Губчатые кости являются хранилищем. Общая остеология

В состав скелета человека входит более 200 костей, из которых 36 - 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5 - 1/7 веса тела. Каждая из входящих в состав скелета костей представляет собой орган, построенный из костной, хрящевой, соединительной ткани и снабженный кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. Кости имеют определенную, присущую им форму, величину, строение и находятся в скелете в связи с другими костями.

Классификация костей . По форме, функции и развитию кости делятся на три группы: 1) трубчатые (длинные и короткие); 2) губчатые (длинные, короткие, плоские и сесамовидные); 3) смешанные (кости основания черепа).

Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества. Они входят в состав скелета конечностей, играя роль рычагов в отделах тела, где преобладают движения с большим размахом. Трубчатые кости делятся на длинные - плечевая кость, кости предплечья, бедренная кость, кости голени и короткие - кости пясти, плюсна, фаланги. Трубчатые кости характеризуются наличием средней части - диафиза, diaphysis, содержащего полость, и двух расширенных концов - эпифизов, epiphysis. Один из эпифизов располагается ближе к туловищу - проксимальный, другой находится дальше от него - дисталъный. Участок трубчатой кости, расположенный между диафизом и эпифизом, носит название метафиза, metaphysis. Отростки кости, служащие для прикрепления мышц, называются апофизами, apophysis. Трубчатые кости имеют эндохондральные очаги окостенения в диафизе и в обоих эпифизах (в длинных трубчатых костях) или в одном из эпифизов (в коротких трубчатых костях).

Губчатые кости построены в основном из губчатого вещества и тонкого слоя компактного, расположенного по периферии. Среди губчатых костей различают длинные (ребра, грудина), короткие (позвонки, кости запястья, предплюсна) и плоские (кости черепа, кости поясов). Губчатые кости находятся в тех отделах скелета, где необходимо обеспечить достаточную прочность и опору и при небольшом размахе движений. К губчатым костям относятся и сесамовидные кости (коленная чашка, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев кисти и стопы). Они развиваются эндохондрально в толще сухожилий мышц, расположены около суставов, но с костями скелета непосредственно не связаны.

К смешанным костям относятся кости основания черепа, которые сливаются из нескольких частей, имеющих разную функцию, строение и развитие.

Рельеф костей характеризуется наличием шероховатостей, борозд, отверстий, бугорков, отростков, ямочек, каналов. Шероховатости и отростки являются результатом прикрепления к костям мышц и связок. Чем сильнее развита мускулатура, тем лучше выражены отростки и шероховатости. В случае прикрепления мышц посредством сухожилия на костях образуются бугры и бугорки, а в случае прикрепления мышечными пучками остается след в виде ямок или плоских поверхностей. Каналы и борозды являются отпечатком от сухожилий, сосудов, нервов. Отверстия, находящиеся на поверхности кости, являются местом выхода сосудов, питающих кость.

Форма костей зависит от биомеханических условий: тяги мышц, нагрузки сил тяжести, движения и т. д. Существуют индивидуальные различия в форме костей.

Кости скелета подразделяются на кости черепа, кости туловища, кости нижней и верхней конечностей. Скелет как верхней, так и нижней конечности состоит из костей пояса и костей свободного отдела конечности.

Химический состав костей . В состав свежей кости взрослого человека входят вода, органические и неорганические вещества: воды 50%, жира 15,75%, прочих органических веществ 12,4%, неорганических веществ 21,85%.

Органическое вещество костей - оссеин - придает им эластичность и обусловливает их форму. Он растворяется при кипячении в воде, образуя клей. Неорганическое вещество костей представлено главным образом солями кальция (87%), углекислого кальция (10%), фосфорнокислого магния (2%), фтористого кальция, углекислого и хлористого натрия (1%). Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических кристаллов типа гидрооксиапатита. Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических и 1/3 органических веществ. Кроме того, в составе коетей имеются витамины A, D и С.

Сочетание органических и неорганических веществ обусловливает прочность и легкость костной ткани. Так, удельный вес костей небольшой - 1,87 (чугуна 7,1 - 7,6, латуни 8,1, свинца 11,3), а прочность превосходит таковую гранита. Упругость кости выше упругости дубового дерева.

Химический состав костей связан с возрастом, функциональной нагрузкой, общим состоянием организма. С увеличением возраста количество органических веществ уменьшается, а неорганических увеличивается. Чем больше нагрузка на кость, тем больше неорганических веществ. Бедренная кость и поясничные позвонки содержат наибольшее количество углекислого кальция. Изменение химического состава костей характерно для ряда заболеваний. Так, значительно уменьшается количество неорганических веществ при рахите, остеомаляции (размягчение костей) и др.

Строение костей . Кость состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, расположенного по периферии, и губчатого, substantia spongiosa, находящегося в центре и представленного массой костных перекладин, расположенных в разных направлениях. Балки губчатого вещества проходят не беспорядочно, а соответствуют линиям сжатия и растяжения, которые действуют на каждом участке кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в которых она находится. В некоторых смежных костях кривые сжатия (или растяжения), а следовательно, и балки губчатого вещества составляют единую систему (рис. 12).

Толщина компактного слоя в губчатых костях небольшая. Основная масса костей подобной формы представлена губчатым веществом. В трубчатых костях компактное вещество имеет большую толщину в диафизах, а губчатое, наоборот, более выражено в эпифизах. Костномозговой канал, находящийся в толще трубчатых костей, выстлан соединительнотканной оболочкой - эндостом, endosteum.

Ячейки губчатого вещества и костномозговой канал трубчатых костей заполнены костным мозгом. Различают два вида костного мозга: красный, medulla ossium rubra, и желтый, medulla ossium flava. У плодов и новорожденных костный мозг во всех костях красный. С 12-18-летнего возраста красный мозг в диафизах замещается желтым костным мозгом. Красный мозг построен из ретикулярной ткани, в ячейках которой находятся клетки, имеющие отношение к кроветворению и костеобразованию. Желтый мозг содержит жировые включения, придающие ему желтый цвет.

Снаружи кость покрыта надкостницей, а в местах соединения с костями - суставным хрящом.

Надкостница, periosteum, представляет собой соединительнотканное образование, состоящее из двух слоев: внутреннего (росткового, или камбиального) и наружного (волокнистого). Она богата кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости. С костью надкостница связана посредством соединительнотканных волокон, проникающих в кость. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после переломов. В старческом возрасте надкостница становится волокнистой, ее сдособность вырабатывать костное вещество ослабевает. Поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают с трудом.

Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок. Костные пластинки состоят из коллагеновых волокон, пропитанных основным веществом, и костных клеток. Костные клетки располагаются в костных полостях. От каждой костной полости расходятся во все стороны тонкие канальцы, соединяющиеся с канальцами соседних полостей. В этих канальцах находятся отростки костных клеток, которые анастомозируют между собой. По системе канальцев к костным клеткам доставляются питательные вещества и отводятся продукты обмена. Система костных пластинок, окружающих костный канал, называется остеоном, osteonum. Остеон - структурная единица костной ткани. Направление каналов остеонов соответствует направлению сил натяжения и сил опоры, создающихся в кости при ее функционировании. Помимо каналов остеонов, в кости выделяют прободающие питательные каналы, пронизывающие наружные общие пластинки. Они открываются на поверхности кости под надкостницей. Эти каналы служат для прохождения сосудов из надкостницы внутрь кости (рис. 13).

Костные пластинки делятся на пластинки остеона, концентрически расположенные вокруг костных каналов остеона, вставочные, расположенные между остеонами, и общие (наружные и внутренние), охватывающие кость с наружной поверхности и по поверхности мозговой полости.

Кость представляет собой ткань, внешнее и внутреннее строение которой подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека. Это осуществляется за счет ведущих к перестройке кости взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, характерных для живой кости. Перестройка костной ткани дает возможность кости приспосабливаться к изменяющимся условиям функции и обеспечивает высокую пластичность и реактивность скелета.

Перестройка костей происходит на протяжении всей жизни человека. Наиболее интенсивно она протекает в первые 2 года постнатального периода, в 8-10 лет и в период полового созревания. Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета. Большую роль в формировании костей растущего организма играют физические упражнения, труд и связанные с ними механические факторы. Занятия спортом, физический труд ведут к усилению перестройки кости и более продолжительному периоду ее роста. Процессы образования и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системой. При нарушении их функции возможны расстройства развития и роста костей вплоть до образования уродств. Профессиональная и спортивная нагрузка оказывает влияние на особенности строения костей. Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.

Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется из ближайших артерий. В надкостнице сосуды образуют сеть, тонкие артериальные ветви которой проникают через питательные отверстия кости, проходят в питательных каналах, каналах остеонов, достигая капиллярной сети костного мозга. Капилляры костного мозга продолжаются в широкие синусы, от которых берут начало венозные сосуды кости.

В иннервации костей принимают участие ветви ближайших нервов, образующие в надкостнице сплетения. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая, сопровождая кровеносные сосуды, проходит через питательные каналы, каналы остеонов и достигает костного мозга.

В основу классификации костей заложены следующие принципы: форма (строение костей), их развитие и функция. Различают следующие группы костей: длинные (трубчатые), короткие (губчатые), плоские (широкие), смешанные (ненормальные) и воздухоносные.

Длинные кости образуют твердую основу конечностей. Они выполняют функции длинных костных рычагов. Эти кости имеют форму трубок. Диафиз (тело кости) обычно цилиндрический или трехгранный. Утолщенные концы длинной трубчатой кости называются эпифизами. На эпифизах находятся суставные поверхности, покрытые суставным хрящом.

Эпифизы участвуют в образовании соединений с соседними костями. Участок кости, находящийся между диафизом и эпифизом, называют метафизом. Этот отдел кости соответствует окостеневшему в процессе постнатального развития эпифизарному хрящу, расположенному между диафизом и эпифизом. За счет метафизарной хрящевой зоны кость растет в длину. Среди трубчатых костей принято выделять длинные (плечевые, бедренные и др.) и короткие (пястные и плюсневые) кости.

Короткие, или губчатые, кости располагаются в тех частях скелета, где значительная подвижность костей сочетается с большой механической нагрузкой (кости запястья и предплюсны). К коротким костям относят также сесамовидные кости, расположенные в толще некоторых сухожилий. Сесамовидные кости наподобие своеобразных блоков увеличивают угол прикрепления сухожилия к кости и соответственно силу мышечного сокращения.

Плоские кости формируют стенки полостей, выполняют защитные функции (кости крыши черепа, таза, грудина, ребра). Эти кости имеют значительные поверхности для прикрепления мышц.

Смешанные кости построены сложно, их части по своему виду похожи на различные по форме кости. Так, у позвонка, например, его тело относят к губчатым костям, отростки и дугу - к плоским костям.

Воздухоносные кости содержат полости, выстланные слизистой оболочкой и заполненные воздухом. Такие полости имеют некоторые кости черепа (лобная, клиновидная, решетчатая, височная, верхнечелюстные). Наличие полостей в костях облегчает массу головы. Полости служат также резонатором голоса.

На поверхности каждой кости имеются неровности. Это места начала и прикрепления мышц, фасций, связок. Возвышения, отростки, бугры называются апофизами. Их формированию способствует тяга мышечных сухожилий. На участках, где мышца прикрепляется своей мясистой частью, имеются обычно углубленные участки (ямки).

В местах прилегания сосудов или нервов на поверхности кости имеются борозды, вырезки. У трехгранных трубчатых костей обозначают заостренные края и плоские поверхности между ними, у плоских костей выделяют края, углы, а также поверхности.

Сочетание необходимых механических качеств кости - одновременно гибкости и механической прочности - обеспечивается ее составом. Кость на 2/3 состоит из неорганического вещества (солей кальция) и на 1/3 - из органического вещества (белка оссеина). Соли кальция придают кости высокую твердость, а оссеин обеспечивает значительную эластичность.

В строении кости выделяют надкостницу (периост), компактное вещество, губчатое вещество и костный мозг.

Надкостница (periosteum) покрывает всю наружную поверхность кости, кроме сустава. Ее пронизывает множество тонких кровеносных сосудов и нервных волокон, по костным канальцам проникающих в глубь кости, за счет чего обеспечивается ее кровоснабжение и иннервация. По своему строению надкостница представляет собой тонкую пластину из соединительной ткани, ее наружный слой состоит из плотных фиброзных волокон, а внутренний - из волокнистой и рыхлой соединительной ткани, в которой залегают остеобласты - костеобразующие клетки. Внутренний слой надкостницы называется камбиальным, он отвечает за рост кости в толщину; остеобласты камбиального слоя обеспечивают также восстановление кости после переломов.

Компактное вещество (substantia compacta), состоящее из костных пластинок, плотным слоем покрывает периферию кости.

Часть костных пластинок, составляющих компактное вещество, образует собственно структурную единицу кости - остеон.

Остеон - цилиндрическое образование, состоящее из нескольких слоев костных пластинок цилиндрической формы, как бы вставленных друг в друга и окружающих центральный канал, в котором проходят нервы и кровеносные сосуды. Промежутки между остеонами занимают вставочные пластинки; снаружи и изнутри остеоны и вставочные пластинки покрыты окружающими пластинками. Остеоны располагаются в соответствии с нагрузками, действующими на данную кость.

Губчатое вещество кости (substantia spongiosa), расположенное под компактным, отличается пористой структурой. Оно образовано костными перекладинами (трабекулами), которые, в свою очередь, также состоят из костных пластинок, ориентированных в соответствии с направлением действующих на кость нагрузок.

Костный мозг (medulla ossium) обеспечивает функционирование кости как органа. Различают желтый (medulla ossium flava) и красный (medulla ossium rubra) костный мозг.

Желтый костный мозг расположен в костно-мозговой полости и состоит в основном из жировых клеток (именно они определяют его цвет).

Красный костный мозг, расположенный в губчатом веществе кости, - орган костеобразования и кроветворения.

Он состоит из ретикулярной ткани и густо пронизан кровеносными сосудами. По этим сосудам клетки крови, созревающие в кроветворных элементах (стволовых клетках) красного костного мозга, попадают в общий кровоток организма. В петлях ретикулярной ткани, помимо стволовых клеток, располагаются также клетки, образующие и разрушающие кость, - остеобласты и остеокласты.

По форме все многообразие костей скелета разделяется на четыре группы: выделяют трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости. Неодинаковая роль этих костей в скелете обуславливает и различия в их внутреннем строении.

Трубчатые кости отличаются наличием более или менее вытянутой цилиндрической средней части - диафиза, или тела кости. Диафиз (diaphysis) состоит из компактного вещества, окружающего внутреннюю костно-мозговую полость (cavitas medullaris), содержащую желтый костный мозг. Различают длинные и короткие трубчатые кости: к длинным костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени, а к коротким - фаланги пальцев, а также кости пясти и плюсны. Диафиз длинных трубчатых костей с обеих сторон оканчивается эпифизом (epiphysis), который заполнен губчатым веществом, содержащим красный костный мозг.

Между собой эпифиз и диафиз разделяются метафизом (metaphisis).

Губчатые кости, состоящие из губчатого вещества, также разделяют на длинные и короткие. К длинным губчатым костям относятся кости грудной клетки - ребра и грудина, а к коротким - позвонки, кости запястья, предплюсны, а также сесамовидные кости (расположенные в сухожилиях мышц рядом с суставами). От трубчатых костей губчатые отличаются отсутствием костно-мозговой полости; снаружи губчатые кости покрыты тонким слоем компактного вещества.

К плоским костям относятся кости лопатки, тазовая кость, кости крышки черепа. Плоские кости по строению сходны с губчатыми (также состоят из губчатого вещества, снаружи покрытого компактным веществом) и отличаются от последних формой.

Помимо перечисленных, в скелете выделяются также смешанные кости, которые состоят из частей, различных по своим функциям, форме и происхождению. Смешанные кости встречаются среди костей основания черепа.

Трубчатые кости бывают длинными и короткими и выполняют функции опоры, защиты и движения. Трубчатые кости имеют тело, диафиз, в виде костной трубки, полость которой заполнена у взрослых жёлтым костным мозгом. Концы трубчатых костей называются эпифизами. В ячейках губчатой ткани находится красный костный мозг. Между диафизом и эпифизами располагаются метафизы, которые являются зонами роста костей в длину.

Губчатые кости различают длинные (ребра и грудина) и короткие (позвонки, кости запястья, предплюсны).

Они построены из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. К губчатым костям относятся сесамовидные кости (надколенник, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев руки и ноги). Они развиваются в сухожилиях мышц и являются вспомогательными приспособлениями для их работы.

Плоские кости , образующие крышу черепа, построены из двух тонких пластинок компактного вещества, между которыми находится губчатое вещество, диплоэ, содержащее полости для вен; плоские кости поясов построены из губчатого вещества (лопатка, тазовые кости). Плоские кости выполняют функции опоры и защиты,

Смешанные кости сливаются из нескольких частей, имеющих разные функцию, строение и развитие (кости основания черепа, ключицу).

Вопрос 2.Виды соединений костей.

Все соединения костей можно разделить на 2 группы:

непрерывные соединения - синартрозы (неподвижные или малоподвижные);

прерывные соединения - диартрозы или суставы (подвижные по функции).

Переходная форма соединений костей от непрерывных к прерывным характеризуется наличием небольшой щели, но отсутствием суставной капсулы, вследствие чего такую форму называют полусуставом или симфизом.

Непрерывные соединения – синартрозы.

Различают 3 вида синартрозов:

Синдесмоз – соединение костей с помощью связок (связки, мембраны, швы). Пример: кости черепа.

Синхондроз - соединение костей при помощи хрящевой ткани (временный и постоянный). Хрящевая ткань, расположенная между костями выполняет роль буфера, смягчающего толчки и сотрясения. Пример: позвонки, первое ребро и позвонок.

Синостоз – соединение костей посредством костной ткани. Пример: кости таза.

Прерывные соединения, суставы – диартрозы . В образовании суставов участвуют не менее двух суставных поверхностей , между которыми образуется полость , закрытая суставной капсулой . Суставной хрящ , покрывающий суставные поверхности костей, гладкий и эластичный, что уменьшает трение и смягчает толчки. Суставные поверхности соответствуют или не соответствуют друг другу. Суставная поверхность одной кости выпуклая и является суставной головкой, а поверхность другой кости соответственно вогнутая, образует суставную впадину.

Суставная капсула прикрепляется к костям, образующим сустав. Герметично закрывает суставную полость. Она состоит из двух оболочек: наружной фиброзной и внутренней синовиальной. Последняя выделяет в полость сустава прозрачную жидкость - синовию, которая увлажняет и смазывает суставные поверхности, уменьшая трение между ними. В некоторых суставах синовиальная оболочка образует, вдающиеся в полость сустава и содержащие значительное количество жира.

Иногда образуются выпячивания или вывороты синовиальной оболочки - синовиальные сумки, лежащие вблизи сустава, у места прилегания сухожилий или мышц. Синовиальные сумки содержат синовиальную жидкость и уменьшают трение сухожилий и мышц при движениях.

Суставная полость - это герметически закрытое щелевидное пространство между суставными поверхностями. Синовиальная жидкость создаёт в суставе давление ниже атмосферного, что препятствует расхождению суставных поверхностей. Кроме того, синовия участвует в обмене жидкости и в укреплении сустава.

Одним из важнейших актов приспособления организма к окружающей среде является движение. Оно осуществляется системой органов, к которым относятся кости, их соединения и мышцы, вместе составляющие аппарат движения. Все кости, соединенные между собой с помощью соединительной, хрящевой и костной ткани, в совокупности составляют скелет. Скелет и его соединения являются пассивной частью аппарата движения, а прикрепленные к костям скелетные мышцы - его активной частью.

Учение о костях носит название остеологии , учение о соединениях костей - артрологии , о мышцах - миологии .

Скелет (skeleton) взрослого человека составляет более 200 соединенных между собой костей (рис. 23); он образует твердую основу тела.

Значение скелета велико. От особенностей его строения зависит не только форма всего тела, но и внутреннее строение организма. Скелету присущи две основные функции: механическая и биологическая . Проявлениями механической функции являются опора, защита, движение. Опорная функция осуществляется прикреплением мягких тканей и органов к разным частям скелета. Защитная функция достигается путем образования некоторыми частями скелета полостей, в которых размещены жизненно важные органы. Так, в полости черепа находится, головной мозг, в грудной полости расположены легкие и сердце, в полости таза - мочеполовые органы.

Функция движения обусловлена подвижным соединением большинства костей, выполняющих роль рычагов и приводимых в движение мышцами.

Проявлением биологической функции скелета является его участие в обмене веществ, особенно минеральных солей (преимущественно кальция и фосфора), и участие в кроветворении.

Скелет человека делится на четыре главных отдела: скелет туловища, скелет верхних конечностей, скелет нижних конечностей и скелет головы - череп.

Строение костей

Каждая кость (os) представляет собой самостоятельный орган, имеющий сложное строение. Основу кости составляет компактное и губчатое (трабекулярное) вещество. Снаружи кость покрыта периостом (надкостница). Исключение составляют суставные поверхности костей, которые не имеют надкостницы, а покрыты хрящом. Внутри кости содержится костный мозг. Кости, как все органы, снабжены сосудами и нервами.

Компактное вещество (substantia compacta) составляет наружный слой всех костей (рис. 24) и представляет собой плотное образование. Оно состоит из строго ориентированных, обычно параллельно расположенных костных пластинок. В компактном веществе многих костей костные пластинки образуют остеоны. Каждый остеон (см. рис. 8) включает от 5 до 20 концентрически расположенных костных пластинок. Они напоминают собой вставленные друг в друга цилиндры. Костная пластинка состоит из обызвествленного межклеточного вещества и клеток (остеоцитов). В центре остеона имеется канал, в нем проходят сосуды. Между соседними остеонами расположены вставочные костные пластинки. В поверхностном слое компактного вещества, под надкостницей, находятся наружные генеральные, или общие, костные пластинки, а во внутреннем его слое со стороны костномозговой полости - внутренние генеральные костныe пластинки. Вставочные и генеральные пластинки не входят в состав остеонов. В наружных общих пластинках имеются прободающие их каналы, по которым из надкостницы внутрь кости проходят сосуды. В разных костях и даже в различных отделах одной кости толщина компактного вещества неодинакова.

Губчатое вещество (substantia spongiosa) расположено под компактным веществом и имеет вид тонких костных перекладин, которые переплетаются в разных направлениях и образуют своеобразные сети. Основу этих перекладин составляет пластинчатая костная ткань. Перекладины губчатого вещества расположены в определенном порядке. Их направление соответствует действию на кость сил сжатия и растяжения. Сила сжатия обусловлена давлением на кость веса тела человека. Сила растяжения зависит от активной тяги мышц, воздействующей на кость. Поскольку обе силы действуют на 1 кость одновременно, перекладины губчатого вещества образуют единую балочную систему, обеспечивающую равномерное разложение этих сил на всю кость.

Периост (надкостница) (periosteum) представляет собой тонкую, но достаточно прочную соединительнотканную пластинку (рис. 25). Она состоит из двух слоев: внутреннего и наружного (волокнистого). Внутренний (камбиальный) слой представлен рыхлой волокнистой соединительной тканью с большим количеством коллагеновых и эластических волокон. В нем проходят сосуды и нервы, а также находятся костеобразующие клетки - остеобласты. Наружный (волокнистый) слой состоит из плотной соединительной ткани. Надкостница участвует в питании кости: из нее через отверстия в компактном веществе проникают сосуды. За счет надкостницы развивающаяся кость растет в толщину. При переломах кости остеобласты надкостницы активизируются и участвуют в формировании новой костной ткани (на месте перелома образуется костная мозоль). Надкостница плотно сращена с костью посредством пучков коллагеновых волокон, проникающих из надкостницы в кость.

Костный мозг (medulla ossium) является кроветворным органом, а также депо питательных веществ. Он находится в костных ячейках губчатого вещества всех костей (между костными перекладинами) и в каналах трубчатых костей. Различают два вида костного мозга: красный и желтый.

Красный костный мозг - нежная ретикулярная ткань, рогатая кровеносными сосудами и нервами, в петлях которой находятся кроветворные элементы и зрелые клетки крови, а также клетки костной ткани, участвующие в процессе костеобразования. Созревшие клетки крови по мере образования проникают в кровяное русло через стенки расположенных в костном мозге сравнительно широких кровеносных капилляров со щелевидными порами (они называются синусоидными капиллярами).

Желтый костный мозг состоит главным образом из жировой ткани, определяющей его цвет. В период роста и развития организма в костях преобладает красный костный мозг, с возрастом он частично замещается желтым. У взрослого человека красный костный мозг находится в губчатом веществе, а желтый - в каналах трубчатых костей.

По современным представлениям, красный костный мозг, а также вилочковая железа считаются центральными органами кроветворения (и иммунологической защиты). В красном костном мозге из кроветворных клеток образуются эритроциты, гранулоциты (зернистые лейкоциты), кровяные пластинки (тромбоциты), а также В-лимфоциты и предшественники Т-лимфоцитов. Предшественники Т-лимфоцитов с током крови поступают в вилочковую железу, где превращаются в Т-лимфоциты. В- и Т-лимфоциты из красного костного мозга и вилочковой железы поступают в периферические органы кроветворения (лимфатические узлы, селезенка), в которых происходят их размножение и превращение под влиянием антигенов в активные клетки, участвующие в защитных реакциях.

Химический состав костей . В состав костей входят вода, органические и неорганические вещества. Органические вещества (оссеин и др.) обусловливают эластичность кости, а неорганические (главным образом соли кальция) - ее твердость. Сочетание этих двух видов веществ определяет прочность и упругость костей. Соотношение органических и неорганических веществ в костях изменяется с возрастом, что отражается на их свойствах. Так, в старости содержание органических веществ в костях уменьшается, а неорганических увеличивается. Вследствие этого кости становятся более хрупкими и легче подвергаются переломам.

Развитие костей

Кости развиваются из эмбриональной соединительной ткани - мезенхимы, являющейся производным среднего зародышевого листка - Мезодермы. В своем развитии они проходят три стадии: 1) соединительнотканную (перепончатую), 2) хрящевую, 3) костную. Исключение составляют ключица, кости крыши черепа и большая часть костей лицевого отдела черепа, которые в своем развитии минуют хрящевую стадию. Кости, проходящие две стадии развития, называются первичными, а три стадии - вторичными.

Процесс окостенения (рис. 26) может протекать по-разному: эндесмально, энхондрально, перихондрально, периостально.

Эндесмальное окостенение происходит в соединительнотканной закладке будущей кости благодаря действию остеобластов. В центре закладки появляется ядро окостенения, от которого процесс окостенения лучеобразно распространяется по всей плоскости кости. При этом поверхностные слои соединительной ткани сохраняются в виде периоста (надкостницы). В такой кости можно обнаружить местоположение этого первичного ядра окостенения в виде бугра (например, бугор теменной кости).

Энхондральное окостенение возникает в толще хрящевой закладки будущей кости в виде очага окостенения, причем хрящевая ткань предварительно обызвествляется и не замещается костной, а разрушается. Процесс распространяется от центра к периферии и приводит к образованию губчатого вещества. Если аналогичный процесс идет наоборот, от наружной поверхности хрящевого зачатка кости к центру, то он носит название перихондрального окостенения, при этом активная роль принадлежит остеобластам надхрящницы.

Как только закончится процесс окостенения хрящевой закладки кости, дальнейшее отложение костной ткани по периферии и рост ее в толщину осуществляются за счет периоста (периостальное окостенение).

Процесс окостенения хрящевых закладок некоторых костей начинается в конце 2-го месяца внутриутробной жизни, а полностью во всех костях он завершается лишь к концу второго десятилетия жизни человека. Следует заметить, что разные части костей окостеневают неодновременно. Позже других хрящевая ткань замещается костной в области метафизов трубчатых костей, где происходит рост костей в длину, а также в местах прикрепления мышц и связок.

Форма костей

По форме различают длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Длинные и короткие кости в зависимости от внутреннего строения, а также особенностей развития (процесс окостенения) можно подразделить на трубчатые (длинные и короткие) и губчатые (длинные, короткие и сесамовидные).

Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества и имеют костномозговую полость (канал). Из них длинные являются рычагами движения и составляют скелет проксимальных и средних отделов конечностей (плечо, предплечье, бедро, голень). В каждой длинной трубчатой кости различают среднюю часть - диафиз , или тело, и два конца - эпифизы (участки кости между диафизом и эпифизами называются метафизами ). Короткие трубчатые кости также являются рычагами движения, составляя скелет дистальных участков конечностей (пясть, плюсна, пальцы). В отличие от длинных трубчатых костей они являются моноэпифизарными костями - только один из эпифизов у них имеет собственное ядро окостенения, а второй эпифиз (основание кости) окостеневает за счет распространения этого процесса с тела кости.

Губчатые кости имеют преимущественно губчатое строение и снаружи покрыты тонким слоем компактного вещества (не имеют внутри канала). К длинным губчатым костям относят ребра и грудину, а к коротким - позвонки, кости запястья и др. В эту группу могут быть включены и сесамовидные кости, развивающиеся в сухожилиях мышц около некоторых суставов.

Плоские кости состоят из тонкого слоя губчатого вещества, расположенного между двумя пластинками компактного вещества. К ним относят часть костей черепа, а также лопатки и тазовые кости.

Смешанные кости - это кости, длившиеся из нескольких частей, имеющие разную форму и развитие (кости основания черепа).

Соединения костей

Соединения костей подразделяются на две основные группы: непрерывные соединения - синартрозы и прерывные соединения - диартрозы (рис. 27).

Синартрозы - это соединения костей посредством сплошного слоя ткани, занимающего полностью промежутки между костями или их частями. Эти соединения, как правило, малоподвижны и встречаются там, где угол смещения одной кости по отношению к другой невелик. В некоторых синартрозах подвижность отсутствует. В зависимости от ткани, соединяющей кости, все синартрозы подразделяются на три вида: синдесмозы, синхондрозы и синостозы.

Синдесмозы , или фиброзные соединения, - это непрерывные соединения с помощью волокнистой соединительной ткани. Наиболее распространенной разновидностью синдесмоза являются связки. К синдесмозам относятся также мембраны (перепонки) и швы. Связки и мембраны обычно построены из плотной соединительной ткани и представляют собой прочные фиброзные образования. Швы - сравнительно тонкие прослойки соединительной ткани, посредством которых соединяются между собой почти все кости черепа.

Синхондрозы , или хрящевые соединения, - соединения костей с помощью хряща. Это упругие сращения, которые с одной стороны допускают подвижность, а с другой - амортизируют при движениях толчки.

Синостозы - неподвижные соединения с помощью костной ткани. Примером такого соединения является сращение крестцовых позвонков в монолитную кость - крестец.

На протяжении жизни человека один вид непрерывного соединения может замещаться другим. Так, некоторые синдесмозы и синхондрозы подвергаются окостенению. С возрастом, например, происходит окостенение швов между костями черепа; синхондрозы, имеющиеся в детском возрасте между крестцовыми позвонками, переходят в синостозы и т. д.

Между синартозами и диартрозами есть переходная форма - гемиартроз (полусустав). В этом случае в центре хряща, соединяющего кости, имеется узкая щель. К гемиартрозам относится лобковый симфиз - соединение между лобковыми костями.

Диартрозы , или суставы (цолостные, или синовиальные соединения), - прерывные подвижные соединения, для которых характерно наличие четырех основных элементов: суставной капсулы, суставной полости, синовиальной жидкости и суставных поверхностей (рис. 28). Суставы (articulationes) являются наиболее распространенным видом соединения в скелете человека; в них совершаются точные дозированные движения по определенным направлениям.

Суставная капсула окружает суставную полость и обеспечивает ее герметичность. Она состоит из наружной - фиброзной и внутренней - синовиальной мембран. Фиброзная мембрана срастается с периостом (надкостницей) сочленяющихся костей, а синовиальная мембрана - с краями суставных хрящей. Синовиальная мембрана изнутри выстлана эндотелиальными клетками, что обусловливает ее гладкость и блестящий оттенок.

В некоторых суставах фиброзная мембрана капсулы местами истончается, а синовиальная мембрана образует в этих местах выпячивание, которые называют синовиальными сумками, или бурсами. Они, как правило, расположены вблизи суставов под мышцами или их сухожилиями.

Суставная полость - это щель, ограниченная суставными поверхностями и синовиальной оболочкой, герметически изолированная от тканей, окружающих сустав. Давление в полости сустава отрицательное, что способствует сближению суставных поверхностей.

Синовиальная жидкость (синовия) является продуктом обмена синовиальной мембраны и суставных хрящей. Это прозрачная, клейкая жидкость, по своему составу напоминающая плазму крови. Она заполняет суставную полость, увлажняет и смазывает суставные поверхности костей, что снижает трение между ними и способствует их лучшему сцеплению.

Суставные поверхности костей покрыты хрящом. Благодаря наличию суставных хрящей сочленяющиеся поверхности более гладкие, что способствует лучшему скольжению, а эластичность хрящей смягчает возможные толчки при движениях.

Суставные поверхности по форме сравнивают с геометрическими фигурами и рассматривают как поверхности, получившиеся от вращения прямой или кривой линии вокруг условной оси. При вращении прямой линии вокруг параллельной оси получается цилиндр, а при вращении кривой линии в зависимости от формы кривизны образуется шар, эллипс или блок и т. д. По форме суставных поверхностей различают шаровидные, эллипсовидные, цилиндрические, блоковидные, седловидные, плоские и другие суставы (рис. 29). Во многих суставах одна суставная поверхность имеет форму головки, а другая - форму впадины. Размах движений в суставе зависит от разности длины дуги головки и дуги впадины: чем больше разница, тем больше объем движений. Суставные поверхности, соответствующие друг другу, называются конгруэнтными.

В некоторых суставах, помимо основных элементов, имеются дополнительные: суставные губы, суставные диски и мениски, суставные связки.

Суставная губа состоит из хряща, располагается в виде ободка вокруг суставной впадины, чем увеличивает ее размер. Суставную губу имеют плечевой и тазобедренный суставы.

Суставные диски и мениски построены из волокнистого хряща. Расположенные в дубликатуре синовиальной оболочки они внедряются в полость сустава. Суставной диск при этом делит полость сустава на два не сообщающихся между собой отдела; мениск полость сустава полностью не разделяет. По своей наружной окружности диски и мениски сращены с фиброзной мембраной капсулы. Диск имеется в височно-нижнечелюстном суставе, а мениски - в коленном суставе. Благодаря суставному диску изменяются объем и направление движений в суставе.

Суставные связки делятся на внутрикапсульные и вне- капсульные. Внутрикапсульные связки, покрытые синовиальной мембраной, находятся внутри сустава и прикрепляются к сочленяющимся костям. Внекапсульные связки укрепляют суставную капсулу. Одновременно они влияют на характер движений в суставе: способствуют движению кости в определенном направлении и могут ограничивать размах движений. Помимо связок, в укреплении суставов участвуют мышцы.

В связках и капсулах суставов имеется большое количество чувствительных нервных окончаний (проприорецепторов), которые воспринимают раздражения, вызванные изменением натяжения связок и капсулы при движении суставов.

Для определения характера движений в суставах проводят условно три взаимно перпендикулярные оси: фронтальную, сагиттальную и вертикальную. Вокруг фронтальной оси совершаются сгибание (flexio) и разгибание (extensio), вокруг сагиттальной - отведение (abductio) и приведение (adductio), а вокруг вертикальной - вращение (rotatio). В некоторых суставах возможно также круговое движение (circumductio), при котором кость описывает конус.

В зависимости от количества осей, вокруг которых может происходить движение, суставы делятся на одноосные, двухосные и трехосные. К одноосным суставам относятся цилиндрические и блоковидные, к двуосным - эллипсовидные и седловидные, к трехосным - шаровидные. В трехосных суставах возможен, как правило, большой размах движений.

Плоские суставы отличаются малой подвижностью, имеющей характер скольжения. Суставные поверхности плоских суставов рассматривают как отрезки шара, имеющего большой радиус.

В зависимости от количества сочленяющихся костей суставы делятся на простые, в которых соединяются две кости, и сложные, в которых соединяется больше двух костей. Суставы, анатомически обособленные друг от друга, но движения в которых могут происходить только одновременно, называются комбинированными. Примером таких суставов являются два височно-нижнечелюстных сустава.