Кость складається з щільного органічного матриксу, Міцність якого збільшують просочують його солі кальцію. Компактна речовина кістки приблизно на 30% складається з матриксу і на 70% - з солей. В заново формується кістки процентні відносини зміщені вбік більшої представленості матриксу.
Органічна основа кістки. Органічний матрикс кістки на 90-95% представлений колагеновими волокнами, а інша частина - гомогенної ба-тінозной субстанцією, названої основною речовиною. Напрямок колагенових волокон в цілому збігається з напрямком сил чинного розтягування, що підвищує здатність кістки протидіяти розтягування.
Основна речовина кістки складається з позаклітинної рідини і протеогліканів, головним чином хондроітінсул'фата і гіалуронової кислоти. Точна функція кожного з них невідома, але разом вони керують розміщенням в кості солей кальцію.
Солі кісток. Кристалики солей розміщуються в органічному матриксі кісток і складаються головним чином з кальцію і фосфатів. Формула більшості кристалічних солей, відомих як гідроксіапатиту, така: Саю (Р04) 6 (ОН) 2.
Кожен кристал (Близько 400 ангстрем в довжину, 10-30 ангстрем у висоту і 100 ангстрем в ширину) має форму довгої плоскої пластини. Ставлення представленості кальцію і фосфатів в істотному ступені залежить від характеру харчування, хоча зазвичай ставлення кальцію до фосфатам коливається між 13-20.
В неорганічний речовині кістки також представлені магній, натрій, калій, карбонатні іони, хоча рентгенодифракційну вивчення не дозволило виявити будь-які утворені ними кристалічні форми. Це дає підставу припускати, що вони скоріше пов'язані з кристалами гідроксиапатиту, ніж утворюють власні кристалічні структури. Можливість включатися в кристалічні форми в кістки існує в нормі у багатьох чужорідних для кістки іонів, таких як стронцій, уран, плутоній та інші трансуранові елементи, літій, свинець, золото, важкі метали, нарешті, 9 з 14 основних радіоактивних продуктів, що звільняються під час вибуху водневої бомби. Розміщення радіоактивних речовин в кістці може викликати тривале опромінення кісткової тканини і в разі депозиции великих кількостей таких речовин стати причиною остеогенної саркоми (раку кістки).
Здатність кістки протидіяти розтягування і компресії. Колагенові волокна в компактній кістки складається з періодично повторюваних ділянок, кожен довжиною близько 640 ангстрем; кристали гідроксиапатиту лежать в безпосередній близькості до цих сегментах, тісно з ними взаємодіючи. Цей тісний зв'язок перешкоджає розшаруванню кісток, а також зміщення волокон і кристалів відносно один одного, що підвищує міцність кісток. Крім того, сусідні ділянки колагенових волокон знаходять один на одного, а кристали гідроксиапатиту утворюють навколо них подобу муфти.
Колагенові волокна кістки подібно колагеновим волокнам сухожиль володіють великою стійкістю до розтягування, в той час як солі кальцію повідомляють їм високу стійкість до компресії. Така комбінація властивостей поряд з міцною фіксацією колагенових волокон і кристалів солей один до одного повідомляють структурі кістки надзвичайну міцність як при компресії, так і при розтягуванні.