Мы открываем новую главу анатомии, посвященную опорно-двигательному аппарату. Именно он обеспечивает опору для организма, поддерживает части тела в необходимом положении, служит защитой внутренним органам и обеспечивает локомоторную функцию — движение.
Кости — основа опорно-двигательного аппарата, который мы начинаем изучать. Остеология (от греч. osteon — кость) — раздел анатомии, посвященный изучению костной ткани, отдельных костей и скелета в целом.
Помимо того, что вы узнали о строении костей в разделе «соединительные ткани», существует еще ряд важнейших моментов, на которые я обращу внимание в данной статье.
Скелет и суставы — пассивная часть опорно-двигательного аппарата, мышцы — активная часть. Сокращаясь, мышцы меняют положения костей — возникают различные движения.
Строение кости
Кость состоит из органических и неорганических веществ. Органические вещества представлены оссеином (от лат. os — кость), неорганические вещества — фосфатом кальция. Эластичность костей обусловлена оссеином, а твердость — солями кальция. В норме это соотношение представляет баланс.
У детей кости более эластичны и упруги, чем у взрослых: в них преобладают органические вещества. В костях пожилых людей снижается содержание как органического компонента, так и неорганического — солей кальция, поэтому кости пожилых хрупкие и подвержены переломам.
Компактное вещество кости формируют костные пластины, плотно прилегающие друг к другу и образующие остеоны (структурные единицы компактного вещества костной ткани). Компактное вещество придает кости прочность.
Губчатое вещество также содержит костные пластинки, однако они не образуют остеоны, в связи с чем губчатое вещество менее прочное, чем компактное вещество. В губчатом веществе между костными перекладинами (костными балками) расположен красный костный мозг.
В красном костном мозге проходят начальные стадии развития форменные элементы крови: здесь появляются эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.
Желтый костный мозг (жировая ткань) выполняет питательную функцию: здесь накапливаются питательные вещества — жиры (липиды). В случае большой кровопотери желтый костный мозг способен замещаться клетками красного костного мозга.
Локализуется желтый костный мозг в костномозговых полостях (костномозговом канале) трубчатых костей (в диафизах).
Итак, подведем итоги. Губчатое вещество — место расположения красного костного мозга — центрального органа кроветворения. В полостях трубчатых костей располагается желтый костный мозг, выполняющий питательную функцию и способный замещаться клетками красного костного мозга при больших кровопотерях.
Структурная единица компактного вещества кости — остеон, или Гаверсова система. В канале остеона (Гаверсовом канале) проходят кровеносные сосуды, нервы. Располагаются остеоны по направлению действия силы, что определяет механическую прочность кости.
Основные клетки костной ткани, изученные нами в разделе «соединительные ткани»: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Остеоциты имеют отростчатую форму и располагаются вокруг Гаверсова канала.
Классификация костей
Кости подразделяются на:
- Трубчатые
- Губчатые
- Смешанные
- Плоские (широкие)
Кости цилиндрической формы, чаще всего их длина больше ширины. В полости трубчатых костей находится желтый костный мозг.К длинным трубчатым относятся бедренная, малоберцовая и большеберцовая кости, плечевая, лучевая и локтевая кости. К коротким — плюсневые и пястные кости, фаланги пальцев. При движении трубчатые кости выполняют функции подобно рычагам, которые приводят в движение мышцы.
Ширина губчатых костей приблизительно равна длине. Губчатые кости покрыты снаружи слоем компактного вещества, состоят из губчатого вещества, в котором находится красный костный мозг.Губчатые кости: грудина (плоская губчатая кость), ребра (плоские губчатые кости), кости запястья и предплюсны. Ключица — губчатая кость по строению, однако по форме — трубчатая кость.
Для этих костей характерна сложная форма, в ходе развития они обычно образуются из нескольких частей. К ним относят позвонки (позвонок — смешанная губчатая кость), крестец, подъязычную кость. По происхождению к смешанным костям также относится ключица.
Площадь плоских костей значительно преобладает над шириной. Плоские кости сходны по строению с губчатыми костями.Плоскими костями являются: теменная, лобная, височная и затылочная (кости свода черепа), лопатка, грудина, ребра, тазовая кость.
Строение трубчатой кости
На примере трубчатой кости мы с вами разберем части, на которые подразделяется кость. Поверхность кости покрыта надкостницей — тканью, которая окружает кость, прочно срастается с ней. В толще надкостницы лежат кровеносные сосуды и нервы, дающие ветви внутрь.
Запомните, что рост кости в толщину происходит именно благодаря надкостнице: ее внутренний слой клеток делится, при этом толщина кости увеличивается. Таким образом, надкостница выполняет ряд важных функций:
- Защитную — наружный слой плотный, защищает кость от повреждений
- Питательную (трофическую; греч. trophe — пища, питание) — в толще надкостницы к кости проходят сосуды
- Нерворегуляторную — в толще надкостницы проходят нервы
- Костеобразовательную — рост кости в толщину
Перейдем непосредственно к строению кости. Диафиз (греч. diaphýomai — расти между) — тело кости, обычно диафиз цилиндрический или трехгранный. Эпифиз (от греч. epíphysis — нарост, шишка) — утолщенный конец длинной трубчатой кости. Участок кости между эпифизом и диафизом — метафиз (греч. meta — вслед, после, через).
В диафизах преобладает компактное вещество кости, в эпифизах — губчатое. Эти термины легко объяснить и запомнить с помощью рисунка, так что сделайте схему, и вы быстро их выучите 🙂
Обратите свое особое внимание на то, что рост кости в длину осуществляется за счет эпифизарной пластинки. Именно за счет этой пластинки, располагающейся между метафизом и эпифизом, происходит рост кости в длину. Эпифизарная пластинка хорошо кровоснабжается.
Соединения костей
Кости могут быть соединены друг с другом неподвижно: кости таза (подвздошная, лобковая, седалищная), кости черепа (кроме нижней челюсти), позвонки крестцового отдела, копчик.
К полуподвижным можно отнести: соединения шейных, грудных и поясничных позвонков, соединения ребер с грудиной. Межпозвоночные диски выполняют амортизационную функцию (фр.
amortir – ослаблять, смягчать) — равномерно распределяют нагрузку на позвонки, обеспечивают гибкость и подвижность позвоночника.
Обратите особое внимание, что между собой лобковые кости соединены полуподвижно: они образуют лобковый симфиз.
Сустав (синовиальное соединение — греч. sýn — вместе + лат. ovum — яйцо) — подвижное соединение костей скелета. Наука о суставах — артрология (греч. arthron — сустав + logos — учение). Связки — плотные образования из соединительной ткани — укрепляют сустав изнутри и снаружи (связки бывают внутрисуставными и внесуставными).
Поверхности костей в суставе (называемые — суставные поверхности) покрыты гиалиновым хрящом, который снижает трение между костями, выполняет амортизирующую функцию — равномерно распределяет давление.
Суставная сумка (капсула) крепится к суставным поверхностям или в их близи, окружает суставную полость (щелевидное пространство). Суставная сумка изнутри покрыта синовиальной оболочкой, которая секретирует синовиальную жидкость. Синовиальная жидкость заполняет полость сустава, питает сустав, увлажняет его, устраняет трение суставных поверхностей.
Подвижно в скелете человека соединены: нижняя челюсть + височная кость, ключица + лопатка (сустав малоподвижен), бедренная кость + тазовая кость (тазобедренный сустав), плечевая кость + локтевая + лучевая (локтевой сустав), бедренная + большеберцовая + надколенник (коленный сустав), голень и стопа (голеностопный сустав = большеберцовая + малоберцовая + таранная кости), фаланги пальцев.
В норме кости могут смещаться относительно друг друга в суставе, однако при травме, слишком резком и сильном движении это смещение может быть слишком сильным: в результате нарушается соприкосновение суставных поверхностей. В таком случае говорят о возникновении вывиха.
Вывих — смещение суставных концов костей, как с нарушением целостности суставной капсулы, так и без нарушения.
Техника оказания медицинской помощи при вывихах:
- Иммобилизация (лат. immobilis — неподвижный) поврежденной конечности с помощью косынок, шин (поддерживающие крепления), путем прибинтовывания конечности к здоровой части тела
- Холод на область поражения, дать обезболивающее (убедившись в отсутствии аллергии)
- Доставить пострадавшего к врачу или вызвать скорую помощь
Перед вправлением вывиха следует делать рентгенологическое исследование, чтобы убедиться в отсутствии переломов костей, которые иногда сопутствуют вывиху.
Переломы костей
Перелом кости — частичное или полное нарушение целостности кости, возникающее в результате нагрузки превышающей прочность травмированного участка.
Переломы подразделяются на:
- Открытые — над переломом локализуется рана, проникающая или непроникающая до костных отломков
- Закрытые — перелом без повреждения кожных покровов над ним
Техника оказания медицинской помощи при переломах:
- Вызвать скорую медицинскую помощь
- При наличии кровотечения — его немедленно нужно остановить, наложив жгут
- В случае повреждения кожных покровов — наложить асептическую повязку, используя бинт или чистую ткань
- Дать пострадавшему обезболивающее, убедившись в отсутствии у него аллергии
- Иммобилизовать (обездвижить) поврежденную конечность специальными шинами, зафиксировать суставы выше и ниже места перелома. Для иммобилизации можно использовать подручные средства (палки, доски, прутья и т.п.)
Прогнозирование роста по рентгену кисти и позвонков
Развитие зубо-челюстной системы соотносится с возрастом пациента. Скелетный возраст определяется по степени оссификции (окостенения) костных структур. В процессе созревания каждая кость претерпевает изменения, которые определяются рентгенологически. Последовательность изменения постоянна у всех людей.
Оценить степень роста нижней челюсти можно по состоянию шейного отдела позвоночника. Оценка производится визуально и состоит из двух параметров: форма позвонка и наличие вогнутости на его нижней границе. Научно доказана связь между увеличением длины нижней челюсти (тела и ветви) и стадией развития шейных позвонков.
В процессе роста позвонка его форма изменяется, это и позволяет оценить степень зрелости. Важным моментом в анализе является определение степени вогнутости его нижней поверхности.
В самом начале молодые незрелые позвонки имеют прямоугольную форму. Нижняя поверхность позвонка ровная или немного вогнутая. (Рис.1) Пик роста ожидается не ранее чем через год после этой стадии.
По мере созревания позвонки приобретают все большую вогнутость нижней поверхности, оставаясь прямоугольной горизонтальной формы.( Рис.2) Наиболее активный период роста уже произошел за год или два до этой стадии.
При окончательном созревании позвонок приобретает вогнутость нижней поверхности, форма его становится прямоугольной вертикальной или квадратной. (Рис.3) Это свидетельствует о том, что пик роста произошел не позже, чем два года назад перед этой стадией.
Применение этого метода актуально при прогнозировании роста нижней челюсти, например, при лечении функциональными аппаратами.
Еще одним методом оценки степени роста является рентгенограмм кисти. Для анализа скелетной зрелости приблизительно до 9 года жизни используется степень минерализации костей запястья, развитие пястной кости и фаланг.
Оценка заключается в определении соотношений величин эпифиза (расширенный конец трубчатой кости) (Рис.4) к диафизу (центрального отдела трубчатой кости). (Рис.5)
Равная ширина диафиза и эпифиза обозначается как «=» (Рис.6) , охватывание диафиза эпифизом в виде колпачка – «cap»(Рис.7) , при полном окостенении – «unit(u)» или также «closed (с)». (Рис.8)
У новорожденных признаки костей запястья появляются с 3-его месяца жизни.
Рентгенограмма кисти ребенка характеризуется стадиями «=» и «cap». (Рис.9)
Рентгенограмма кисти взрослого характеризуется стадией «closed». (Рис.10)
Строение и состав кости — урок. Биология, Человек (8 класс)
Кость — основная структурная единица скелета.
В образовании кости основная роль принадлежит соединительной костной ткани.
Костная ткань включает:
- клетки — остеоциты;
- и межклеточное вещество.
Межклеточное вещество очень плотное, что придаёт костной ткани механическую прочность.
Остеоциты окружены мельчайшими «канальцами» с межклеточной жидкостью, через которую происходит питание и дыхание костных клеток. В костных каналах проходят нервы и кровеносные сосуды. 
Рис. (1). Строение костной ткани
- Твёрдость костям придаёт наличие в их составе неорганических веществ: минеральных солей фосфора, кальция, магния.
- Гибкость и упругость придают органические вещества.
- Прочность кости обеспечивается сочетанием твёрдости и упругости.
- Большей гибкостью обладают кости растущего организма, большей прочностью — кости взрослого (но не старого) человека.
- Состав кости и свойства веществ, входящих в её состав, можно экспериментально доказать.
- Сжиганием:
при длительном прокаливании кости органические соединения сгорают. Кость становится хрупкой, рассыпается при прикосновении на множество мелких частиц. Остатки состоят из неорганических соединений. Значит, в отсутствие органических веществ кость теряет гибкость и упругость.Погружением в раствор соляной кислоты на несколько дней:
неорганические соли растворяются в соляной кислоте и вымываются из кости. Кость становится гибкой, её можно завязать в узел. Значит, при отсутствии неорганических солей кость теряет твёрдость.
Рис. (2). Декальцинированная кость
Каждая кость — сложный орган.
По форме кости разделяют на:
- трубчатые;
- губчатые;
- плоские;
- смешанные.
Рассмотрим строение трубчатых костей на примере бедренной кости.Во внешнем строении длинной трубчатой кости можно выделить тело кости (диафиз) и две концевые суставные головки (эпифизы).
Эпифизы трубчатой кости покрыты хрящом.
Между телом и головками расположен эпифизарный хрящ, обеспечивающий рост кости в длину.
Внутри кости находится полость (канал) с жёлтым костным мозгом (жировой тканью), что и дало название таким костям — трубчатые. 
Рис. 3. Строение трубчатой кости
Эпифизы бедренной кости представлены губчатым веществом.
Тело кости (диафиз) внутри образовано губчатым веществом, снаружи — толстой пластинкой компактного вещества и покрыто оболочкой — надкостницей.
В надкостнице расположены кровеносные сосуды и нервные окончания, благодаря чему она обеспечивает рост кости в толщину, питание, срастание костей после переломов. На суставных головках (эпифизах) надкостница отсутствует.
Источники:
Рис. 1. Строение костной ткани
Рис. 2. Декальцинированная кость © ЯКласс
Рис. 3. Строение трубчатой кости © ЯКласс
Функции хрящевой ткани: особенности строения соединительной костной ткани и какую она выполняет функцию в организме
Функции Профилактика
Функции хрящевой соединительной ткани и костной ткани многогранны и имеют важное значение для всего организма. Кости и хрящи формируют осевой скелет, обеспечивая опору и защиту внутренним органам.
Благодаря суставам, человек может выполнять движения и перемещаться. Различные заболевания опорно-двигательного аппарата способны резко ухудшать качество жизни пациента и приводить к инвалидизации.
В организме взрослого человека хрящевая ткань входит в состав многих анатомических структур. Она бывает нескольких разновидностей:
- Эластическая (формирует ушные раковины и наружный слуховой проход, хрящи гортани и надгортанник);
- Гиалиновая (располагается в зонах роста трубчатых костей, в скелете эмбриона, на суставных поверхностях, в стенках дыхательной системы);
- Волокнистая (локализуется в межпозвоночных дисках, лонном симфизе и местах прикрепления связок и сухожилий к костным структурам). [1, 2].
Большинство хрящей состоит из надхрящницы и собственно хрящевой пластинки. [1]. Последняя содержит в себе клетки и межклеточное вещество, сформированное аморфным матриксом, коллагеновыми и эластиновыми волокнами. Клеточный состав представлен хондроцитами трёх типов: хондрокластами, хондробластами и прехондробластами.
Различают следующие функции хрящевой ткани человека:
- механическая (защитная);
- опорно-двигательная и амортизационная;
- костнообразующая;
- формообразующая;
- обменная (метаболизм воды и минералов). [1].
Каждая функция хрящевой ткани в организме является очень важной, так как от нормальной «работы» хрящей зависит здоровье всего опорно-двигательного аппарата.
Костная ткань бывает двух видов: пластинчатая и грубоволокнистая. Она является основным структурным компонентом костей. Последние, в свою очередь, подразделяются на трубчатые, губчатые и плоские. Каждая кость состоит из нескольких основных частей:
- надкостница;
- кость;
- эндоост;
- костномозговой канал в середине трубчатых костей;
- суставные хрящи на окончаниях трубчатых костей.
Клеточный состав костной ткани представлен остеоцитами, остеокластами и остеобластами.
Они располагаются в межклеточном матриксе, на 70% состоящем из неорганических соединений (преимущественно кристаллов фосфатов кальция — гидроксиапатита) и на 30% — из органических веществ (коллагеновых волокон, межклеточного матрикса).
Костная ткань выполняет в организме 2 основных функции — скелетная (опорная) и защитная (грудная клетка, череп), а также участвует в процессах кроветворения.
Под влиянием возрастных изменений, системных заболеваний и неблагоприятных факторов, кости способны разрушаться, что может приводить к необратимым последствиям для организма.
Костная и хрящевая ткани выполняют важную функцию в организме. Вместе с мышцами и связками они формируют опорно-двигательный аппарат, который испытывает огромную нагрузку в течение всей жизни человека. Чтобы предупредить заболевания опорно-двигательного аппарата, врачи рекомендуют проводить ежедневную профилактику и придерживаться принципов здорового образа жизни.
Человек должен давать организму адекватную физическую нагрузку, правильно питаться, отказаться от вредных привычек и исключить факторы, негативно влияющие на состояние костно-хрящевой системы (подъём тяжестей, перепады температур, недостаток витаминов и минералов и т.д.). Основой профилактики является лечебная физическая культура (ЛФК).
Существуют специальные комплексы упражнений, направленные на укрепление костной, хрящевой и мышечной ткани, разработку суставов и увеличение их мобильности, лечение определённых патологий (остеохондроз, артроз, плоскостопие и другие).
Любой гимнастический комплекс содержит в себе разминку (7-10 минут) и основную часть. Тренировки проводятся 2-3 раза в неделю во второй половине дня. В одно занятие обычно включается 5-10 упражнений, которые повторяются по кругу. Каждый подход состоит из 20-30 повторений.
Отдых между упражнениями составляет не более 2 минут. [2].
При наличии конкретного заболевания гимнастический комплекс подбирается индивидуально врачом ЛФК. Также назначаются медикаментозные средства, направленные на уменьшение симптомов болезни и восстановление хрящевой ткани.
Одним из таких препаратов является Терафлекс. Он стимулирует регенерацию хрящевых структур, замедляет процессы разрушения хрящевой ткани. После приёма Терафлекса в течение 3-6 мес снижается интенсивность боли в суставах, улучшается функция сустава[3].
(раздел фармакологическое действие)
Разрежение костной ткани (остеопороз) -это очень опасно
Следует отметить, что процесс ослабления костной ткани по мере старения организма характерен как для мужчин, так и для женщин, однако у последних этот процесс более выражен. Отчасти это связано с тем, что у женщин продолжительность жизни дольше, в результате чего у них дольше происходит процесс вымывания костной ткани.
После 35 лет, особенно после наступления климакса, процесс резорбции костной ткани становится постепенно более выражен, чем процесс образования новой ткани.
В течение нескольких лет этот процесс приводит постепенно к такому состоянию, как остеопения. Если процесс вымывания костной ткани продолжается далее, возникает остеопороз.
Выраженность остеопороза может быть разной и связана с риском переломов.
Остеопороз может приводить к снижению высоты позвонков и небольшим переломам костей запястья. Кроме того, повышается вероятность переломов бедра. Это очень серьезные переломы, которые влияют на качество жизни.
У женщин старшего возраста при этом отмечается повышенный риск развития осложнений, что связано с длительным постельным режимом после перелома бедра. Из этих женщин менее 20% возвращается к прежней активности.
У женщин старше 75 лет риск смертности при переломе бедренной кости осложнений, таких как тромбоз сосудов, составляет до 30%.
Это связано с тем, что при длительном постельном режиме и низкой физической активности скорость кровотока в венах нижних конечностей замедляется, при этом повышается риск образования тромбов, которые при отрыве от стенки могут закупорить просвет легочной артерии.
Проявления остеопороза
Наиболее типичный симптом остеопороза — тупая боль в области позвоночника, особенно при чередовании движения и покоя. Некоторые пациентки отмечают боль «во всех костях», чувствительность к сотрясению тела. Зачастую такие пациентки длительно и без особого эффекта лечатся от радикулита. Эти симптомы связаны с разрушением костной ткани.
Когда количество участков разрушенной костной ткани увеличивается, кость, потеряв первоначальную структуру, становится хрупкой. На этом этапе возможны переломы даже при незначительной нагрузке. Остеопороз может проявиться внезапно на фоне полного здоровья, например, ощущением острой боли в спине при подъеме тяжелой сумки или на руки внука.
Методы укрепления костной ткани
Наиболее эффективно для этого сочетание изменения образа жизни и применение медикаментозной терапии.
Изменение образа жизни касается тех его сторон, которые пагубно отражаются на состоянии костной ткани и организме в целом: отказ от курения, физические упражнения, направленные на снижение чрезмерного веса.
Питание, которое должно быть с богатым содержанием кальция и фосфора (все молочные продукты, зеленые овощи (петрушка, листовой салат, лук), бобовые, орехи, рыба, цитрусовые.), витамина D и белка. Кальций относится к трудноусвояемым элементам.
Всасывание кальция зависит не только от содержания его в продуктах, но и от его соотношения с другими компонентами пищи, в первую очередь, с фосфором, магнием и белками. Ухудшается всасывание кальция и при диете с низким содержанием жиров (молочные жиры, яичный желток, печень рыб), т. е.
тех продуктов, где содержится витамин Д.
Главной опасностью остеопороза являются переломы, возникающие, как правило, при падении. Во многих случаях падения можно предотвратить, заранее прогнозируя ситуацию. Если поднимать тяжести с напряженной прямой спиной и приподнятым подбородком, то это снимет нежелательную нагрузку с позвоночника.
Позвонки выровнены по одной линии, нагрузки на поверхности тел позвонков и межпозвонковых дисков распределяются равномерно, что крайне важно для безопасности спины. При поднятии предмета из такого положения одновременно с мышцами спины активно участвуют ягодицы и мышцы ног.
Если поднимать тяжести с согнутой спиной и опущенной головой, то это приводит к неравномерному распределению давления на межпозвонковые диски и мышцы спины. Диски одновременно сжимаются с одной стороны и растягиваются с другой, при этом основная нагрузка приходится на поясничный отдел.
Необходимо создать дома безопасную обстановку с достаточным освещением, без скользких полов и ковриков. Если вы пользуетесь лестницей, проверяйте, не сломаны ли перила или ступеньки. Обувь должна быть удобной. Осторожно ведите себя на улице, избегая мокрого или покрытого льдом тротуара.
Отдаленные проявления климакса
Многие женщины испытывают больший страх перед раком молочной железы, чем страх перед заболеваниями сердца или остеопорозом. Однако статистика показывает, что зачастую здесь просто спутаны приоритеты:
- лишь одна из семи или девяти женщин заболевает раком молочной железы, а заболеваниями сердца заболевает каждая вторая или третья.
- 30% всех женщин умирает от сердечной патологии (в возрасте 75-80 лет), 3% — от осложнений остеопороза и 3% — от рака молочной железы.
- Сердечная патология является ведущей причиной смертности женщин старше 65 лет, но треть всех смертных случаев от сердечно-сосудистой патологии приходится на женщин моложе 65 лет.
Скелетные ткани
Костная ткань бывает ретикулофиброзной и пластинчатой.
Ретикулофиброзная (грубоволокнистая) костная ткань
Ретикулофиброзная костная ткань (textus osseus reticulofibrosus) встречается главным образом у зародышей. У взрослых ее можно обнаружить на месте заросших черепных швов, в местах прикрепления сухожилий к костям. Беспорядочно расположенные коллагеновые волокна образуют в ней толстые пучки, отчетливо заметные микроскопически даже при небольших увеличениях.
В основном веществе ретикулофиброзной костной ткани находятся удлиненно-овальной формы костные лакуны с длинными анастомозирующими канальцами, в которых лежат остеоциты с их отростками. С поверхности грубоволокнистая кость покрыта надкостницей.
Пластинчатая костная ткань
Пластинчатая костная ткань (textus osseus lamellaris) — наиболее распространенная разновидность костной ткани во взрослом организме. Она состоит из костных пластинок (lamellae ossea). Толщина и длина последних колеблется от нескольких десятков до сотен микрометров. Они не монолитны, а содержат фибриллы, ориентированные в различных плоскостях.
В центральной части пластин фибриллы имеют преимущественно продольное направление, по периферии — прибавляется тангенциальное и поперечное направления. Пластинки могут расслаиваться, а фибриллы одной пластинки могут продолжаться в соседние, создавая единую волокнистую основу кости.
Кроме того, костные пластинки пронизаны отдельными фибриллами и волокнами, ориентированными перпендикулярно костным пластинкам, вплетающимися в промежуточные слои между ними, благодаря чему достигается большая прочность пластинчатой костной ткани.
Из этой ткани построены и компактное, и губчатое вещества в большинстве плоских и трубчатых костей скелета.
Гистологическое строение трубчатой кости как органа
Трубчатая кость как орган в основном построена из пластинчатой костной ткани, кроме бугорков. Снаружи кость покрыта надкостницей, за исключением суставных поверхностей эпифизов, покрытых гиалиновым хрящем.
Надкостница, или периост (periosteum). В надкостнице различают два слоя: наружный (волокнистый) и внутренний (клеточный). Наружный слой образован в основном волокнистой соединительной тканью. Внутренний слой содержит остеогенные камбиальные клетки, преостеобласты и остеобласты различной степени дифференцировки.
Камбиальные клетки веретеновидной формы имеют небольшой объем цитоплазмы и умеренно развитый синтетический аппарат. Преостеобласты — энергично пролиферирующие клетки овальной формы, способные синтезировать мукополисахариды. Остеобласты характеризуются сильно развитым белоксинтезирующим (коллаген) аппаратом.
Через надкостницу проходят питающие кость сосуды и нервы.
Надкостница связывает кость с окружающими тканями и принимает участие в ее трофике, развитии, росте и регенерации.
Строение диафиза
Компактное вещество, образующее диафиз кости, состоит из костных пластинок, [толщина которых колеблется от 4 до 12— 15 мкм]. Костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные образования – остеоны, или гаверсовы системы. В диафизе различают три слоя:
- наружный слой общих пластинок,
- средний, остеонный слой, и
- внутренний слой общих пластинок.
Наружные общие (генеральные) пластинки не образуют полных колец вокруг диафиза кости, перекрываются на поверхности следующими слоями пластинок.
Внутренние общие пластинки хорошо развиты только там, где компактное вещество кости непосредственно граничит с костномозговой полостью.
В тех же местах, где компактное вещество переходит в губчатое, его внутренние общие пластинки продолжаются в пластинки перекладин губчатого вещества.
В наружных общих пластинках залегают прободающие (фолькмановы) каналы, по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды. Со стороны надкостницы в кость под разными углами проникают коллагеновые волокна.
Эти волокна получили название прободающих (шарпеевых) волокон.
Чаще всего они разветвляются только в наружном слое общих пластинок, но могут проникать и в средний остеонный слой, однако они никогда не входят в пластинки остеонов.
В среднем слое костные пластинки располагаются в остеонах. В костных пластинках располагаются коллагеновые фибриллы, впаянные в обызвествленный матрикс. Фибриллы имеют разное направление, но преимущественно они ориентированы параллельно длинной оси остеона.
Остеоны (гаверсовы системы) являются структурными единицами компактного вещества трубчатой кости. Они представляют собой цилиндры, состоящие из костных пластинок, как бы вставленных друг в друга.
В костных пластинках и между ними располагаются тела костных клеток и их отростки, замурованные в костном межклеточном веществе. Каждый остеон отграничен от соседних остеонов так называемой спайной линией, образованной основным веществом, цементирующим их.
В центральном канале остеона проходят кровеносные сосуды с сопровождающей их соединительной тканью и остеогенными клетками.
В диафизе длинной кости остеоны расположены преимущественно параллельно длинной оси. Каналы остеонов анастомозируют друг с другом. , в местах анастомозов прилежащие к ним пластинки изменяют свое направление. Такие каналы называют прободающими, или питательными. Сосуды, расположенные в каналах остеонов, сообщаются друг с другом и с сосудами костного мозга и надкостницы.
Большую часть диафиза составляет компактное вещество трубчатых костей. На внутренней поверхности диафиза, граничащей с костномозговой полостью, пластинчатая костная ткань образует костные перекладины губчатого вещества кости. Полость диафиза трубчатых костей заполнена костным мозгом.
Эндост (endosteum) — оболочка, покрывающая кость со стороны костномозговой полости.
В эндосте сформированной поверхности кости различают осмиофильную линию на наружном крае минерализованного вещества кости; остеоидный слой, состоящий из аморфного вещества, коллагеновых фибрилл и остеобластов, кровеносных капилляров и нервных окончаний, слоя чешуевидных клеток, нечетко отделяющих эндост от элементов костного мозга. Толщина эндоста превышает 1—2 мкм, но меньше, чем у периоста.
В областях активного формирования кости толщина эндоста возрастает в 10—20 раз за счет остеоидного слоя вследствие повышения синтетической активности остеобластов и их предшественников.
При ремоделировании кости в составе эндоста обнаруживаются остеокласты.
В эндосте стареющей кости уменьшается популяция остеобластов и клеток-предшественников, но возрастает активность остеокластов, что ведет к истончению компактного слоя и перестройке губчатого вещества кости.
Между эндостом и периостом существует определенная микроциркуляция жидкости и минеральных веществ благодаря лакунарно-канальциевой системе костной ткани.
Васкуляризация костной ткани. Кровеносные сосуды образуют во внутреннем слое надкостницы густую сеть.
Отсюда берут начало тонкие артериальные веточки, которые, помимо кровоснабжения остеонов, проникают в костный мозг через питательные отверстия и принимают участие в образовании питающей его сети капилляров. Лимфатические сосуды располагаются главным образом в наружном слое надкостницы.
Иннервация костной ткани. В надкостнице миелиновые и безмиелиновые нервные волокна образуют сплетение.
Часть волокон сопровождает кровеносные сосуды и проникает с ними через питательные отверстия в одноименные каналы, а затем в каналы остеонов и далее достигает костного мозга.
Другая часть волокон заканчивается в надкостнице свободными нервными разветвлениями, а также участвует в образовании инкапсулированных телец.
Рост трубчатых костей
Рост костей — процесс очень длительный. Он начинается у человека с ранних эмбриональных стадий и кончается в среднем к 20-летнему возрасту. В течение всего периода роста кость увеличивается как в длину, так и в ширину.
Рост трубчатой кости в длину обеспечивается наличием метаэпифизарной хрящевой пластинки, в которой проявляются два противоположных гистогенетических процесса.
Один — это разрушение эпифизарной пластинки с образованием костной ткани, а другой процесс — непрестанное пополнение хрящевой ткани путем новообразования клеток.
Однако со временем процессы разрушения хрящевой ткани начинают преобладать над процессами новообразования, вследствие чего хрящевая пластинка истончается и исчезает.
В метаэпифизарном хряще различают три зоны:
- пограничную зону (интактного хряща),
- зону столбчатых (активно делящихся) клеток и
- зону пузырчатых (дистрофически измененных) клеток.
Пограничная зона, расположенная вблизи эпифиза, состоит из округлых и овальных клеток и единичных изогенных групп, которые обеспечивают связь хрящевой пластинки с костью эпифиза. В полостях между костью и хрящом находятся кровеносные капилляры, обеспечивающие питанием клетки глубжележащих зон хрящевой пластинки.
Зона столбчатых клеток содержит активно размножающиеся клетки, которые формируют колонки, расположенные по оси кости, и обеспечивают ее рост и длину. Проксимальные концы колонок состоят из созревающих, дифференцирующихся хрящевых клеток. Они богаты гликогеном и щелочной фосфатазой.
Обе эти зоны наиболее реактивны при действии гормонов и других факторов, оказывающих влияние на процессы окостенения и роста костей. Зона пузырчатых клеток характеризуется гидратацией и разрушением хондроцитов с последующим эндохондральным окостенением. Дистальный отдел этой зоны граничит с диафизом, откуда в нее проникают остеогенные клетки и кровеносные капилляры.
Продольно ориентированные колонки энхондральной кости являются по существу костными трубочками, на месте которых формируются остеоны.
Впоследствии центры окостенения в диафизе и эпифизе сливаются и рост кости в длину заканчивается.
Рост трубчатой кости в ширину осуществляется за счет периоста. Со стороны периоста очень рано начинает образовываться концентрическими слоями тонковолокнистая кость. Этот аппозиционный рост продолжается до окончания формирования кости. Количество остеонов непосредственно после рождения невелико, но уже к 25 годам в длинных костях конечностей количество их значительно увеличивается.
Некоторые термины из практической медицины:
- остеодистрофия — дистрофия костной ткани, обусловленная нарушением процессов внутритканевого обмена веществ; характеризуется перестройкой костной структуры с замещением костных элементов остеоидной и фиброзной тканью, иногда — усилением остеогенеза;
- мелореостоз (син.: Лери болезнь, osteosis eburnisans, osteopathia hyperostotica, ризомономелореостоз) — врожденная болезнь, характеризующаяся резким склерозом, гиперостозом и деформацией одной или нескольких длинных трубчатых костей (бедренной, большеберцовой, плечевой);