Kemikler, canlı ve dinamik dokulardır. Kemiklerin oluşumu, büyümesi ve yenilenmesi, kemik dokusunu oluşturan hücrelerin faaliyetleri ile gerçekleşir. Kemik dokusunu oluşturan hücreler, osteoblast, osteosit ve osteoklast olarak adlandırılır.
Osteoblastlar, kemik yapımından sorumlu hücrelerdir. Osteoblastlar, kollajen adı verilen bir protein lifi üretirler. Kollajen lifleri, kemik matriksini oluşturur. Matriks, kemiklere esneklik ve dayanıklılık sağlar. Osteoblastlar ayrıca kalsiyum ve fosfor gibi mineralleri de matrikse taşırlar. Mineraller, matriksi sertleştirir ve mineralize eder.
Osteositler, osteoblastların farklılaşmış halidir. Osteositler, mineralize olmuş matriksin içinde yer alırlar. Osteositler, kemik dokusunun canlılığını sürdürmekten sorumludurlar. Osteositler, birbirleriyle ve kan damarlarıyla bağlantı kurarak kemik dokusuna besin ve oksijen taşırlar.
Osteoklastlar, kemik yıkımından sorumlu hücrelerdir. Osteoklastlar, matriksi parçalayarak kalsiyum ve fosfor gibi mineralleri serbest bırakırlar. Bu mineraller, kan dolaşımına katılır veya yeni kemik yapımında kullanılır. Osteoklastlar, kemik dokusunun yenilenmesine ve şekillenmesine yardımcı olurlar.
Kemik oluşumu, embriyonik dönemde başlar. İki farklı mekanizma ile gerçekleşir: intramembranöz ossifikasyon ve endokondral ossifikasyon.
Intramembranöz ossifikasyon, kafatası ve yüz kemikleri gibi düz kemiklerin oluşumunda görülür. Bu mekanizmada, osteoblastlar doğrudan bağ dokusu içinde kollajen lifleri üretirler. Daha sonra bu lifler mineralize olarak sertleşir ve kemik plakalarını oluşturur.
Endokondral ossifikasyon, uzun kemiklerin oluşumunda görülür. Bu mekanizmada, önce kıkırdak bir iskelet oluşturur. Daha sonra bu kıkırdak iskeletin içinden kan damarları geçer ve osteoblastları taşır. Osteoblastlar, kıkırdak iskeleti parçalayarak yerine kemik dokusu üretirler.
Kemik gelişimi ise doğumdan sonra devam eder. Kemik uzaması, uzun kemiklerin uçlarında bulunan büyüme plağı adı verilen bölgede gerçekleşir. Büyüme plağı, sürekli olarak yeni kıkırdak hücreleri üretir. Bu hücreler daha sonra osteoblastlara dönüşerek kemik dokusuna katılır. Kemik kalınlaşması ise periosteum adı verilen kemik zarının altında gerçekleşir. Periosteumda bulunan osteoblastlar, kortikal kemik adı verilen sert doku üretirler.
Kemik yenilenmesi ise yaşam boyu devam eder. Kemik dokusu sürekli olarak yıkım ve yapım faaliyetleri arasında bir denge içindedir. Bu dengeyi sağlayan hormonlar ve büyüme faktörleri vardır. Kemik yıkımı ve yapımının dengeli olması, kemik sağlığı için önemlidir. Kemik yıkımı fazla olduğunda osteoporoz adı verilen kemik erimesi hastalığı ortaya çıkabilir. Kemik yapımı fazla olduğunda ise osteopetrozis adı verilen kemik sertleşmesi hastalığı ortaya çıkabilir.
