- Общая остеология
Раздел 2. Учение о костях и их соединениях
Лекция 2. Общая остеология
Опорно-двигательный аппарат включает скелет и мышцы. Основной структурно-функциональной единицей скелета является кость. Скелет выполняет механическую, опорную и защитную функции. Кости скелета являются депо кальция, фосфора и других элементов. В полостях костей находится костный мозг, где происходит кроветворение.
2.1. Костная ткань
Каждая кость в организме человека – это живой, пластичный, изменяющийся орган. Кость как орган состоит из нескольких тканей, имеет свою определенную морфологическую структуру и функционирует как часть целостного организма. Основной тканью в кости является костная ткань. Клетки костной ткани – остеоциты – имеют отростчатую форму. В развивающихся костях имеются также остеобласты, являющиеся костеобразующими клетками, и остеокласты – костеразрушающие клетки. Основное вещество пропитано минеральными солями (кальций, фосфор), которые придают ей твердость. В зависимости от расположения оссеиновых (коллагеновых) волокон различают: 1) грубоволокнистую к.т. (пучки оссеиновых волокон располагаются в разных направлениях), образующую кости зародыша, в дальнейшем заменяется на пластинчатую; 2) пластинчатую к.т. (состоит из костных пластинок, в которых оссеиновые волокна расположены параллельными пучками), из нее построены компактное и губчатое вещество костей взрослого человека. кроме нее имеется плотная соединительная ткань, образующая, например, оболочку кости, покрывающую ее снаружи, рыхлая соединительная ткань, одевающая сосуды, хрящевая, покрывающая концы костей или образующая зоны роста, ретикулярная ткань – основа костного мозга и элементы нервной ткани – нервы и нервные окончания. Каждая кость имеет определенную форму, величину, строение и находится в связи с соседними костями. В состав скелета входит 206 костей – 85 парных и 36 непарных. Кости составляют примерно 18% веса тела.
2.2. Химический состав костей
Костное вещество состоит из органических (оссеин) – 1/3 и неорганических (2/3) веществ. В свежей кости около 50% воды, 22% солей, 12% оссеина и 16% жира. Обезвоженная, обезжиренная и отбеленная кость содержит приблизительно 1/3 оссеина и 2/3 неорганических веществ. Особое соединение органических и неорганических веществ в костях и обусловливает их основные свойства – упругость, эластичность, прочность и твердость. В этом легко убедиться. Если кость положить в соляную кислоту, то соли растворятся, останется оссеин, кость сохранит форму, но станет очень мягкой (ее можно завязать в узел). Если же кость подвергнуть сжиганию, то органические вещества сгорят, а соли останутся (зола), кость тоже сохранит свою форму, но будет очень хрупкой. Таким образом, эластичность кости связана с органическими веществами, а твердость и крепость – с неорганическими. Кость человека выдерживает давление на 1 мм2 15 кг, а кирпич всего 0,5 кг.
Химический состав костей непостоянен, он меняется с возрастом, зависит от функциональных нагрузок, питания и других факторов. В костях детей относительно больше, чем в костях взрослых, оссеина, они более эластичны, меньше подвержены переломам, но под влиянием чрезмерных нагрузок легче деформируются Кости, выдерживающие большую нагрузку, богаче известью, чем кости менее нагруженные. Питание только растительной или только животной пищей также может вызвать изменения химического состава костей. При недостатке в пище витамина D в костях ребенка плохо откладываются соли извести, сроки окостенения нарушаются, а недостаток витамина А может привести к утолщению костей, запустению каналов в костной ткани.
Рекомендуемые материалы
В пожилом возрасте количество оссеина снижается, а количество неорганических веществ солей, наоборот, увеличивается, что снижает ее прочностные свойства, создавая предпосылки к более частым переломам костей. К старости в области краев суставных поверхностей костей могут появляться разрастания костной ткани в виде шипов, выростов, что может ограничивать подвижность в суставах и вызывать болезненные ощущения при движениях.
2.3. Строение костей
Каждая кость снаружи покрыта надкостницей, которая состоит из двух слоев – внутреннего и наружного (соединительнотканного). Внутренний слой содержит костеобразующие клетки – остеобласты. При переломах остеобласты активизируются и участвуют в формировании новой костной ткани. Надкостница богата нервами и сосудами, участвует в питании кости. За счет надкостницы кость растет в толщину. Надкостница плотно сращена с костью. Основу кости составляет компактное и губчатое вещество. Компактное вещество состоит из костных пластинок, которые образуют остеоны, или гаверсовы системы – в виде вставленных друг в друга цилиндров, между которыми лежат остеоциты. В центре остеона располагается гаверсов канал, содержащий кровеносные сосуды, он обеспечивает обмен веществ. Между остеонами расположены вставочные пластинки. Губчатое вещество имеет вид очень тонких перекладин, расположенных в соответствии с распределением функциональных нагрузок на кость. Перекладины также состоят из остеонов. Костные ячейки губчатого вещества заполнены красным костным мозгом, выполняющим кроветворную функцию. Желтый костный мозг находится в каналах трубчатых костей. У детей преобладает красный костный мозг, с возрастом он постепенно замещается желтым.
2.4. Классификация костей
Форма костей зависит от выполняемой ими функции. Различают: длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Длинные кости (кости конечностей) являются рычагами движения, в них различают среднюю часть – диафиз, состоящий в основном из компактного вещества, и два конца – эпифизы, основу которых составляет губчатое вещество. Диафиз длинных костей имеет внутри полость, поэтому они называются трубчатыми. Эпифизы служат местом сочленения костей, а также к ним прикрепляются мышцы. Имеются длинные губчатые кости – например, ребра и грудина. Короткие кости также являются рычагами движения, составляя фаланги пальцев, скелет плюсны, пясть, имеют кубическую форму. К коротким губчатым костям относятся позвонки. Плоские состоят из тонкого слоя губчатого вещества, к ним относят лопатки, тазовые кости, кости мозгового черепа. Смешанные – кости, слившиеся из нескольких частей – кости основания черепа.
2.5. Хрящевая ткань. Классификация хрящей
Хрящевая ткань выполняет опорную функцию, состоит из хрящевых клеток (хондроцитов) и плотного межклеточного вещества. В зависимости от особенностей межклеточного вещества различают: 1)гиалиновый хрящ (в межклеточном веществе содержатся коллагеновые волокна), образует суставные и реберные хрящи, хрящи дыхательных путей; 2)эластический хрящ (содержатся эластические волокна), образует хрящи ушной раковины, часть хрящей гортани и др.; 3)волокнистый хрящ (в межклеточном веществе содержится большое количество пучков коллагеновых волокон), входит в состав межпозвоночных дисков.
2.6. Соединения костей
Существуют два основных типа соединений – непрерывные (синартрозы) и прерывные (диартрозы или суставы). Существует еще третий, промежуточный тип соединений – полусустав.
Синартрозы – соединения костей с помощью сплошного слоя ткани. Эти соединения малоподвижны, либо неподвижны; по характеру связующей ткани различают синдесмозы, синхондрозы и синостозы.
Синдесмозы (соединительнотканные соединения) это межкостные перепонки, например, между костями голени, связки, соединяющие кости, швы между костями черепа. Синхондрозы (хрящевые соединения) – упругие сращения, которые с одной стороны допускают подвижность, а с другой – амортизируют при движениях толчки. Синостозы (костные соединения) – неподвижные, крестец, заросшие швы черепа. Некоторые синхондрозы и синдесмозы с возрастом подвергаются окостенению и превращаются в синостозы (швы черепа, крестец).
Гемиартроз (полусустав) – переходная форма между синхондрозом и диартрозом, в центре хряща, соединяющего кости, имеется узкая щель (лонный симфиз).
Диартрозы, или суставы.
2.7. Суставы
Суставы – это прерывные подвижные соединения, для которых характерно наличие суставной сумки, суставной полости и суставных поверхностей. Суставные поверхности покрыты хрящом, что облегчает движение в суставе. Они соответствуют друг другу (конгруэнтны). Суставная сумка соединяет по периферии сочленяющиеся друг с другом концы костей. Она состоит из двух слоев: поверхностного фиброзного, который срастается с надкостницей, и внутреннего синовиального, который выделяет синовиальную жидкость, смазывающую сочленяющиеся поверхности и облегчающую скольжение. Суставная полость – это щель, ограниченная суставными поверхностями и суставной сумкой. Она заполнена синовиальной жидкостью. Давление в полости сустава отрицательное, что способствует сближению суставных поверхностей.
В суставе могут встречаться вспомогательные элементы: суставные связки, губы, диски и мениски. Суставные связки – это утолщения фиброзного слоя суставной сумки. Они укрепляют суставы и ограничивают размах движений. Суставные губы состоят из волокнистого хряща, располагаются в виде ободка вокруг суставных впадин, чем увеличивают их размеры. Это придает суставу большую прочность, но уменьшает размах. Диски и мениски – хрящевые прокладки, сплошные и с отверстием. Располагаются между суставными поверхностями, по краям срастаются с суставной сумкой. Они содействуют разнообразию движений в суставе.
2.8. Классификация суставов
1. По количеству образующих сустав костей различают: простые суставы, образованные двумя костями (плечевой); сложные, состоящие из нескольких костей (локтевой); комбинированные, допускающие движение лишь одновременно с движением в других анатомически обособленных суставах.
Люди также интересуются этой лекцией: История появления электронной таблицы.
Форма суставных поверхностей определяет характер движения и степень подвижности суставов. Движения в суставах могут осуществляться вокруг одной, двух или трех осей.
2. По количеству осей движения различают одноосные, двуосные и трехосные суставы.
Одноосные суставы: а) цилиндрический – суставные поверхности в виде цилиндров, ось вращения вертикальная, совпадает с длинной осью сочленяющихся костей; в суставе возможно вращение по оси внутрь и наружу (сустав между лучевой и локтевой костями); б) блоковидный – суставные поверхности в виде цилиндров, но ось проходит перпендикулярно кости во фронтальной плоскости; в суставе возможно сгибание и разгибание (межфаланговые суставы).
Двуосные суставы: а) эллипсоидный – суставные поверхности эллипсоидные, движения осуществляются вокруг двух взаимно перпендикулярных осей; вокруг фронтальной происходит сгибание и разгибание, а вокруг сагиттальной – приведение и отведение (лучезапястный); б) седловидный – каждая суставная поверхность по одной стороне выпукла, а по другой – вогнута (запястно-пястный сустав 1 пальца).
Трехосные суставы: а) шаровидный – имеет головку и впадину, движение осуществляется вокруг фронтальной оси (сгибание и разгибание), сагиттальной (приведение и отведение) и вертикальной (вращение) (плечевой); б) ореховидный – суставная ямка глубже, чем в шаровидном суставе, что ограничивает размах движений (тазобедренный); в) плоский – кривизна сочленяющихся поверхностей незначительна, выделить головку и ямку нельзя; сустав малоподвижен (между суставными отростками грудных позвонков).
