Кость как орган. Понятие о костном мозге. Влияние внешних факторов на развитие скелета.
Кость (os) – орган, состоящий из костной ткани, включающей клетки и твердое межклеточное вещество, богатое коллагеновыми волокнами и минеральными соединениями. Кость содержит 50% воды, органические соединения (оссеин) и неорганические вещества (соединения кальция, фосфора, магния и др.).
Снаружи кость покрыта надкостницей – тонкой соединительнотканной пластинкой, которая прочно прирастает к кости. Надкостница содержит много сосудов, нервов, рецепторов. Наружный слой надкостницы волокнистый, а внутренний – ростковый: в нем образуются молодые клетки – остеобласты, за счет которых кость растет в толщину. При переломах из них формируется костная мозоль.
Наружный слой кости представлен пластинкой компактного вещества, под которым расположено пористое губчатое вещество, построенное из костных балок с ячейками между ними. Внутри диафизов трубчатых костей имеется костномозговая полость, содержащая желтый ( жировой) костный мозг. Компактное вещество состоит из пластинчатой костной ткани и пронизано продольными (центральными) и поперечными (по отношению к поверхности кости) тонкими питательными канальцами, через которые в кость проходят сосуды и нервы. Стенками центральных каналов служат костные пластинки в виде трубочек, вставленных одна в другую. Центральный канал с системой из 5-20 окружающих его концентрических пластинок называется остеоном. Остеон – структурная единица кости. Пространства между остеонами выполнены вставочными пластинками.
Эпифизы трубчатых костей, губчатые кости, испытывающие нагрузку по многим направлениям, состоят из губчатого вещества и покрыты тонким слоем компактного вещества. Ячейки губчатого вещества в эпифизах трубчатых костей и губчатых костях заполнены красным костным мозгом, выполняющим кроветворные функции.
Костные пластинки губчатого вещества расположены под углом друг к другу, в соответствии с линиями сжатия и растяжения, что обеспечивает равномерное распределение действующих на кость тяги мышц и давления. Такое арочное и трубчатое строение обеспечивает значительную прочность и легкость конструкции кости.
В развитии костей выделяют перепончатую, хрящевую и костную стадии. Отдельные кости могут формироваться из эмбриональной соединительной ткани, минуя хрящевую стадию (кости черепа, часть ключицы). Большинство костей образуются на основе хрящевой модели (с прохождением всех трех стадий).
Форма костей:
· трубчатые кости (длинные и короткие) – имеют тело (диафиз) и два утолщенных конца (эпифизы), на которых имеются суставные поверхности. Участок перехода диафиза в эпифиз называют метафизом. Метафизарные гиалиновые хрящи, за счет которых кость растет в длину, характерны для периода роста организма человека (до 25-28 лет). Трубчатые кости образуют скелет конечностей и функционируют как рычаги.
· губчатые кости – неправильной формы, они расположены в тех частях скелета, где требуется сочетание прочности с подвижностью (кости запястья, предплюсны).
· плоские кости – ограничивают полости тела, защищают и поддерживают внутренние органы, к ним крепятся мышцы (кости свода черепа, грудина, ребра, тазовые кости).
· смешанные кости – состоят из частей, имеющих различное строение и форму. Например, тело позвонка по строению – губчатая кость, а его отростки и дуга – плоская.
· воздухоносные кости – имеют полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом (лобная, клиновидная, решетчатая кости, верхняя челюсть).
Виды соединения костей. Строение и виды суставов.
Раздел анатомии, изучающий соединения костей называется синдесмологией.
Виды соединения костей:
1) синартрозы (непрерывные соединения) – кости соединяются сплошной связующей тканью; прочны, упруги, их подвижность ограничена. В зависимости от вида ткани они делятся на 3 группы:
· синдесмозы – соединение костей плотной волокнистой соединительной тканью (связки, перепонки, швы; вколачивание – соединение зуба с альвеолой с помощью тонкой фиброзной прослойки – периодонт);
· синхондрозы – соединения костей с помощью хрящевой ткани (между телами позвонков, между ребрами и грудиной);
· синостозы – между костями в процессе развития образуется костная ткань (соединение крестцовых позвонков у взрослого).
2) гемиартрозы (полусуставы) – переходная форма соединений. Это фиброзная ткань или волокнистый хрящ с узкой щелевидной полостью в толще (симфизы). Например, симфизы между рукояткой и телом грудины, межпозвоночный (между крестцом и копчиком), лобковый. Такое соединение не имеет суставной капсулы, синовиальной оболочки, но может быть укреплено связками.
3) диартрозы (прерывные соединения, или суставы) – подвижные соединения, отличающиеся большим разнообразием движений. В каждом суставе имеется 3 главных признака:
· суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности, обычно гиалиновый, реже волокнистый (в височно-нижнечелюстном суставе). Суставные поверхности у большинства суставов соответствуют друг другу (конгруэнтны), иногда не соответствуют (не конгруэнтны).
· суставная капсула прикрепляется к сочленяющимся костям вблизи краев суставных поверхностей, образуя герметичную суставную полость. Капсула имеет 2 слоя:
- наружный (фиброзная мембрана), толстая, прочная, состоит из плотной волокнистой соединительной ткани и образует связки, тормозящие движения в суставе.
- внутренний (синовиальная мембрана), тонкая. Прилежит к фиброзной мембране изнутри и имеет выросты – ворсинки, которые увеличивают площадь слоя, богаты кровеносными сосудами и вырабатывают синовиальную жидкость. Эта жидкость увлажняет суставные поверхности, уменьшая трение.
· суставная полость – щелевидное пространство между суставными поверхностями, содержит немного синовиальной жидкости.
Кроме главных элементов в суставах встречаются вспомогательные образования:
а) внекапсулярные связки,
б) внутрикапсулярные связки,
в) суставные диски, суставные мениски,
г) синовиальные складки.
Классификация суставов:
I. по количеству сочленяющихся поверхностей:
· простой (две суставные поверхности). Например, плечевой сустав.
· сложный (три суставные поверхности и более). Например, лучезапястный сустав.
· комплексный (имеет в полости диск или мениски, которые делят полость сустава на два этажа). Например, височно-нижнечелюстной сустав, коленный сустав.
· комбинированный (представлен 2 суставами, действующими согласованно). Например, лучелоктевые суставы, проксимальный и дистальный.
II. по форме суставных поверхностей:
· шаровидные (плечевой сустав);
· эллипсовидные (лучезапястный сустав);
· цилиндрические (лучелоктевой сустав);
· блоковидные (голеностопный сустав);
· мыщелковые (коленный сустав);
· седловидные (грудино-ключичный сустав);
· чашеобразные (тазобедренный сустав);
· плоские (крестцово-подвздошный сустав).
III. по количеству осей, вокруг которых происходят движения:
· одноосные суставы – цилиндрические, блоковидные, винтообразные.
· двухосные – эллипсовидные, седловидные, мыщелковые.
· трехосные – шаровидные, чашеобразные, плоские.
Скелет туловища.
Скелет туловищасостоит из
· позвоночного столба (columna vertebralis),
· грудины (sternum),
· ребер (costae).
Скелет туловища выполняет функцию защиты, опоры и движения.
Позвоночный столб включает 33-34 позвонка, имеет 5 отделов:
· шейный – 7 позвонков,
· грудной – 12 позвонков,
· поясничный – 5 позвонков,
· крестцовый – 5 позвонков,
· копчиковый – 4-5 позвонков.
Каждый позвонок (vertebra) имеет
· тело,
· дугу, замыкающую позвоночное отверстие. От дуги отходят 7 отростков:
2 верхних и 2 нижних суставных,
левый и правый поперечные отростки
и непарный остистый.
На дуге имеются верхние и нижние вырезки. Нижняя вырезка верхнего позвонка и верхняя вырезка нижнего позвонка ограничивают межпозвоночное отверстие. Таких отверстий 31 пара для выхода спинномозговых нервов.
Шейные позвонки (vertebrae cervicales) отличаются от других
· наличием отверстий в поперечных отростках, в которых проходит позвоночная артерия.
· I шейный позвонок – атлант, не имеет тела, а образован передней и задней дугами и двумя боковыми массами, остистый отросток отсутствует.
· II шейный позвонок – осевой, имеет на теле зубовидный отросток и раздвоенный остистый отросток.
· III, IV, V, VI шейные позвонки имеют раздвоенный остистый отросток.
· VII шейный позвонок – выступающий, имеет нераздвоенный длинный остистый отросток.
Грудные позвонки (vertebrae thoracicae) несколько массивнее шейных, на боковых поверхностях тел и поперечных отростках находятся фасетки (суставные реберные ямки), которые служат для образования суставов с ребрами. Большинство грудных позвонков имеют длинный остистый отросток, направленный вниз.
Поясничные позвонки (vertebrae lumbales) отличаются
· массивными телами бобовидной формы,
· расположением суставных отростков сагиттальной плоскости,
· остистые отростки утолщены и направлены кзади почти горизонтально.
Крестцовые позвонки (vertebrae sacrales) у взрослых срастаются в одну кость – крестец (os sacrum), треугольной формы. Различают основание крестца, обращенное вверх, верхушку, направленную вниз. Передняя поверхность вогнутая в полость таза, задняя – выпуклая. На передней тазовой поверхности 4 парных тазовых отверстия, соединенных поперечными линиями – следы сращения тел позвонков. На дорсальной поверхности – 4 пары дорсальных крестцовых отверстий, 5 крестцовых гребней – непарный срединный, промежуточный и латеральный – следы сращения отростков позвонков. На латеральных частях крестца выделяют ушковидные поверхности для сочления с тазовой костью. Внутри крестца проходит крестцовый канал. Основание крестца соединяется с V поясничным позвонком под углом с образованием мыса, который вдается в полость таза.
Копчик (os coccygis) является рудиментом копчиковых позвонков, образующих у взрослого человека одну кость.
Соединения позвонков формируют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. Позвоночный столб имеет разнообразный связочный аппарат. В состав связок входит много эластических волокон, которые способствуют пластичности движений. Тела позвонков соединяются с помощью дисков; суставные отростки – с помощью плоских суставов; тела позвонков и диски, дуги, поперечные отростки и остистый – с помощью связок; атлант и затылочная кость – с помощью атлантно-затылочного сустава; атлант и осевой позвонок – с помошью атлантно-осевого сустава.
У взрослого человека позвоночник имеет 4 физиологических изгиба:
2 направлены выпуклостью вперед – лордозы (шейный и поясничный) и
2 направлены выпуклостью кзади – кифозы (грудной и крестцовый).
Изгибы смягчают удары и сотрясения тела при ходьбе, беге, прыжках (амортизация).
Грудина (sternum) – плоская губчатая продолговатая кость, состоящая из
· тела,
· рукоятки
· и мечевидного отростка.
Рукоятка грудины сочленяется с ключицей грудино-ключичным суставом. По верхнему краю рукоятки находится непарная яремная вырезка и парная ключичная вырезка. На боковых поверхностях грудины – по 7 реберных вырезок, а в губчатом веществе грудины находится красный костный мозг.
Ребра (costae) их 12 пар, представляют собой длинные, плоские, изогнутые губчатые кости. Состоят из костной и хрящевой частей. Реберный хрящ является передним отделом ребра. В костной части ребра различают головку, шейку, бугорок с суставной поверхностью для соединения с поперечным отростком соответствующего позвонка, тело. По нижнему краю на внутренней поверхности находится реберная борозда – место расположения межреберных сосудов и нервов. Семь верхних пар ребер называются истинными ребрами и соединяются с грудиной, 8-9-10 пары соединяются друг с другом хрящами и называются ложными, 11-12 пары – колеблющиеся, передние концы их лежат свободно в мягких тканях.
За счет соединения ребер с позвоночником сзади и грудиной спереди образуется грудная клетка (thorax). В ней расположены жизненно важные органы (сердце, легкие, трахея, пищевод, крупные сосуды и нервы). Грудная клетка имеет 2 апертуры (отверстия): верхнюю, обращенную к голове, и нижнюю – к диафрагме. Форма грудной клетки – усеченный конус. Форма зависит от пола (у женщин округлее и короче), конституции, возраста, профессии, заболеваний легких. В грудной клетке различают следующие соединения:
· 1 пара ребер соединяется с грудиной синхондрозом,
· 2-3-4-5-6-7 пары ребер образуют с грудиной реберно-грудинные суставы,
· 8-9-10 пары ребер образуют реберные дуги,
· каждое ребро соединяется с грудным позвонком комбинированным суставом:
головка ребра присоединяется к фасетке на теле позвонка, образуя сустав головки ребра;
бугорок – к фасетке на поперечном отростке, образуя реберно-поперечный сустав.
