Struktur og kjemisk sammensetning av bein

Bein har en strengt definert plass i menneskekroppen. Som ethvert organ er bein representert av forskjellige typer vev, hvorav hovedplassen er okkupert av beinvev, som er en type bindevev.

Bein (os) har en kompleks struktur og kjemisk sammensetning. I en levende organisme inneholder beinet til en voksen opptil 50 % vann, 28,15 % organiske og 21,85 % uorganiske stoffer. Uorganiske stoffer er representert av forbindelser av kalsium, fosfor, magnesium og andre elementer. Macerert bein består av 1/3 organiske stoffer, kalt "ossein", og 2/3 uorganiske stoffer.

Beinets styrke sikres av den fysisk-kjemiske enheten av uorganiske og organiske stoffer og egenskapene ved strukturen. Overvekten av organiske stoffer sikrer betydelig elastisitet og fleksibilitet i beinet. Med en økning i andelen uorganiske forbindelser (i alderdommen, ved noen sykdommer) blir beinet sprøtt og skjørt. Forholdet mellom uorganiske stoffer i beinsammensetningen varierer mellom forskjellige personer. Selv hos samme person endres det gjennom livet, avhenger av ernæringsmessige egenskaper, yrkesaktivitet, arv, miljøforhold, etc.

De fleste bein hos voksne består av lamellært beinvev. Det danner en kompakt og svampaktig substans, hvis fordeling avhenger av den funksjonelle belastningen på beinet.

Den kompakte substansen (substantia compacta) i beinet danner diafysene til rørformede bein, dekker epifysene deres på utsiden i form av en tynn plate, samt svampaktige og flate bein bygget av svampaktig substans. Den kompakte substansen i beinet penetreres av tynne kanaler der blodårer og nervefibre passerer. Noen kanaler ligger hovedsakelig parallelt med beinoverflaten (sentrale eller Haversiske kanaler), andre åpner seg på beinoverflaten som næringsåpninger (foramina nutricia), gjennom hvilke arterier og nerver trenger inn i beinets tykkelse, og vener kommer ut.

Veggene i de sentrale (Haversianske) kanalene (canales centrales) er dannet av konsentriske plater som er 4–15 µm tykke, som om de er satt inn i hverandre. Rundt én kanal er det fra 4 til 20 slike beinplater. Den sentrale kanalen sammen med platene som omgir den kalles et osteon (Haversiansk system). Et osteon er en strukturell og funksjonell enhet av benets kompakte substans. Mellomrommene mellom osteonene er fylt med innfelte plater. Det ytre laget av den kompakte substansen dannes av de ytre omgivende platene, som er et produkt av periosteums beindannende funksjon. Det indre laget, som begrenser benmarghulrommet, er representert av de indre omgivende platene, dannet av de osteogene cellene i endosteum.

Den svampaktige (trabekulære) substansen i beinvev (substantia spongiosa) ligner en svamp, bygget av beinplater (bjelker) med celler mellom seg. Plasseringen og størrelsen på beinvevene bestemmes av belastningene som beinet opplever i form av spenning og kompresjon. Linjene som tilsvarer retningen til beinvevene kalles kompresjons- og spenningskurver. Plasseringen av beinvevene i en vinkel i forhold til hverandre bidrar til å overføre trykk (muskelstraksjon) jevnt til beinet. Denne utformingen gir beinstyrke med minst mulig forbruk av beinvevsubstans.

Hele beinet, med unntak av leddflatene, er dekket av en bindevevsmembran - periosteum. Periosteum er godt sammenvokst med beinet på grunn av bindevevsgjennomtrengende fibre (sharpeis) som trenger dypt inn i beinet. Periosteum har to lag. Det ytre fiberlaget er dannet av kollagenfibre som gir periosteum spesiell styrke. Blodkar og nerver passerer gjennom det. Det indre laget er vekstlaget, det kambiale laget. Det ligger rett inntil den ytre overflaten av beinet og inneholder osteogene celler, som gjør at beinet vokser i tykkelse og regenereres etter skade. Dermed utfører periosteum ikke bare beskyttende og trofiske, men også beindannende funksjoner.

Fra innsiden, fra siden av benmarghulene, er beinet dekket av endosteum. Endosteum (endost) i form av en tynn plate ligger tett inntil beinets indre overflate og utfører også en osteogen funksjon.

Bein kjennetegnes av betydelig plastisitet. De gjenoppbygges lett under påvirkning av trening og fysisk aktivitet, noe som manifesterer seg i en økning eller reduksjon i antall osteoner, en endring i tykkelsen på beinplatene av kompakte og svampete stoffer. Moderat regelmessig fysisk aktivitet er å foretrekke for optimal beinutvikling. En stillesittende livsstil og lav belastning bidrar til svekkelse og tynning av beinet. Beinet får en storcellet struktur og går til og med delvis i oppløsning (beinresorpsjon, osteoporose). Yrke påvirker også beinstrukturens særegenhet. I tillegg til miljøfaktorer spiller arvelige og seksuelle faktorer også en betydelig rolle.

Beinvevets plastisitet og aktive omstrukturering skyldes dannelsen av nye beinceller, intercellulær substans på bakgrunn av ødeleggelse (resorpsjon) av eksisterende beinvev. Resorpsjon sikres av osteoklastenes aktivitet. I stedet for det ødelagte beinet dannes nye beinbjelker og nye osteoner.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]