Botten bestaan uit levende cellen (osteoblasten en osteocyten) ingebed in een gemineraliseerde organische matrix. De primaire anorganische component van menselijk bot is hydroxyapatiet, het dominante botmineraal, met de nominale samenstelling van Ca10 (PO4) 6 (OH) 2. De organische componenten van deze matrix bestaan voornamelijk uit type I collageen - "organisch" verwijzend naar materialen geproduceerd als resultaat van het menselijk lichaam - en anorganische componenten, die naast de dominante hydroxyapatietfase, andere verbindingen van calcium en fosfaat, inclusief zouten, bevatten. Ongeveer 30% van de acellulaire component van bot bestaat uit organisch materiaal, terwijl ongeveer 70% massa wordt toegeschreven aan de anorganische fase. De collageenvezels geven het bot zijn treksterkte en de afgewisselde kristallen van hydroxyapatiet geven het bot zijn druksterkte. Deze effecten zijn synergetisch. De exacte samenstelling van de matrix kan in de loop van de tijd veranderen als gevolg van voeding en biomineralisatie, waarbij de verhouding van calcium tot fosfaat varieert tussen 1,3 en 2,0 (per gewicht), en sporenelementen zoals magnesium, natrium, kalium en carbonaat worden ook gebruikt. gevonden. Type I collageen vormt 90-95% van de organische matrix, terwijl de rest van de matrix een homogene vloeistof is, grondstof genaamd, bestaande uit proteoglycanen zoals hyaluronzuur en chondroïtinesulfaat, evenals niet-collagene eiwitten zoals osteocalcine, osteopontine of bot sialoproteïne. Collageen bestaat uit strengen van zich herhalende eenheden, die de bottreksterkte geven, en zijn op een overlappende manier gerangschikt om schuifspanning te voorkomen. De functie van gemalen substantie is niet volledig bekend. Twee soorten bot kunnen microscopisch worden geïdentificeerd volgens de rangschikking van collageen: geweven en lamellair. Geweven bot (ook bekend als fibreus bot), dat wordt gekenmerkt door een lukrake organisatie van collageenvezels en mechanisch zwak is. Lamellair bot, dat een regelmatige parallelle uitlijning van collageen in vellen ("lamellen") heeft en mechanisch sterk is. Geweven bot wordt geproduceerd wanneer osteoblasten snel osteoïd produceren, wat aanvankelijk in alle foetale botten voorkomt, maar later wordt vervangen door veerkrachtiger lamellair bot. Bij volwassenen ontstaat geweven bot na breuken of bij de ziekte van Paget. Geweven bot is zwakker, met een kleiner aantal willekeurig georiënteerde collageenvezels, maar vormt zich snel; het is vanwege dit uiterlijk van de vezelige matrix dat het bot geweven wordt genoemd. Het wordt snel vervangen door lamellair bot, dat sterk georganiseerd is in concentrische vellen met een veel lager aandeel osteocyten ten opzichte van het omliggende weefsel. Lamellair bot, dat zijn eerste verschijning bij mensen bij de foetus tijdens het derde trimester, is sterker en gevuld met veel collageenvezels parallel aan andere vezels in dezelfde laag (deze parallelle kolommen worden osteons genoemd). In dwarsdoorsnede lopen de vezels in tegengestelde richtingen in afwisselende lagen, net als bij multiplex, wat bijdraagt aan het vermogen van het bot om torsiekrachten te weerstaan. Na een breuk vormt zich aanvankelijk geweven bot, dat geleidelijk wordt vervangen door lamellair bot tijdens een proces dat bekend staat als "botvervanging". In vergelijking met geweven bot vindt lamellaire botvorming langzamer plaats. De ordelijke afzetting van collageenvezels beperkt de vorming van osteoïde tot ongeveer 1 tot 2 µm per dag. Lamellair bot vereist ook een relatief vlak oppervlak om de collageenvezels in parallelle of concentrische lagen te leggen. Afzetting De extracellulaire matrix van bot wordt gelegd door osteoblasten, die zowel collageen als grondsubstantie afscheiden. Deze synthetiseren collageen in de cel en scheiden vervolgens collageenfibrillen af. De collageenvezels polymeriseren snel om collageenstrengen te vormen. In dit stadium zijn ze nog niet gemineraliseerd en worden ze "osteoïde" genoemd. Rondom de strengen slaan calcium en fosfaat neer op het oppervlak van deze strengen, binnen enkele dagen tot weken in kristallen van hydroxyapatiet. Om het bot te mineraliseren, scheiden de osteoblasten blaasjes af die alkalische fosfatase bevatten. Dit splitst de fosfaatgroepen en fungeert als de brandpunten voor de afzetting van calcium en fosfaat. De blaasjes scheuren dan en fungeren als een centrum voor kristallen om op te groeien. Meer in het bijzonder wordt botmineraal gevormd uit bolvormige en plaatvormige structuren.
