Наиболее яркой особенностью кости является наличие в ней минеральной фазы, состоящей из кристаллов неорганических солей, в основном фосфорнокальциевых. В зрелой кортикальной кости содержание их составляет в среднем 45% от массы костной ткани, обеспечивая ей прочность и твердость. Около 25% составляет вода. Остальная часть внеклеточных структур приходится на долю органических макромолекул; в только что сформированном состоянии (до минерализации) ее часто обозначают как остеоид. По своему составу он близок собственно соединительной ткани, будучи построенным из коллагеновых волокон и основного вещества, состоящего из различных гликоконъюгатов. Вместе с тем, есть и значительное своеобразие внеклеточных белков, особенно неколлагеновых; оно обусловлено спецификой клеточных элементов костной ткани.
КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ
Уникальной особенностью костной ткани является четкое разделение функции строительства ВКМ и функции его разрушения (резорбции). Первую осуществляют клетки мезенхимного происхождения - остеобласты. Вторую - остеокласты, первоисточником которых является стволовая клетка крови. Из этого следует, что костная ткаиь, в отличие от всех других, обновляется не только путем метаболической замены «постаревших» макромолекул вновь синтезируемыми. Ведущую роль здесь играет обновление на морфологическом уровне — ремоделирование. Оно заключается в полном разрушении точечных участков кости и заполнении возникших дефектов новообразованным веществом, которое структурируется несколько иначе. Такая перестройка протекает всю жизнь, возникая то в одном, то в другом локусе зрелой кости.
Остеобласты, в соответствии со своим предназначением, вырабатывают макромолекулы остеоида и обеспечивают его минерализацию (обызвествление). В период активной деятельности остеобласты характеризуются сильно развитым биосинтетическим аппаратом (включая рибосомы, ЭР, комплекс Гольджи), а также обилием митохондрий, поставляющих энергию для процессов биосинтеза. Такие клетки называют активными остеобластами. Окружая себя обызвествляющимся матриксом, они постепенно снижают свою метаболическую активность, перестают делиться и в конечном счете превращаются в остеоциты, которые являются преобладающим клеточным элементом зрелой кости. Каждый остеоцит. заключенный в отдельную лакуну, соединяется с себе подобными благодаря очень многочисленным отросткам, которые проходят в узких костных канальцах и обеспечивают межклеточный обмен низкомолекулярными метаболитами и минеральными ионами через так называемые щелевые соединения. Те остеобласты, которые оказываются на поверхности кости, преобразуются в особый слой покоящихся (неактивных) остеобластов. Снижение биосинтетической активности сопровождается в этих клетках изменением спектра создаваемых макромолекул. Поэтому вырабатываемый ими ВКМ никогда не минерализуется, образуя так называемую эндосталъную мембрану толщиной всего 0,1-0,5 мкм, которая отделяет такие остеобласты от кости. Эта особая форма остеоида не только останавливает рост кости «в ширину», но и защищает ее поверхность от «несанкционированной» атаки клетками, способными разрушать костную ткань. Важно отметить, что и остеоциты, и покоящиеся остеобласты, несмотря на невысокую метаболическую активность, сохраняют разнообразный рецепторный аппарат и способность реагировать на гормональные и иные регуляторные воздействия.
Остеокласты образуются путем слияния моноцитов. Поэтому каждый остеокласт содержит десятки ядер и отличается очень крупными размерами (20-100 мкм). Среди особенностей этих клеток - высокая активность кар- боангидразы; наличие Н+-АТФазы (протонный насос) в плазматической мембране и рецепторов кальцитонииа; способность вырабатывать особый изофермент кислой фосфатазы (невосприимчивый к угнетающему действию тартра- та). Многочисленные лизосомы накапливают и выделяют в среду целый спектр кислых гидро- лаз, участвующих в расщеплении макромолекул остеоида.