατικό, το οποίο αποτελείται κυρίως από ίνες κολλαγόνου τύπου Ι.
Μέσα στον ιστό του οστού και στην ίδια την εξωκυτταρική μήτρα μπορούμε να αναγνωρίσουμε οργανικά (30-35%) και εξω-οργανικά συστατικά (65-70%). Τα οργανικά συστατικά συχνά περικλείονται κάτω από τον ενιαίο όρος ossein .
Οι ίνες κολλαγόνου είναι υπεύθυνες για την ευελιξία των οστών,
ενώ το ανόργανο κλάσμα συνδέεται με τη σκληρότητα τους.
ΟΡΓΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ
Μεταξύ των οργανικών συστατικών ανακαλούμε, εκτός από το κολλαγόνο, πρωτεογλυκάνες, μερικές μη κολλαγόνες πρωτεΐνες, κυτοκίνες και αυξητικούς παράγοντες. Το πιο άφθονο στοιχείο είναι το κολλαγόνο τύπου Ι, το οποίο είναι οργανωμένο σε ίνες, οι οποίες δρουν ως στήριγμα (μήτρα) για την καθίζηση των αλάτων κατά τη διαδικασία ανοργανοποίησης. Τα άλλα συστατικά πρωτεΐνης (οστεοκαλσίνη, οστεονεκτίνη, οστεοποντίνη) έχουν τη λειτουργία της διαμόρφωσης αυτής της διαδικασίας σχηματισμού, ανοργανοποίησης και προσκόλλησης μεταξύ των κυττάρων και της μήτρας των οστών.
Όπως αναφέρθηκε, οι ίνες κολλαγόνου δεν είναι διατεταγμένες τυχαία, αλλά ευθυγραμμίζονται σε τακτική βάση, δημιουργώντας μια οργανική μήτρα γνωστή ως οστεόνη.
Η οστεόνη δίνει στα οστά αξιοσημείωτη αντίσταση και συμπαγεια (λέγεται ότι το οστό έχει δομική δομή, βλ. Παρακάτω).
Το κολλαγόνο, όπως και τα άλλα συστατικά της οργανικής μήτρας, εκκρίνεται από τους οστεοβλάστες.
ΑΝΟΡΓΑΝΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ ΟΣΤΙΚΟΥ ΙΣΤΟΥ
Μεταξύ των ανόργανων συστατικών αναγνωρίζουμε μεταλλικά στοιχεία όπως ασβέστιο, φώσφορο, φθόριο και μαγνήσιο, τα οποία δίνουν στα οστά τη χαρακτηριστική σκληρότητα, γνωστή σε όλους.
Το ασβέστιο βρίσκεται ως διφωσφορικό ασβέστιο, εναποτίθεται με τη μορφή κρυστάλλων παρόμοιων με υδροξυαπατίτη και αγκυροβολημένο επί ινώδους υποστρώματος κολλαγόνου.
Οι κρύσταλλοι υδροξυαπατίτη είναι διατεταγμένοι κατά μήκος των ινών κολλαγόνου κατά τρόπο ομαλό.
Υπάρχουν επίσης και άλλα άλατα, όπως το ανθρακικό ασβέστιο (συστατικό του μαρμάρου) και ίχνη φωσφορικού μαγνησίου και φθοριούχου ασβεστίου (επίσης σημαντικό στα δόντια).
Η παρουσία ορυκτών δίνει στα οστά ένα χαμηλότερο βαθμό σκληρότητας από εκείνο του σμάλτου.
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΕΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΥΦΑΣΜΑΤΟΣ ΟΣΤΟΥ
Η παρουσία ορυκτών, καθώς και η αφθονία και η ιδιαίτερη κατανομή των ινών κολλαγόνου, δίνουν στα οστά σημαντικές μηχανικές ιδιότητες σκληρότητας και αντοχής στην πίεση, έλξη και στρέψη. Συγκεκριμένα:
το κολλαγόνο δίνει στα οστά ένα ορισμένο βαθμό ελαστικότητας, που μεταφράζεται σε μια σημαντική αντίσταση στην έλξη (επιμήκυνση), δηλ. σε ένα φορτίο που κατανέμεται κατά μήκος του διαμήκους άξονα του.
Το ανόργανο συστατικό του οστού προσδίδει σκληρότητα ιστού, ακαμψία και μια ορισμένη αντίσταση στις δυνάμεις συμπίεσης.
