Благодаря каким структурам происходит рост кости в длину и толщину кратко
Обновлено: 01.05.2024
Костная ткань имеет сложный химический состав. Ее основную массу (около 50 %) составляет вода. Органические вещества (28 %), главным образом жиры и белок оссеин, придают упругость. А неорганические вещества (прежде всего соли кальция), на которые приходится 22 % массы кости, обеспечивают прочность.
2. Какое строение имеет компактное и губчатое вещество кости?
Компактное вещество кости образуют костные пластинки, имеющие вид вставленных друг в друга полых цилиндров. Они располагаются вокруг центральных каналов, внутри которых проходят кровеносные сосуды и нервы. Между костными пластинками в специальных полостях лежат остеоциты.
В губчатом веществе костные пластинки перекрещиваются и образуют множество ячеек. Направление пластинок совпадает с линиями основных напряжений, благодаря чему образуются сводчатые конструкции.
3. Какие элементы выделяют во внешнем и внутреннем строении трубчатой кости? Каковы их функции?
Во внешнем строении трубчатой кости выделяют тело (диафиз) и два утолщенных конца (эпифиза).
Снаружи диафиз покрыт надкостницей, которая принимает участие в питании кости, обеспечивает ее рост в толщину и восстановление после повреждения. Под надкостницей в диафизе располагается компактное вещество. Внутри диафиза находится полость, заполненная желтым костным мозгом, состоящим из жировых клеток.
Эпифизы образованы губчатым веществом, между перекладинами которого располагается красный костный мозг. Это важнейший орган кроветворения.
Между диафизом и эпифизом находится эпифизарный хрящ, за счет которого трубчатые кости растут в длину. К 18—20 годам эпифизарный хрящ заменяется костными клетками и рост кости в длину прекращается.
4. Как классифицируют кости по форме?
Различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.
5. Какие способы соединения костей известны?
Известны три способа соединения костей: неподвижное, полуподвижное и подвижное.
6. Благодаря чему происходит рост костей в толщину и длину?
Надкостница обеспечивает рост костей в толщину.
Благодаря эпифизарному хрящу происходит рост костей в длину.
7. Что такое артрит и артроз?
Артрит — воспаление суставов в результате травм, инфекций или нарушений обмена веществ.
Артроз — болезнь суставов старшего поколения, характеризующаяся деформацией сустава и полной или частичной потерей его подвижности.
2. Cложные вопросы.
1. Как изменятся свойства костей при увеличении содержания в них минеральных солей? Органических веществ?
Минеральные соли в их избытке приводят к ломкости костей, а органические вещества увеличивают гибкость.
2. Какое влияние оказывают на строение костей занятия различными видами спорта?
Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма костей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче.
3. Футбольный мяч в момент пенальти может достигать скорости 200 км/ч. Благодаря каким особенностям строения коленный сустав сохраняет свою целостность при нанесении удара такой силы?
Поскольку примыкающие друг к другу трубчатые кости, формирующие колено, несоразмерны ни по площади, ни по форме поверхности, между ними необходимо что-то, что будет компенсировать эту несовместимость, выполняя функцию своеобразного амортизатора. Именно эту роль играют мениски — небольшие гибкие образования, которые поддерживают устойчивость сустава, равномерно распределяя нагрузку на прилежащие поверхности костей.
Несмотря на то, что анатомическое строение менисков напоминает хрящевую ткань, да и во многих справочниках их относят именно к хрящам, сами образования немного отличаются от обычных хрящиков: они более гибкие, поскольку включают высокий процент эластиновых волокон. Именно благодаря этому им удаётся обеспечивать полноценное взаимодействие костей под высокой нагрузкой
Рис. \(1\). Строение костной ткани
Твёрдость костям придаёт наличие в их составе неорганических веществ: минеральных солей фосфора, кальция, магния.
Прочность кости обеспечивается сочетанием твёрдости и упругости. У детей кости более гибкие, а у взрослых — более прочные. У старых людей кости становятся хрупкими, так как с возрастом содержание органических веществ в скелете снижается.
Свойства органических веществ можно определить сжиганием. При длительном прокаливании кости органические соединения сгорают. Кость становится хрупкой, рассыпается при прикосновении на множество мелких частиц. Остатки состоят из неорганических соединений. Значит, в отсутствие органических веществ кость теряет гибкость и упругость.
Свойства минеральных веществ можно установить погружением в раствор соляной кислоты на несколько дней. Неорганические соли растворяются в соляной кислоте и вымываются из кости. Кость становится гибкой, её можно завязать в узел. Значит, при отсутствии неорганических солей кость теряет твёрдость.
Лекция "Возрастная анатомия опорно-двигательного аппарата"
Стадии развития скелета в филогенезе.
У животных выделяют наружный и внутренний скелет.
Наружный скелет у разных животных (рис. 1) имеет разное строение и происхождение. У многих беспозвоночных он является продуктом выделения кожного эпителия: кутикула дождевого червя, хитин членистоногих, известковые раковины молюсков.
Наружный скелет у позвоночных появляется в форме чешуи у рыб. Из чешуй у высших рыб развиваются покровные кости головы и плечевого пояса.
Чешуя рыб и кожные окостенения наземных позвоночных всегда дополняются внутренним скелетом.
Внутренний скелет у низших животных (рис. 1) развит слабо и представляет собой систему соединительнотканных образований, иногда включающих рогоподобные волокна, кремниевые или известковые иглы.
Внутренний скелет у головоногих молюсков представлен хрящом.
У позвоночных животных внутренний скелет всегда хорошо развит.
У бесчерепных он перепончатый, у низших рыб – хрящевой, у высших рыб и наземных позвоночных он построен преимущественно из костной ткани.
Развитие скелета в онтогенезе у человека.
Согласно основному биогенетическому закону Геккеля-Мюллера онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Онтогенез твердого скелета у человека не является исключением: в развитии костей у человека выделяются три последовательных стадии (рис. 2):
1. Соединительнотканная.
2. Хрящевая.
3. Костная.
Большинство костей в своем развитии последовательно проходят все три стадии – это вторичные кости. Ряд костей при развитии пропускают хрящевую стадию – это первичные кости. К первичным по развитию костям относятся: кости свода черепа, кости лицевого черепа, часть ключицы (акромиальный конец).
Первичные и вторичные кости.
По развитию кости человека делятся на две группы (рис. 3):
- Первичные – проходят в своем развитии две стадии: соединительнотканная и костная.
- Вторичные кости – проходят в своем развитии три последовательных стадии: соединительнотканную, хрящевую и костную.
Характеристика остеобластов и остеокластов развиваюшейся кости.
Для развития костной ткани в костях необходимо наличие популяций двух видов клеток (рис. 4):
Остеобласты представляют собой кубовидной формы клетки (20-30 мкм в диаметре) с одним крупным ядром, располагающиеся близко друг к другу на костном матриксе (межклеточном веществе). Фибробласты продуцируют все компоненты костного матрикса. Они имеют два разных эмбриональных источника:
- нервные гребешковые клетки (выделяются из краев нервного желобка эмбриона при замыкании его в нервную трубку). Они дают начало волокнистой костной ткани костей черепа.
- мезенхимальные клетки закладки кости. Они дают начало пластинчатой костной ткани.
Остеокласты - многоядерные (от 2 до 100 ядер в клетке), большие (от 20 до 100 мкм) клетки гемопоэтической природы. Заносятся в соединительнотканные и хрящевые закладки костей по кровеносным сосудам. Функция остеокластов – резорбция кости.
Для формирования кости как органа необходимо совместная работа двух видов клеток: остеобластов и остеокластов.
Cпособы развития костей (окостенения).
В зависимости от того где начинается формирование костной ткани в костях (включая их закладки) выделяют четыре способа окостенения (рис. 5):
- Эндесмальное окостенение.
- Перихондральной окостенение.
- Энхондральное окостенение.
- Периостальной окостенение.
При эндесмальном окостенении (рис. 5) первичная точка окостенения появляется в центре соединительнотканной закладки кости. Затем новообразующаяся костная ткань распространяется от цента органа к периферии. Таким способом окостеневают первичные кости. На месте первичной точки окостенения обычно наблюдается утолщение (например, теменной бугор, наружный затылочный выступ и т.п.).
Периходральное окостенение характерно для вторичных костей. Остеобласты выстраиваются на поверхности хрящевой закладки кости и начинают синтезировать костный матрикс. Это приводит с сдавливанию и нарушению трофика подлежащей хрящевой ткани, изменения которой активирует остеокласты. В результате этого на поверхности хрящевой закладки кости появляется и постепенно нарастает костная ткань (рис. 5). За счет перихондрального окостенения формируется компактное костное вещество. У длинных трубчатых костей так во внутриутробном периоде образуется диафиз.
При энхондральном окостенении точка (первичный очаг) окостенения появляется в центре хрящевой закладки кости. Затем костная ткань разрастается из центра к периферии (рис. 6). В результате этого формируется губчатое костное вещество. Этим способом развиваются вторичные кости: эпифизы и апофизы трубчатых костей, губчатые, плоские (кроме свода черепа) кости.
Периостальное окостенение происходит за счет надкостницы (periosteum, лат – надкостница). У детей за счет надкостницы кости растут в толщину (напоминаем, что рост кости в длину идет за счет метафизарного хряща)(рис. 6). У взрослых периостальное окостенение обеспечивает физиологическую регенерацию кости.
Развитие костей туловища (общие свойства). Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 8. Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 9. Расщелина дуг позвонков на протяжении всех грудных позвонков.
Кости туловища по развитию относятся к вторичным костям. Они окостеневают энхондрально (рис. 7).
Развитие позвонков:
У зародыша закладывается 38 позвонков: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных, 12-13 крестцовых и копчиковых (рис. 8).
13-й грудной превращается в 1-й поясничный, последний поясничный – в 1-й крестцовый, Идет редукция большинства копчиковых позвонков.
Каждый позвонок имеет первоначально три ядра окостенения: в теле и по одному в каждой половинке дуги. Они срастаются лишь к третьему году жизни.
Вторичные центры появляются по верхнему и нижнему краям тела позвонка у девочек в 6-8 лет, у мальчиков – в 7-9 лет. Они прирастают к телу позвонка в 20-25 лет.
Самостоятельные ядра окостенения образуются в отростках позвонков.
Аномалии развития позвонков (рис. 8, 9):
- Врожденные расщелины позвонков:
- Spina bifida - расщелина только дуг.
- Рахишизис – полная расщелина (тело и дуга).
- Клиновидные позвонки и полупозвонки.
- Платиспондилия – расширение тела позвонка в поперечнике.
- Брахиспондилия – уменьшение тела позвонка по высоте, уплощение и укорочение.
- Аномалии суставных отростков: аномалии положения, аномалии величины, аномалии сочленения, отсутствие суставных отростков.
- Спондилолиз – дефект в межсуставной части дуги позвонка.
- Врожденные синостозы: полный и частичный.
- Os odontoideum – неслияние зуба с телом осевого позвонка.
- Ассимиляция (окципитализация) атланта – слияние атланта с затылочной костью.
- Сакрализация – полное или частичное слияние последнего поясничного позвонка с крестцом.
- Люмбализация – наличие шестого поясничного позвонка (за счет мобилизации первого крестцового).
Развитие и аномалии развития ребер и грудины.
Рис. 10. Развитие и аномалии развития ребер.
Рис. 11. Развитие и аномалии развития грудины.
Развитие ребер (рис. 10):
Закладывается 13 пар ребер. Затем 13-е ребро редуцируется и срастается с поперечным отростком 1-го поясничного позвонка.
Основных точек окостенения в ребре две: точка окостенения на месте будущего угла ребра (окостеневает тело ребра) и в головке ребра (на 15-20 году жизни). У 10 верхних ребер появляется точка окостенения в бугорке ребра.
Передние концы 9 пар верхних ребер образуют грудные полоски – источник развития грудины.
Развитие грудины (рис. 11):
Источником развития грудины являются грудные полоски – расширенные концы хрящевых концов девяти пар верхних ребер. В грудине бывает до 13 точек окостенения.
Аномалии развития ребер (рис. 10):
- Отсутствие ребра
- Отсутствие части ребра
- Дефект ребра
- Раздвоение ребра (вилка Лушки)
- Шейное ребро
- XIII ребро
Аномалии развития грудины (рис. 11):
- Аплазия рукоятки грудины
- Отсутствие отдельных сегментов тела грудины - Расщепление грудину
- Отсутствие тела грудины
- Воронкообразная деформация
- Куриная грудь
За формирование и рост костей в организме отвечают молодые клетки остеобласты. Сначала из них вырастает обызвествлённое (т.е. без кальция) основное костное вещество, специалисты называют его остеоидной тканью. Постепенно в нем начинает накапливаться фосфат кальция, который делает кости твёрдыми и стабильными.
Кости растут по-разному, это зависит от вида костей:
- Короткие и плоские кости растут благодаря тому, что на их поверхности наращиваются новые слои костного вещества.
- Таким же образом растут в толщину длинные трубчатые кости.
- В длину трубчатые кости растут в области хрящевого диска, который находится между центральной частью кости (на языке специалистов диафиз) и концом кости (на языке специалистов называется эпифиз). Этот хрящевый диск также называют зоной роста кости или метафизом.
Сначала в зоне роста кости вырастают хрящевые клетки (специалисты называют их хондроцитами). Постепенно (за несколько этапов) вновь образовавшийся хрящ перестраивается и становится костью. Когда зона роста костей окончательно закрывается (примерно в возрасте 20 лет), то она полностью исчезает, а диафиз и эпифиз срастаются уже в костном состоянии.
Если в зоне роста кости был перелом, операция, любое другое механическое воздействие с повреждением или облучение на этом участке, то это может привести к тому, что кость перестаёт расти.
Именно по этой причине у детей и подростков принципиальное значение для плана лечения имеет, где именно выросла опухоль. Потому что все специалисты стремятся избежать ситуации, чтобы из-за лечения произошли повреждения в зоне роста, и спустя время это нанесло бы вред росту всего тела ребёнка.
Читайте также: