Kaulai yra jungiamieji audiniai, specializuoti palaikymo funkcijai. Jį sudaro labai kieta, mineralizuota ekstraląstelinė matrica ir ląstelių komponentas, vadinamas osteocitais. Matrica, kurioje gausu kalcio, sudaro sudėtingą trimatį tinklą, kuris mažose spragose uždengia tas pačias ląsteles, kurios ją gamino.
EXTRACELLULAR MATRIX, taip pat vadinama kaulų matrica arba ląstelinė matrica
Kaip ir visi jungiamieji tipai, ekstraląstelinė matrica yra sudaryta iš amorfinio komponento (neturinčio savo formos), labai sumažėjęs ir iš esmės proteoglikanas, ir pluoštinis, gausus komponentas, kurį sudaro daugiausia I tipo kolageno pluoštai.
Kauliniame audinyje ir toje pačioje ekstraląstelinėje matricoje galime atpažinti organinius (30-35%) ir neorganinius (65-70%) komponentus. Organiniai komponentai dažnai uždengiami vieninteliu osseino terminu.
Kolageno pluoštai yra atsakingi už kaulų lankstumą,
o neorganinė frakcija yra susijusi su jų kietumu.
MEDŽIAGOS ORGANINIAI KOMPONENTAI
Tarp organinių komponentų, be kolageno, prisimename proteoglikanus, kai kuriuos ne kolageno baltymus, citokinus ir augimo faktorius. Didžiausias elementas yra I tipo kolagenas, kuris yra suskirstytas į pluoštą, kuris veikia kaip pagrindas (matrica) druskų nusodinimui mineralizacijos proceso metu. Kiti baltymų komponentai (osteokalcinas, osteonektinas, osteopontinas) yra šio ląstelių ir kaulų matricos formavimo, mineralizacijos ir sukibimo proceso moduliavimas.
Kaip priminta, kolageno pluoštai nėra atsitiktinai išdėstyti, bet reguliariai suderinti, todėl atsiranda organinė matrica, žinoma kaip osteonas.
Osteonas suteikia kaulams nepaprastą atsparumą ir kompaktiškumą (sakoma, kad kaulai turi lamelinę struktūrą, žr. Žemiau).
Kolageną, kaip ir kitus organinės matricos komponentus, išskiria osteoblastai.
NEORGANINIAI BONE TISSUE KOMPONENTAI
Tarp neorganinių komponentų atpažįstame tokius mineralus kaip kalcis, fosforas, fluoras ir magnis, kurie suteikia kaulams būdingą kietumą, gerai žinomą visiems.
Kalcis randamas kaip kalcio difosfatas, nusodintas kristalų, panašių į hidroksilapatitą, forma ir pritvirtintas prie pluoštinio kolageno.
Hidroksilapatitiniai kristalai yra išdėstyti palei kolageno pluoštą tvarkingai.
Taip pat yra kitų druskų, tokių kaip kalcio karbonatas (marmuro komponentas) ir magnio fosfato ir kalcio fluorido pėdsakai (svarbūs ir dantims).
Mineralų buvimas kaulams yra mažesnis nei emalio.
FUNKCINIAI BONE TISSUE ATVEJAI IR SAVYBĖS
Mineralinių medžiagų buvimas, kolageno pluoštų gausa ir ypatingas pasiskirstymas suteikia kaului puikias mechanines kietumo ir atsparumo slėgiui, traukos ir sukimo savybes. Visų pirma:
kolagenas suteikia kaulams tam tikrą elastingumą, o tai reiškia didelį tempimo stiprumą (pailgėjimą), tai yra, apkrovą, kuri yra paskirstyta išilginėje ašyje.
Kaulo mineralinis komponentas užtikrina audinio kietumą, standumą ir tam tikrą atsparumą suspaudimo jėgoms.
