Функциональная анатомия костной системы.

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.