СТРОЕНИЕ КОСТНОЙ ТКАНИ. ОСТЕОН. КОМПАКТНОЕ И ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТИ
П.Ф.ЛЕСГАФТ И ЕГО ВКЛАД В РАЗВИТИЕ АНАТОМИИ.
Анатомия – наука, изучающая форму и строение человеческого тела.
Отечественная анатомия благодаря выдающемуся ученому П.Ф. Лесгафту (187-1909) развивалась как анатомия функциональная. Она не ограничивалась описанием строения организма человека, а стремилась все особенности строения связать со своеобразием функций. В 1884г. П.Ф. Лесгафт издал «Основы теоретической анатомии», в которых впервые изложил новые взгляды и подходы к изучению строения человека.
П.Ф. Лесгафт отчетливо показал, что формирование организм происходит в определенной биологической и социальной среде, причем влиянию внешней среды он отводил особенно значительную роль. П.Ф. Лесгафт сделал важный практический вывод: специальный комплекс систематических тренировочных нагрузок, направленных на повышение функции органов, неизбежно должен вести за собой изменение их формы и структуры, поддерживающих и закрепляющих новую функцию.
П.Ф. Лесгафт первым установил и доказал связь между анатомическим строением организма и воздействием на него физических нагрузок, создав научно обоснованную систему физического воспитания.
Традиционно основным методом исследования в анатомии является изучение трупа (расчленение целого трупа на части), но меткому замечанию П.Ф. Лесгафта, основным объектом изучения анатомии должен быть живой человек, а труп должен служить как дополнение общего процесса познания. В последнее время в анатомии широко используется изучение живого человека с помощью различных методов исследования: антропоскопии, или соматоскопии (внешнего осмотра), антропометрии, или соматометрии (измерение размеров и пропорций тела). Рентгеновский метод позволяет изучать расположение и строение органов на живом человеке и применяется в виде рентгенографии (с последующим изучением снимков) и ренгеноскопии – просвечивания на специальном экране. Основоположником рентгеновского метода были отечественные анатомы П.Ф. Лесгафт и В.Н. Тонков.
2.УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО ОРГАНИЗМА. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ. ТКАНИ, ОРГАНЫ, СИСТЕМЫ ОРГАНОВ.
Уровни орг. Живого организма:
1. Субклеточный (на биохимическом уровне ткани состоят из молекул, которые объединяются в микро- и макромолекулы)
2. Клеточный (Клетка – это элементарная самовоспроизводящаяся единица жизни, способна к обмену веществами и энергией)
3. Тканевый (Ткань – совокупность клеток и межклеточного вещества, выполняющие определенные функции и имеющие сходное строение)
4. Органный (совокупность тканей, выполняющих определенные функции и строение)
5. Системный (различные по строению органы, связанные выполнением одноименной функции, объединяются в системы или аппараты органов)
6. Организменный (Организм – отдельная особь, способная к самостоятельной жизни. Ему свойственна совокупность всех вышеперечисленных уровней организации)
Строение клетки: основные компоненты:
· цитолемма (клеточная мембрана) – покрывает клетку снаружи, отграничивая ее от внешней среды, обеспечивает избирательный транспорт различных веществ внутрь клетки и из нее, а также отвечает за функции рецепции и образования межклеточных контактов;
· ядро – состоит из кариолеммы (ядерной оболочки), хроматина, ядрышка и кариоплазмы (ядерного сока)
· цитоплазма – поглощает из окружающей клетку тканевой жидкости питательные вещества и кислород
Клетки и их производные объединяются в ткани. Ткань – совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и функцию. Учитывая эволюцию, морфо- и физиологические свойства тканей, их можно разделить на 4 типа: эпителиальные (эпителии), соединительные (ткани внутренней среды – рыхлая, плотная, жировая, пигментная, костная, кровь, лимфа), мышечные и нервная ткань.
Орган – анатомически обособленная часть организма, имеющая характерную для нее форму и строение и выполняющая определенную функцию. Любой орган состоит из двух основных компонентов: паренхимы и стромы. Система органов представляет совокупность органов, имеющих общее происхождение и выполняющих одинаковую функцию в организме.
СТРОЕНИЕ КОСТНОЙ ТКАНИ. ОСТЕОН. КОМПАКТНОЕ И ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТИ.
В состав кости входит:
· Пластинчатая костная ткань (компактное вещество, губчатое вещество)
· Плотная соединительная ткань
· Суставной хрящ
· Кровеносные сосуды
· Нервы
· Красный костный мозг
· Желтый костный мозг
Остеон – структурно – функциональная единица костной ткани. Остеон состоит из 3 – 25 костных пластинок, расположенных концентрически вокруг канала остеона (гаверсова канала).
Между пластинами остеона залегают костные клетки – остеоциты.
Отростки остеоцитов скрепляют меду собой отдельные костные пластинки.
В гаверсовом канале проходят один или два мелких кровеносных сосуда. Из остеонов состоят перекладины костного вещества, или балки. Если они лежат плотно, то образуют компактное вещество, а если между ними есть пространство, — то губчатое. Компактное вещество находится там, где требуется прочность (диафиз костей). В местах, где при большом объеме нужны легкость и прочность, формируется губчатоевещество (эпифизы костей). В компактном веществе межклеточное вещество представлено цилиндрическими и концентрическими пластинками вставленных друг в друга, создаваемые клетками. Компактное вещество плотное, тяжелое. Губчатое вещество: пластинки дугообразные, изогнутые. Содержит красный костный мозг. Орган кроветворения (внутри стволовые клетки).
Химический состав:
Органические вещества – гибкость, неорганические – твердость. => прочность.
Органические вещества, представленные белком – оссеином. Составляют 30-40% сухой массы кости. Они придают костям эластичность. Неорганические вещества составляют 60-70% сухой массы кости и представлены, главным образом, солями кальция и фосфора. В небольших количествах кость содержит более 30 других различных элементов. Они придают костям прочность и упругость.
Остеон: строение и функции
В теле человека находится примерно 206 костей, но мало кто знает их строение и понимает, почему они такие прочные. А ведь главную роль в этом играет остеон. Это структурные единицы, из которых построены кости конечностей, ребер, позвонков и др. Есть у него еще одно название — гаверсова система.
Строение кости
Только из-за совместного действия скелета и мышц нашего тела мы способны передвигаться, и это их основная функция. Есть, конечно, и дополнительные — кроветворение, обмен микроэлементами, запасательная (резерв жира). Преимущественно имеют следующее строение — особые клетки кости и межклеточное вещество, наружное покрытие (надкостниц), и во внутренней части расположен костный мозг.
Любая косточка состоит из двух компонентов — компактного и губчатого вещества. Первое размещается по периферии, второе — в центре, и состоит из костных перекладин, расположенных не хаотично, а в четком соответствии с внешним воздействием на кость на конкретном участке.
Состав кости
Сочетание органических (30-40 %) и неорганических (60-70 %) веществ является особенностью состава скелета. К неорганическим веществам относятся соли разного химического состава: фосфат и карбонат кальция, сульфат магния и другие. Все они растворяются в кислотах, после ее воздействия в кости остаются только органические вещества, а кость по внешнему виду и на ощупь напоминает губку.
Из органических веществ можно выделить жиры, мукопротеиды, гликогены и коллагеновые волокна (представлены оссеином, оссеомукоидом, эластином). Если кость сжечь, то форма ее сохранится, но она станет хрупкой и при надавливании легко раскрошится.
Именно сочетание веществ разного происхождения делает кость твердой, прочной, но при этом упругой.
Виды костей
По отличию в строении делятся на:
- трубчатые. Бывают длинные и короткие. Состоят из двух эпифизов и диафиза, форма трехгранная или цилиндрическая;
- губчатые — в составе преимущественно губчатая ткань, окруженная твердым веществом;
- плоские. Представляют собой две плоские пластинки, между которыми разместилось губчатое вещество, например, кость лопатки;
- смешанные. Кости, состоящие из нескольких частей сложной формы. Бывают различными по форме и выполняемым функциям. Например, грудной позвонок состоит из трех частей — тела, дуги и отростка.
Клеточное строение кости
Рассмотрев костную ткань на клеточном уровне, можно выделить три основные формы клеток, отличающихся по строению и выполняющих свои функции:
- Остеобласты — молодые крупные клетки, которые имеют мезенхимное происхождение. Цилиндрическая форма, ядро расположено эксцентрично. Каждая клетка обладает отростком, чтобы соприкасаться с соседними остеобластами. Основные функции — синтезировать межклеточное вещество и отвечать за его минерализацию.
- Остеоциты — это следующая стадия развития клеток кости остеобластов, они встречаются в кости, которая уже перестала развиваться Тело клетки небольшое, по сравнению с остеобластами, а количество отростков большое, и может варьировать даже в одной и той же кости. Ядро тоже уменьшилось в размерах и стало более плотным. Клетка как будто замурована в минерализованное вещество межклеточное (лакуны).
- Остеокласты — крупные клетки, размеры которых могут достигать более 80 микрон. Ядер не одно, а несколько, так как они образуются из нескольких, слившихся между собой макрофагов. Так как остеокласт находится в постоянном движении, его форма постоянно меняется. Со стороны кости, которую нужно разрушить, на клетке есть многочисленные отростки, которые будто «рассасывают» кость, забирая из нее все соли и разрушая матрикс.
Эти три типа клеток, вместе с аморфным веществом и оссеиновыми волокнами, расположенными в свободном пространстве, упорядочены и образуют пластинки, в свою очередь, формирующие остеоны, вставочные и генеральные пластинки.
Структурное строение кости
Диафиз состоит из двух структурных единиц: гаверсова система, или остеон, — это основная часть — и вставочные пластины. Строение остеона весьма сложное. Костные пластинки свернуты в цилиндры разных диаметров. Эти цилиндры вложены друг в друга, а в центре проходит так называемый гаверсов канал. В этом канале проходят нервы и кровеносные сосуды.
Остеон — это не отдельно лежащая структурная единица, она многократно анастомозирует между другими единицами, а также с надкостницей и сосудами костного мозга. Ведь кровоснабжение всех остеонов берет свое начало именно из кровеносной сети надкостницы, а затем переходит в сосудики костного мозга. Параллельно кровеносным сосудам идут и нервные окончания.
Располагается любой остеон, фото тому подтверждение, в трубчатой кости параллельно длинной стороне, а в губчатых — перпендикулярно к силе сжатия и растяжения.
Каждая кость построена из своего индивидуального количество таких единиц, как остеон, биология оправдывает такое строение тем, что нагрузка на каждую из них своя. Бедренная кость подвергается большой нагрузке на сжатие при ходьбе, количество гаверсовых систем в ней составляет 1,8 шт. на квадратный миллиметр. Причем 11 % — это доля гаверсовых каналов.
Остеоны всегда разделены промежуточными пластинами (еще их называют вставочными). Это не что иное, как разрушенный остеон кости, пришедший в негодность по той или иной причине. Ведь в костях постоянно идет процесс разрушения и постройки новых гаверсовых систем.
Функции остеона
Перечислим функции остеона:
- основная строительная единица костной ткани;
- придает прочность;
- защита нервного окончания и сосуда, несущего кровь.
Становится понятно, что остеон — это структура, выполняющая одну из основных ролей в нашем движении, без него скелет не смог бы выполнять свое прямое назначение — поддерживать органы, ткани и тело в пространстве.
это структурная единица кости: строение и функции
В теле человека находится примерно 206 костей, но мало кто знает их строение и понимает, почему они такие прочные. А ведь главную роль в этом играет остеон. Это структурные единицы, из которых построены кости конечностей, ребер, позвонков и др. Есть у него еще одно название — гаверсова система.
Строение кости
Только за совместного действия скелета и мышц нашего тела мы способны передвигаться, и это их основная функция. Есть, конечно, и дополнительные — кроветворение, обмен микроэлементами, запасательная (резерв жира). Преимущественно имеют следующее строение — особые клетки кости и межклеточное вещество, внешнее покрытие (надкостниц), и во внутренней части расположен костный мозг.
Состав кости
Сочетание органических (30-40 %) и неорганических (60-70 %) веществ является особенностью состава скелета. К неорганическим веществам относятся соли различного химического состава: фосфат и карбонат кальция, сульфат магния и другие. Все они растворяются в кислотах, после ее воздействия на кости остаются только органические вещества, а кость по внешнему виду и на ощупь напоминает губку. Из органических веществ можно выделить жиры, мукопротеид, гликогены и коллагеновые волокна (представлены оссеином, оссеомукоидом, эластином). Если сжечь кость, то форма ее сохранится, но она станет хрупкой и при надавливании легко крошится.
Виды костей
За отличия в строении делятся на:
Клеточное строение кости
Рассмотрев костную ткань на клеточном уровне, можно выделить три основные формы клеток, отличающихся по строению и выполняют свои функции:
Эти три типа клеток, вместе с аморфным веществом и оссеиновими волокнами, расположенными в свободном пространстве, упорядочены и образуют пластинки, в свою очередь, формируют остеони, вставочные и генеральные пластинки.
Структурное строение кости
Диафиз состоит из двух структурных единиц: гаверсова система, или остеон — это основная часть — и вставочные пластины. Строение остеона достаточно сложное. Костные пластинки свернуты в цилиндры различных диаметров. Эти цилиндры вложены друг в друга, а в центре проходит так называемый гаверсов канал. В этом канале проходят нервы и кровеносные сосуды.
Остеон — это не отдельно лежит структурная единица, она многократно анастомозируют между другими единицами, а также с надкостницей и сосудами костного мозга. Ведь кровоснабжение всех остеонов берет свое начало именно с кровеносной сети надкостницу, а затем переходит в сосуды костного мозга. Параллельно кровеносным сосудам идут и нервные окончания. Располагается любой остеон, фото подтверждения, в трубчатой кости параллельно длинной стороне, а в губчатых — перпендикулярно к силы сжатия и растяжения. Каждая кость построена из своего индивидуального количество таких единиц, как остеон, биология оправдывает такое строение тем, что нагрузка на каждую из них своя. Бедренная кость подвергается большой нагрузке на сжатие при ходьбе, количество гаверсових систем в ней составляет 18 шт. на квадратный миллиметр. Причем 11 % — это доля гаверсових каналов.
Функции остеона
Перечислим функции остеона:
Становится понятно, что остеон — это структура, которая выполняет одну из основных ролей в нашем движении, без него скелет не смог бы выполнять свое прямое назначение — поддерживать органы, ткани и тело в пространстве.
Кости, их соединения, подготовка к ЕГЭ по биологии
Опорно-двигательный аппарат
Мы открываем новую главу анатомии, посвященную опорно-двигательному аппарату. Именно он обеспечивает опору для организма, поддерживает части тела в необходимом положении, служит защитой внутренним органам и обеспечивает локомоторную функцию — движение.
Кости — основа опорно-двигательного аппарата, который мы начинаем изучать. Наука о костях — остеология (от лат. os — кость.)
Помимо того, что вы узнали о строении костей в разделе «соединительные ткани», существует еще ряд важнейших моментов, на которые я обращу внимание в данной статье.
Скелет и суставы — пассивная часть опорно-двигательного аппарата, мышцы — активная часть. Сокращаясь, мышцы меняют положения костей — возникают различные движения.
Строение кости
Кость состоит из органических и неорганических веществ. Органические вещества представлены оссеином (от лат. os — кость), неорганические вещества — фосфатом кальция. Эластичность костей обусловлена оссеином, а твердость — солями кальция. В норме это соотношение представляет баланс.
У детей кости более эластичны и упруги, чем у взрослых: в них преобладают органические вещества. Кости пожилых людей содержат больше солей кальция, поэтому хрупкие и подвержены переломам.
Компактное вещество кости формируют костные пластины, плотно прилегающие друг к другу и образующие остеоны (структурные единицы костной ткани). Компактное вещество придает кости прочность.
Губчатое вещество также содержит костные пластинки, однако они не образуют остеоны, в связи с чем губчатое вещество менее прочное, чем компактное вещество. В губчатом веществе между костными перекладинами (костными балками) расположен красный костный мозг.
В красном костном мозге проходят начальные стадии развития форменные элементы крови: здесь появляются эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.
Желтый костный мозг (жировая ткань) выполняет питательную функцию: здесь накапливаются питательные вещества — жиры. В случае кровопотере желтый костный мозг способен выполнять резервную функцию и превращаться в красный костный мозг.
Локализуется желтый костный мозг в костномозговых полостях трубчатых костей (в диафизах).
Структурная единица компактного вещества кости — остеон, или Гаверсова система. В канале остеона (Гаверсовом канале) проходит кровеносный сосуд. Располагаются остеоны по направлению действия силы, что определяет механическую прочность кости.
Основные клетки костной ткани, изученные нами в разделе «соединительные ткани»: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Остеоциты имеют отростчатую форму и располагаются вокруг Гаверсова канала.
Классификация костей
Кости подразделяются на:
- Трубчатые
- Губчатые (короткие)
- Смешанные
- Плоские (широкие)
Кости цилиндрической формы, длина которых больше ширины. К длинным трубчатым относятся ключица, бедренная, малоберцовая и большеберцовая кости, плечевая, лучевая и локтевая кости. К коротким — плюсневые и пястные кости, фаланги пальцев. Трубчатые кости выполняют функции подобно рычагам при движении.
Ширина губчатых костей приблизительно равна их длине, состоят из губчатого вещества, в котором находится костный мозг. Губчатые кости: грудина, кости запястья и предплюсны, позвонки.
Для этих костей характерна сложная форма, в ходе развития они обычно образуются из нескольких частей. К ним можно отнести кости черепа — затылочную и височную.
Сходны по строению с губчатыми костями. Плоскими костями являются: теменная и лобная (кости черепа), лопатка, тазовая кость.
Строение трубчатой кости
На примере трубчатой кости мы с вами разберем части, на которые подразделяется кость. Поверхность кости покрыта надкостницей — соединительнотканной оболочкой, в толще которой лежат кровеносные сосуды и нервы, дающие ветви внутрь.
Запомните, что рост кости в толщину происходит именно благодаря надкостнице: ее внутренний слой клеток делится, при этом толщина кости увеличивается. Таким образом, надкостница выполняет ряд важных функций:
- Защитную — наружный слой плотный, защищает кость от повреждения
- Питательную (трофическую) — в толще надкостницы к кости проходят сосуды
- Нерворегуляторную — в толще надкостницы проходят нервы
- Костеобразовательную — рост кости в толщину
Помимо надкостницы, трубчатая кость состоит из центрального отдела — диафиза, концевого отдела — эпифиза, и располагающегося между ними метафиза. В диафизах преобладает компактное вещество кости, в эпифизах — губчатое. Эти термины легко объяснить и запомнить с помощью рисунка, так что сделайте схему, и вы быстро их выучите.
Обратите свое особое внимание на метафиз, прилегающий к эпифизарной пластинке. Именно за счет этой пластинки, располагающейся между метафизом и эпифизом, происходит рост кости в длину. Эпифизарная пластинка хорошо кровоснабжается.
Соединения костей
Кости могут быть соединены друг с другом неподвижно: кости таза, черепа. К полуподвижным можно отнести: соединения позвонков, костей предплюсны, запястья, ребер.
Сустав — подвижное соединение двух костей. Наука о суставах — артрология (греч. aithron — сустав, logos — учение.)
В месте образования сустава кости отделены друг от друга суставной щелью. Поверхности костей в суставе (называемые — суставные) покрыты гиалиновым хрящом, который снижает трение между костями, выполняет амортизирующую функцию.
Суставную полость окружает суставная сумка (капсула), изнутри покрытая синовиальной оболочкой. Внутри суставная сумка заполнена синовиальной жидкостью, которая смазывает суставные поверхности костей и уменьшает их трение друг о друга. Снаружи сустав фиксируют связки.
В норме кости могут смещаться относительно друг друга в суставе, однако при травме, слишком резком и сильном движении это смещение может быть слишком сильным: в результате нарушается соприкосновение суставных поверхностей. В таком случае говорят о возникновении вывиха.
Вывих — смещение суставных концов костей, которое сопровождается повреждением связочно-капсульного аппарата сустава.
Переломы костей
Перелом кости — частичное или полное нарушение целостности кости, возникающее в результате нагрузки превышающей прочность травмированного участка.
Переломы подразделяются на:
- Открытые — над переломом локализуется рана, проникающая или непроникающая до костных отломков
- Закрытые — перелом без повреждения кожных покровов над ним
Техника оказания медицинской помощи при переломах:
- Вызывать скорую медицинскую помощь
- При наличии кровотечения — его немедленно нужно остановить, наложив жгут
- В случае повреждения кожных покровов — наложить асептическую повязку, используя бинт или чистую ткань
- Дать пострадавшему обезболивающее
- Иммобилизовать (обездвижить) поврежденную конечность специальными шинами, также можно использовать подручные средства (палки, доски, прутья и т.п.)
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
2.Кость как орган. Строение кости. Остеон – структурно-функциональная единица кости
Кость, как орган живого организма, состоит из нескольких тканей, важнейшей из которых является костная. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функцию, является составной частью эндоскелета позвоночных. Снаружи кость покрыта надкостницей, periosteum, внутри нее в костномозговых полостях, cavitas medullares, находится костный мозг. Кости разнообразны по величине и форме, занимают определенное положение в теле.
Строение кости
Кость имеет сложные строение и химический состав. В живом организме кость содержит 50% воды, 28,15% органических веществ, в том числе 15,75% жира, и 21,85% неорганических веществ, представленных соединениями кальция, фосфора, магния и других элементов.
Наружный слой кости представлен толстой (в диафизах трубчатых костей) или тонкой (в эпифизах трубчатых костей, в губчатых и плоских костях) пластинкой компактного вещества, substantia compacta. Под компактным веществом располагается губчатое (трабекулярное) вещество, substantia spongiosa (trabecularis), пористое, построенное из костных балок с ячейками между ними, по виду напоминающие губку.
Внутри диафиза трубчатых костей находится костномозговая полость, cavitas medullaris, содержащая костный мозг. Компактное вещество построено из пластинчатой костной ткани и пронизано системой тонких питательных канальцев, одни из которых ориентированы параллельно поверхности кости, а в трубчатых костях — вдоль длинного их размера (центральный, или Гаверсов, канал), другие, прободающие (каналы Фолькмана), — перпендикулярно поверхности. Эти костные канальцы служат продолжением более крупных питательных каналов, canаles nutricii (nutriensii), открывающихся на поверхности кости в виде отверстий, один — два из которых бывают довольно крупными. Через питательные отверстия в кость, в систему ее костных канальцев проникают артерия, нерв и выходит вена.
Центральный канал с системой концентрических пластинок является структурной единицей кости и получил название остеона, или гаверсовой системы. Пространства между остеонами выполнены вставочными (промежуточными, интерстициальными) пластинками. Наружный слой компактного вещества кости образован наружными окружающими пластинками. Внутренний слой кости, ограничивающий костномозговую полость и покрытый эндостом, представлен внутренними окружающими пластинками. Остеоны и вставочные пластинки образуют компактное корковое вещество кости.
Кроме суставных поверхностей, покрытых хрящом, снаружи кость покрыта надкостницей, periosteum. Надкостница — тонкая прочная соединительнотканная пластинка, которая богата кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами. В ней можно выделить два слоя. Наружный слой надкостницы волокнистый, внутренний — ростковый, камбиальный (остеогенный, костеобразующий), прилежит непосредственно к костной ткани. За счет внутреннего слоя надкостницы образуются молодые костные клетки (остеобласты), откладывающиеся на поверхности кости.
Внутри кости, в костномозговой полости и ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Во внутриутробном периоде и у новорожденных во всех костях содержится красный костный мозг, medulla ossium rubra, выполняющий кроветворную и защитную функции. Он представлен сетью ретикулярных волокон и клеток. В петлях этой сети находятся молодые и зрелые клетки крови и лимфоидные элементы. В костном мозге разветвляются нервные волокна и сосуды. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках вещества плоских костей (кости черепа, грудина, крылья подвздошных костей), в губчатых (коротких) костях, эпифизах трубчатых костей. В костномозговой полости диафизов трубчатых костей находится желтый костный мозг, medulla ossium flava, представляющий собой перерожденную ретикулярную строму с жировыми включениями.
7. Строение костной ткани, определение остеона.
Остеон (гаверсова система) – это система костных пластинок, концентрически расположенных вокруг центрального канала, содержащего сосуды и нервы.
Костная ткань – это разновидность соединительной ткани, которая состоит из клеточных элементов (остеобласты, остеоциты, остеокласты) и межклеточного вещества.
Виды костной ткани:
8. Остеогенез, виды окостенения костей.
Ткани
Бластема
– мезодерма – мезенхима
соединительная ткань хрящ
кость
Виды окостенения
а) первичное
Эндесмальное (происходит в соединительной ткани первичных костей)
б) вторичное
Перихондральное (происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков вторичных костей при участии надхрящницы)
Эндохондральное (происходит внутри хрящевых зачатков костей)
Закономерные процессы при формировании костей
а) образование клеток
б) образование межклеточного вещества
в) образование волокон
г) отложение извести
Закономерные сроки формирования костей
4 – 5 недель внутриутробного периода – мезенхимный остов
5 – 6 недель внутриутробного периода – хрящевой остов у вторичных костей
7 неделя внутриутробного периода – начало окостенения
22 – 25 лет – завершение процессов окостенения
Закономерные места формирования точек окостенения
в диафизах, в местах утолщения костей
в эпифизах, в местах прикрепления мыщц
в апофизах, вокруг естественных отверстий
9. Онтогенез черепа: источники развития, стадии и сроки.
Череп – это комплекс костей, связанных разными видами соединений, служащих опорой и защитой различным по происхождению и функциям органам.
Онтогенез черепа:
Развитие мозгового черепа: мезенхима склеротомов головных сомитов вокруг краниального конца хорды.
На 1 мес. – перепончатый череп (образуются первичные кости: лобная, теменная, чешуя и барабанная часть височной кости, чешуя затылочной кости)
В начале 2 мес. – хрящевое основание (образуются парахордальные и прехордальные пластинки, рядом с которыми закладываются хрящевые капсулы органов чувств: обонятельные, зрительные, слуховые).
В конце 2 мес. – сближение и слияние хрящевых пластинок и хрящевых капсул, образование хрящевых областей (формируются вторичные кости):
Решетчатая область (слияние носовых капсул и прехордальных пластинок) → решетчаптая кость и нижняя носовая раковина;
Глазничная область (слияние зрительных капсул и прехордальных пластинок) → большая часть клиновидной кости;
Лабиринтная область (слияние слуховых капсул и парахордальных пластинок) → каменистая часть и сосцевидный отросток височной кости;
Затылочная область (слияние парахордальных пластинок) →базилярная, латеральная части и нижний отдел чешуи затылочной кости.
Развитие лицевого черепа: из мезенхимы, прилежащей к краниальному отделу первичной кишки, на основе висцеральных дуг (комплекс трех зародышевых листков: энто-, экто- и мезодермы), которых закладывается 5 пар, а между ними 5 пар висцеральных карманов.
Из 1 висцеральной дуги и лобного отростка мозговой капсулы — верхняя и нижняя челюсти и слуховые косточки (молоточек и наковальня).
Из 2 висцеральной дуги – стремя (слуховая косточка), шиловидный отросток височной кости, малые рога и часть тела подъязычной кости.
Из 3 висцеральной дуги — большие рога и часть тела подъязычной кости.
Из 4 и 5 висцеральных дуг – хрящи и мышцы гортани, часть передних мышц шеи.
Остальные кости лицевого черепа развиваются из закладок в мезенхиме, расположенной по бокам и впереди носовых капсул.
Ядра (точки) окостенения:
первичные (41-50) – появляются во внутриутробном периоде на 7-8 неделе;
вторичные – появляются после рождения.
Всего в черепе появляется около 120 ядер окостенения.
Постнатальное развитие черепа, периоды:
интенсивного роста (от рождения до 7 лет) – зарастают все роднички, синостозируются кости, формируются швы, пневматизация костей, увеличение размеров лицевого черепа, уменьшение угла нижней челюсти;
замедленного роста (от 7 до 14 лет) – растет преимущественно свод черепа, уменьшается соотношение мозгового и лицевого черепа;
ускоренного роста (14 – 25 лет) – ускоренный рост черепа, появляются половые отличия, синостоз костей основания;
4) относительной стабильности и инволюции (с 25-30 лет) – окостенение швов свода и окончательное прекраще-ние роста; инволютивные изменение – снижение веса, снижение эластичности, сглаживание рельефа, редукция альвеолярных отростков и уменьшение лицевого черепа, увеличение угла нижней челюсти.
Внутренняя архитектура кости | Остеология | Анатомия человека
Наиболее объемной составной частью кости является промежуточное (основное) вещество, представляющее продукт остеобластов. На шлифах или тонких срезах под микроскопом можно различить в декальцинированной кости полости, соединенные друг с другом тонкими многочисленными каналами. В этих полостях и залегают костные клетки — остеоциты. Полости имеют длину 20—50 мкм, ширину 8—15 мкм, толщину 5 — 9 мкм (рис. 30, А). Остеобластов в растущей кости очень много, особенно под надкостницей и в области эпифизарного хряща. У взрослого, когда рост костей закончен, эти клетки встречаются только в участках восстановления костной ткани (например, при переломах и трещинах костей). Остеобласты по мере их замуровывания промежуточным веществом кости превращаются в остеоциты (костные клетки), которые залегают в указанных выше полостях (рис. 30, Б). Третий вид костных клеток называется остеокластами. Они способны разрушить путем выделения ферментов, растворяющих коллагеновые волокна и минеральные соли, обызвествленный хрящ и промежуточное вещество кости.
30. Строение костной ткани.
А — гистологический срез: 1 — костные клетки; 2 — циркулярные пластинки промежуточного вещества; 3 — гаверсов канал для прохождения кровеносного сосуда; Б — шлиф костной ткани: 1 — костные клетки; 2— промежуточное костное вещество; 3 — гаверсов канал.
Таким образом, в каждой кости в различные возрастные периоды имеется определенное количественное сочетание клеточных элементов: остеобластов, остеоцитов и остеокластов, которые создают новое костное вещество, разрушают старое и обеспечивают стабильность обмена кости.
Промежуточное вещество состоит из коллагеновых волокон (органическое) и минеральных солей (неорганическое), которые пропитывают пучки коллагеновых волокон. При сочетании органических и неорганических веществ создается упругая и твердая конструкция.
В костях различают компактное (substantia compacta) и губчатое (substantia spongiosa) вещества. Компактное вещество покрывает кость снаружи в виде плотной и на разрезе блестящей пластинки; из него же построены диафизы трубчатых костей. Основную массу кости составляет промежуточное вещество, которое снаружи и с внутренней стороны образует циркулярные общие (генеральные) пластинки, лежащие в несколько рядов, а между ними залегают остеоны (рис. 31). Остеон представляет 4—20 трубок промежуточного вещества, вставленных одна в другую. В центре остеона имеется канал диаметром 10—110 мкм, по которому проходит кровеносный капилляр.
31. Схема остеона (по Brans).
1 — костные клетки; 2 — промежуточное вещество; 3 — гаверсов канал.
Длинником остеоны ориентированы перпендикулярно к плоскости давления. На тонких шлифах в поляризационном освещении видна различная степень преломления света в костных трубках, формирующих остеон. Это обусловлено тем, что волокна оссеина в каждой трубке имеют различное направление. Остеоны не соприкасаются друг с другом. Между ними имеются вставочные пластинки, которые объединяют в единое целое все остеоны. Каждая кость содержит огромное число остеонов. В бедренной кости их насчитывается около 3200. Если считать, что в среднем каждый остеон состоит из 12 трубок, то в диафизе бедра их будет 384 000, вставленных одна в другую. Поэтому при подобной архитектуре бедренная кость выдерживает нагрузку от 750 до 2500 кг. Архитектурные особенности строения кости при сравнительно небольшой затрате материала обеспечивают наибольшую ее прочность. Число, толщина и форма (круглая, овальная, неправильная) трубок остеона могут перестраиваться под влиянием работы мышц, сил давления и растяжения или других факторов, связанных с профессией, условиями питания, обмена веществ в норме и при патологии. Перестройка архитектуры остеонов будет отражаться и на прочности костей. Чем обусловлен такой большой запас прочности костной ткани? В процессе жизни человека кости иногда испытывают и довольно большие нагрузки, например при прыжках с разбега или высоты, сотрясении или ускорении, при которых нагрузки на кость возрастают в несколько раз.
Губчатое вещество кости построено из костных тонких перекладин, своими краями располагающихся перпендикулярно линиям сжатия и растяжения. Эти перекладины образуют друг с другом столбики, перекрещивающиеся под углом 90° (рис. 32, А, Б, В), и под углом 45е пересекают длинную ось кости. Перекладины ориентированы одним концом по направлению сил давления, а другим опираются на компактное вещество кости. В результате этого происходит разложение сил на две составные, являющиеся сторонами параллелограмма сил, по диагонали которого происходит распространение усилия равномерно на стенки трубчатой кости из любой точки суставной поверхности.
33. Схема распространения сил давления по пластинкам губчатого вещества нижней конечности (по Tittel)
Линии, по которым ориентируются костные пластинки в губчатом веществе, продолжаются из бедренной кости в большеберцовую и далее на стопу. Здесь костные пластинки ориентированы по линиям, имеющим форму арок, концами опирающихся в пяточную кость и фаланги пальцев, а в выпуклую часть этих арок упираются балки голени (рис. 32а, 33).
На примере строения костной ткани хорошо видны взаимоотношения структуры и функции. Это особенно легко заметить в тех случаях, когда нарушается или изменяется функция движения. При этом происходит существенная перестройка архитектуры компактного и губчатого вещества. При уменьшении нагрузки на кость часть костных пластинок атрофируется и архитектурно перестраивается и, наоборот, увеличение нагрузки на кость оказывает формирующее влияние.
32. Архитектура губчатого вещества трубчатой кости.
А — распил проксимального конца бедренной кости; Б — схема расположения балок губчатого вещества бедренной кости; В — горизонтальный распил грудного позвонка.
32а. Рентгенограмма стопы.
1 — медиальная клиновидная кость; 2 — ладьевидная кость; 3 — таранная кость; 4 — большеберцовая кость; 5 — пяточная кость; 6 — кубовидная кость; 7 — кости предплюсны; 8 — фаланги.