Функциональная анатомия костной системы

Лекция№2

1. Функции скелета.

2. Строение кости как органа, строение костного вещества и ткани.

3. Химический состав костей.

4. Классификация костей.

5. Эмбриональное развитие костей.

6. Положения П.Ф. Лесгафта о строении скелета.

Костная система морфологически, функционально и генетически воплощена в скелете. Твердый или костный скелет составляет основу тела и является своеобразной арматурой сложной конструкции организма человека. При изучении анатомии скелет бесподобный немой подсказчик, поскольку по нему легко ориентироваться в расположении всех органов. Австрийский анатом Гиртль говорил: «я желал бы, чтобы хорошо приготовленный скелет был мирным сожителем в каждом медицинском кабинете». И даже А.С. Пушкин писал:

«Скелет – предмет философам любезный,

Предмет приятный и полезный

Для глаз и сердца….»

Масса скелета составляет 1/5-1/7 часть массы тела, а абсолютные цифры зависят от длины тела. Самый высокий человек планеты в настоящее время проживает в Китае, его рост равен 236 см. Длина тела лилипутов 40-70 см. Основными элементами скелета являются отдельные кости, количество которых в организме варьирует и достигает 208 – 210 костей. Скелет имеет важное значение. От особенностей его строения и развития зависит не только форма тела, но и внутреннее строение. Он исторически выделяется как система, выполняющая:

1) Функцию опоры для мышц и внутренних органов.

2) Функцию защиты. Скелет образует полости и каналы, защищающие органы и ткани от механических повреждений. Например, череп – полость, в которой находится головной мозг; в позвоночном канале располагается спиной мозг; сердце и лёгкие защищены грудной клеткой и т.д.

3) Функцию локомоции – передвижения. Кости образуют жёсткие рычаги, приводимые в движение мышцами.

4) Антигравитационную функцию. Кости противостоят силе земного притяжения и помогают сохранять вертикальное положение тела

5) Функцию минерального обмена. Скелет является депо минеральных солей, особенно кальция и фосфора.

6) Кроветворную функция. В костях находится красный костный мозг – кроветворный орган.

Твердый скелет делится на соматический и висцеральный.

Соматический скелет состоит из осевого скелета и скелета конечностей. К осевому скелету относятся позвонки, кости мозгового черепа и ребра. К скелету конечностей относятся кости поясов конечностей (ключица, лопатка, тазовая кость) и кости свободного отдела конечностей: плечо, предплечье, кисть, бедро, голень, стопа.

Висцеральный скелет объединяет кости лицевого черепа, подъязычную кость и слуховые косточки.

Каждая кость представляет собой самостоятельный орган, имеющий сложное строение и занимающий определенное место в скелете. Основу кости составляет компактное и губчатое костное вещество. Снаружи кость покрыта надкостницей. Внутри кости содержится костный мозг. Кости, как и все остальные органы, имеют сосуды и нервы. Костное вещество образовано из костной ткани. Костная ткань является разновидностью соединительной ткани и развивается из мезенхимы зародыша и имеет присущее ей строение.. Зрелая костная ткань состоит из костных клеток и промежуточного вещества. В костной ткани имеются 3 вида клеток: остеоциты, остеобласты и остеокласты. Остеоциты - это зрелые костные клетки, которые вместе со своими отростками замурованы в основном веществе. Они происходят из остеобластов, молодых костных клеток мезенхимной природы, способных размножаться. Остеокласты – это костные клетки - разрушители. ***** Между остеоцитами как в грубоволокнистой, так и пластинчатой костной ткани залегает межклеточное вещество, в составе которых первичные фибриллы оссеина – одиночные и в виде пучков, располагающиеся на них и заключенные в них микрокристаллы минеральных солей (оксиапатиты), аморфное основное вещество, содержащее мукополисахариды и удерживающее воду.

Из костной ткани строятся пластины и балки, их сложение и взаиморасположение предопределяет конструкцию костного вещества. Оно может быть компактным (плотным) и губчатым. Из компактного вещества состоят тела длинных трубчатых костей. Оно покрывает наружные поверхности (пластинки) всех костей. Компактное вещество имеет остеонное строение, то есть его структурно-функциональной единицей является остеон. Здесь пластины костной ткани превращаются в трубки или полые цилиндры. Наслаиваясь, друг на друга они формируют вокруг костных каналов гаверсову систему. На поперечном срезе остеона видны концентрические кольца, соответствующие числу пластин, а в центре просвет канала, занятого в живой кости кровеносным сосудом. Это Гаверсов канал.

Диаметр остеона равен от 20 до 100 мкм. Наиболее толстые остеоны имеют до 20 пластинчатых цилиндров, вставленных один в другой. Кроме этого пространство между отдельными остеонами заняты костными пластинками, которые носят название вставочных пластинок.

Компактное вещество в поверхностном слое покрыто общими костными пластинками, которые называются наружными, генеральными пластинками. Внутренние генеральные пластинки отделяют компактное вещество от костномозгового канала. Между соседними остеонами проходят поперечные каналы, называемые фолькмановскими, в них находятся отростки остеоцитов.

Губчатое вещество (substancia spandiosa) располагается под компактным веществом плоских, губчатых и смешанных костей, а также на концах трубчатых костей. В губчатом веществе нет остеонов, костные пластинки здесь образуют балки (перекладины). Между ними остаются ячейки (пространства) губчатого вещества, заполненные красным костным мозгом.

Надкостница (periostium) имеет соединительно-тканное строение и состоит из двух слоев. Внутренний слой – остеогенный слой. Его называют камбиальным слоем, и он представлен рыхлой волокнистой соединительной тканью с большим количеством коллагеновых и эластических волокон, а также сосудов и нервов. Этот слой содержит остеобласты, обладающие ферментативной активностью.

Наружный слой надкостницы состоит из плотной соединительной ткани. Надкостница участвует в питании кости, за счет нее развивается кость, растет в толщину. При переломах остеобласты надкостницы активизируются и участвуют в формировании новой костной ткани на месте перелома.

Надкостница плотно сращена с костью с помощью пучков коллагеновых волокон – Шарпеевских, проникающих из надкостницы в кость.

Костный мозг – (medula osseum) является органом кроветворения, а также местом отложения питательных веществ. Костный мозг находится в костных ячейках губчатого вещества всех костей и в каналах трубчатых костей. Различают красный и желтый костный мозг.

Красный костный мозг состоит из нежной, ретикулярной (сетчатой) ткани, богатой сосудами и нервами. В петлях этой ткани находятся кроветворные элементы - стволовые клетки крови, дающие начало форменным элементам крови.

Желтый костный мозг состоит из жировых клеток, что и определяет его цвет. В период роста и развития организма в костях преобладает красный костных мозг. С возрастом он частично замещается желтым. У взрослого человека в норме красный костный мозг находится только в губчатом веществе, а желтый – в каналах трубчатых костей.

Химический состав костной ткани.

В костях взрослого человека вода занимает около 50%, 28% -= приходится на органические вещества и 22% - на неорганические компоненты. Органическое вещество придает костям гибкость, эластичность. Они представлены оссеином, оссеомукоидом и коллагеном. 98 % всех неорганических веществ организма находится в костях. Неорганические вещества придают костям прочность. Это в основном соли Ca, P, Mg (фосфорно-кислый кальций – 85%, углекислый кальций – 10%, фосфорно-кислый магний 1,5 %). Но есть и микроэлементы, такие как медь, стронций, цинк, алюминий, барий, кремний, фтор, бериллий и др., всего их около 30 и занимают 3,5%.. В межклеточном веществе костной ткани находится весь запас лимонной кислоты, необходимой для нормального минерального обмена. С возрастом количество неорганических веществ уменьшается, кости становятся ломкими.

На скелет человека в целом и на отдельные кости в течении жизни действуют разные факторы. У детей рост скелета зависит от питания, поскольку с пищей доставляются соли кальция и витамины, необходимые для костеобразования. Их нехватка вызывает заболевание – рахит. В пожилом возрасте, что влечёт за собой частые переломы, причины которых в уменьшении органических веществ и остеопорозе.

Влияние на кость оказывают образ жизни, профессии и спорт. Недостаточная мышечная деятельность вызывает недоразвитие скелета или атрофию некоторых костей от бездеятельности. Функциональная детерминация костей скелета не подлежит сомнению.

Отечественный учёный П.Ф. Лесгафт сформулировал ряд важных общих положений о скелете:

1. Костная ткань образуется в местах наибольшего сжатия или

натяжения.

2. Кости развиваются тем лучше, чем интенсивнее деятельность

связанных с ними мышц.

3. При построении костей наибольшая прочность достигается при

наименьшей трате материала.

4. Форма костей изменяется. как только уменьшается или

увеличивается давление на них окружающих тканей и органов.

5. Различия в росте, соприкасающихся частей организма определяют

механические условия, под влиянием которых кость принимает свою

внешнюю форму.

6. Кость перестраивается активно, своей внешней формой отражает

результат приложения внешних сил.

Классификация костей.

Кости разделяются по форме и размерам. Выделяют следующие группы костей:

1) Трубчатые – длинные и короткие. Они образуют скелет конечностей, средняя часть трубчатых костей называется диафизом, а концы – эпифизами. Зона перехода диафиза в эпифиз называется метафизом. На концах этих костей могут быть апофизы.

2) Плоские или широкие кости, которые, как правило, выполняют функцию защиты, образуя естественные полости тела, или формируют обширные поверхности для прикрепления мышц. Для них характерно наличие 2-х компактных пластинок, между которыми находится губчатое вещество.

3) Короткие кости находятся в местах наибольшей подвижности тела, совмещающиеся с сопротивлением значительным сдавливающим скелет силам (запястье и предплюсна) они построены из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного.

4) Смешанные кости (позвонки) имеют несколько частей слившиеся между собой и имеющие разную форму, функцию и развитие.

5) Воздухоносные (пневматизированные) кости, которые имеют полости, выстланные слизистой оболочкой и заполненные воздухом.

Дата добавления: 2014-01-15