Кость как орган ее развитие, строение, рост. Классификация костей

Кость, как орган живого организма, состоит из нескольких тканей, важнейшей из которых является костная. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функцию, является составной частью эндоскелета позвоночных. Снаружи кость покрыта надкостницей, periosteum, внутри нее в костномозговых полостях, cavitas medullares, находится костный мозг. Кости разнообразны по величине и форме, занимают определенное положение в теле. Для удобства изучения различают следующие группы костей: длинные (трубчатые), короткие (губчатые), плоские (широкие), ненормальные (смешанные), воздухоносные (рис. 15).

Длинная (трубчатая) кость, os longum, имеет удлиненную, цилиндрической или трехгранной формы среднюю часть — тело кости, диафиз, diaphysis (от греч. dia — между, phyo — рас­ту). Утолщенные концы ее называют эпифизами, epiphysis (от греч. epi — над). Каждый эпифиз имеет суставную по­верхность, fades articuldris, покрытую суставным хрящом, которая служит для соединения с соседними костями. Участок кости, где диафиз переходит в эпифиз, выделяют как метафиз, metaphysis. Этот участок соответствует окостеневшему в постнатальном онтогенезе эпифизарному хрящу. Трубчатые кости составляют скелет конечностей, выполняют функции рычагов. Выделяют кости длинные (плечевая, бедренная, кости пред­плечья и голени) и короткие (пястные, плюсневые, фаланги пальцев).

Короткая (губчатая) кость, os breve, имеет форму непра­вильного куба или многогранника. Такие кости расположены в участках скелета, где прочность костей сочетается с под­вижностью, — в соединениях между костями (кости запястья, предплюсны).

Плоские (широкие) кости, ossa plana, участвуют в образо­вании полостей тела и выполняют также функцию защиты (кости крыши черепа, тазовые кости, грудина, ребра). Одновре­менно они представляют обширные поверхности для прикреп­ления мышц.

Ненормальные (смешанные) кости, ossa irregularia, построе­ны сложно, форма их разнообразна. Например, тело позвонка по форме (и по строению) относится к губчатым костям, дуга, отростки — к плоским.

Воздухоносные кости, ossa pneumatica, имеют в теле полость, выстланную слизистой оболочко'й и заполненную воздухом. К ним относятся некоторые кости черепа: лобная, клиновидная, решет­чатая, верхняя челюсть.

 

У человека костная ткань появляется на 6—8-й неделе внут­риутробной жизни. Кости формируются или непосредственно из эмбриональной соединительной ткани—мезенхимы (перепонча­тый остеогенез), или на основе хрящевой модели кости (хряще­вой остеогенез).

При развитии кости из мезенхимы в молодой соединительной ткани (примерно в центре будущей кости) появляется одна точка окостенения, punctum ossificationis, или несколько. Точка окосте­нения состоит из молодых костных клеток — остеобластов, рас­положенных в виде балок. В наружной и внутренней частях соединительнотканной модели будущей кости образуется компактное костное вещество, а между плотными костными пластинками расположены балки губчатого вещества. Поверх­ностные слои соединительной ткани превращаются в надкост­ницу.

Кости туловища, конечностей, основания черепа развиваются на основе хряща, напоминающего по своей форме значительно уменьшенную кость взрослого человека. Снаружи хрящ покрыт надхрящницей. Ее внутренний слой, прилежащий к хрящевой ткани, является ростковым, а наружный содержит значительное количество кровеносных сосудов.

Формирование костей, особенно длинных (трубчатых), проис­ходит из нескольких точек окостенения. Первая появляется в средней части хряща (в будущем диафизе) на 8-й неделе эмбрио­генеза и постепенно распространяется в стороны, в направле­нии эпифизов до тех пор, пока не сформируется вся кость. Вна­чале внутренний слой надхрящницы (perichdndrium) продуци­рует молодые костные клетки (остеобласты), которые отклады­ваются на поверхности хряща (перихондральное окостенение). Сама надхрящница постепенно превращается в надкостницу, а образующиеся молодые костные клетки наслаиваются на пре­дыдущие способом наложения (аппозиция), формируя на по­верхности хряща костную пластинку. Вокруг кровеносных со­судов костные клетки откладываются концентрическими рядами, образуя костные канальцы. Таким образом, за счет надкостницы кость растет в толщину (периостальный способ образования костной ткани). Одновременно костная ткань начинает образо­вываться внутри хряща. В хрящ со стороны надкостницы про­растают кровеносные сосуды, хрящ начинает разрушаться. Вра­стающая внутрь хряща вместе с сосудами соединительная ткань образует молодые костные клетки, располагающиеся в виде тяжей возле остатков разрушающегося хряща. Разрастаю­щиеся тяжи костных клеток формируют на месте внутренних слоев хряща типичное губчатое костное вещество. Такой способ образования кости (внутри хряща) получил название энхондрального.

№ 10 Позвонки: их развитие, строение в различных отделах позвоночника, варианты и аномалии, соединения между позвонками. Атланто-затылочный сустав, движения в этом суставе.

тела соседних позвонков соединяются с помощью межпозвоночных дисков, а дуги и огростки - при помощи связок. В составе каждого межпозвоночного диска выделяют центральную и периферическую части. Центральная часть диска называется студенистым ядром, а периферическая часть - фиброзным кольцом. Студенистое ядро, являющееся остатком спинной струны (хорды), играет роль амортизатора между телами двух соседних позвонков. Иногда внутри студенистого ядра имеется горизонтальная узкая щель, что позволяет называть такое соединение симфизом (полусуставом). Периферическая часть межпозвоночного диска (фиброзное кольцо) построено из волокнистого хряща. Толщина межпозвоночного диска зависит от уровня его расположения и подвижности соответствующего отдела позвоночника. В грудном отделе, наименее подвижном, толщина диска составляет 3-4 мм, в шейном отделе, обладающем большей степенью подвижности - 5-6 мм, в поясничном толщина диска равна - 10-12 мм.

Соединения тел позвонков подкрепляются передней и задней продольными связками.

Передняя продольная связка идет по передней поверхности тел позвонков и межпозвоночных дисков. Эта связка начинается на глоточном бугорке затылочной кости и переднем бугорке передней дуги атланта и заканчивается на уровне 2-3 поперечных линий крестца, прочно срастаясь с межпозвоночными дисками.

Задняя продольная связка идет внутри позвоночного канала по задним поверхностям тел позвонков от осевого позвонка до уровня первого копчикового позвонка. На уровне срединного атланто-осевого сустава эта связка соединяется с крестообразной связкой атланта, а книзу - срастается с межпозвоночными дисками.

Дуги соседних позвонков соединяются посредством желтых связок, состоящих из эластической соединительной ткани, имеющей желтоватый цвет. Эти связки, прочные, упругие.

Суставные отростки образуют дугоотросчатые (межпозвоночные) суставы. Суставная капсула, укрепленная фиброзными волокнами, прикрепляется по краям суставных поверхностей. Эти соединения относят к плоским, многоосным, малоподвижным соединениям.

Остистые отростки позвонков соединяются между собой с помощью межостистых связок и надостистой связки. Межостистые связки представляют собой толстые фиброзные пластины, расположенные между остистыми отростками. Надостистая связка прикрепляется к верхушкам остистых отростков всех позвонков. В шейном отделе эта связка получила название - выйной связки. Задний край надостистой связки свободен и натягивается между наружным затылочным выступом вверху и вершинами остистых отростков шейных позвонков внизу.

Между поперечными отростками располагаются соединяющие их межпоперечные связки. В шейном отделе позвоночника эти связки нередко отсутствуют.

Связки выдерживают большую нагрузку, крепки на растяжение настолько, что при травме не разрываются. Обычно происходит отрыв участка кости в месте прикрепления связок.

Развитие позвонков. Итак, как же развиваются позвонки? Позвонки, кости скелета, проходят очень сложный и длитель­ный путь преобразований. На втором месяце жизни плода в утробе женщины, развиваются хрящевые зачатки, по своей форме представляющие модель будущих позвонков. В каждом из них возникают участки окостенения, которые называ­ются ядрами.

Развитие позвонков. Ядра постепенно разрастаются. Окосте­нения в дальнейшем образуют плотную костную ткань. Указанные ядра развиваются в телах позвонков, их дугах, а также в поперечных и остистых отростках. Вна­чале ядра окостенения появляются в XII грудном позвонке. А уже к концу третьего месяца они имеются во всех грудных и поясничных позвонках плода. К началу чет­вертого месяца — в шейных и первых двух крестцовых позвонках.

Дуга (кольцо) позвонка, представляющая собой пер­воначально две половинки, у новорожденного состоит из хрящевой ткани, в которой находятся ядра окосте­нения. Сращение двух половин начинается с шейных позвонков.

У ребенка к четырем годам остаются открытыми дуги атланта и пятого поясничного позвонка, первого, четвертого и пятого крестцовых позвонков. При нормальном развитии все дуги срастаются к семи годам. Нередко исключение составляет дуга первого крестцо­вого позвонка, которая может остаться открытой всю жизнь.

Позвонки ребенка несколько сплющены, поперечный размер их больше продольного. В 8—11 лет у мальчи­ков, в 9 лет у девочек в верхней и нижней поверх­ностях тел позвонков появляются эпифизарные, или костные, пластинки, которые полностью срастаются с позвонками к 15 годам. Данный процесс начинается прежде в грудных позвонках, затем в ос­тальных и завершается к 24 годам.

Тела позвонков сверху и снизу покрыты межпозвон­ковым хрящом (диском), который состоит из концентри­ческих, спиральных, перекрещивающихся плотных соеди­нительнотканных пучков. Эти фиброзные кольца, или пучки, прочно сращены с гиалиновым (гиалин — стекло) хрящом и с надкостницей тела позвонка.

В центре межпозвонкового диска имеется студенистая жидкость, или пульпозное ядро, которое чрезвычайно упруго и, будучи окружено плотным кольцом и сдавлено между телами позвонков, обладает свойством выбу­хать. Это и обеспечивает позвонкам рессорную возмож­ность отодвигаться друг от друга, амортизировать сотрясения и удары, которые позвоночник испытывает при движениях (прыжки, бег).

Развитие позвонков. Рост человека вече­ром на 2—3 см меньше, чем утром. Это объясняется тем, что межпозвонковые диски к вечеру уплотняются. Всего таких дисков 23. Они залегают от вто­рого шейного позвонка до крестца. В следующей статье поговорим об устройстве позвоночника.

Шейные позвонки

Шейные позвонки испытывают меньшую нагрузку в сравнении с остальными отделами позвоночника. Поэтому они имеют небольшое тело.
Поперечные отростки шейных позвонков имеют отверстия, образующие в совокупности канал. В канале проходит позвоночная артерия в полость черепа. Каждый отросток заканчивается бугорками - передним и задним. Передний бугорок VI шейного позвонка, хорошо развитый, называют сонным бугорком. К нему при необходимости может быть прижата сонная артерия, проходящая рядом.
Суставные отростки шейных позвонков довольно короткие.
Остистые отростки шейных позвонков короткие, раздвоены на конце. Остистый отросток VII шейного позвонка длиннее и толще, чем у соседних позвонков. Он легко может быть прощупан у человека, поэтому VII шейный позвонок называют выступающим позвонком.

I шейный позвонок соединен с черепом и поэтому получил название атлант (по имени титана из древнегреческих мифов, удерживающего на своих плечах небесный свод). Он не имеет тела (в эмбриональном периоде оно срослось со II шейным позвонком, образовав его зуб) и представляет собой, по сути, кольцо, состоящее из передней и задней дуги, соединяющиехя по бокам двумя латеральными (боковыми) массами. Позвоночное отверстие большое, округлое. На передней дуге спереди расположен передний бугорок. На внутренней поверхности дуги имеется углубление - ямка зуба. Она предназначена для соединения с зубом II шейного позвонка. На задней дуге атланта находится задний бугорок. Он представляет собой недоразвитый остистый отросток. Сверху и снизу на каждой латеральной массе располагаются суставные поверхности.
Верхние суставные ямки имеют овальную форму, они соединяются с мыщелками затылочной кости. Нижние суставные поверхности, напротив, округлые, предназначены для сочленения с II шейным позвонком.

II шейный позвонок, осевой (аксис) отличается наличием зуба-отростка, отходящего вверх от тела позвонка. Зуб имеет верхушку и две суставные поверхности - переднюю и заднюю. Передняя суставная поверхность сочленяется с ямкой на задней поверхности первого шейного позвонка, задняя - с поперечной связкой атланта. По бокам от зуба на теле позвонка имеются суставные поверхности для соединения с атлантом. Нижние суставные поверхности осевого позвонка служат для сочленения с третим шейным позвонком.

 

Грудные позвонки

Грудные позвонки (рис. 2) крупнее шейных. Высота их тела нарастает в направлении сверху вниз. Она максимальная у XII грудного позвонка. Грудные позвонки (со II по IX) на задне-боковых поверхностях тела имеют верхнюю и нижнюю реберные ямки, точнее полуямки. Верхняя полуямка нижележащего позвонка совмещается с нижней полуямкой вышележащего позвонка, и вместе с ней образует суставную поверхность для головок соответствующих ребер. I, X, XI и XII грудные позвонки имеют особенности. На I шейном позвонке имеются верхние полные реберные ямки для сочленения с головками первых ребер, а также нижние полуямки, которые вместе с верхними полуямками II-го грудного позвонка образуют полные ямки для головок вторых ребер. XI и XII позвонки имеют полные ямки для соответствующих ребер.

Грудные позвонки имеют утолщенные на концах поперечные отростки. На передней поверхности поперечных отростков видны реберные ямки поперечного отростка, с которыми бугорки ребер образуют реберно-поперечные суставы. XI и XII позвонки не имеют ямок на их поперечных отростках. Остистые отростки грудных позвонков длинные, наклонены вниз и накладываются друг на друга. Такое их расположение препятствует переразгибанию позвоночного столба. Суставные отростки грудных позвонков ориентированы во фронтальной плоскости. При этом верхние суставные поверхности направлены наружу и кзади, а нижние - внутрь и кпереди.

Поясничные позвонки

Поясничные позвонки имеют крупное тело бобовидной формы. Высота тела увеличивается в направлении от I к V поясничному позвонку. Позвоночные отверстия крупные, имеют почти треугольную форму. Поперечные отростки располагаются почти во фронтальной плоскости. Остистые отростки плоские, короткие, с утолщенными концами. Суставные поверхности верхних суставных отростков направлены медиально (внутрь), а нижних - латерально (наружу). На каждом верхнем суставном отростке имеется незначительный по размерам бугорок - сосцевидный отросток.

Крестец

Крестец состоит из пяти позвонков, которые срастаются в одну кость в юношеском возрасте. Крестец имеет треугольную форму. Он является массивной костью, поскольку принимает на себя тяжесть всего тела. Выделяют основание крестца, верхушку крестца, его тазовую поверхность, обращенную вперед и дорсальную (заднюю) поверхность, ориентированную назад. Основание крестца с помощью суставных отростков соединяется с нижними суставными отростками V поясничного позвонка. В области основания вперед выдается закругленный угол - мыс. На вогнутой тазовой поверхности отчетливо видны четыре поперечные линии, следы сращения тел крестцовых позвонков. С каждой стороны на уровне этих линий имеются тазовые крестцовые отверстия.
На выпуклой дорсальной поверхности крестца видны с каждой стороны дорсальные крестцовые отверстия. Пять продольных гребней образовались при сращении отростков крестцовых позвонков. Непарный срединный крестцовый гребень - это сросшиеся остистые отростки. Парные промежуточные гребни являются результатом сращения суставных отростков, а латеральные (наружные) крестцовые гребни образовались при сращении поперечных отростков.
На верхне-боковых отделах крестца находятся ушковидные поверхности для сочленения с одноименными поверхностями подвздошных (тазовых) костей. С каждой стороны между ушковидной поверхностью и латеральным гребнем имеется крестцовая бугристость, к которой прикрепляются связки и мышцы. Позвоночные отверстия сросшихся крестцовых позвонков образует крестцовый канал, который оканчивается внизу крестцовой щелью. По бокам эта щель ограничена крестцовыми рогами - рудиментом суставных отростков.

Копчик

Копчик является результатом сращения 3-5 рудиментарных копчиковых позвонков. Копчик имеет треугольную форму, несколько изогнут кререди. Основание копчика обращено вверх, верхушка - вниз и вперед. Для сочленения с крестцом имеет копчиковые рога. В юном возрасте, особенно у женщин, копчиковые позвонки соединены с помощью прослоек хрящевой ткани.

Позвонок, vertebra, состоит из тела, corpus verte­brae, и дуги, arcus vertebrae. Тело позвонка обращено вперед и является его опорной частью. Кзади от тела располагается ду­га, которая соединяется с телом при помощи двух ножек, pedunculi [pediculi] arcus vertebrae, образуя позвоноч­ное отверстие, foramen vertebrate. Отверстия всех позвон­ков составляют позвоночный канал, canalis vertebrdlis, в котором располагается спинной мозг.

Поверхность тела позвонка, обращенная к дуге, вогнута, на ней имеются отверстия для кровеносных сосудов — питатель­ные отверстия, foramina nutriensia. Дуга имеет отростки, к которым прикрепляются мышцы, фасции. Сзади, по срединной линии, отходит непарный остистый отросток, processus spinosus. Во фронтальной плоскости справа и слева располага­ются парные поперечные отростки, processus transver-sus, вверх и вниз от дуги направлены парные верхние и нижние суставные отростки, processus articulares su-periores et inferiores. Основание суставных отростков ограничи­вают верхнюю и нижнюю позвоночные вырезки, incisurae vertebrates superior et inferior. Нижняя вырезка глубже, чем верхняя. При соединении позвонков друг с другом нижняя и верхняя вырезки образуют справа и слева межпозвоночное отверстие, foramen intervertebrale.

Аномалии костей. Обычное число ребер (12 пар) может увеличиваться за счет развития с одной стороны или с двух сторон добавочного ребра, соединяющегося с VII шейным (шейные ребра) или с I поясничным (поясничные ребра) поз­вонком. Сращение I шейного позвонка с черепом (ассимиля­ция атланта) может комбинироваться с расщеплением задней его дуги. Редко наблюдается уменьшение числа крестцовых позвонков до четырех при увеличении количества поясничных (люмбализация). Передние концы ребер могут срастаться друг с другом или, наоборот, расщепляться. Возможно наличие круг­лого или овального отверстия в теле грудины и в мечевидном отростке.

Атлантозатылочныи сустав, articulatio atlantooccipitalis. Это

комбинированный сустав. Он состоит из двух мыщелковых сус­тавов, симметрично расположенных справа и слева от большого затылочного отверстия книзу от затылочной кости. Суставные поверхности каждого из мыщелковых суставов образованы мы­щелком затылочной кости и верхней суставной ямкой I шейного позвонка. Каждый сустав заключен в суставную капсулу, а вместе они укреплены передней и задней атлантозатылочными мембранами. Передняя атлантозатылочная мем­брана, membrdna atlantooccipitalis anterior, натянута между базилярной частью затылочной кости и верхним краем перед­ней дуги атланта. Задняя атлантозатылочная мембрана, membrdna atlantooccipitalis posterior, тонкая, но более широкая, чем передняя, натянута между задней полуокружностью большого затылочного отверстия и верхним краем задней дуги атланта.

В обоих сочленениях движение происходит вокруг двух осей: фронтальной и сагиттальной. Вокруг фронтальной оси совер­шаются сгибание и разгибание, т. е. наклоны головы вперед и назад (кивательные движения). В норме возможно сгибание на 20° и разгибание на 30°. Вокруг сагиттальной оси соверша­ются отведение головы от срединной линии и приведение к ней. Амплитуда движения 15—20°.