Kosti člověka plní nejen funkci pohybovou, ale také ochrannou, krvetvornou a funkci ukládání vápníku. Díky kloubům může člověk vykonávat plynulé pohyby, kterými se pohybuje.
Kosti, klouby a svaly spolu se šlachami, chrupavkami a pojivovou tkání tvoří pohybový aparát.
Jaká je biomechanická funkce kostí a kloubů?
Kostra je oporou těla nejen člověka, ale i všech obratlovců. Kostra se skládá z kostí, kloubů a vazů.
Kosti dávají tělu tvar, udržují tělo ve vzpřímené poloze a chrání vnitřní orgány, jako jsou srdce, plíce a játra.
Ukládají minerální látky, jako je vápník. Vytvářejí zásobu iontů, které jsou nezbytné pro život, a to vápník, fosfor, hořčík, sodík.
Kostní dřeň tvoří nové krvinky.
Kost a její struktura
Kost je složitý biologický materiál s různými mechanickými vlastnostmi, které závisí na její struktuře.
Kost se skládá z kostní tkáně složené ze sloučenin vápníku, fosforu, hořčíku a sodíku a kostní dřeně. V kostní dřeni se tvoří červené krvinky, bílé krvinky, krevní destičky a monocyty.
Na povrchu kosti je vláknitá blána, periost, bohatě zásobená cévami a nervy.
Na bázi periostu jsou aktivní kostní buňky, díky nimž je kost silná.
Kost je živá tkáň schopná reparace a remodelace pod vlivem vnějších faktorů.
Kostní tkáň
Kostní tkáň je základem kosti. Je to houževnatá pojivová tkáň, jejíž základní vlastností je pevnost. Její hmota je mineralizovaná.
Vlastní kostní tkáň je tvořena buňkami a mezibuněčnou hmotou s minerály.
Skládá se z houbovité a kompaktní kostní tkáně, vaziva, cévního zásobení a zásobení nervovými vlákny.
Houbovitá a kompaktní kost se výrazně liší strukturou a mechanickými vlastnostmi.
Kompaktní kost je tvořena kostní hmotou. Tvoří jakoby trubice zasunuté jedna do druhé.
Kompaktní kost tvoří povrchovou vrstvu a houbovitá kost je uvnitř kosti.
Kompaktní kost může být:
vláknitá
lamelovitá
Vláknitá kost se u člověka vyskytuje v prvním roce života. Pak je nahrazena lamelární kostí. Vláknitá kost se v dospělosti vyskytuje pouze u šlachových úponů a švů lebky.
Houbovitá kost je buď uspořádána do trámců, nebo je nepravidelně houbovitá.
Kostní tkáň se neustále přetváří na základě zatížení kosti.
Pokud kost není zatěžována, například u lidí, kteří dlouho leží, klesá její pevnost a poddajnost.
Naopak intenzivní zatěžování zabraňuje selhání remodelace kosti a možným zlomeninám v důsledku snížení pevnosti.
Osteoporóza je kostní onemocnění, při kterém dochází k patologickému úbytku části kosti. To má za následek změny v její mikrostruktuře a funkci.
Dlouhé kosti (stehenní kost, pažní kost) jsou zaměřeny na podporu hmotnosti těla a usnadnění pohybu.
Ploché kosti jsou tenké a mírně zakřivené (žebra, lebeční kosti, lopatka). Slouží k ochraně vnitřních orgánů.
Krátké kosti, články prstů, zápěstní kosti zajišťují stabilitu zápěstí, hlezenních kloubů a napomáhají pohybu.
Nepravidelné kosti mají různé tvary (obratle, pánevní kosti, obličejové kosti).
Sezamské kosti jsou malé a kulaté. Vznikají uvnitř šlach a kostí, které jsou obklopeny šlachami, k nimž se upínají svaly. Tyto kosti chrání šlachy před opotřebením a snižují tlak při používání kloubu.
Kostra dospělého člověka se skládá z 206 kostí a tvoří 20 % hmotnosti člověka.
Kostní buňky
Osteoblasty jsou stavebními kameny kostí. Vytvářejí organickou kostní matrix obsahující receptory pro hormonální faktory podílející se na metabolismu kostí. Produkují faktory, které ovlivňují činnost kostních buněk. Produkují materiál bohatý na kolagen - osteoid. Jsou zodpovědné za tvorbu kosti.
Osteocyty jsou zralé buňky, které vznikly z osteoblastů. Produkují kolagen a látky tvořící kostní matrix. Udržují kostní hmotu.
Osteoklasty se spolu s osteoblasty podílejí na remodelaci kosti.
Funkce kosti
Kost plní v těle mnoho životně důležitých funkcí, např.:
Opora – Zajišťuje pevnou kostru a podpírá ostatní části těla, například kosti dolních končetin poskytují oporu horní části těla při stání.
Pohyb – Kosti přenášejí sílu svalových kontrakcí při pohybu. Svaly jsou ke kostem připojeny šlachami. Při kontrakci svalu se kost pohybuje a klouby tvoří otočný bod.
Tvoří a udržuje krevní buňky tvořící se v kostech, jako jsou červené, bílé krvinky a krevní destičky.
Skladování – Ukládají v kostech minerální látky, jako je vápník, fosfor a vitamin D. Kost se skládá nejen z červené dřeně, ale také ze žluté dřeně. Žlutá dřeň uchovává tukovou tkáň, která se v případě potřeby rozkládá a využívá se pro energii.
Navzdory své tvrdosti je kost lehká.
Je velmi pevná, ale její pevnost s věkem klesá.
Fyzická aktivita v dětství a dospívání pomáhá lépe budovat kostní tkáň, zvyšuje pevnost kostí a zabraňuje osteoporóze ve vyšším věku.
Vápník dodává kostem tvrdost a křehkost.
Vápník je v lidském těle uložen v kostře, a to až z 99 %. 1 % je součástí vnitřního prostředí.
Kosti s nedostatkem tohoto minerálu jsou měkké a poddajné.
Nedostatek bílkovin v kosti způsobuje, že kost je tvrdá a křehká, ale vydrží jen malé zatížení v tahu.
Největší pevnosti dosahuje kost při stlačení.
Může odolávat statickému zatížení ve směru dlouhé kosti:
pažní kost - 600 kg
stehenní kost - 760 kg
holenní kost - 1350 kg
Páteř je centrální oporou těla. Pomáhá při chůzi, pohybu a otáčení.
Funkce lidské kostry
Společně se svaly zajišťuje pohyb těla.
Podpírá měkké části těla.
Je zásobárnou minerálních látek.
Anatomické zobrazení lidské kostry. Zdroj: Getty Images
Klouby a jejich funkce
Kloub se skládá z kloubní hlavice a kloubní jamky. Hlavice a jamka jsou pokryty chrupavkou, jež vylučuje kloubní maz pro lepší klouzání kloubu.
Klouby se nacházejí v místech, kde se spojují dvě nebo více kostí. Usnadňují pohyb a zajišťují stabilitu.
Normální funkce kloubů je:
nést váhu
schopnost kloubu pohybovat se v plném rozsahu pohybu
Volnost pohybu kloubu je dána tvarem plochy, kterou kloub tvoří. Největší míru volnosti má kloub s kulovým povrchem.
Rotační pohyb kloubu není u člověka možný.
Kloubní chrupavka se skládá z vláken kolagenu, elastinu a mezibuněčné tekutiny.
Chrupavka je tkáň, která má v různých směrech různé vlastnosti.
Přenáší tlakové zatížení na spojení kloubu s kostí a tlumí nárazy. Má důležitou úlohu při snižování tření v kloubním spojení.
Klouby spojují kosti, zajišťují stabilitu kostry a umožňují pohyb.
Typy kloubů
Funkční – Drží pohromadě a jsou nepohyblivé (švy lebečních kostí). Označují se také jako fibrózní klouby. Neumožňují žádný pohyb, pouze zajišťují stabilitu.
Mírně pohyblivé – Chrupavčité klouby jsou drženy pohromadě chrupavkou a umožňují určitý malý pohyb. Chrupavčité klouby v páteři, pánvi, mezi žebry a hrudní kostí zajišťují stabilitu a pouze malý pohyb.
Volně pohyblivé – Nazývané také synoviální klouby, které umožňují pohyb (ramenní, kyčelní, kolenní klouby). Jsou to volně pohyblivé klouby na konci kosti pokryté kloubní chrupavkou, která chrání spodní část kosti a umožňuje bezbolestný, a plynulý pohyb v kloubu.
Zobrazení volně pohyblivého kolenního kloubu. Zdroj: Getty Images
Postižení funkce kloubu může být způsobeno úrazem nebo zánětem. Jeho příznakem je bolest, případně zarudnutí, modřina, otok a nemožnost pohybu, jako je ohýbání, natahování a otáčení.
Při běhu člověk zatěžuje kolenní kloub zátěží rovnající se pětinásobku jeho hmotnosti.
Jaké vitaminy a minerály jsou nezbytné pro zdraví kostí a kloubů?
S přibývajícím věkem se péči o kosti a klouby věnuje stále větší pozornost.
Dostatečný příjem vitaminů a minerálů může hrát důležitou roli při udržování zdravých kostí a kloubů.
Nejdůležitějším minerálem pro zdraví kostí je vápník, ale pro jeho vstřebávání je důležitý vitamin D.
Vitamin D pomáhá vstřebávat vápník a přispívá k pevnosti kostí. Můžete ho získat ze slunečního záření, ale také z potravin nebo ve formě tablet. Potraviny obsahující vitamin D jsou ryby, vejce.
Vitamin C je důležitý nejen pro imunitu. Také pomáhá tvořit kolagen, který je nezbytný pro mineralizaci kostí. Nachází se v citrusových plodech, rajčatech, bramborách, brokolici, růžičkové kapustě.
Vitamin K pomáhá dodávat vápník do kostí.
Vitamin E podporuje syntézu kolagenu.
Vitamín A a E mají antioxidační vlastnosti. Nacházejí se v bobulovém ovoci, granátovém jablku, zeleném čaji, červených hroznech, melounu, česneku, rajčatech, brokolici.
Vitamin B12 je potřebný při stavbě kostí zejména u dětí a žen v menopauze s úbytkem kostní hmoty. Nachází se v mléčných výrobcích, vejcích, hovězím mase, játrech, ledvinách, sardinkách, tuňákovi, pstruhovi, lososovi, mušlích.
Hořčík je minerál pro zdravé kosti, pomáhá tělu využívat vitamin D a vápník.
Omega-3 mastné kyseliny pomáhají budovat zdravé buňky, zmírňují bolesti pohybového aparátu a působí protizánětlivě. Najdeme je v rybách, semínkách, ořeších, sóji, avokádu.
Glukosamin a chondroitin doplňují zdraví kloubů.
Kolagen je základním stavebním prvkem pojivové tkáně. Kolagen podporuje zdraví kostí, kloubů, chrupavek, šlach.
S přibývajícím věkem tělo přestává kolagen produkovat. Proto je dobré jej doplňovat v jiné formě, aby se předešlo bolestem a problémům s klouby. Jeho nedostatek může způsobit degeneraci kloubní chrupavky.
Lze ho získat prostřednictvím doplňků stravy nebo stravou, vývarem z kostí (sulc, aspik, hovězí vývar, hovězí bujón), ale také potravinami, jako jsou semínka (chia, len, dýně), losos, chlorella, zelenina, avokádo, vejce, česnek, citrusy, sója.
V lékárně je na výběr také velké množství volně prodejných kolagenových doplňků.
Léky pro zdravé klouby a kosti lze zakoupit v lékárně. Doplňky stravy pro jejich výživu obsahují kompletní směs léčiv potřebných pro výživu kloubů.
Potraviny na posílení kostí a kloubů
Onemocněním kostí, jako je osteoporóza, lze předcházet dostatečným přísunem vápníku a vitaminu C ve stravě.
Jaké potraviny jsou výživné pro kosti a klouby:
Cereálie obohacené vápníkem
Losos je vynikajícím zdrojem vitaminu D
Listová zelenina a zelenina, jako je špenát, rajčata, červená paprika, mrkev
Mléčné výrobky, jogurt
Mléčné alternativy, jako je sójové, mandlové a kešu mléko, které jsou obohacené o vitamin D a vápník
Kolagenové doplňky, které se nacházejí v želatině, jako je sulc, vývar z vepřových kostí a kůže
Mořské ryby pro obsah omega-3 mastných kyselin
Lněná semínka, ořechy, avokádo bohaté na omega-3 mastné kyseliny
Slunečnicová semínka pro udržení zdravých kostí
Červené ovoce – jablka, třešně, ostružiny, jahody, lesní plody, rybíz
Pro zdraví kostí a kloubů je důležitý také dostatečný příjem tekutin a zejména dostatek pohybu. Čím více jsou kosti namáhány, tím jsou pevnější a tím méně minerálů se z nich odbourává.
Nadváha a obezita nepříznivě ovlivňují kosti a klouby v důsledku zatěžování a přenášení extrémní hmotnosti.
Vystudovala jsem Střední zdravotnickou školu v Nitře, která mi dala základ pro uplatnění ve zdravotnictví. Po škole jsem pracovala tři roky na chirurgickém oddělení a následně na oddělení anestezie a intenzivní medicíny. Vedle zaměstnání jsem vystudovala bakalářské studium na Fakultě zdravotnictví v Banské Bystrici v oboru ošetřovatelství a ukončila vzdělávání ve specializačním studiu v oboru anesteziologie a intenzivní medicína. Už v období dětství jsem byla rozhodnuta stát se zdravotníkem a pomáhat lidem s jejich zdravotními problémy. Neustálé vzdělávání a studování nových odborných témat ohledně zdravotnictví, které je neustále ve vývoji, a získávání zkušeností z praxe mi napomáhá k psaní odborných článků pro portál Medicspark, který je dostupný i pro nezdravotníky. Moje záliby jsou mnohostranné, věnuji se také zdravé výživě, celkově zdravému životnímu stylu. Svůj volný čas trávím vzděláváním, kreativní tvorbou, ručními pracemi ve spolupráci s dcerou, díky čemuž nudu neznáme.
Cílem portálu a obsahu není nahradit odborné vyšetření. Obsah má pouze informativní a nezávazný charakter, nikoli poradní. V případě zdravotních potíží doporučujeme vyhledat odbornou pomoc, navštívit nebo kontaktovat lékaře, lékárníka.