Кость как орган формы костей. Кости человека: строение, состав их соединение и устройство суставов. В чем заключаются функции надкостницы

Строение кости с точки зрения биохимика

Кости скелета имеют сложный химический состав. Каждая кость состоит из органических и неорганических соединений. К неорганическим соединениям относятся вода и минеральные соли (соли кальция, фосфора, магния, натрия, калия и других элементов). Органические соединения в основном представлены белком (оссеином) и липидами (желтый костный мозг). Кость, извлеченная из организма взрослого животного, содержит примерно 50% воды, 22% минеральных солей, 12% оссеина и 16% липидов. Эластичность кости зависит от оссеина, а твердость – от минеральных солей. Специфическое соединение органических и неорганических веществ придает кости упругость, эластичность, прочность и твердость. По твердости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, железобетоном. Однако, соотношение составных компонентов кости может изменяться под воздействием многих факторов и зависит от возраста (у молодых животных соотношение оссеина к минеральным элементам 1:1, у взрослых 1:2, а у старых 1:7, т.е. с возрастом теряется эластичность и упругость кости, но возрастает ее твердость и хрупкость), питания (может быть несбалансированность рациона по кальцию и фосфору) и времени года (в конце пастбищного сезона всегда максимальное содержание минеральных веществ).

Строение кости с точки зрения гистолога

Кость состоит из нескольких тканей, но основной является:
1) Костная ткань. Она чрезвычайно лабильна (постоянно и быстро изменяется), это единственная ткань в организме, кроме крови, которая может полностью восстанавливаться после повреждения. В ней происходят постоянно два диаметрально противоположных процесса - разрушение (резорбция) и восстановление (регенерация). Эти процессы происходят под влиянием механических сил, возникающих в период статики и динамики животного, и обеспечивают обновление скелета. Согласно экспериментальным исследованиям, скелет человека полностью обновляется в течение 6 месяцев.
Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Существует три типа костных клеток:
а) Остеобласты - это молодые остеобразующие клетки, которые синтезируют межклеточное вещество - матрикс. По мере накопления межклеточного вещества остеобласты замуровываются в нем и становятся остеоцитами. Вспомогательной функцией остеобластов является участие в процессе отложения солей кальция в межклеточном веществе (кальцификации матрикса).
б) Остеоциты - это зрелые костные клетки. Они обеспечивают структурную и метаболическую интеграцию (объединение) кости. Существует мнение, что эти клетки участвуют в образовании оссеина (белкового компонента кости) и лизировании (растворении) межклеточного неминерализированного матрикса.
в) Остеокласты - гигантские многоядерные клетки, появляющиеся в местах рассасывания костных структур. Функция их заключается в удалении продуктов распада кости и лизисе минирализованных структур.
г) Межклеточное вещество (костный матрикс) в основном представлено коллагеновыми волокнами и аморфным компонентом, который заполняет промежутки между волокнами и клетками. На основе коллагеновых волокон откладывается минеральная часть костной ткани в виде двухфазной системы минералов: кристаллического гидроксиапатита и аморфного фосфата кальция (более лабильного). Благодаря наличию кристаллической фазы минералов в костях при упругих деформациях возникает пьезоэлектричество. Таким образом, образуется энергия, необходимая для происходящих в костях преобразований. Кость поляризуется: вогнутые части кости заряжаются отрицательно (обычно достраиваются костной тканью), выпуклые положительно (в них происходит резорбция - разрушение костной ткани).
Различают два вида костной ткани:
- Грубо-волокнистую, для которой характерно беспорядочное расположение коллагеновых волокон в межклеточном веществе; из этой ткани построен скелет плода и новорожденного, а у взрослого организма она встречается в зонах прикрепления сухожилий к костям и в швах черепах после их зарастания (синостозирования);
- Пластинчатую, особенностью которой является то, что коллагеновые (оссеиновые) волокна располагаются упорядоченно и формируют цилиндрические пластины, вставленные одна в другую вокруг сосудов и нервов. Эти образования получили названия «остеон». Итак, структурной единицей пластинчатой костной ткани являются остеоны.
Остеон (osteonum) представляет собой систему костных пластинок, концентрически расположенных вокруг канала, в котором проходят сосуды и нервы (гаверсов канал). Каждый остеон состоит из 5-20 цилиндрических пластинок и имеет диаметр 3-4 мм. Они склеены между собой аморфным веществом, пропитанным минеральными солями. Остеоны располагаются не беспорядочно, а соответственно функциональной нагрузке на кость. Из остеонов формируются перекладины костного вещества, или балки, которые в свою очередь образуют компактное вещество (если перекладины лежат плотно) или губчатое вещество (если перекладины лежат рыхло) кости. Из пластинчатой костной ткани в основном построен скелет взрослого организма.
Кроме костной ткани имеются:
2) Хрящевая ткань - покрывает суставные поверхности костей (гиалиновый хрящ) и образует зоны роста кости (метафизарный хрящ). Хрящевая ткань состоит из клеток (хондобластов, хондроцитов, хондокластов) и межклеточного вещества. Особенностью последнего является его сложный химический состав. В межклеточном веществе хряща органические компоненты представлены мукополисахаридами (хондроитинсерная кислота, кератинсульфат). Структурной единицей хрящевой ткани является хондрон, который представляет собой изогенную группу клеток, объединенную межклеточным веществом и окруженную капсулой.
Различают три вида хрящевой ткани:
- гиалиновый хрящ (из него построены в основном скелет эмбриона, у взрослого – суставные, реберные хрящи, хрящи гортани трахей, бронхов);
- волокнистый хрящ (образует межпозвоночные диски, мениски);
- эластический хрящ (формирует ушную раковину, наружный слуховой проход).
3) Соединительная ткань состоит из небольшого количества клеток (фибробластов, фиброцитов..), волокон (коллагеновых, эластических, ретулярных) и аморфного вещества. Основу аморфного компонента составляют гелеобразные мукополисахариды (нейтральные и кислые гликозамингликаны).
Различают несколько видов соединительной ткани:
- Рыхлая соединительная ткань всегда сопровождает сосуды (кровеносные и лимфатические) и нервы. Ее особенностью является преобладание клеток и аморфного компонента над волокнами. Рыхлая соединительная ткань образует внутренний слой надкостницы, выстилает изнутри костномозговую полость и формирует трабекулы, по которым внутрь кости проникают нервы, кровеносные и лимфатические сосуды;
- Плотная соединительная ткань покрывает кость снаружи и формирует фиброзный слой надкостницы. Ее характерной особенностью является преобладание волокнистых структур в межклеточном веществе.
5) Миелоидная ткань образует паренхиму красного костного мозга и в ней происходит развитие клеток крови (эритроцитов, лейкоцитов…).
6) Кровь, лимфа - жидкие ткани внутренней среды, которые участвуют в транспорте питательных веществ, кислорода, углекислого газа и конечных продуктов обмена. Они выполняют трофическую, транспортную и защитную функции. В костях содержится до 50% всей венозной крови.
7) Эндотелий – это особый вид эпителиальных тканей, который образует внутреннюю стенку сосудов.
8) Нервная ткань - в виде нервов и нервных окончаний.

Строение кости с точки зрения анатома

Каждая кость (лат. Оs - кость) является самостоятельным органом. Она имеет определенную форму, величину, строение. Кость как орган у взрослого животного состоит из тесно связанных друг с другом следующих компонентов:
1) Надкостница - periosteum, располагается на поверхности кости и состоит из двух слоев. Наружный (фиброзный) слой построен из плотной соединительной ткани и выполняет защитную функцию, укрепляет кость и увеличивает ее упругие свойства. Внутренний (oстеогенный) слой надкостницы построен из рыхлой соединительной ткани, в которой имеются нервы, сосуды и значительное количество остеобластов (остеообразующих клеток). За счет этого слоя происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения. Надкостница прочно срастается с костью при помощи соединительно-тканных прободающих (шарпеевских) волокон, проникающих в глубь кости. Таким образом, надкостница выполняет защитную, трофическую и остеообразующую функции.
Кость без надкостницы, как дерево без коры, существовать не может. Надкостница же, с аккуратно извлеченной из нее костью, может вновь образовывать кость за счет неповрежденных клеток своего внутреннего слоя.
2) Компактное (плотное) вещество кости – substantia compacta -располагается за надкостницей и построено из пластинчатой костной ткани, которая формирует костные перекладины (балки). Отличительной особенностью компактного вещества является плотное расположение костных перекладин. Прочность компакты обеспечивается слоистым строением и каналами, внутри которых располагаются сосуды, несущие кровь. По прочности компактное вещество приравнивается к чугуну или граниту.
3) Губчатое вещество кости - substantia spongiosa – располагается под компактным веществом внутри кости и построено так же из пластинчатой костной ткани. Отличительной особенностью губчатого вещества является то, что костные перекладины располагаются рыхло и образуют ячейки, поэтому губчатое вещество действительно напоминает по строению губку. По сравнению с компактным оно обладает гораздо больше выраженными деформационными свойствами и формируется именно в тех местах, где на кость действуют силы сжатия и растяжения. Направление костных балок губчатого вещества соответствует основным линиям напряжения. Упругие деформации в губчатом веществе выражены значительно сильнее (4-6 раз). Распределение компактного и губчатого веществ зависит от функциональных условий кости. Компактное вещество находится в тех костях и в тех частях их, которые выполняют функции опоры и движения (например, в диафизах трубчатых костей). В места, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество (например, в эпифизах трубчатых костей).
4) Внутри кости располагается костномозговая полость – cavum medullae, стенки которой изнутри, так же как и поверхность костных балок покрыта тонкой волокнистой соединительно-тканной оболочкой эндоостом -endoosteum. Как и периост, эндоост в своем составе имеет остеобласты, за счет которых кость растет изнутри и восстанавливается при переломах.
5) В ячейках губчатого вещества и костномозговой полости находится красный костный мозг – medulla ossium rubra, в котором протекают процессы кроветворения. У плодов и новорожденных все кости кроветворят, но с возрастом, постепенно, происходит замещение миелоидной (кроветворной) ткани на жировую и красный косный мозг превращается в желтый - medulla ossium flava - и теряет функцию кроветворения (у домашних животных этот процесс начинается со второго месяца после рождения). Соотношение между красным и желтым костным мозгом у месячных телят составляет 9:1, а у взрослых – 1:1. Дольше всего сохраняется красный костный мозг в губчатом веществе позвонков и грудной кости.
6) Суставной хрящ – cartilago articularis - покрывает суставные поверхности кости и построен из гиалиновой хрящевой ткани. Толщина хряща очень сильно варьирует. Как правило, в проксимальном отделе кости он тоньше, чем в дистальном. Суставной хрящ не имеет надхрящницы и никогда не подвергается окостенению. При большой статической нагрузке он истончается.
Таким образом, в кости взрослого животного послойно выделяют:
1) надкостницу, 2) компактное вещество, 3) губчатое вещество, 4)костномозговую полость с эндоостом, 5) костный мозг, 6) суставной хрящ.
У растущей кости, кроме указанных выше 6-ти компонентов имеются еще и другие, формирующие зоны роста кости. В такой кости есть еще метафизарный хрящ, отделяющий тело кости (диафиз) от ее концов (эпифизов), и три вида особо построенной костной ткани, контактирующей с данным хрящом и называемой субхондральной костью.

Классификация костей

В основу классификации положены форма (строение), развитие и функция костей.
По форме различают следующие типы костей:
1) Длинные кости (os longum) бывают дугообразными (ребра) и трубчатыми. Для них характерно преобладание длины над шириной и толщиной. Трубчатые кости выполняют в скелете функцию рычагов передвижения, здесь совершаются движения с большой амплитудой. В них различают удлиненную часть - тело, или диафиз, и утолщенные концы - эпифизы. Свое название они получили благодаря тому, что в средней части диафиза формируется полость для костного мозга. Между диафизом и эпифизом находится метафиз, который, как говорилось выше, за счет метафизарного хряща обеспечивает рост костей в длину. Среди трубчатых костей выделяют: длинные трубчатые (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие трубчатые (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). При этом следует отметить, что рост отдельных костей скелета может происходить асинхронно. Например, лучевая кость растет быстрее локтевой (возрастное отклонение, не выходящее за границы нормы).
2) Короткие (губчатые) кости (os breve) состоят из губчатого вещества, покрыты снаружи тонким слоем компакты или суставным хрящом. Имеют форму неправильного куба или многогранника; их длина, ширина и толщина близки по размеру. К ним относятся кости запястья и заплюсны. Они располагаются в местах, где большая подвижность сочетается с большой нагрузкой, и чаще выполняют рессорную функцию. К этому типу костей следует так же относить сесамовидные кости, развивающиеся за счет окостенения сухожилий мышц.
3) Плоские кости (os planum) участвуют в образовании стенок полостей и поясов конечностей, выполняя защитную функцию (кости крыши черепа, грудина, лопатка, кости таза). Эти кости представляют собой обширные поверхности для прикрепления мышц, на них различают края и углы. Состоят из двух слоев компакты, между которыми находится небольшое количество губчатого вещества.
4) Cмешанные кости (os irregulare, mixtum). Имеют сложную форму и сочетают в себе черты устройства нескольких типов. Эти кости состоят из нескольких частей, имеющих различное строение, очертание и происхождение. К ним относятся, например позвонки, кости основания черепа. В некоторых костях черепа проходит большое количество вен, тогда эти кости называются «диплоэ».
5) Воздухоносные кости (os pneumaticum) имеют в своем теле полость (синус, пазуху), выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом (верхнечелюстная, лобная, клиновидная). Последние могут сообщаться с носовой полостью.

По происхождению различают:

1) Первичные кости - это кости, которые развиваются из мезенхимы и проходят только две стадии развития: соединительно-тканную и костную. К ним относятся покровные кости черепа: резцовая, верхнечелюстная, носовая, лобная, теменная, межтеменная, чешуя височной кости. Для них характерна эндесмальная (en - в, desma -соединительная ткань) оссификация
У новорожденных и молодых животных покровные кости связаны между собой и с другими костями соединительно-тканными пластинками - родничками (лобно-теменной, затылочно-теменной). Роднички обеспечивают пластичность черепа, что важно при рождении и рост черепа. К первичным костям так же относятся ключица, нижняя челюсть, хоботковая кость свиньи, сесамовидные кости и кость полового члена хищных.
2) Вторичные кости - это кости, которые развиваются из склеротома мезодермы и проходят три стадии развития (соединительно-тканную, хрящевую, костную). К ним относятся большинство костей внутреннего скелета.
Окостенение вторичных костей происходит сложнее. Оссификация, в частности, в трубчатых костях протекает из трех точек окостенения - двух эпифизарных и одной диафизарной (основные точки окостенения). Сам же процесс формирования костей на базе хрящевых зачатков протекает следующим образом. Замещение хрящевой ткани костной включает перихондральное и энхондральное окостенение. Перихондральное окостенение начинается с появления с внутренней стороны надхрящницы в средней части диафиза остеобластов, образующих в виде манжетки сначала фиброзную костную ткань, а затем пластинчатую. Хрящевые клетки внутри перихондрального пояска рассасываются, основное вещество хряща обызвествляется, прочность диафиза возрастает. В этом месте надхрящница становится надкостницей, формируя костную манжетку, и перихондральное окостенение переходит в периостальное. Образование костной манжетки нарушает питание хряща, начинается необратимый процесс разрушения, который усиливается благодаря деятельности специальных клеток - хондрокластов. В образующиеся полости врастают кровеносные сосуды, а вместе с ними проникают элементы остеобластической ткани, последняя дифференцируется на остеобласты и остеокласты. Остеокласты разрушают хрящ, а остеобласты размножаются и превращаются в костные клетки, возникает энхондральная кость. В дальнейшем периостальная и энхондральная кости растут параллельно. Периостальная костная манжетка растет в длину к эпифизам хряща и в толщину. Эпифизы некоторое время остаются хрящевыми, поэтому они растут быстрее диафизов и в длину и в ширину. Энхондральные центры окостенения появляются в эпифизах длинных костей в разное время. В этих центрах происходит обызвествление хряща, его резорбция, формируется сначала энхондральная, а затем перихондральная кость. К концу плодного периода в костях могут появляться и дополнительные точки окостенения- апофизы, появляются там, где кости имеют значительные выступы, бугры. Окостеневший диафиз и эпифизы соединяются в трубчатых костях хрящевыми пластинками - метафизарными хрящами - зонами роста. За счет метафизарного хряща происходит рост кости в длину, с их окостенением прекращается рост кости.
Рост кости заканчивается тогда, когда все основные и добавочные точки окостенения сливаются в одну общую костную массу, т.е. происходит синостозирование.

Общие закономерности формирования костей

Основоположник функциональной анатомии П.Ф. Лесгафт сформулировал ряд общих закономерностей формирования костей. Среди них, целесообразно выделить следующие:
1) Костная ткань образуется в местах наибольшего сжатия или натяжения;
2) Степень развития костей пропорциональна интенсивности деятельности связанных с ним мышц. Внешняя форма костей меняется под влиянием растяжения и давления, а кости развиваются тем лучше, чем интенсивнее деятельность связанных с ними мышц. Форма и рельеф костей зависит от характера прикрепления мышц. Так, если мышца прикрепляется к кости с помощью сухожилий, то в этой области формируется бугор, отросток, а если мышца вплетается в надкостницу широким пластом, то формируется углубление;
3) трубчатое и арочное строение костей обеспечивает наибольшую прочность и легкость при минимальной затрате костного материала;
4) внешняя форма костей зависит от давления на них окружающих тканей и органов и меняется при уменьшении или увеличении давления. На форму и положение костей влияют органы, для которых они образуют костные вместилища, ямки и т.п. В местах прохождения сосудов на костях обязательно имеются борозды;
5) перестройка формы кости происходит под влиянием внешних (для кости) сил. Рельеф костей резко выражен у старых рабочих животных и сглажен у молодняка.

Влияние различных факторов на развитие кости

Большое значение на развитие кости оказывает эндокринная система. Все основные точки окостенения в костях скелета появляются до начала полового созревания. С окончанием процесса синостозирования заканчивается рост костей в длину.
Выявлена зависимость строения кости от состояния нервной системы, которая осуществляет трофику кости. При усилении трофики в ней откладывается больше костной ткани, и она становится более плотной, компактной (остеосклероз). Наоборот, при ослаблении трофики наблюдается разрежение кости - остеопороз.
Развитие кости находится в тесной взаимосвязи с кровеносной системой. Весь процесс окостенения от момента появления первой точки окостенения до окончания синостозирования происходит при непосредственном участии сосудов, которые, проникая в хрящ, способствуют его разрушению и замещению костной тканью. Окостенение и рост кости после рождения также протекает в тесной зависимости от кровоснабжения: костные пластинки остеонов всегда формируются вокруг кровеносных сосудов.
Изменения в кости происходит под влиянием физических нагрузок, которые вызывают внутреннюю перестройку компактного вещества (увеличение количества и размеров остеонов). Правильно дозированная физическая нагрузка замедляет процессы старения кости.
В старческом возрасте изменения в скелете связаны с возросшей скоростью резорбции кости и сниженными процессами образования костного матрикса.
Кость живого организма - это динамическая структура, которая приспосабливается к изменяющимся условиям жизни, под влиянием которых происходит постоянная ее перестройка на макро-микроскопическом уровне.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Кости - ossa (ед. число - os), располагаясь внутри тела, выполняют функцию рычагов для прикрепления и приложения действия скелетной мускулатуры, формируют стенки полостей тела, а также служат емким депо минеральных и органических веществ, необходимых организму, и местом размещения красного костного мозга. Совокупность костей образует скелет.

Кость построена из костной ткани и покрыта тонким слоем соединительной ткани, образующей надкостницу. Основу костной ткани составляют костные клетки - остеоциты и костные пластинки толщиной 3--7 мкм, состоящие из параллельно идущих коллагеновых волокон, пропитанных солями извести и замурованных в особое плотное бесструктурное вещество - матрикс. Последний состоит из воды (50%), органических (около 28%) и неорганических (около 22%) веществ.

Органические соединения и вода придают кости эластичность, а минеральные - твердость. Химический состав костей испытывает значительные колебания в зависимости от возраста, условий питания и физиологического состояния организма. Кости молодых животных за счет большого количества влаги и органических веществ отличаются повышенной эластичностью. С возрастом они теряют влагу и органические компоненты, становясь более ломкими. Подобная ситуация может возникнуть и в результате нарушения обмена веществ в организме.

На развитие и структуру костей действуют многочисленные факторы - эндокринные, алиментарные, статодинамические и многие другие. Так, при дефиците гормон» роста приостанавливается рост костей в длину за счет подавления пролиферативной активности клеток эпифизарного хряща. Его избыток приводит к гигантиз-как рост хряща продолжается дольше обычного срока. Раннее половое созревание или введение половых гормонов ускоряет созревание костей и преждевременное окостенение эпифизарных пластинок, что сопровождается карликовостью. Недостаток половых гормонов в зрелом возрасте сопровождается остеопорозом.

Гормон паращитовидной железы вызывает активизацию функции остеокластов, резорбцию кости и выведение кальция из костной ткани. Это может привести к патологическому состоянию - фиброзному оститу.

Гормон щитовидной железы - тирокальцитонин -действует противоположно, а дефицит йодсодержащих гормонов этой железы (тироксин и др.) сопровождается подавлением функции остеобластов и процесса оссифи-кации, что тормозит рост трубчатых костей в длину.

Большое влияние на структуру костной ткани оказывают витамины. Дефицит витамина С вызывает ин-гибицию коллагенообразования остеобластами и образование новых костных пластинок, что приводит к уменьшению прочности кости.

При дефиците витамина D тормозится кальцифика-ция органического матрикса, что приводит к размягчению костей - остеомаляции.

Избыток витамина А сопровождается деструкцией костей в связи с усилением функции остеобластов.

На состояние костной ткани существенное влияние оказывает содержание кальция, фосфора и других минеральных и органических веществ в рационе, а также физические нагрузки. Продолжительная неподвижность приводит к выведению солей и повышению функции остеокластов.

Кость состоит из плотного компактного и рыхлого губчатого вещества. Губчатое вещество - substantia spongiosa пористое и состоит из тонких костных пластинок - перекладин, взаимно переплетающихся под различными углами соответственно направлению действующих на кость деформирующих сил. Они образуют ячейки, заполненные костным мозгом.

Компактное вещество - substantia compacta плотное и имеет сложную архитектонику, структурно-функциональной единицей которой является остеон - osteon, или гаверсова система. Остеон представляет собой комплекс большого числа костных пластинок. За счет волокнистого строения пластинки свернуты в трубочки разного диаметра и вставлены одна в другую. Трубочки плотно сомкнуты, между ними слоями расположены костные клетки, отростки которых проникают в соседние костные пластинки и связывают их.

Особую прочность остеону придает то, что коллагено-вые волокна в соседних пластинках идут по взаимно перпендикулярным направлениям. Внутри каждого остеона имеется канал для прохождения кровеносных сосудов и вазомоторных нервов. Компактное вещество костей построено из многих остеонов, ориентированных в основном вдоль длинной оси кости. Между ними, связывая остеоны, располагаются так называемые вставочные пластинки, имеющие дугообразную форму. Снаружи компактное вещество костей покрыто несколькими слоями прямых продольных общих, как бы упаковывающих, костных пластинок, над которыми располагается надкостница.

Надкостница (периост)- periosteum - это пластинка соединительной ткани, образованная снаружи коллаге-новыми волокнами (волокнистый слой надкостницы), а внутри особыми клетками - остеокластами (костеоб-разователями) и остеобластами (костеразрушителя-ми). Наружный волокнистый слой является покровным, защитным, а внутренний (клеточный)- костеобразу-ющим (остеогенным). За счет этого слоя надкостницы кость растет в толщину. При переломах костей именно надкостница образует новую молодую кость (костную мозоль), необходимую для сращения костных осколков.

Надкостница участвует в перестройке костей и в течение жизни животного в соответствии с изменяющимися условиями действия на кость различных сил. Усиление мышечной нагрузки на кости способствует укреплению костной ткани за счет увеличения числа осте-онов и изменения их взаимного расположения. Напротив, при уменьшении действия мышц кости становятся тоньше и мягче.

Перестройка костной ткани осуществляется остеокластами и остеобластами, расположенными в периосте, а также проникающими из него внутрь костей. При этом первые клетки разрушают старую костную ткань по линии уменьшения действия нагрузочных сил, а вторые - способствуют образованию и нарастанию новой молодой костной ткани по линии усиления мышечной нагрузки. Отсюда следует, что для укрепления костяка и его нормального функционирования необходима активная физическая (мышечная) работа.

Надкостница густо пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, проникающими по остеонным каналам внутрь кости и осуществляющими ее питание. Много в надкостнице и нервных окончаний - болевых рецепторов, что делает кость весьма чувствительной. В то же самое время костная и хрящевая ткани не ощущают боль, так как внутри костей и хрящей болевые нервы не проходят.

Соединительно-тканная пластинка покрывает не только поверхности костей, но переходит и на хрящевые структуры скелета, получая при этом название надхрящница - perichondrium, а также выстилает полости трубчатых костей, образуя эндост - endosteum.

Рост и развитие костей. Первичные закладки костей у животных появляются на второй-третьей неделе эмбрионального развития. Первым закладывается позвоночный столб с ребрами, затем пояса конечностей и сами конечности; позднее всего - кости головы. Закладка костных структур начинается со склеробластемной (соединительно-тканной) стадии, когда элементы ске лета создаются эмбриональной соединительно* тканью - мезенхимой, как бы подготавливая формы (модели) для будущего «костного отлития».

Остеогенез начинается с активного проникновения в костный зачаток кровеносных сосудов и появления в нем особых костепроизводящих клеток - остеобластов. которые формируют очаги окостенения. При этом многие кости черепа (лобные, верхние и нижние челюсти, резцовые, теменные, височные, слезные, носовые, скуловые и барабанные части каменистых костей) развиваются непосредственно из мезенхимы и проходят только две стадии формирования - соединительно-тканную и костную. Эти кости называются первичными. У новорожденных животных покровные кости связаны между собой и с другими костями соединительно-тканными пластинками, являющимися остатками перепончатого скелета.

Некоторые кости проходят окостенение в три стадии: соединительно-тканную, хрящевую и костную. Такие кости получают название вторичных. Оссифи-кация вторичных костей протекает более сложно и в трубчатых костях осуществляется из трех точек окостенения: двух эпифизарных и одной диафизарной. Хрящевые участки (метафизарный хрящ) между указанными точками постепенно заменяются костной тканью, суживаются, но сохраняются и после рождения, обеспечивая рост кости в длину. Исчезновение хрящевой ткани между эпифизами и диафизом трубчатых костей происходит у животных в разные периоды постнатального развития. Этот факт используется при Внешний рельеф костей, как и внутреннее их устройство, детерминированы генетически и находятся в прямой зависимости от величины и направленности механических воздействий, передаваемых через связки, мышцы и их сухожилия. Оставляют свои следы на поверхности костей и прилежащие крупные кровеносные сосуды.

Выросты на костях в зависимости от формы именуются: 1) отростки - processus - четко ограниченный выступ; 2) бугор - tuber - толстое возвышение с широким основанием; 3) бугорок - tuberculum - возвышение, напоминающее бугор, но меньших размеров; 4) ость - spina - пластинчатый высокий вырост; 5) головка - caput - вырост сферической формы; 6) блок - trochlea - цилиндрический выступ; 7) гребень - crista, pecten - плоский вырост с неровным краем; 8) мыщелок - condylus - шаровидный вырост; 9) наиболее крупные бугры получили специальные названия

- вертел - trochanter; 10) шероховатость - tuberositas

Большое число маленьких бугорков.

Углубления: 1) ямка - fossa - глубокое вдавливание округлой формы; 2) мелкая ямка (ямочка) - fovea; 3) полость - cavum; 4) плоское вдавливание - impressio; 5) желоб (борозда)- sulcus - продольное углубление с широким дном; 6) щель - fissura - узкое продольное углубление; 7) отверстие - foramen; 8) канал - canalis; 9) вырезка - incisura - выемка по краю кости.

Некоторые отростки в процессе эмбрионального развития имеют собственные точки окостенения и получают название апофиз - apophysis.

Скелет - skeleton (Рис. 17-106) (греч.- высушенный) представляет собой стройную и упорядоченную систему определенным образом организованных и в определенном порядке соединенных между собой костей и хрящей, подчиняющихся законам билатеральной симметрии и сегментного расчленения.

Число костей в теле животных следующее: у быка домашнего - 207-209; у лошади - 207-214; у овцы - 191-213; у козы - 199-206; у свиньи домашней - 282-288; у собаки - 271-282; у кошки - 271-274; у кролика - 275.

Скелет подразделяют на осевой и периферический. В состав осевого скелета входят: череп, позвоночный столб, ребра и грудная кость. Периферический скелет представлен костями грудных и тазовых конечностей.

Как видно из названия, наука биохимия стоит на стыке двух важных дисциплин. Одна из них – химия, другая же - биология. И изучает биохимия, соответственно, химический состав живых клеток и организмов. Кроме того, биологическая химия (или химическая биология) исследует различные химические процессы, которые лежат в основе жизнедеятельности абсолютно любого живого существа. Но, в данном случае, наиболее интересным будет строение кости лошади с точки зрения биохимии.

Как и любого позвоночного животного, кости выполняют опорную основу для тела. В комплексе - это костяк или , который участвует в движениях тела животного, а также защищает внутренние органы. С одной стороны, скелет лошадей очень схож со скелетом тех же больших кошек или, например, волков (все эти виды животных, как известно, передвигаются на четырёх конечностях). Но, с другой стороны, лошади кардинально от них отличаются. И не только в физическом плане. Кости скелета лошади ещё и имеют довольно сложный химический состав.

Кости скелета

Абсолютно все кости у лошади состоят из различных соединений. Эти соединения, в свою очередь, подразделяются на органические и неорганические. К первым можно смело отнести белок (по-научному - оссеин), а так же липиды (это - жёлтый костный мозг). Ко вторым, чаще всего, относят воду и различные минеральные соли. Среди них: кальций, калий, натрий, магний, фосфор и другие химические элементы. А если, например, извлечь из организма взрослой особи кость, то можно увидеть, что на половину она состоит из воды, на 22% - из минералов, на 12% - из белка и на 16% из липидов.

По своим свойствам кости у лошадей обладают довольно высокой твёрдостью и прочностью. Во многом это зависит от высокого содержания минералов и других необходимых элементов. Ещё два немаловажных свойства – эластичность и упругость. Оба они напрямую зависят от белка. А вообще, такое сочетание твёрдости и эластичности во многом достигается за счёт специфического сочетания органики и неорганики. И если сравнивать кости лошади с каким-либо материалом, то по упругости и прочности это всё равно, что бронза или медь.

Но не всегда кости у лошадей будут такими твёрдыми и эластичными. Соотношение многих компонентов в составе кости зависит, прежде всего, от возраста лошади, а уже потом от питания и времени года. Например, у молодого животного отношение белка к минералам 1:1. У взрослого животного – 1:2. А у старого 1:7.

Расположение костных отделов

Каждая кость каждой лошади состоит из костной ткани. Сама ткань постоянно и довольно быстро видоизменяется. Кроме всего этого, костная ткань, наверное, единственная во всём организме способна к полной регенерации. Что интересно, в ней могут происходить сразу два противоположных друг другу диаметрально процесса – это процесс восстановления и процесс разрушения. На все эти процессы оказывают сильное влияние различные механические силы, которые имеют место быть в период статики и/или динамики животного.

Сама по себе костная ткань лошади состоит из различных клеток и межклеточного вещества.

Костных клеток выделяют всего несколько видов:

1. Остеобласты.
2. Остеоциты.
3. Остеокласты.

Остеобласты представляют собой самые молодые клетки. Они синтезируют межклеточное вещество.

Остеобласты

Когда оно накапливается, то остеобласты в нём замуровываются и становятся, в последствии остеоцитами. Ещё одна их важная функция – непосредственное участие в процессах отложения кальция всё в том же межклеточном матриксе. Этот процесс называется кальцификацией.

В переводе с греческого языка, слово «остеоциты» обозначает «вместилище клетки».

Остеоциты

Эти клетки встречаются у зрелой особи. Как говорилось выше, образуются они из остеобластов. Тела их расположены в полостях основного вещества, а отростки – в канальцах, отходящих от полостей. По мнению многих учёных, они принимают активное участие в образовании белка и растворяютмежклеточное неминерализированное вещество. Именно им дано обеспечивать объединение кости, а также её структурную интеграцию.

Остеокласты же – это огромные клетки со множеством ядер (15-20 близкорасположенных).

Их диаметр приблизительно 40 мкм. Они способны появляться в тех местах, где костнная структура рассасывается. Эти клетки костную ткань удаляют посредством разрушения коллагена, а также растворения минералов. Таким образом, их основная их функция – это удаление продуктов распада в кости, и, конечно же, растворение минеральных структур.

Остеокласты

И последняя вещь, входящая в состав костной ткани – это межклеточное вещество. Его так же называют костным матриксом. Представлен он, в основном, коллагеновыми волокнами, а также одним аморфным компонентом.

Благодаря коллагену минералы в кости откладываются в виде системы из двух фаз:

• Кристаллический гидроксиапатит.
• Аморфный фосфат кальция.

Первая фаза способствует появлению энергии, необходимой для преобразования костей. Далее кость становится полярной. Вогнутые части имеют отрицательный заряд, выпуклые – положительный.

Как известно, костная ткань по своей химической структуре довольно сложна. В её составе есть и белки (оссеин), и различные минералы, и, конечно же, вода (её, как раз больше всего – 50%). Да и клеточный состав здесь довольно сложный: остеобласты, остеоциты, остеокласты и межклеточное вещество. Понятное дело, что для человека, в химии ничего не понимающего, всё это может оказаться довольно сложным.

Но помимо этого всего, можно выделить ещё два основных вида такой ткани. Это: пластинчатая и грубоволокнистая. Уже по названиям можно представить себе, что первый тип похож скорее на грубое волокно, а второй напоминает пластинки.

Грубоволокнистый тип

Грубоволокнистому типу костной ткани лошади больше соответствует хаотическое расположение коллагена в межклеточном матриксе.

Именно из такого типа костной ткани и построен основной скелет плода, а также скелет новорождённого животного. У взрослых особей грубоволокнистый тип ткани встречается только в тех зонах, где сухожилия скреплены с костями. Также его можно заметить в швах черепа, сразу после их непосредственного зарастания.

А вот пластинчатый тип – это уже совсем, так сказать, другая история.

Здесь главная особенность в том, что волокна белка и коллагена расположены в очень строгом порядке и формируют особые пластины цилиндрической формы. Они вставлены одна в другую и «опоясывают» сосуды. Вместе с сосудами, эти пластины опоясывают и нервы, которые расположены в гаверсовом канале.

Пластинчатый тип

В общем, все эти образования получили одно-единственное название: «остеон». То есть, структурная единица пластинчатой ткани – это именно остеон (osteonum). Каждый остеон, в свою очередь, состоит из нескольких цилиндрических пластин (обычно, от 5 до 20).

Каждая такая пластина имеет диаметр в 3-4 мм. Сами по себе остеоны располагаются в полном порядке. И от этого порядка напрямую зависит функциональная нагрузка на всю кость. Из остеонов затем формируются различные перекладины вещества кости. Их ещё называют балками. Эти же балки образуют некое компактное вещество, если, конечно лежат «плотно». В противном случае, если перекладины лежат «рыхло», то балки образуют вещество губчатое.

Если первый тип костной ткани свойственен скорее организму молодому, то на втором типе построен скелет уже организма взрослого (зрелого). Впрочем, элементы первого типа иногда присутствуют у взрослых особей. А элементы второго, в зачаточном состоянии, у более молодых.

В организме любого позвоночного животного, включая человека, находится большое количество разнообразных тканей. И все эти ткани изучает такая наука как гистология. Понятно дело, что и сама гистология подразделяется на ещё более узкоспециальные дисциплины. Название же гистологии так с греческого и переводится – «знание о тканях». Человека, занимающегося этой точной наукой, называют гистологом.

В наше время основными предметами изучения гистологии являются следующие виды тканей:

• Костная.
• Хрящевая.
• Соединительная.
• Миелоидная.
• Жидкие ткани внутренней среды.
• Эндотелий.
• Нервная ткань.

Из костной ткани образованы кости скелета. Она наиболее твёрдая, прочная, эластичная и упругая.

Костная ткань

Из хрящевой ткани образованы хрящи. Она состоит из хондробластов, хондроцитов, хондрокластов и межклеточного вещества.

Хрящевая ткань

Также, выделяют три типа хрящевой ткани у лошадей: гиалиновая (суставы, рёбра), волокнистая (межпозвоночные диски) и эластическая (уши).

Соединительная ткань также состоит из трёх основных типов клеток (фибропласты, фиброциты и фиброкласты) и межклеточного вещества.

Помимо всего прочего в её состав входят волокна и аморфные вещества (нейтральные и кислые гликозамингликаны). Видов соединительной ткани у коней также два. Это: рыхлая (сопровождает сосуды и нервы) и плотная (формирует фиброзный слой надкостницы). Из названия становится предельно ясна её основная функция.

Соединительная ткань

Миелоидная ткань отвечает за красный костный мозг и развитие клеток, влияющих на лошади.

Миелоидная ткань

К жидким тканям внутренней среды относят кровь и , которые участвуют в транспортировке кислорода, углекислого газа, питательных веществ и всех конечных продуктов обмена. Они выполняют сразу три важные функции: транспортную, трофическую (регуляция состава межклеточной жидкости) и защитную. С жидкими тканями, кстати, связан интересный факт – около 50% всей венозной крови содержится в костях.

Эндотелий – это особенный вид эпителиальных тканей, образующий внутреннюю стенку сосудов.

Эндотелий

Ещё одна важная вещь, которая важна для гистолога – это нервная ткань. Она состоит из нервов и нервных окончаний.

И если какой-либо вид ткани повреждён или находится в плохом состоянии, то очень велико шанс, что животное может тяжело заболеть и погибнуть. И чтобы этого не произошло, нужен правильный уход, правильное питание, и, конечно же, забота.

Вообще, такая наука как анатомия «не предназначена», так сказать, для изучения костей. Анатомия направлена, скорее, на изучение организма в целом, а также на изучение внутренней формы и структуры органов. Но, так как в организме любого живого существа всё взаимосвязано, то и скелет можно изучать в анатомическом ключе. Этим и занимается анатом. И с точки зрения этого самого анатома, кость (в переводе с латыни, кстати, обозначает «ось»), - орган вполне себе самостоятельный.

И он имеет определённые размеры, строение и форму. Таким образом, в кости взрослой особи можно выделить несколько определённых слоёв:

1. Надкостница.
2. Компактное и губчатое вещества.
3. Костномозговая полость с эндоостом.
4. Костный мозг.
5. Суставной хрящ.

А вот кость, которая растёт, кроме пяти вышеописанных компонентов имеет ещё и некоторые другие, необходимые для формирования ростовых зон. Здесь можно выделить сразу тройку подвидов костной ткани и, конечно же, метафизарный хрящ.

Надкостница же расположена внутри кости на самой её поверхности. Состоит она, обычно, из двух слоёв: слоя внутреннего и слоя наружного.

Надкостница

Первый - это соединительная плотная ткань. И выполняет она, как водится, функции защиты. Второй – это ткань наиболее рыхлая, и за счёт неё и происходят регенерация вместе с ростом. Сама же надкостница отвечает сразу за три очень важных функции: остеобразующую, трофическую и защитную.

Компактное (или плотное, как его ещё называют) вещество расположено уже за самой надкостницей. Состоит оно из ткани пластинчатой. Отличительной особенностью данного вещества являются прочность и плотность.

Сразу под ним можно рассмотреть другое вещество - губчатое. Построено оно абсолютно из такой же ткани, из какой построено вещество компактное. Вот только отличают его костные перекладины, по свойствам своим довольно рыхлые. Они же, в свою очередь, образуют специальные ячейки.

Внутри самой кости можно обнаружить полость. Её именуют костномозговой. Стенки этой полости (впрочем, как и стенки костных балок) покрыты очень тоненькой оболочкой, состоящей из волокон. А вот стенки этой оболочки - выложены соединительной тканью. Называется данная оболочка эндоостом. В его состав входят остеобласты.

А сам красный костный мозг можно обнаружить внутри ячеек губчатого вещества или даже в костномозговой полости.

Красный костный мозг

В костном мозге проходят процессы образования крови. В ходе , а также у новорожденных особей, все кости участвуют в процессе кровообразования. С возрастом это начинает постепенно проходить, и красный мозг превращается в жёлтый.

И, наконец, суставной хрящ.

Суставной хрящ

Он построен из гиалиновой ткани. Она покрывает поверхности суставов в кости. Толщина хряща сильно различается. Более тонкий он в проксимальном отделе. Надхрящины как таковой не имеет, и почти не подвержен окостенению. Приличная нагрузка может способствовать его истончению.

Скелет взрослой лошади (да и любого другого высшего позвоночного животного) состоит из нескольких определённых типов костей. Исходя из этого, можно выделить несколько основных классификаций. Первая из них – это строение кости. Об этом было сказано в предыдущих статьях. Вторая – форма кости. К примеру, рёберные кости и кости голени сильно разнятся. Третья классификация костей у лошади – по развитию (кости молодого и старого животного различны) И, наконец, четвёртая – по функциям.

Длинные кости лошади подразделяют на дугообразные (к ним относятся рёбра) и трубчатые. Последние выполняют роль своеобразных рычагов передвижения. Состоят из длинной части тела (её ещё называют диафиз) и утолщённых концов (их именуют эпифизом). Между ними заключён метафиз, который обеспечивает рост кости.

Более короткие кости состоят, в основном из губчатого вещества. Снаружи они бывают покрыты тончайшим слоем вещества компактного или суставным хрящом. Расположены в местах большей подвижности и большей нагрузки. Они как бы являются своеобразными рессорами.

Плоские же кости образуют стенки полостей и пояс конечностей (плечевой или тазовый). Их можно представить в виде довольно широкой поверхности, которая предназначена для крепления мышц. На костях плоских можно чётко просмотреть края и углы. Состоят, обычно, из трёх слоёв компакты. Между ними – немного губчатого вещества. При этом, они активно выполняют функцию защиты. Примерами таких костей могут послужить: кости крыши черепа , грудины, лопатки, а также тазовые кости.

Из названия предельно ясно, что «os pneumaticum» или кости воздухоносные связаны с «ношением воздуха». Внутри своего так называемого тела, эти кости имеют определённых размеров полость. К этим полостям можно смело отнести пазуху и синус. Изнутри, и то, и другое, выстлано слизистыми.

К ним можно отнести оболочки:

• Верхнечелюстную.
• Клиновидную.
• Лобную.

Все они в той или иной мере заполнены воздухом. Помимо этого, они могут хорошо сообщаться и с полостью носа.

Последний из подвидов – это кости типа смешанного, имеющие довольно усложнённую форму. Чаще всего данный вид сочетает в себе сразу несколько черт нескольких определённых вариантов. Состоят они из тех частей, которые имеют совершенно разное строение и очертание. Разными они могут быть и по происхождению. К ним можно отнести, например, кости или позвонки, находящиеся у самого основания черепа. Кстати, через некоторые черепные кости может проходить очень большое количество вен. И такие кости называются «диплозом».

Схема разновидности костей

Если разбирать классификацию костей по происхождению, то можно выделить два основных вида. Это кости первичные и кости вторичные.

Первичные развиваются из так называемой мезенхимы, и стадий развития проходят всего лишь две: костную и соединительнотканную. К первичным костям можно отнести многочисленные покровные кости черепа: верхнечелюстную, лобную, межтеменную, носовую, резцовую, теменную и чешую височной кости.

Первичные кости

Для них особо характерна эндсемальная оссификация. То есть, оссификация в соединительную ткань.

Вторичные кости развиваются из зачатка формирования костной и хрящевой тканей организма (склеротома мезодермы). В отличие от первичных костей, вторичные проходят сразу три главных стадии развития:

1. Соединительнотканную.
2. Хрящевую.
3. Костную.

Таким образом, развивается абсолютное большинство костей скелета.

Значительно сложнее проходит процесс оссификации или окостенения вторичных костей. Задействованы здесь сразу три точки окостенения, две из которых – эпифазные, одна – диафазная.

Процесс оссификации

Сами по себе кости формируются на базе зачатков хрящей. Хрящевая ткань замещается потом костной и включает два вида окостенения: перихондральное окостенение и окостенение энхондральное.

Перихондральное начинается тогда, когда остеобласты на внутренней стороне надхрящницы образуют фиброзную ткань, а затем и пластинчатую. В этом же месте надхрящница преобразуется в надкостницу и формирует костную манжетку. Она же нарушает питание хряща, и он постепенно разрушается.

Энхондральное окостенение начинается примерно тогда, когда оканчивается перихондральное. Центры данного вида окостенения появляются в разное время в эпифазах длинных костей. В этих же центрах хрящ резорбируется, после чего формируется энхондральная кость. После неё появляется кость перихондральная. Дополнительные точки оссификации – апофизы – появляются ближе к концу плодного периода. Окостеневшие же эпифазы и диафиз соединяются с помощью хрящевых пластинок в трубчатых костях.

Хрящевые пластинки по-другому называются метафизарными хрящами (на рисунке под номером 5).

Хрящевые пластинки

Эти хрящи располагаются, как раз-таки, в зоне непосредственного роста. И кость растёт именно за счёт них. Прекращается рост с последующей оссификацией. Проще говоря, сливаются воедино все основные точки и добавочные. После чего они соединяются в одну сплошную массу, и происходит дальнейшее синостозирование.

Кости любого позвоночного животного формируются не просто так, а по определённой закономерности. Эту закономерность впервые выявил П.Ф. Лесгафт, основоположник современной функциональной анатомии.

Среди этих закономерностей Лесгафт особенно подчёркивал принцип образования костной ткани. Далее он говорил о степенях развития кости, так как развитие происходит так же по определённой закономерности. О прочности и лёгкости костей, о внешней форме и её последующей перестройки Лесгафт так же не забывал.

Теперь более подробно хочется сказать о костной ткани. Она «имеет привычку» образовываться именно в тех местах, где происходит наибольшее натяжение или сжатие.

Существует некая закономерность: прямо пропорционально развитию костной структуры. То есть, чем лучше развиты мышцы, тем лучше будут развиты и кости.

Интенсивность деятельности мышц

Их внешняя форма (костей) может меняться под давлением или растяжением. Рельеф и форма также зависят от мышц. Таким образом, если мышца соединена с костью сухожилием, то формируется бугор. Если же мышца вплетена в накостницу, то углубление.

При оптимально затрачиваемом костном материале арочное и трубчатое строение костей обеспечивает большую прочность и лёгкость.

Сама по себе внешняя форма костей напрямую зависит от того давления, которое оказывают на них (кости) окружающие ткани. Кроме того, внешняя форма может несколько видоизмениться при давлении на кость различных органов. Здесь стоит пояснить: кости образуют для органов так называемые «костные вместилища» или ямки. Соответственно, малейшее изменение костей приведёт к изменению органов и наоборот. Там, где проходят сосуды, на костях имеются определённые борозды. К тому же измениться форма костей может и при увеличении или же при уменьшении давления.

К тому же форма кости может неплохо перестроиться. Происходит это под влиянием различных внешних сил. Также на перестройку оказывает сильное влияние время. К примеру, если понаблюдать за молодыми и старыми животными, то выяснится, что у молодняка рельеф кости сильно сглажен.

Сглаженный рельеф кости

А вот у старых животных, наоборот, очень и очень резко выражен.

И всё вышеописанное ещё раз подтверждает, как всё в организме взаимосвязано. К примеру, если у животного (или даже у человека) повреждены кости, то это скажется и на внутренних тканях и органах. И если оказать своевременную и правильную помощь, то животное проживёт долгую и насыщенную жизнь.

Влияние различных факторов на развитие кости

Говоря о различных факторах, оказывающих влияние на кости скелета, нельзя не упомянуть эндокринную систему. При помощи определённых гормонов (женских или мужских), эта же система регулирует деятельность всех внутренних органов. Сами гормоны выделяются в кровь эндокринными клетками. Кроме внутренних органов, эндокринная система оказывает довольно-таки значительное влияние на развитие всех костей скелета. И таким образом, все главные точки окостенения появляются ещё до начала созревания.

Кроме того, выявлена зависимость строения скелета от состояния лошади. ЦНС осуществляет всю трофику кости. Когда трофика усиливается, то количество костной ткани в ней увеличивается в разы. Она становится значительно плотнее и компактнее. Если же она становится слишком плотной и слишком компактной, то есть риск развития остеосклероза. Когда трофика слабеет, кость, соответственно, разряжается. И начинается другое неприятное заболевание – остеопороз.

Кроме эндокринной и нервной систем, состояние кости зависит ещё и от кровеносной.

Влияние на кости кровеносной системы

Сам процесс оссификации, начиная от момента появления самой первой точки окостенения и заканчивая синостозирования, проходит при участии сосудов. Проникая в хрящ, сосуды его ещё больше разрушают. Сам же хрящ будет замещён костной тканью. После рождения оссификация и рост костей также протекают в очень тесной взаимосвязи и зависимости от кровоснабжения. Это происходит в силу того, что формирование костных пластин базируется вокруг сосудов крови.

Все изменения, происходящие в кости, как уже говорилось выше, зависят от физических нагрузок.

Именно благодаря им компактное вещество внутри кардинально перестраивается. В этом случае может наблюдаться увеличение размеров и количества остеонов. Если нагрузка неправильно дозирована, то могут возникнуть серьёзные осложнения. Если же наоборот, правильно, то это значительно замедлит все процессы старения в кости.

В молодом возрасте, понятное дело, скорость резорбции ещё довольно низкая, а костный матрикс образуется быстро. В зрелом и старческом возрастах все изменения скелета связывают со значительно возросшей скоростью резорбции и низкими процессами образования костного вещества.

Так или иначе, кость абсолютно любого живого организма – структура динамическая. Она способна приспособится к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Одно из главных свойств животных организмов - возможность приспособления к окружающему миру посредством движения. В организме человека как отражение процесса эволюции выделяют 3 типа движения: амебоидное движение кровяных телец, мерцательное движение ресничек эпителия и движение с помощью мышц (как основное). Кости, составляющие остов организма, приводятся в движение мышцами и вместе с ними и суставами образуют опорно-двигательный аппарат. Этот аппарат осуществляет передвижение тела, опору, сохранение его формы и положения, а также выполняет защитную функцию, ограничивая полости, в которых помещаются внутренние органы.

В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную - кости и их соединения и активную - поперечнополосатые мышцы.

Совокупность костей, соединенных посредством соединительной, хрящевой или костной ткани, называется скелетом (skeletos - высушенный).

Функция скелета обусловлена, с одной стороны, его участием в работе опорно-двигательного аппарата (функция рычагов при движении, опорная, защитная), а с другой - биологическими свойствами костной ткани, в частности ее участием в минеральном обмене веществ, кроветворении, регуляции электролитного баланса.

РАЗВИТИЕ СКЕЛЕТА

Большая часть костей человека проходит в процессе эмбриогенеза последовательные стадии развития: перепончатую, хрящевую и костную.

На ранних стадиях скелет зародыша представлен спинной струной, или хордой, которая возникает из клеток мезодермы и располагается под нервной трубкой. Хорда существует в течение первых 2 мес внутриутробного развития и служит основой для образования позвоночника.

С середины 1-го месяца внутриутробной жизни в мезенхиме появляются скопления клеток вокруг хорды и нервной трубки, которые позже превращаются в позвоночный столб, замещающий хорду. Подобные скопления мезенхимы образуются и в других местах, формируя первичный скелет зародыша - перепончатую модель будущих костей. Это перепончатая (соединительнотканная) стадия развития скелета.

Большинство костей, за исключением костей свода черепа, лица и средней части ключицы, проходят еще одну - хрящевую стадию. При этом перепончатый скелет замещается хрящевой тканью, которая развивается из мезенхимы на 2-м месяце внутриутробного развития. Клетки приобретают способность выделять промежуточное плотное вещество - хондрин.

На 6-7-й неделе начинают появляться кости - костная стадия развития скелета.

Развитие кости из соединительной ткани называется прямым окостенением, а такие кости - первичными костями. Образование кости на месте хряща носит название непрямого окостенения, а сами кости называются вторичными. У эмбриона и плода происходит интенсивное окостенение, и большая часть скелета новорожденного состоит из костной ткани. В постнатальном периоде процесс окостенения замедляется и заканчивается к 25-26 годам.

Развитие костной ткани. Сущность как прямого, так и непрямого окостенения сводится к образованию костной ткани из особых клеток - остеобластов, производных мезенхимы. Остеобласты вырабатывают межклеточное основное вещество костей, в котором откладываются соли кальция в виде кристаллов гидроксиапатита. На ранних стадиях развития костная ткань имеет грубоволокнистое строение, на более поздних стадиях - пластинчатое. Это происходит в результате отложения органического или неорганического вещества в виде пластинок, расположенных концентрически вокруг врастающих сосудов и формирующих первичные остеоны. По мере окостенения формируются костные перекладины - трабекулы, ограничивающие ячейки и способствующие образованию губчатого вещества костей. Остеобласты превращаются в костные клетки - остеоциты, окруженные костным веществом. Вокруг остеоцитов в процессе обызвествления остаются щели - канальцы и полости, через которые проходят сосуды, играющие важную роль в питании костей. Поверхностные слои соединительнотканной модели будущей кости превращаются в надкостницу, которая служит источником роста кости в толщину (рис. 12-14).

Рис. 12. Череп человека на 3-м месяце развития:

1 - лобная кость; 2 - носовая кость; 3 - слезная кость; 4 - клиновидная кость; 5 - верхняя челюсть; 6 - скуловая кость; 7 - вентральный хрящ (из хрящевого зачатка первой жаберной дуги); 8 - нижняя челюсть; 9 - шиловидный отросток; 10 - барабанная часть височной кости; 11 - чешуя височной кости; 12, 16 - теменная кость; 13 - большое крыло клиновидной кости; 14 - зрительный канал; 15 - малое крыло клиновидной кости

Рис. 13. Развитие кости: а - хрящевая стадия;

б - начало окостенения: 1 - точка окостенения в эпифизе кости; 2 - костная ткань в диафизе; 3 - врастание в кость кровеносных сосудов; 4 - формирующиеся полость с костным мозгом; 5- надкостница

Рис. 14. Скелет новорожденного:

Наряду с образованием костной ткани идут противоположные процессы - разрушение и рассасывание участков кости с последующим отложением новой костной ткани. Разрушение костной ткани осуществляют особые клетки - костеразрушители - остеокласты. Процессы разрушения костной ткани и замены ее новой происходят в течение всего периода развития и обеспечивают рост и внутреннюю перестройку кости, а также изменение ее внешней формы в связи с меняющимися механическими воздействиями на кость.

ОБЩАЯ ОСТЕОЛОГИЯ

Скелет человека состоит из более чем 200 костей, из которых около 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5-1/7 массы тела и подразделяются на кости головы - череп, кости туловища и кости верхней и нижней конечностей.

Кость - орган, состоящий из нескольких тканей (костной, хрящевой и соединительной) и имеющий собственные сосуды и нервы. Каждая кость имеет определенные, присущие только ей строение, форму, положение.

Классификация костей

По форме, функции, строению и развитию кости делятся на группы

(рис. 15).

1.Длинные (трубчатые) кости - это кости скелета свободного отдела конечностей. Они построены из компактного вещества, расположенного по периферии, и внутреннего губчатого вещества. В трубчатых костях различают диафиз - среднюю часть, содержащую костномозговую полость, эпифизы - концы и метафиз - участок между эпифизом и диафизом.

2.Короткие (губчатые) кости: кости запястья, предплюсны. Эти кости построены из губчатого вещества, окруженного тонкой пластинкой компактного вещества.

3.Плоские кости - кости свода черепа, лопатка, тазовая кость. В них прослойка губчатого вещества менее развита, чем в губчатых костях.

4.Неправильные (смешанные) кости построены более сложно и сочетают в себе черты строения предыдущих групп. К ним относятся

Рис. 15. Виды костей человека:

1 - длинная (трубчатая) кость - плечевая кость; 2 - плоская кость - лопатка; 3 - неправильная (смешанная) кость - позвонок; 4 - более короткая, чем первая трубчатая кость - фаланга пальцев кисти

позвонки, кости основания черепа. Они образуются из нескольких частей, имеющих разные развитие и строение. Кроме указанных групп костей, выделяют

5.Воздухоносные кости, которые содержат полости, заполненные воздухом и выстланные слизистой оболочкой. Это кости черепа: верхняя челюсть, лобная, клиновидная и решетчатая кости.

Также к системе скелета относятся особые

6.Сесамовидные кости (надколенник, гороховидная кость), расположенные в толще сухожилий и помогающие работе мышц.

Рельеф костей определяется шероховатостями, бороздами, отверстиями, каналами, бугорками, отростками, ямочками. Шероховатости

и отростки являются местами прикрепления к костям мышц и связок. В каналах и бороздах расположены сухожилия, сосуды и нервы. Точечные отверстия на поверхности кости - места прохождения сосудов, питающих кость.

Химический состав костей

В состав живой кости взрослого человека входят вода (50%), органические вещества (28,15%) и неорганические компоненты (21,85%). Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических веществ, представленных главным образом солями кальция, фосфора и магния. Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических кристаллов гидроксиапатита. Органические вещества кости - это коллагеновые волокна, белки (95%), жиры и углеводы (5%). Эти вещества придают костям упругость и эластичность. В составе костей более 30 остеотропных микроэлементов, органические кислоты, ферменты и витамины. Особенности химического состава кости, правильность ориентации коллагеновых волокон вдоль длинной оси кости и своеобразное расположение кристаллов гидроксиапатита обеспечивают костной ткани механическую прочность, легкость и физиологическую активность. Химический состав костей зависит от возраста (у детей преобладают органические вещества, у стариков - неорганические), общего состояния организма, функциональных нагрузок и пр. При ряде заболеваний химический состав костей изменяется.

Строение костей

Макроскопически кость состоит из расположенного по периферии компактного вещества (substantia compacta) и губчатого вещества (substantia spongiosa) - массы костных перекладин в середине кости. Эти перекладины расположены не беспорядочно, а соответственно линиям сжатия и растяжения, которые действуют на определенные участки кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в которых она находится (рис. 16).

Из губчатого вещества в основном построены губчатые кости и эпифизы трубчатых костей, из компактного - диафизы трубчатых костей. Костномозговая полость, находящаяся в толще трубчатой кости, выстлана соединительнотканной оболочкой - эндостомом (endosteum).

Рис. 16. Строение кости:

1 - метафиз; 2 - суставной хрящ;

3- губчатое вещество эпифиза;

4- компактное вещество диафиза;

5- костномозговая полость в диафизе, заполненная желтым костным мозгом (6); 7 - надкостница

Ячейки губчатого вещества и костномозговая полость (в трубчатых костях) заполнены костным мозгом. Различают красный и желтый костный мозг (medulla ossium rubra et flava). С 12-18-летнего возраста красный костный мозг в диафизах замещается желтым.

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

Надкостница (periosteum) - соединительнотканное образование, состоящее у взрослых из двух слоев: внутреннего остеогенного, содержащего остеобласты, и наружного волокнистого. Надкостница богата кровеносными сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости. С костью надкостница связана коллагеновыми волокнами, проникающими в кость, а также сосудами и нервами, проходящими из надкостницы в кость по питательным каналам. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после перелома. С возрастом структура надкостницы меняется и ее костеобразовательные способности ослабевают, поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают долго.

Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок. Эти пластинки образованы коллагеновыми волокнами, пропитанными основным веществом, и костными клетками: остеобластами, остеокластами и остеоцитами. В пластинках имеются тонкие канальцы, в которых проходят артерии, вены и нервы.

Костные пластинки делятся на общие, охватывающие кость с наружной поверхности (наружные пластинки) и со стороны костномозговой полости (внутренние пластинки), на пластинки остеона, концентрически расположенные вокруг кровеносных сосудов, и интерстициальные, расположенные между остеонами. Остеон - структурная единица костной ткани. Он представлен 5-20 костными цилиндрами, вставленными один в другой и ограничивающими центральный канал остеона. Помимо каналов остеонов, в кости выделяют прободающие питательные каналы, которые связывают каналы остеонов (рис. 17).

Кость представляет собой орган, внешнее и внутреннее строение которого подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека соответственно изменяющимся условиям жизни. Перестройка костной ткани происходит в результате взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, обеспечивающих высокую пластичность и реактивность скелета. Процессы образования и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системами.

Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета. Занятия спортом, физический труд стимулируют перестройку кости. Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.

Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется от артерий и ветвей артерий надкостницы. Артериальные ветви проникают через питательные отверстия в костях и делятся последовательно до капилляров. Вены сопровождают артерии. К костям подходят ветви ближайших нервов, образующих в надкостнице нервное сплетение. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая, сопровождая крове-

Рис. 17. Микроструктура кости:

1 - надкостница (из двух слоев); 2 - компактное вещество, состоящее из остеонов; 3 - губчатое вещество из перекладин (трабекул), выстланных поверх кости эндостом; 4 - костные пластинки, формирующие остеон; 5 - один из остеонов; 6 - костные клетки - остеоциты; 7 - кровеносные сосуды, проходящие внутри остеонов

носные сосуды, проходит через питательные каналы остеонов и достигает костного мозга.

Вопросы для самоконтроля

1.Перечислите основные функции скелета.

2.Какие стадии развития костей человека в процессе эмбриогенеза вы знаете?

3.Что такое перихондральное и эндохондральное окостенение? Приведите пример.

4.На какие группы классифицируются кости по форме, функции, строению и развитию?

5.Какие органические и неорганические вещества входят в состав кости?

6.Каким соединительнотканным образованием снаружи покрыта кость? Какова его функция?

7.Что является структурной единицей костной ткани? Чем она представлена?

КОСТИ ТУЛОВИЩА

Развитие костей туловища

Кости туловища развиваются из склеротомов - вентромедиальной части сомитов. Зачаток тела каждого позвонка формируется из половин двух соседних склеротомов и лежит в промежутках между двумя соседними миотомами. Скопления мезенхимы распространяются от центра тела позвонка в дорсальном и вентральном направлениях, образуя зачатки дуг позвонков и ребер. Эта стадия развития костей, как отмечено ранее, называется перепончатой.

Замена мезенхимной ткани хрящевой происходит путем образования отдельных хрящевых центров в теле позвонка, в дуге и зачатках ребер. На 4-м месяце внутриутробного развития образуются хрящевой позвонок и ребра.

Передние концы ребер срастаются с парными зачатками грудины. В дальнейшем, к 9-й неделе, они срастаются между собой по средней линии, формируя грудину.

Позвоночный столб

Позвоночный столб (columna vertebralis) является механической опорой всего тела и состоит из 32-34 соединенных между собой позвонков. В нем различают 5 отделов:

1)шейный из 7 позвонков;

2)грудной из 12 позвонков;

3)поясничный из 5 позвонков;

4)крестцовый из 5 сросшихся позвонков;

5)копчиковый из 3-5 сросшихся позвонков; 24 позвонка являются свободными - истинными и 8-10 - ложными, сросшимися между собой в две кости: крестец и копчик (рис. 18).

Каждый позвонок имеет тело (corpus vertebrae), обращенное кпереди; дугу (arcus vertebrae), которая вместе с телом ограничивает позвоночное отверстие (for. vertebrale), представляющее в совокупности позвоночный канал. В позвоночном канале находится спинной мозг. От дуги отходят отростки: непарный остистый отросток (processus spinosus) обращен кзади; два поперечных отростка (processus transversus); парные верхний и нижний суставные отростки (processus articulares superior et inferior) имеют вертикальное направление.

У места соединения дуги с телом имеются верхняя и нижняя позвоночные вырезки, ограничивающие в позвоночном столбе межпозвоночные отверстия (forr. intervertebralia), где проходят нервы и сосуды. Позвонки разных отделов имеют характерные признаки, позволяющие отличать их друг от друга. Размеры позвонков увеличиваются от шейных к крестцовым в связи с соответствующим увеличением нагрузки.

Шейные позвонки (vertebrae cervicales) имеют поперечное отверстие (for. transversarium), остистый отросток II-V позвонков раздвоен, тело небольшое, овальной формы. В отверстиях поперечных отростков проходят позвоночные артерии и вены, снабжающие кровью головной и спинной мозг. На концах поперечных отростков VI шейного позвонка передний бугорок носит название сонного, к нему можно прижать сонную артерию для остановки кровотечения из ее ветвей. Остистый отросток у VII шейного позвонка более длинный, он хорошо прощупывается и называется выступающим позвонком. Особое строение имеют I и II шейные позвонки.

Первый (C I) шейный позвонок - атлант (atlas) имеет переднюю и заднюю дуги атланта (arcus anterior atlantis et arcus posterior atlantis), две

Рис. 18.1. Позвоночный столб: а - вид сбоку; б - вид сзади

Рис. 18.2. Два верхних шейных позвонка:

а - первый шейный позвонок-атлант, вид сверху: 1 - поперечное отверстие на поперечном отростке; 2 - передняя дуга атланта; 3 - передний бугорок; 4 - ямка зуба;

5- латеральная масса с верхней суставной поверхностью (6); 7 - задний бугорок; 8 - задняя дуга; 9 - борозда позвоночной артерии;

б - второй шейный позвонок - осевой или аксис, вид сзади: 1 - нижний суставной отросток; 2 - тело осевого позвонка; 3 - зуб; 4 - задняя суставная поверхность; 5 - верхняя суставная поверхность; 6 - поперечный отросток с одноименным отверстием; 7 - остистый отросток

Рис. 18.3. Седьмой шейный позвонок, вид сверху:

1 - дуга позвонка; 2 - поперечный отросток с поперечным отверстием (3); 4 - тело позвонка; 5 - верхняя суставная поверхность; 6 - позвоночное отверстие; 7 - остистый отросток (самый длинный из шейных позвонков)

Рис. 18.4. Грудной позвонок, вид сбоку:

1 - тело позвонка; 2 - верхняя реберная ямка; 3 - верхний суставной отросток; 4 - дуга позвонка; 5 - поперечный отросток с реберной ямкой (6); 7 - остистый отросток; 8 - нижний суставной отросток; 9 - нижняя реберная ямка

Рис. 18.5. Поясничные позвонки:

а - вид поясничного позвонка сверху: 1 - сосцевидный отросток; 2 - верхний суставной отросток; 3 - поперечный отросток; 4 - тело позвонка; 5 - позвоночное отверстие; 6 - дуга позвонка; 7 - остистый отросток;

б - поясничные позвонки, вид сбоку: 1 - межпозвоночный диск, соединяющий тела позвонков; 2 - верхний суставной отросток; 3 - сосцевидный отросток; 4 - нижний суставной отросток; 5 - межпозвоночное отверстие

Рис. 18.6. Крестец и копчик:

а - вид спереди: 1 - верхний суставной отросток; 2 - крестцовое крыло; 3 - латеральная часть; 4 - поперечные линии; 5 - крестцово-копчиковый сустав; 6 - копчик [копчиковые позвонки Co I -Co IV ]; 7 -верхушка крестца; 8 - передние крестцовые отверстия; 9 - мыс; 10 - основание крестца;

б - вид сзади: 1 - верхний суставной отросток; 2 - бугристость крестца; 3 - ушковидная поверхность; 4 - латеральный крестцовый гребень; 5 - срединный крестцовый гребень; 6 - медиальный крестцовый гребень; 7 - крестцовая щель; 8 - крестцовый рог; 9 - крестцово-копчиковый сустав; 10 - копчик [копчиковые позвонки Co I -Co IV ]; 11- копчиковый рог; 12 - задние крестцовые отверстия; 13 - латеральная часть; 14 - крестцовый канал

латеральные массы (massa lateralis atlantis) и поперечные отростки с отверстиями. На наружной поверхности передней дуги выделяется передний бугорок (tuberculum anterius), на внутренней - ямка зуба (fovea dentis). На наружной поверхности задней дуги хорошо выражен задний бугорок. Каждая латеральная (боковая) масса имеет суставные поверхности: на верхней поверхности - верхнюю, на нижней - нижнюю.

Осевой позвонок (axis) (С II) отличается от других позвонков тем, что его тело продолжается в отросток - зуб (dens), имеющий переднюю и заднюю суставные поверхности.

Грудные позвонки (vertebrae thoracicae), в отличие от других позвонков, имеют на боковых поверхностях тела две реберные ямки - верхнюю и нижнюю (foveae costales superior et inferior). На каждом поперечном отростке I-X позвонков имеется реберная ямка поперечного отростка (fovea costalis processus transversis) для сочленения с ребрами. Исключение составляют I, X-XII позвонки. На I позвонке у верхнего края тела находится полная ямка, Х позвонок имеет только верхнюю полуямку, а XI и XII - по одной полной ямке на середине тела.

Поясничные позвонки (vertebrae lumbales), наиболее массивные, принимают вместе с крестцовыми позвонками основную нагрузку, приходящуюся на позвоночный столб. Их суставные отростки расположены сагиттально, на верхних суставных отростках имеются сосцевидные отростки (processus mammilares). Остистые отростки имеют горизонтальное направление.

Крестец, крестцовые позвонки (vertebrae s acrales) у взрослых срастаются в одну кость - крестец (крестцовые позвонки I-V) (os sacrum); (vertebrae sacrales I-V). Различают основание крестца (basis ossis sacri), обращенное вверх, верхушку (apex ossis sacri), направленную вниз, и латеральные части (partes lalerales). Передняя поверхность крестца вогнута в полость таза, задняя выпуклая и имеет ряд гребней. На передней тазовой поверхности (facies pelvica) имеются 4 парных передних крестцовых отверстия (forr. sacralia anteriora), соединенных поперечными линиями (lineae transversae), следы сращений тел крестцовых позвонков. На дорсальной (задней) поверхности (facies dorsalis) - также 4 пары задних крестцовых отверстий (forr. sacralia posteriora).

На дорсальной поверхности крестца имеется 5 крестцовых гребней: непарный срединный (crista sacralis mediana), парные медиаль-

ный (crista sacralis medialis) и латеральный (crista sacralis lateralis). Они представляют собой соответственно сросшиеся остистые, суставные и поперечные отростки. В латеральных частях крестца выделяют ушковидную поверхность (facies auricularis) и бугристость крестца (tuberositas ossis sacri), служащие для соединения с тазовой костью. Основание крестца соединяется с V поясничным позвонком под углом с образованием мыса, promontorium, который вдается в полость таза.

Копчик (os coccygis) - небольшая кость, возникшая в результате слияния 3-5 рудиментарных позвонков. Наиболее развит I копчиковый позвонок, имеющий остатки суставных отростков - копчиковые рога (соrnua coccygeum), соединяющиеся с крестцовыми рогами.

Скелет грудной клетки

К скелету грудной клетки (skeleton thoracis) относятся грудина и ребра.

Грудина (sternum) - непарная плоская кость. В ней различают рукоятку (manubrium sterni), тело (corpus sterni), мечевидный отросток (processus xiphoideus) и вырезки: по верхнему краю рукоятки находятся непарная яремная вырезка (incisura jugularis) и парная ключичная вырезка (incisura clavicularis), на боковых поверхностях грудины - по 7 реберных вырезок (incisurae costales).

Ребра (I-XII) (costae) состоят из костной и хрящевой частей. Реберный хрящ является передним отделом ребра, который у 7 верхних ребер соединяется с грудиной. Различают истинные ребра (I-VII) (costae verae), ложные ребра (VIII-X) (costae spuriae) и свободно оканчивающиеся в толще передней брюшной стенки колеблющиеся ребра (XI и XII) (costae fluctuantes). В костной части ребра выделяют головку (caput costae). Головка ребра переходит в узкую часть - шейку (collum costae), а шейка - в широкую и длинную часть реберной кости - тело ребра (corpus costae). В месте перехода шейки в тело ребра образуется угол ребра (angulus costae). Здесь же расположен бугорок ребра (tuberculum costae) с суставной поверхностью для соединения с поперечным отростком соответствующего позвонка. На теле ребра различают наружную и внутреннюю поверхности.

На внутренней поверхности вдоль нижнего края находится борозда ребра (sul. costae) - след от прилежащих сосудов и нервов.

Некоторые особенности строения имеют I ребро и 2 последних ребра. На I ребре выделяют верхнюю и нижнюю поверхности, внутренний и наружный края. На верхней поверхности имеется бугорок передней лестничной мышцы (tuberculum m. scaleni anterioris), отделяющий борозду подключичной вены (спереди) от борозды подключичной артерии. XI и XII ребра не имеют шейки, угла, бугорка, борозды, гребешка на головке.

Различия и аномалии в строении костей туловища

Число позвонков может меняться. Так, шейных позвонков может быть 6 вследствие ассимиляции VII в I грудной и увеличения числа грудных позвонков и ребер. Иногда число грудных позвонков и ребер уменьшается до 11. Возможны сакрализация - V поясничный позвонок прирастает к крестцу и люмбализация - отделение I крестцового позвонка. Нередки случаи расщепления дуги позвонка, которое возможно в различных отделах позвоночника, особенно часто в поясничном (spina bifida). Встречаются расщепление грудины, переднего конца ребер и добавочные шейные и поясничные ребра.

Возрастные, индивидуальные и половые различия касаются формы и положения костей, хрящевых прослоек между отдельными частями кости.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие отделы позвоночного столба вам известны?

2.Каковы отличия I иII шейных позвонков от остальных позвонков?

3.Перечислите отличительные признаки шейных, грудных, поясничных позвонков и крестца.

4.Какие вырезки находятся на грудине и для чего они предназначены?

5.Сколько у человека ребер и каковы их особенности?

6.Какие вы знаете аномалии в строении костей туловища?

КОСТИ КОНЕЧНОСТЕЙ

В строении костей верхней и нижней конечностей много общего. Различают скелет пояса и скелет свободной конечности, состоящей из проксимального, среднего и дистального отделов.

Различия в строении костей верхних и нижних конечностей обусловлены различием их функций: верхние конечности приспособлены для выполнения разнообразных и тонких движений, нижние - для опоры при передвижении. Кости нижней конечности большие, пояс нижней конечности малоподвижный. Пояс верхней конечности подвижный, кости имеют меньшие размеры.

Развитие костей конечностей

Зачатки скелета верхней и нижней конечностей возникают на 4-й неделе внутриутробного развития.

Все кости конечностей проходят 3 стадии развития и только ключицы - две: перепончатую и костную.

Кости верхней конечности (ossa membri superioris)

Пояс верхней конечности

Пояс верхней конечности (cingulum membri superioris) состоит из лопатки и ключицы (рис. 19).

Лопатка (scapula) - плоская кость, в которой различают реберную (переднюю) и заднюю поверхности (facies costalis (anterior) et posterior), 3 края: медиальный (margo medialis), верхний (margo superior) с вырезкой лопатки (incisura scapulae) и латеральный (margo lateralis); 3 угла: нижний (angulus inferior), верхний (angulus superior) и латеральный (angulus lateralis), снабженный суставной впадиной (cavitas glenoidalis). Суставная впадина отделена от лопатки шейкой (collum scapulae). Над и под суставной впадиной расположены надсуставной и подсуставной бугорки (tuberculum supraet infraglenoidale). Над латеральным углом расположены клювовидный отросток (processus coracoideus) и acromion, продолжающийся в лопаточную ость, разделяющую надостную и подостную ямки. Реберная поверхность лопатки вогнутая и называется подлопаточной ямкой (fossa subscapularis).

Ключица (clavicula) - изогнутая трубчатая кость, в которой выделяют тело (corpus claviculae) и 2 конца: грудинный (extremitas sternalis) и акромиальный (extremitas acromialis). Грудинный конец расширен, имеет суставную поверхность для соединения с грудиной; акромиальный конец уплощен и соединяется с акромионом лопатки.

Рис. 19. Кости верхней конечности, правой, вид спереди: 1 - ключица; 2 - грудинный конец ключицы; 3 - лопатка; 4 - клювовидный отросток лопатки; 5 - суставная впадина лопатки; 6 - плечевая кость;

7- венечная ямка плечевой кости;

8- медиальный надмыщелок; 9 - блок плечевой кости; 10 - венечный отросток; 11 - бугристость локтевой кости; 12 - локтевая кость; 13 - головка локтевой кости; 14 - кости запястья; 15 - I-V пястные кости; 16 - фаланги пальцев; 17 - шиловидный отросток лучевой кости; 18 - лучевая кость; 19 - головка лучевой кости; 20 - гребень большого бугорка; 21 - межбугорковая борозда; 22 - большой бугорок; 23 - малый бугорок; 24 - головка плечевой кости; 25 - акромион

Рис. 20. Плечевая кость, правая, вид сзади:

1 - блок плечевой кости; 2 - борозда локтевого нерва; 3 - медиальный надмыщелок; 4 - медиальный край плечевой кости; 5 - тело плечевой кости; 6 - головка плечевой кости; 7 - анатомическая шейка; 8 - большой бугорок; 9 - хирургическая шейка; 10 - дельтовидная бугристость; 11 - борозда лучевого нерва; 12 - латеральный край; 13 - ямка локтевого отростка; 14 - латеральный надмыщелок

Свободная часть верхней конечности

Свободная верхняя конечность (pars libera membri superioris) состоит из 3 отделов: проксимального - плеча (brachium), среднего - предплечья (antebrachium) и дистального - кисти (manus). Скелет плеча составляет плечевая кость.

Плечевая кость (humerus) - длинная трубчатая кость, в которой различают тело - диафиз и 2 конца - проксимальный и дистальный эпифизы (рис. 20).

Верхний конец плечевой кости утолщен и образует головку (caput humeri), которая отделена от остальной кости анатомической шейкой (collum anatomicum). Сразу за анатомической шейкой расположены 2 бугорка - большой и малый (tuberculum majus et minus), продолжающиеся книзу в гребни, разделенные межбугорковой бороздой (suclus intertubercularis).

В месте перехода верхнего конца плечевой кости в тело находится хирургическая шейка (collum chirurgicum) (здесь часто происходят переломы), а на середине тела кости - дельтовидная бугристость (tuberositas deltoidea).

Позади бугристости расположена борозда лучевого нерва (sul. n. radialis). Нижний конеплечевой кости - мыщелок (condylus humeri). Его латеральные отделы образуют медиальный и латераль-

ный надмыщелки Позади медиального надмыщелка проходит борозда локтевого нерва (sul. п. ulnaris). На основании нижнего конца плечевой кости расположены блок плечевой кости (trochlea humeri), для сочленения с локтевой костью, и головка мыщелка плечевой кости (capitulum humeri), для сочленения с лучевой костью. Под блоком на задней поверхности нижнего конца кости находится ямка локтевого отростка (fossa olecrani), на передней поверхности - венечная (fossa coronoidea).

Кости предплечья. Скелет предплечья состоит из 2 трубчатых костей: локтевой, расположенной с медиальной стороны, и лучевой, расположенной латерально (рис. 21).

Локтевая кость (ulna) в области проксимального эпифиза имеет 2 отростка: верхний локтевой (olecranon) и нижний венечный (processus coronoideus), которые ограничивают блоковидную вырезку (incisura trochlearis). На латеральной стороне венечного отростка имеется лучевая вырезка (incisura radialis), а ниже и сзади - бугристость (tuberositas ulnae). Дистальный эпифиз имеет головку, с медиальной стороны от которой отходит шиловидный отросток локтевой кости (processus styloideus ulnae).

Рис. 21. Локтевая и лучевая кости правого предплечья, вид сзади: 1 - локтевой отросток; 2 - головка лучевой кости; 3 - суставная окружность; 4 - шейка лучевой кости; 5 - бугристость лучевой кости; 6 - лучевая кость; 7 - латеральная поверхность; 8 - задняя поверхность; 9 - задний край; 10 - шиловидный отросток лучевой кости; 11 - шиловидный отросток локтевой кости; 12 - задняя поверхность; 13 - медиальная поверхность; 14 - задний край; 15 - локтевая кость; 16 - венечный отросток

Лучевая кость (radius) имеет головку (проксимальный эпифиз), снабженную вверху плоской ямкой для сочленения с плечевой костью, на латеральной поверхности - суставную окружность для сочленения с локтевой костью. Ниже головки имеется шейка, ниже и медиальнее которой находится бугристость (tuberositas radii). Дистальный эпифиз утолщен, с латеральной стороны имеет шиловидный отросток и запястную суставную поверхность.

Кости кисти (ossa manus) включают кости запястья, пястные кости и фаланги пальцев (рис. 22).

Кости запястья (ossa carpi, ossa carpalia) состоят из 8 мелких костей, расположенных в 2 ряда. В состав проксимального ряда входят (считая со стороны большого пальца) ладьевидная кость (os scaphoideum), полулунная (os lunatum), трехгранная (os triquetrum) и гороховидная (os pisiforme).

В дистальный ряд входят кость-трапеция (os trapezium), трапециевидная (os trapezoideum), головчатая (os capitatum) и крючковидная (os hamatum). Кости запястья имеют суставные поверхности для соединения друг с другом и с соседними костями.

Пястные кости (ossa metacarpi, ossa metacarpalia) состоят из 5 пястных костей (I-V), каждая из которых имеет тело, основание (проксимальный конец) для соединения со вторым рядом костей запястья и головку (дистальный конец). Суставные поверхности оснований II-V пястных костей плоские, у I кости - седловидная.

Кости пальцев (ossa digitorum); фаланги (phalanges). Первый (I) палец имеет 2 фаланги - проксимальную и дистальную, остальные - по 3: проксимальную, среднюю и дистальную. Каждая фаланга (phalanges) имеет тело, проксимальный конец - основание и дистальный конец - головку.

Различия в строении костей верхней конечности

Индивидуальные особенности ключицы выражаются в разной длине и различной изогнутости.

Форма и размеры лопатки также изменчивы. У женщин лопатка тоньше, чем у мужчин, у 70% правшей правая лопатка больше левой. Индивидуальные различия плечевой кости касаются ее размеров, формы, степени скручивания - поворота нижнего эпифиза кнаружи по отношению к верхнему. Одна из костей предплечья, чаще лучевая, может отсутствовать. Обе кости могут быть сращены на всем протяжении.

Рис. 22. Кости кисти, вид спереди:

1 - кость-трапеция; 2 - трапециевидная кость; 3 - ладьевидная кость; 4 - полулунная кость; 5 - трехгранная кость; 6 - гороховидная кость; 7 - крючковидная кость; 8 - кости пясти; 9 - фаланги пальцев; 10 - головчатая кость

Вопросы для самоконтроля

1.Какие кости относятся к поясу верхней конечности и отделам свободной верхней конечности?

2.Назовите кости, входящие в состав проксимального и дистального рядов костей запястья.

3.Перечислите суставные поверхности костей плеча и предплечья. Для чего они предназначены?

Кости нижней конечности (ossa membri inferioris)

Пояс нижней конечности

Пояс нижней конечности (cingulum membri inferioris) представлен парными тазовыми костями. Спереди они соединяются друг с другом, сзади - с крестцом, образуя костное кольцо - таз, вместилище для тазовых органов и опору для туловища и нижних конечностей (рис. 23).

Тазовая кость (os сохае) (рис. 24) состоит из 3 сросшихся костей: подвздошной, лобковой и седалищной. До 14-17 лет они соединяются посредством хряща.

Тела этих трех костей образуют вертлужную впадину (acetabulum) - место соединения с головкой бедренной кости. Вертлужная впадина ограничена краем, который внизу прерывается вырезкой (incisura acetabuli). Дно - ямка вертлужной впадины (fossa acetabuli) по периферии ограничено суставной полулунной поверхностью (facies lunata).

Подвздошная кость (os tlium) состоит из тела (corpus ossis ilii) и крыла (аla ossis ilii), отделенных друг от друга на внутренней поверхности кости дугообразной линией (linea arcuata). Крыло подвздошной кости представляет собой широкую костную пластину, веерообразно расширяющуюся кверху и заканчивающуюся утолщенным краем - подвздошным гребнем (crista iliaca). Спереди на гребне находится верхняя передняя подвздошная ость (spina iliaca anterior superior), сзади - верхняя задняя подвздошная ость (spina iliaca posterior superior).

Ниже верхних передней и задней остей располагаются нижняя передняя подвздошная ость (spina iliaca anterior inferior) и нижняя задняя подвздошная ость (spina iliaca posterior inferior). Подвздошные ости являются местами прикрепления мышц и связок.

На подвздошном гребне прикрепляются 3 широкие мышцы передней брюшной стенки. Внутренняя поверхность в переднем отделе вогнутая и

Рис. 23. Кости нижней конечности, вид спереди:

1 - крестец; 2 - крестцово-подвздопшый сустав; 3 - верхняя ветвь лобковой кости; 4 - симфизиальная поверхность лобковой кости; 5 - нижняя ветвь лобковой кости; 6 - ветвь седалищной кости; 7 - седалищный бугор; 8 - тело седалищной кости; 9 - медиальный надмыщелок бедренной кости; 10 - медиальный мыщелок большеберцовой кости; 11 - бугристость большеберцовой кости; 12 - тело большеберцовой кости; 13 - медиальная лодыжка; 14 - фаланги пальцев; 15 - кости плюсны; 16 - кости предплюсны; 17 - латеральная лодыжка; 18 - малоберцовая кость; 19 - передний край большеберцовой кости; 20 - головка малоберцовой кости; 21 - латеральный мыщелок большеберцовой кости; 22 - латеральный надмыщелок бедренной кости; 23 - надколенник; 24 - бедренная кость;

25- большой вертел бедренной кости;

26- шейка бедренной кости; 27 - головка бедренной кости; 28 - крыло подвздошной кости; 29 - подвздошный гребень

Рис. 24. Тазовая кость, правая: а - наружная поверхность: 1 - подвздошная кость; 2 - наружная губа; 3 - промежуточная линия; 4 - внутренняя губа; 5 - передняя ягодичная линия; 6 - верхняя передняя подвздошная ость; 7 - нижняя ягодичная линия; 8 - нижняя передняя подвздошная ость; 9 - полулунная поверхность; 10 - запирательный гребень;

11- нижняя ветвь лобковой кости;

12- запирательная борозда; 13 - вертлужная вырезка; 14 - запирательное отверстие; 15 - ветвь седалищной кости; 16 - тело седалищной кости; 17- седалищный бугор; 18 - малая седалищная вырезка; 19 - седалищная ость; 20 - вертлужная ямка;

21- большая седалищная вырезка;

22- задняя нижняя седалищная ость; 23 - задняя верхняя седалищная ость;

б - внутренняя поверхность: 1 - подвздошный гребень; 2 - подвздошная ямка; 3 - дугообразная линия; 4 - подвздошная бугристость; 5 - ушковидная поверхность; 6 - большая седалищная вырезка; 7 - седалищная ость; 8 - малая седалищная вырезка; 9 - тело седалищной кости; 10 - ветвь седалищной кости; 11 - запирательное отверстие; 12 - нижняя ветвь лобковой кости; 13 - симфизиальная поверхность; 14 - верхняя ветвь лобковой кости; 15 - лобковый бугорок; 16 - гребень лобковой кости; 17 - подвздошно-лобковое возвышение; 18 - нижняя передняя подвздошная ость; 19 - верхняя передняя подвздошная ость

образует подвздошную ямку (fossa iliaca), а сзади переходит в ушковидную поверхность (facies auricularis), соединяющуюся с соответствующей поверхностью крестца. Позади ушковидной поверхности находится подвздошная бугристость (tuberositas iliaca) для прикрепления связок. На наружной поверхности крыла подвздошной кости имеются 3 шероховатые ягодичные линии для прикрепления ягодичных мышц: нижняя (linea glutea inferior), передняя (linea glutea anterior) и задняя (linea glutea posterior).

На границе между подвздошной и лобковой костями имеется подвздошно-лобковое возвышение (eminentia iliopubica).

Седалищная кость (os ischii) расположена книзу от вертлужной впадины, имеет тело (corpus ossis ischii) и ветвь (r. ossis ischi). Тело участвует в образовании вертлужной впадины, а ветвь соединяется с нижней ветвью лобковой кости. На заднем крае тела находится костный выступ - седалищная ость (spina ischiadica), которая отделяет большую седалищную вырезку (incisura ischiadica major) от малой (incisura ischiadica minor). В месте перехода тела в ветвь находится седалищный бугор (tuber ischiadica).

Лобковая кость (os pubis) имеет тело (corpus ossis pubis), верхнюю и нижнюю ветви (rr. superior et inferior os pubis). Тело составляет латеральную часть кости и участвует в образовании вертлужной впадины. Медиально кость обращена к соответствующей кости противоположной стороны и снабжена симфизиальной поверхностью (facies symphysialis). На верхней поверхности верхней ветви расположен гребень лобковой кости (pecten ossis pubis), который заканчивается впереди и медиально лобковым бугорком (tuberculum pubicum).

Свободная часть нижней конечности

Свободная нижняя конечность (pars libera membri inferioris) состоит из 3 отделов: проксимального - бедро, среднего - голень и дистального - стопа.

Скелет бедра составляет бедренная кость (femur) (рис. 25).

Это самая длинная трубчатая кость скелета. В ней различают тело, проксимальный и дистальный эпифизы. Верхний, проксимальный эпифиз имеет головку (caput femoris), соединяющуюся с вертлужной впадиной тазовой кости; в месте соединения головка покрыта гиалиновым хрящом. На головке расположена ямка головки бедренной кости (fovea capitis femoris), являющаяся местом прикрепления связки головки бедра. Ниже головки находится шейка бедренной кости (collum femoris).

На границе шейки и тела бедренной кости находятся 2 выступа - вертелы, большой и малый (trochanter major et minor). Большой вертел расположен латерально. Малый вертел расположен ниже и медиальнее. Спереди вертелы соединяются межвертельной линией (linea intertrochanterica), сзади - межвертельным гребнем (crista intertrochanterica).

Тело бедренной кости спереди гладкое, сзади имеется шероховатая линия (linea aspera). В ней различают медиальную губу (labium mediate), переходящую вверху в межвертельную линию, и латеральную губу (labium laterale), заканчивающуюся сверху ягодичной бугристостью (tuberositas glutea). Внизу губы расходятся, ограничивая треугольной формы подколенную поверхность (facies poplitea).

Нижний, дистальный эпифиз расширен и представлен медиальным и латеральным мыщелками (condyli medialis et lateralis). Боковые отделы мыщелков имеют шероховатые выступы - меди-

Рис. 25. Бедренная кость, правая, задняя поверхность:

I- ямка головки бедренной кости; 2 - головка бедренной кости; 3 - шейка бедренной кости; 4 - большой вертел; 5 - межвертельный гребень; 6 - малый вертел; 7 - гребенчатая линия; 8 - ягодичная бугристость;

9- медиальная губа шероховатой линии;

10- латеральная губа шероховатой линии;

II- тело бедренной кости; 12 - подколенная поверхность; 13 - латеральный надмыщелок; 14 - латеральный мыщелок; 15 - межмыщелковая ямка; 16 - медиальный мыщелок; 17 - медиальный надмыщелок; 18 - приводящий бугорок

альный и латеральный надмыщелки (epicondyli medialis et lateralis). Оба мыщелка покрыты хрящом, который спереди переходит с одного мыщелка на другой, образуя надколенниковую поверхность (facies patellaris), к которой прилежит надколенник.

Надколенник (patella) - сесамовидная кость, развивающаяся в сухожилии четырехглавой мышцы бедра. Он увеличивает плечо приложения силы этой мышцы и защищает коленный сустав спереди.

Кости голени представлены большеберцовой (расположена медиально) и малоберцовой костями (рис. 26).

Большеберцовая кость (tibia) имеет тело и расширенные конусы - эпифизы. В проксимальном эпифизе выделяют медиальный и латеральный мыщелки (condyli medialis et lateralis), верхняя суставная поверхность которых соединяется с суставной поверхностью мыщелков бедра. Суставные поверхности мыщелков разделены

Рис. 26. Большеберцовая и малоберцовая кости, вид сзади: 1 - мыщелковое возвышение; 2 - малоберцовая суставная поверхность; 3 - питательное отверстие; 4 - задняя поверхность; 5 - тело большеберцовой кости; 6 - медиальная лодыжка; 7 - лодыжковая борозда; 8 - медиальный край; 9 - линия камбаловидной мышцы; 10 - верхушка головки малоберцовой кости; 11 - головка малоберцовой кости; 12 - задний край; 13 - задняя поверхность; 14 - питательное отверстие; 15 - латеральная поверхность; 16 - латеральная лодыжка; 17 - медиальный гребень

межмыщелковым возвышением (eminentia intercondylaris), спереди и сзади от которого находятся межмыщелковые поля - места прикрепления связок. На задненижней поверхности наружного мыщелка расположена малоберцовая суставная поверхность (facies articularis fibularis), необходимая для соединения с головкой малоберцовой кости.

Дистальный эпифиз четырехугольной формы, образует медиально медиальную лодыжку (malleolus medialis), а латерально - малоберцовую вырезку (incisura fibularis) для малоберцовой кости. На теле спереди имеется бугристость большеберцовой кости (tuberositas tibiae) - место прикрепления сухожилия четырехглавой мышцы бедра.

Малоберцовая кость (fibula) тонкая, расширена кверху в виде головки (caput fibulae), а внизу вытянута в латеральную лодыжку (malleolus lateralis) для соединения с таранной костью.

Кости стопы (ossa pedis) (рис. 27) включают 3 отдела: предплюсну, плюсну и пальцы. Кости предплюсны (ossa tarsi, ossa tarsalia) включают 7 губчатых костей, образующих 2 ряда - проксимальный (таранная и пяточная кости) и дистальный (ладьевидная, кубовидная и 3 клиновидные).

Рис. 27. Кости стопы, правой, вид сверху:

1 - пяточная кость; 2 - блок таранной кости; 3 - таранная кость; 4 - ладьевидная кость; 5 - медиальная клиновидная кость; 6 - промежуточная клиновидная кость; 7 - I плюсневая кость; 8 - проксимальная фаланга; 9 - дистальная (ногтевая) фаланга; 10 - средняя фаланга; 11 - бугристость V плюсневой кости; 12 - кубовидная кость; 13 - латеральная клиновидная кость; 14 - бугор пяточной кости

Таранная кость (talus) является связующей между костями голени и остальными костями стопы. В ней выделяют тело (corpus tali), шейку (collum tali), и головку (caput tali). Тело сверху и по бокам имеет суставные поверхности для сочленения с берцовыми костями.

Пяточная кость (calcaneus) имеет бугор пяточной кости (tuber calcanei).

Ладьевидная кость (os naviculare) лежит с медиальной стороны стопы и соединяется спереди с тремя клиновидными, а сзади - с таранной костью.

Кубовидная кость (os cuboideum) находится с латеральной стороны и соединяется с IV и V плюсневыми костями, сзади - с пяточной, а с медиальной стороны - с латеральной клиновидной костью.

Клиновидные кости: медиальная, промежуточная и латеральная (os cuneiforme mediale, intermedium et laterale) - расположены между ладьевидной костью и основаниями 3 первых плюсневых костей.

Плюсневые кости (ossa metatarsi; ossa metatarsalia) состоят из 5 (I-V) трубчатых костей, имеющих основание, тело и головку. Суставные поверхности основания соединяются с костями предплюсны и друг с другом, головка - с соответствующей фалангой пальцев.

Кости пальцев; фаланги (ossa digitorum; phalanges) представлены фалангами (phalanges). I палец стопы имеет 2 фаланги, остальные - по 3. Различают проксимальную, среднюю и дистальную фаланги. Кости стопы расположены не в одной плоскости, а в виде дуги, образуя продольный и поперечный своды, что обеспечивает пружинящую опору для нижней конечности. Стопа опирается на землю несколькими точками: бугром пяточной кости и головками плюсневых костей, преимущественно I и V. Фаланги пальцев только слегка касаются земли.

Различия в строении костей нижней конечности

Тазовая кость имеет выраженные половые различия. У женщин верхняя ветвь лобковой кости имеет большую длину, чем у мужчин, крылья подвздошной кости и седалищные бугры развернуты кнаружи, а у мужчин они расположены более вертикально.

Вертлужная впадина может быть недоразвита, что обусловливает врожденный вывих бедра.

Бедренная кость различается по длине, степени изгиба и скручивания диафиза. У стариков увеличивается костномозговая полость тела бедренной кости, уменьшается угол между шейкой и телом, головка

кости уплощается и в результате общая длина нижних конечностей уменьшается.

Из костей голени наибольшие индивидуальные отличия имеет большеберцовая кость: различны ее размеры, форма, поперечное сечение диафиза и степень его скручивания. Очень редко одна из костей голени отсутствует.

В стопе встречаются добавочные кости, а также расщепление некоторых костей; могут быть дополнительные пальцы - один или два.

Рентгеноанатомия костей туловища и конечностей

Рентгеновские лучи позволяют рассматривать кости живого человека, оценивать их форму, размеры, внутреннее строение, число и место расположения точек окостенения. Знание рентгеноанатомии костей помогает отличить норму от патологии скелета.

Для рентгенологического исследования позвонков производят отдельные снимки (рентгенограммы) шейной, грудной, поясничной, крестцовой и копчиковой областей в боковой и переднезадней проекциях, а при необходимости и в других проекциях. На рентгенограммах

Рис. 28. Рентгенограмма плечевой кости, медиолатеральная (боковая) проекция: 1 - ключица; 2 - клювовидный отросток; 3 - акромиальный отросток лопатки; 4 - суставная впадина лопатки; 5 - головка плечевой кости; 6 - хирургическая шейка плечевой кости; 7 - диафиз плечевой кости; 8 - венечная ямка плечевой кости; 9 - суперпозиционное изображение головки мыщелка и блока плечевой кости; 10 - ямка локтевого отростка плечевой кости; 11 - лучевая кость; 12 - локтевая кость (по А.Ю. Васильеву)

позвонков в боковой проекции видны тела, дуги, остистые отростки (на грудных позвонках проецируются ребра); поперечные отростки проецируются (накладываются) на тела и ножки дуг позвонков. На снимках в переднезадней проекции можно определить поперечные отростки, тела, на которые проецируются дуги и остистые отростки.

На рентгенограммах костей верхней и нижней конечностей в переднезадней и боковой проекциях определяются детали их рельефа, а также внутреннего строения (компактное и губчатое вещество, полости в диафизах), рассмотренные в предыдущих разделах учабника. Если рентгеновский луч последовательно проходит через несколько костных структур, то их тени накладываются друг на друга (рис. 28).

Следует учитывать, что у новорожденных и детей в связи с незавершившимся окостенением некоторые кости могут быть представлены фрагментарно. У лиц подросткового (13-16 лет) и даже юношеского (17-21 год) возраста в эпифизах длинных костей наблюдаются полосы, соответствующие эпифизарным хрящам.

Рентгенограммы скелета, в частности кисти, состоящей из многих костей с различными сроками окостенения, служат объектами для определения возраста человека в антропологии и судебной медицине.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие кости относятся к поясу нижней конечности и отделам свободной нижней конечности?

2.Перечислите выступы (бугры, линии) на костях нижней конечности, служащие местом начала и прикрепления мышц.

3.Какие суставные поверхности костей нижней конечности вы знаете? Для чего они предназначены?

4.Сколько костей входят в состав стопы? Какие это кости?

5.В каких проекциях на рентгенограммах хорошо просматриваются кости верхних и нижних конечностей?

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О КОСТЯХ ЧЕРЕПА

Череп (cranium) является скелетом головы. В нем выделяют два отдела, различные по развитию и функциям: мозговой череп (neurocranium) и лицевой череп (viscerocranium). Первый образует полость для

головного мозга и некоторых органов чувств, второй формирует начальные части пищеварительной и дыхательной систем.

В мозговом черепе различают свод черепа (calvaria) и расположенное внизу основание (basis cranii).

Череп не является единой монолитной костью, а формируется путем различных видов соединений из 23 костей, часть из которых являются парными (рис. 29-31).

Кости мозгового черепа

Затылочная кость (os occipitale) непарная, располагается сзади. В ней различают базилярную часть, 2 латеральные части и чешую. Все эти части ограничивают большое отверстие (for. magnum), через которое спинной мозг соединяется с головным.

Теменная кость (os parietale) парная, располагается кпереди от затылочной, имеет вид четырехугольной пластинки.

Лобная кость (os frontale) непарная, помещается впереди других костей. В ней имеются 2 глазничные части, формирующие верхнюю стенку глазницы, лобная чешуя и носовая часть. Внутри кости находится полость - лобная пазуха (sinus frontalis).

Решетчатая кость (os ethmoidals) непарная, располагается между костями мозгового черепа. Состоит из горизонтально ориентированной решетчатой пластинки с отходящими от нее вверх петушиным гребнем, спускающейся вниз перпендикулярной пластинки и наиболее массивной части - решетчатого лабиринта, построенного из многочисленных решетчатых ячеек. От лабиринта отходят верхняя и средняя носовые раковины, а также крючковидный отросток.

Височная кость (os temporale) парная, наиболее сложно устроенная из всех костей черепа. В ней располагаются структуры наружного, среднего и внутреннего уха, важные сосуды и нервы. В кости различают 3 части: чешуйчатую, пирамиду (каменистую) и барабанную. На чешуйчатой части имеется скуловой отросток и нижнечелюстная ямка, участвующая в образовании височно-нижнечелюстного сустава. В пирамиде (каменистой части) различают 3 поверхности: переднюю, заднюю и нижнюю, на которых находятся многочисленные отверстия и борозды. Отверстия сообщаются между собой посредством каналов, проходящих внутри кости. Вниз отходят сосцевидный и шиловидный отростки. Барабанная часть, наименьшая из всех, располагается вокруг наружного слухового отверстия. На задней поверхности пирамиды находится внутреннее слуховое отверстие.

Рис. 29. Череп, вид спереди:

1 - надглазничная вырезка/отверстие; 2 - теменная кость; 3 - клиновидная кость, большое крыло; 4 - височная кость; 5 - глазница; 6 - глазничная поверхность большого крыла клиновидной кости; 7 - скуловая кость; 8 - подглазничное отверстие; 9 - грушевидная апертура; 10 - верхняя челюсть; 11 - зубы; 12 - подбородочное отверстие; 13 - нижняя челюсть; 14 - передняя носовая ость; 15 - сошник; 16 - нижняя носовая раковина; 17 - средняя носовая раковина; 18- подглазничный край; 19 - решетчатая кость, перпендикулярная пластинка; 20 - клиновидная кость, малое крыло; 21 - носовая кость; 22 - надглазничный край: 23 - лобная вырезка/ отверстие; 24 - лобная кость

Рис. 30. Череп, вид справа:

1 - лобная кость; 2 - клиновидно-лобный шов; 3 - клиновидно-чешуйчатый шов; 4 - клиновидная кость, большое крыло; 5 - надглазничная вырезка/отверстие; 6 - решетчатая кость; 7 - слезная кость; 8 - носовая кость; 9 - подглазничное отверстие; 10 - верхняя челюсть; 11 - нижняя челюсть; 12 - подбородочное отверстие; 13 - скуловая кость; 14 - скуловая дуга; 15 - височная кость, шиловидный отросток; 16 - наружный слуховой проход; 17 - височная кость, сосцевидный отросток; 18 - височная кость, чешуйчатая часть; 19 - ламбдовидный шов; 20 - затылочная кость; 21 - теменная кость; 22 - чешуйчатый шов; 23 - клиновидно-теменной шов; 24 - венечный шов

Рис. 31. Череп, вид сзади:

1 - наружный затылочный выступ; 2 - теменная кость; 3 - ламбдовидный шов; 4 - височная кость, чешуйчатая часть; 5 - височная кость, пирамида, каменистая часть; 6 - сосцевидное отверстие; 7 - височная кость, сосцевидный отросток; 8 - височная кость, шиловидный отросток; 9 - клиновидная кость, крыловидный отросток; 10 - резцовые отверстия; 11 - зубы; 12 - нижняя челюсть; 13 - верхняя челюсть, нёбный отросток; 14 - отверстие нижней челюсти; 15 - нёбная кость; 16 - затылочный мыщелок; 17 - сошник; 18 - нижняя выйная линия; 19 - верхняя выйная линия; 20 - наивысшая выйная линия; 21 - затылочная площадка; 22 - сагиттальный шов

Слуховые косточки, помещающиеся внутри височной кости, рассматриваются в разделе «Учение об органах чувств - эстезиология».

Клиновидная кость (os sphenoidale) непарная, располагается в середине основания черепа. У нее имеются 4 части: тело и 3 пары отростков, из которых 2 пары направлены латерально и носят названия малых и больших крыльев. Третья пара отростков (крыловидные) обращена книзу. В теле находятся полость (клиновидная пазуха) и углубление (турецкое седло), в котором помещается гипофиз. На отростках имеются отверстия, борозды и каналы для прохождения сосудов и нервов.

Кости лицевого черепа

Верхняя челюсть (maxilla) парная, располагается в центре лица и соединяется со всеми его костями. В ней различают тело и 4 отростка, из которых лобный направлен вверх, альвеолярный - вниз, нёбный - медиально, а скуловой - латерально. В теле имеется крупная полость - верхнечелюстная пазуха. На теле различают 4 поверхности: переднюю, подвисочную, глазничную и носовую. Лобный и скуловой отростки сочленяются с одноименными костями, нёбный - с аналогичным отростком другой верхней челюсти, а альвеолярный содержит зубные альвеолы, в которых помещаются зубы.

Нижняя челюсть (mandibula) непарная. Это единственная подвижная кость черепа. Имеет тело и 2 ветви. В теле различают основание нижней челюсти и помещающуюся над ней альвеолярную часть, содержащую зубные альвеолы. На основании снаружи имеется подбородочный выступ. Ветвь включает в себя 2 отростка: мыщелковый, заканчивающийся головкой нижней челюсти для образования височно-нижнечелюстного сустава, и венечный, являющийся местом прикрепления мышцы.

Скуловая кость (os zygomaticum) парная, имеет лобный и височный отростки, соединяющиеся с одноименными костями.

Нёбная кость (os palatinum) парная, располагается позади верхней челюсти. Состоит из 2 пластинок: горизонтальной, соединяющейся с нёбным отростком верхней челюсти, и перпендикулярной, прилегающей к носовой поверхности тела верхней челюсти.

Слёзная кость (os lacrimale) парная, расположена в передней части медиальной стенки глазницы; носовая кость (os nasale) парная, является передней костью, формирующей полость носа; сошник (vomer)

непарная кость, образующая заднюю часть перегородки носа; нижняя носовая раковина (concha nasalis inferior) парная, прилежит к носовой поверхности тела верхней челюсти.

Кость как орган входит в систему органов движения и опоры, и при этом отличается абсолютно уникальной формой и строением, довольно характерной архитектоникой нервов и сосудов. Она построена в основном из специальной костной ткани, которая снаружи покрыта надкостницей, а внутри содержит костный мозг.

Основные особенности

Каждая кость как орган имеет определенную величину, форму и расположение в человеческом теле. На все это значительно влияют различные условия, в которых они развиваются, а также всевозможные функциональные нагрузки, испытываемые костями на протяжении жизнедеятельности человеческого организма.

Любой кости свойственно некоторое количество источников кровоснабжения, наличие конкретных мест их расположения, а также довольно характерная архитектоника сосудов. Все эти особенности точно так же распространяются и на нервы, которые иннервируют эту кость.

Строение

Кость как орган включает в себя несколько тканей, которые находятся в определенных соотношениях, но, конечно же, самой важной среди них является костная пластинчатая ткань, строение которой можно рассмотреть на примере диафиза (центрального отдела, тела) трубчатой длинной кости.

Основная часть его располагается между внутренними и наружными окружающими пластинами и представляет собой комплекс вставочных пластинок и остеонов. Последний является структурно-функциональной единицей кости и рассматривается на специализированных гистологических препаратах или шлифах.

Снаружи любая кость окружается несколькими слоями общих или же генеральных пластинок, которые находятся прямо под надкостницей. Через эти слои проходят специализированные прободающие каналы, в которых содержатся одноименные кровеносные сосуды. На границе с костномозговой полостью содержат также дополнительный слой с внутренними окружающими пластинками, пронизанными множеством различных каналов, расширяющихся в ячейки.

Костномозговая полость всецело выстлана так называемым эндостом, представляющим собой чрезвычайно тонкий слой соединительных тканей, в который входят уплощенные остеогенные неактивные клетки.

Остеоны

Остеон представлен концентрически размещенными костными пластинами, которые выглядят как цилиндры разного диаметра, вложенные друг в друга и окружающие гаверсов канал, через который проходят различные нервы и В преимущественном большинстве случаев остеоны размещаются параллельно длиннику кости, при этом многократно между собой аностомозируя.

Общее число остеонов является индивидуальным для каждой конкретной кости. Так, к примеру, как орган включает их в количестве 1,8 на каждый 1 мм², а на долю гаверсова канала в данном случае приходится 0,2-0,3 мм².

Между остеонами находятся промежуточные или вставочные пластинки, идущие во всех направлениях и представляющие собой оставшиеся части старых остеонов, которые уже успели разрушиться. Строение кости как органа предусматривает постоянное протекание процессов разрушения и новообразования остеонов.

Костные пластинки имеют форму цилиндров, и оссеиновые фибриллы прилегают друг к другу в них плотно и параллельно. Между концентрически лежащими пластинками располагаются остеоциты. Отростки костных клеток, постепенно распространяясь по многочисленным канальцам, движутся по направлению к отросткам соседних остеоцитов и участвуют в межклеточные соединениях. Таким образом ими формируется пространственно ориентированная лакунарно-канальцевая система, принимающая непосредственное участие в различных метаболических процессах.

Состав остеона включает в себя более 20 различных концентрических костных пластинок. Человеческие кости пропускают один или два сосуда микроциркуляторного русла через канал остеона, а также различные безмиелиновые нервные волокна и особые лимфатические капилляры, которые сопровождаются прослойками соединительной рыхлой ткани, включающей в себя различные остеогенные элементы, такие как остеобласты, периваскулярные клетки и множество других.

Каналы остеонов имеют достаточно плотную связь между собой, а также с костномозговой полостью и периостом за счет наличия специальных пробождающих каналов, что способствует общему анастомозированию сосудов кости.

Надкостница

Строение кости как органа подразумевает, что она снаружи покрывается специальной надкостницей, которая образуется из соединительной волокнистой ткани и имеет наружный и внутренний слой. Последний включает в себя камбиальные клетки-предшественники.

К основным функциям надкостницы можно отнести участие в регенерации, а также обеспечение защитной и что достигается за счет прохождения здесь различных кровеносных сосудов. Таким образом, кровь и кость взаимодействуют между собой.

В чем заключаются функции надкостницы

Надкостница практически полностью покрывает наружную часть кости, и единственным исключением здесь выступают места, в которых находится суставной хрящ, а также закрепляются связки или сухожилия мышц. При этом стоит отметить, что с помощью надкостницы кровь и кость ограничиваются от окружающих тканей.

Сама по себе она представляет чрезвычайно тонкую, но в то же время прочную пленку, которая состоит из предельно плотной соединительной ткани, в которой расположены лимфатические и кровеносные сосуды и нервы. Стоит отметить, что последние проникают в вещество кости именно из надкостницы. Вне зависимости от того, рассматривается носовая кость или какая-то другая, надкостница имеет достаточно большое влияние на процессы развития ее в толщину и питания.

Внутренний остеогенный слой данного покрытия представляет собой основное место, в котором образуется костная ткань, а сама по себе она богато иннервирована, что сказывается на ее высокой чувствительности. Если кость лишается надкостницы, в конечном итоге она перестает быть жизнеспособной и полностью омертвевает. При проведении каких-либо оперативных вмешательств на костях, например при переломах, надкостница должна сохраняться в обязательном порядке, чтобы обеспечивать их нормальный дальнейший рост и здоровое состояние.

Другие особенности конструкции

Практически любые кости (за исключением преимущественного большинства черепных, куда входит и носовая кость) имеют суставные поверхности, которыми обеспечивается их сочленение с другими. У таких поверхностей вместо надкостницы есть специализированный суставной хрящ, который по своему строению является фиброзным или гиалиновым.

Внутри преимущественного большинства костей располагается костный мозг, который размещен между пластинами губчатого вещества или находится непосредственно в костномозговой полости, причем он может быть желтым или красным.

У новорожденных, а также у плодов в костях присутствует исключительно красный костный мозг, который является кроветворным и представляет собой однородную массу, насыщенную форменными элементами крови, сосудами, а также особой Красный костный мозг включает в себя большое количество остеоцитов, костных клеток. Объем красного костного мозаг составляет примерно 1500 см³.

У взрослого человека, у которого уже произошел рост костей, красный костный мозг постепенно заменяется желтым, представленным в основном особыми жировыми клетками, при этом сразу стоит отметить тот факт, что заменяется исключительно тот костный мозг, который располагается в костномозговой полости.

Остеология

Тем, что представляет собой скелет человека, как осуществляется срастание костей, и протекают любые другие процессы, связанные с ними, занимается остеология. Точное число описываемых органов у человека не может быть точно определено, потому что оно изменяется в процессе старения. Мало кто осознает, что от детства до пожилого возраста у людей постоянно происходят повреждения костей, отмирания тканей и еще множество других процессов. В общем, на протяжении всей жизни может развиться более 800 различных костных элементов, 270 из которых - еще во внутриутробном периоде.

При этом стоит отметить, что преимущественное большинство из них срастается между собой, пока человек находится в детском и юношеском возрасте. У взрослого человека скелет содержит всего 206 костей, причем помимо постоянных в зрелом возрасте могут появляться также непостоянные кости, возникновение которых обуславливается различными индивидуальными особенностями и функциями организма.

Скелет

Кости конечностей и других частей тела вместе с их соединениями формируют скелет человека, который представляет собой комплекс плотных анатомических образований, которые в жизнедеятельности организма берут на себя в основном исключительно механические функции. При этом современной наукой выделяется твердый скелет, представляющийся костями, и мягкий, который включает в себя всевозможные связки, мембраны и специальные хрящевые соединения.

Отдельные кости и суставы, а также скелет человека в целом, могут в организме выполнять самые разные функции. Так, кости нижних конечностей и туловища в основном служат в качестве опоры мягких тканей, в то время как большинство костей являются рычагами, так как к ним прикрепляются мышцы, обеспечивающие локомоторную функцию. Обе приведенные функции позволяют справедливо называть скелет полностью пассивным элементом опорно-двигательного аппарата человека.

Скелет человека представляет собой антигравитационную конструкцию, противодействующую силе земного притяжения. Пребывая под ее воздействием, тело человека должно прижиматься к земле, но за счет функций, которые несут в себе отдельные клетки кости и скелет в целом, изменения формы тела не происходит.

Функции костей

Кости черепа, таза и туловища обеспечивают защитную функцию от различных повреждений жизненно важных органов, нервных стволов или же крупных сосудов:

• череп представляет собой полноценное вместилище для органов равновесия, зрения, слуха и головного мозга;
• позвоночный канал включает в себя спинной мозг;
• грудная клетка обеспечивает защиту легких, сердца, а также крупных нервных стволов и сосудов;
• тазовыми костями предохраняются от повреждений мочевой пузырь, прямая кишка, а также различные внутренние половые органы.

Преимущественное большинство костей внутри себя содержит красный костный мозг, представляющий собой особые органы кроветворения и иммунной системы человеческого организма. При этом стоит отметить, что кости обеспечивают защиту его от повреждений, а также создают благоприятные условия для созревания различных форменных элементов крови и его трофики.

Помимо всего прочего, отдельное внимание стоит уделить тому, что кости принимают непосредственное участие в минеральном обмене, так как в них депонируется множество химических элементов, среди которых особое место занимают соли кальция и фосфора. Таким образом, если в организм вводится радиоактивный кальций, уже примерно через 24 часа более 50% от данного вещества будет накоплено в костях.

Развитие

Формирование кости осуществляется за счет остеобластов, причем различается несколько видов окостенений:

• Эндесмальное. Осуществляется непосредственно в соединительной первичных костей. Из различных точек окостенения на эмбрион соединительных тканей процедура окостенения начинает распространяться лучеобразно по всем сторонам. Поверхностные слои соединительной ткани при этом остаются в форме надкостницы, от которой кость начинает расти в толщину.
• Перихондральное. Возникает на наружной поверхности хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов, располагающихся под надхрящницей, постепенно откладывается костная ткань, замещающая собой хрящевую и образующая предельно компактное костное вещество.
• Периостальное. Происходит за счет надкостницы, в которую трансформируется надхрящница. Предыдущий и этот виды остеогенезов идут друг за другом.
• Эндохондральное. Осуществляется внутри хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы, обеспечивающей подачу внутрь хрящей отростков, содержащих в себе специальные сосуды. Данная костеобразовательная ткань постепенно разрушает изветшалый хрящ и формирует точку окостенения прямо в центре хрящевой костной модели. При дальнейшем распространении эндохондрального окостенения от центра к периферии осуществляется формирование губчатого костного вещества.

Как оно происходит?

У каждого человека окостенение функционально обуславливается и начинается с самых нагруженных центральных участков кости. Приблизительно на втором месяце жизни в утробе начинают появляться первичные точки, из которых осуществляется развитие диафизов, метафизов и тел трубчатых костей. В дальнейшем они окостеневают путем эндохондрального и перихондрального остеогенеза, а прямо перед рождением или же в первые несколько лет после рождения начинают появляться вторичные точки, из которых осуществляется развитие эпифизов.

У детей, а также людей в юношеском и взрослом возрасте могут появляться добавочные островки окостенения, откуда начинается развитие апофизов. Различные кости и отдельные их части, состоящие из специального губчатого вещества, с течением времени окостеневают эндохондрально, в то время как те элементы, которые включают в свой состав губчатые и компактные вещества, окостеневают пери- и эндохондрально. Окостенение каждой отдельной кости полностью отражает ее функционально обусловленные процессы филогенеза.

Рост

На протяжении роста осуществляется перестраивание и небольшое смещение кости. Начинают образовываться новые остеоны, а параллельно этому осуществляется также резорбация, представляющая собой рассасывание всех старых остеонов, что производится за счет остеокластов. За счет их активной работы практически полностью вся эндохондральная кость диафиза в итоге рассасывается, а вместо этого образуется полноценная костномозговая полость. Также стоит отметить, что рассасываются и слои перихондральной кости, а вместо пропадающей костной ткани откладываются дополнительные слои со стороны надкостницы. В результатет кость начинает расти в толщину.

Рост костей в длину обеспечивается за счет специальной прослойки между метафизом и эпифизом, сохраняющейся на протяжении юношеского и детского возраста.