Хімічний склад кісток

Кістка складається із двох видів хімічних речовин: неорганічних і органічних. До неорганічних речовин відносяться вода й солі (головним чином солі кальцію). Органічна речовина кістки називається осеїном. У живій кістці близько 50% води, 22% солей, 12% осеїну й 16% жиру. Обезводнена, знежирена й вибілена кістка містить приблизно ^1/3 осеїну й ^2/3 неорганічних речовин.

Особливе специфічне фізико-хімічне з'єднання органічних і неорганічних речовин у кістках і обумовлює їх основні властивості - пружність, еластичність, міцність і твердість. У цьому легко переконатися. Якщо кістку покласти в соляну кислоту, то солі розчиняться, залишиться осеїн, кістка збереже форму, але буде дуже м'якою (її можна зав'язати у вузол). Якщо ж кістка підлягає спалюванню, то органічні речовини згорять, а солі залишаться (зола), кістка теж збереже свою форму, але буде дуже тендітною. Таким чином, еластичність кістки пов'язана з органічними речовинами, а твердість і міцність - з неорганічними. Кістка людини витримує тиск на 1 мм² 15 кг, а цегла всього 0,5 кг.

Хімічний склад кісток непостійний, він змінюється з віком, залежить від функціональних навантажень, харчування та інших факторів. У кістках дітей відносно більше, ніж у кістках дорослих, осеїну, вони більше еластичні, менше піддані переломам, але під впливом надмірних навантажень легше деформуються. Кістки, що витримують більше навантаження, збагачені вапном. Харчування тільки рослинною або тільки тваринною їжею також може викликати зміни хімічного складу кісток. При недостачі в їжі вітаміну D у кістках дитини погано відкладаються солі вапна, строки окостеніння порушуються, а нестача вітаміну А може призвести до потовщення кісток, запустінню каналів у кістковій тканині.

У літньому віці кількість осеїну знижується, а кількість неорганічних речовин(солей), навпаки, збільшується, що знижує її пружні властивості, створюючи передумови до більше частих переломів кісток. У людей похилого віку в області країв суглобних поверхонь кісток можуть з'являтися розрастання кісткової тканини у вигляді шипів, виростів, що може обмежувати рухомість у суглобах і викликати дискомфортні відчуття під час рухів. Про механічні властивості кістки можна судити на підставі їхньої міцності (розтягання, розрив, злам і т.п). На стиск кістка в десять разів міцніше хряща, у п'ять разів міцніше залізобетону, у два рази більше міцності свинцю. Під час розтягання компактна речовина кістки витримує навантаження до 10-12 кг на 1 мм², а на стиск - 12-16 кг. Наприклад, для роздрібнення стегнової кістки тиском потрібно приблизно 3 тис. кг, для роздрібнення великої гомілкової кістки не менш 4 тис. кг. Органічна речовина кістки - осеїн витримує навантаження на розтягання 1,5 кг на 1 мм², на стиск - 2,5 кг, міцність сухожиль становить 7 кг на 1 мм^2. Незважаючи на значну міцність кістка досить пластичний орган і може перебудовуватися протягом всього життя людини.