Terminy osteogeneza i kostnienie są często używane synonimicznie dla określenia procesu tworzenia się kości. Części szkieletu formują się w ciągu pierwszych kilku tygodni po zapłodnieniu. Do końca ósmego tygodnia od poczęcia, w chrząstce i błonach łącznotkankowych tworzy się wzór szkieletu i rozpoczyna się kostnienie.
Rozwój kości trwa przez cały okres dorosłości. Nawet po osiągnięciu dorosłego wzrostu, rozwój kości jest kontynuowany w celu naprawy złamań i przebudowy w celu dostosowania do zmieniającego się stylu życia. Osteoblasty, osteocyty i osteoklasty to trzy typy komórek zaangażowanych w rozwój, wzrost i przebudowę kości. Osteoblasty to komórki kościotwórcze, osteocyty to dojrzałe komórki kostne, a osteoklasty rozkładają i ponownie wchłaniają kość.
Istnieją dwa rodzaje kostnienia: śródbłonkowe i śródchrzęstne.
Kostnienie śródbłonkowe
Kostnienie śródbłonkowe polega na zastąpieniu blaszkowatych błon łącznotkankowych tkanką kostną. Kości powstałe w ten sposób nazywane są kośćmi wewnątrzzębowymi. Należą do nich niektóre płaskie kości czaszki i niektóre kości nieregularne. Przyszłe kości powstają najpierw jako błony łącznotkankowe. Osteoblasty migrują do tych błon i odkładają wokół siebie macierz kostną. Kiedy osteoblasty są otoczone macierzą, nazywa się je osteocytami.
Kostnienie endochondralne
Kostnienie endochondralne polega na zastąpieniu chrząstki hialinowej tkanką kostną. Większość kości szkieletu powstaje w ten sposób. Kości te nazywane są kośćmi endochondralnymi. W tym procesie przyszłe kości są najpierw formowane jako modele chrząstki hialinowej. W trzecim miesiącu po zapłodnieniu okostna, która otacza “modele” chrząstki hialinowej, zostaje zaopatrzona w naczynia krwionośne i osteoblasty i przekształca się w okostną. Osteoblasty tworzą kołnierz kości zbitej wokół nasady. W tym samym czasie chrząstka w centrum kości krzyżowej zaczyna się rozpadać. Osteoblasty penetrują rozpadającą się chrząstkę i zastępują ją kością gąbczastą. W ten sposób powstaje pierwotny ośrodek kostnienia. Kostnienie kontynuuje się od tego ośrodka w kierunku końców kości. Po uformowaniu się kości gąbczastej w nasadzie kości, osteoklasty rozbijają nowo powstałą kość, aby otworzyć jamę śródkostną.
Chrząstka w nasadach nadal rośnie, dzięki czemu rozwijająca się kość zwiększa swoją długość. Później, zwykle po urodzeniu, w nasadach tworzą się wtórne centra kostnienia. Kostnienie w nasadach jest podobne do kostnienia w diafazie, z tą różnicą, że kość gąbczasta zostaje zachowana, a nie ulega zniszczeniu, tworząc jamę śródkostną. Kiedy kostnienie wtórne jest zakończone, chrząstka hialinowa jest całkowicie zastąpiona przez kość, z wyjątkiem dwóch obszarów. Obszar chrząstki hialinowej pozostaje na powierzchni nasady jako chrząstka stawowa, a inny obszar chrząstki pozostaje pomiędzy nasadą i kością. Jest to płytka nasadowa lub obszar wzrostu.
Wzrost kości
Kości zwiększają swoją długość w płytce nasadowej w procesie, który jest podobny do kostnienia śródchrzęstnego. Chrząstka w obszarze płytki nasadowej obok nasady nadal rośnie w wyniku mitozy. Chondrocyty w obszarze obok nasady starzeją się i degenerują. Osteoblasty wkraczają i kostnieją w macierzy, tworząc kość. Proces ten trwa przez całe dzieciństwo i lata młodzieńcze, aż do momentu, gdy wzrost chrząstki spowolni się, a w końcu zatrzyma. Kiedy wzrost chrząstki ustaje, zwykle we wczesnych latach dwudziestych, płytka nasadowa ulega całkowitemu skostnieniu, tak że pozostaje jedynie cienka linia nasadowa, a kości nie mogą już zwiększać swojej długości. Wzrost kości odbywa się pod wpływem hormonu wzrostu z przedniej części przysadki mózgowej oraz hormonów płciowych z jajników i jąder.
Ilustracja przedstawiająca rozwój i wzrost kości
Nawet jeśli kości przestają rosnąć na długość we wczesnej dorosłości, mogą one nadal zwiększać swoją grubość lub średnicę przez całe życie w odpowiedzi na stres związany ze zwiększoną aktywnością mięśni lub wagą. Wzrost średnicy nazywany jest wzrostem apozycyjnym. Osteoblasty w okostnej tworzą kość zbitą wokół zewnętrznej powierzchni kości. W tym samym czasie osteoklasty w endosteum niszczą kość na wewnętrznej powierzchni kości, wokół jamy śródkostnej. Te dwa procesy łącznie zwiększają średnicę kości i jednocześnie zapobiegają nadmiernemu jej obciążeniu i rozrostowi.
