Benens struktur och kemiska sammansättning

Ben upptar en strikt definierad plats i människokroppen. Liksom alla organ representeras ben av olika typer av vävnad, varav den viktigaste platsen upptas av benvävnad, som är en typ av bindväv.

Ben (os) har en komplex struktur och kemisk sammansättning. I en levande organism innehåller en vuxens ben upp till 50 % vatten, 28,15 % organiska och 21,85 % oorganiska ämnen. Oorganiska ämnen representeras av föreningar av kalcium, fosfor, magnesium och andra element. Macererat ben består av 1/3 organiska ämnen, kallade "ossein", och 2/3 oorganiska ämnen.

Benets styrka säkerställs av den fysikalisk-kemiska enheten av oorganiska och organiska ämnen och dess strukturella egenskaper. Övervikten av organiska ämnen säkerställer betydande elasticitet och flexibilitet i benet. Med en ökning av andelen oorganiska föreningar (vid ålderdom, vid vissa sjukdomar) blir benet sprött och skört. Förhållandet mellan oorganiska ämnen i benkompositionen varierar mellan olika personer. Även hos samma person förändras det under hela livet, beror på näringsegenskaper, yrkesaktivitet, ärftlighet, miljöförhållanden etc.

De flesta ben hos vuxna består av lamellär benvävnad. Den bildar en kompakt och svampig substans, vars fördelning beror på de funktionella belastningarna på benet.

Benets kompakta substans (substantia compacta) bildar diafyserna i rörformiga ben, täcker deras epifyser på utsidan i form av en tunn platta, samt svampiga och platta ben byggda av svampig substans. Benets kompakta substans penetreras av tunna kanaler genom vilka blodkärl och nervfibrer passerar. Vissa kanaler är huvudsakligen belägna parallellt med benets yta (centrala eller Haversiska kanaler), andra mynnar ut på benets yta som näringsöppningar (foramina nutricia), genom vilka artärer och nerver tränger in i benets tjocklek, och vener kommer ut.

Väggarna i de centrala (Haversianska) kanalerna (canales centrales) bildas av koncentriska plattor 4-15 µm tjocka, som om de vore inskjutna i varandra. Runt en kanal finns 4 till 20 sådana benplattor. Den centrala kanalen, tillsammans med de omgivande plattorna, kallas ett osteon (Haversianska systemet). Ett osteon är en strukturell och funktionell enhet av benets kompakta substans. Utrymmena mellan osteonerna är fyllda med interkalerade plattor. Det yttre lagret av den kompakta substansen bildas av de yttre omgivande plattorna, vilka är en produkt av periostetets benbildande funktion. Det inre lagret, som begränsar benmärgshålan, representeras av de inre omgivande plattorna, bildade av endostetets osteogena celler.

Den svampiga (trabekulära) substansen i benet (substantia spongiosa) liknar en svamp, uppbyggd av benplattor (balkar) med celler mellan sig. Placeringen och storleken på benbalkarna bestäms av de belastningar som benet upplever i form av spänning och kompression. Linjerna som motsvarar benbalkarnas orientering kallas kompressions- och spänningskurvor. Placeringen av benbalkarna i en vinkel mot varandra hjälper till att jämnt överföra tryck (muskeldragning) till benet. Denna design ger benstyrka med minsta förbrukning av bensubstans.

Hela benet, förutom dess ledytor, är täckt av ett bindvävsmembran - periostet. Periostet är fast sammanfogat med benet tack vare bindvävsgenomträngande (sharpeis) fibrer som tränger djupt in i benet. Periostet har två lager. Det yttre fiberskiktet bildas av kollagenfibrer som ger periostet speciell styrka. Blodkärl och nerver passerar genom det. Det inre skiktet är tillväxtskiktet, det kambiala skiktet. Det ligger direkt intill benets yttre yta och innehåller osteogena celler, varigenom benet växer i tjocklek och regenereras efter skada. Således utför periostet inte bara skyddande och trofiska, utan även benbildande funktioner.

Inifrån, från sidan av benmärgshåligheterna, är benet täckt med endosteum. Endosteum (endost) i form av en tunn platta ansluter tätt till benets inre yta och utför också en osteogen funktion.

Ben kännetecknas av betydande plasticitet. De återuppbyggs lätt under påverkan av träning och fysisk aktivitet, vilket manifesteras i en ökning eller minskning av antalet osteoner, en förändring i tjockleken på benplattorna av kompakta och svampiga substanser. Måttlig regelbunden fysisk aktivitet är att föredra för optimal benutveckling. En stillasittande livsstil och låg belastning bidrar till att benet försvagas och blir tunt. Benet får en storcellig struktur och löses till och med delvis upp (benresorption, osteoporos). Yrke påverkar också benstrukturens särdrag. Förutom miljöfaktorer spelar även ärftliga och sexuella faktorer en betydande roll.

Benvävnadens plasticitet och aktiva omstrukturering beror på bildandet av nya benceller, intercellulär substans, mot bakgrund av förstörelsen (resorptionen) av befintlig benvävnad. Resorptionen säkerställs av osteoklasternas aktivitet. I stället för det förstörda benet bildas nya benstrålar och nya osteoner.

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