Кости и хрящи являются компонентами специализированной соединительной ткани, составляющими скелет. Кость — это живая ткань, которая непрерывно обновляется. Прочность кости обеспечивает механическую опору, а эластичность хряща обеспечивает подвижность суставов. И кость, и хрящ состоят из специализированных клеток, которые синтезируют внеклеточный матрикс и регулируют его состав. Матрикс богат коллагеном, протеогликанами и неколлагеновыми белками. Кроме того, в матриксе костей присутствуют минеральные соли. Наружная часть кости называется корковым слоем и представляет собой плотную кость. Более рыхлая внутренняя часть (губчатый слой) заполнена костным мозгом, который выполняет кроветворную (гемопоэтическую) функцию. Внутренняя и внешняя части кости имеют разную степень (скорость) метаболизма, что имеет важное значение для развития остеопороза в пожилом возрасте. Губчатая кость обновляется быстрее, чем корковый слой, поэтому остеопороз в первую очередь развивается в телах позвонков, которые имеют большую губчатую часть. Кости черепа и некоторые другие кости формируются путем прямого внутримембранного окостенения без предварительного формирования хряща. Трубчатые кости конечностей формируются из хряща путем внутрихрящевого окостенения. Благодаря этому процессу происходит рост костей, зарастание переломов и, в пожилом возрасте, образование новых костей из суставов, пораженных остеоартритом. За синтез компонентов матрикса кости (коллагена I типа и протеогликанов) отвечают костные клетки-остеобласты. Эти клетки также синтезируют и другие неколлагеновые белки кости. Концентрация некоторых белков в плазме крови является показателем скорости метаболизма в костях. В костях также присутствует другой тип клеток — остеокласты, которые осуществляют рассасывание кости с помощью ферментов, растворяющих белки. В нормальных условиях происходит постоянное рассасывание старой кости и синтез новой кости. Этот метаболизм кости называется ремоделированием и в нормальных условиях представляет собой баланс процессов формирования и рассасывания кости. Процесс ремоделирования зависит от гормонального статуса индивидуума и локального влияния факторов роста. В месте соединения двух костей формируются подвижные истинные суставы. Поверхность сустава приспособлена как для выполнения опорной функции, так и для выполнения целого ряда движений. Сустав заключен в соединительнотканную капсулу, внутренняя поверхность которой выстлана синовиальной мембраной, секретирующей синовиальную жидкость. Поверхность сустава покрыта гиалиновым хрящом, под которым находится твердая кость. Устойчивость и плотное прилегание поверхностей сустава обеспечивается входящими в него связками, сухожилиями и фиброзно-хрящевыми структурами (напр., мениск в коленном суставе). Клетки компонентов сустава синтезируют и поддерживают матрикс, макромолекулы которого, в свою очередь, обеспечивают постоянный тонус связок и сухожилий сустава. Рыхлая соединительная ткань поддерживает кровеносные сосуды и клеточные элементы синовиальной мембраны. Синовиальная жидкость является смазкой, гиалиновый хрящ обеспечивает эластичность, а твердая кость обеспечивает жесткость.
