Кость

Общая остеология – фундамент, на котором держится весь первый семестр анатомии. Если понять, как кость устроена и как растет, отдельные кости перестают быть набором бугорков и борозд для зубрежки. На этом принципе построена наша методичка по остеологии: сначала общая логика, потом каждая кость с иллюстрациями и клиникой.

Функции костей#

• Опорная – кости образуют твердый каркас тела, к которому прикрепляются мышцы и внутренние органы
• Защитная – кости формируют вместилища для органов (череп, грудная клетка, позвоночный канал, таз)
• Локомоторная – кости работают как рычаги, которые приводятся в движение мышцами
• Кроветворная – в красном костном мозге образуются клетки крови
• Депо минералов – в костях хранится основной запас кальция и фосфора

Химический состав костей#

Костное вещество состоит из органических и неорганических веществ. В высушенной и обезжиренной кости их соотношение такое:

В свежей кости много воды: примерно 50% воды, 16% жира, 12% оссеина и 22% неорганических солей.

Клетки костной ткани#

Костная ткань состоит из клеток и минерализованного межклеточного вещества (матрикса). Клетки трех основных видов:

• Остеобласты – клетки-строители. Располагаются на поверхности кости (в надкостнице и эндосте) и синтезируют органическую основу матрикса – остеоид, который затем пропитывается солями кальция
• Остеоциты – зрелые клетки костной ткани. Это бывшие остеобласты, замурованные в созданном ими матриксе. Лежат в костных полостях (лакунах) и связаны друг с другом отростками, которые проходят в костных канальцах. Поддерживают состояние матрикса и воспринимают механическую нагрузку
• Остеокласты – клетки-разрушители. Крупные многоядерные клетки, которые растворяют костное вещество (резорбция)

Остеобласты и остеокласты работают в паре: первые создают кость, вторые ее разрушают. Благодаря этому кость постоянно обновляется.

Строение костной ткани#

Остеон

Остеон состоит из:

• Центрального (гаверсова) канала, в котором проходят сосуды и нервы.
• Костных пластинок, расположенных вокруг канала концентрическими слоями (обычно от 5 до 20), как годичные кольца дерева.
• Остеоцитов, которые лежат в лакунах между пластинками и соединяются отростками через костные канальцы.

Центральные каналы соседних остеонов связаны между собой и с надкостницей прободающими (фолькмановскими) каналами. Промежутки между остеонами заполнены вставочными пластинками, а снаружи и изнутри компактное вещество покрыто общими (генеральными) пластинками.

Остеоны располагаются не случайно, а соответственно функциональной нагрузке на кость:

• В трубчатых костях – параллельно длиннику кости
• В губчатых костях – перпендикулярно вертикальной оси
• В плоских костях черепа – параллельно поверхности кости и радиально

Компактное и губчатое вещество

Костные пластинки формируют два вида костного вещества:

• Компактное вещество, substantia compacta – плотное, построено из тесно прилегающих друг к другу остеонов. Образует диафизы трубчатых костей и покрывает тонким слоем все остальные кости.
• Губчатое вещество, substantia spongiosa – состоит из тонких костных перекладин (трабекул), между которыми остаются ячейки, заполненные красным костным мозгом. Трабекулы построены из костных пластинок и, как правило, не содержат остеонов. Образует эпифизы трубчатых костей, губчатые кости и средний слой плоских костей.

Строение трубчатой кости#

Диафиз, diaphysis

• Тело кости
• Состоит из компактного вещества
• Внутри находится костномозговая полость
• У взрослых полость заполнена желтым костным мозгом, у детей – красным

Эпифиз, epiphysis

• Суставной конец кости
• Состоит из губчатого вещества, снаружи покрыт тонким слоем компактного
• Содержит красный костный мозг
• Суставная поверхность покрыта гиалиновым суставным хрящом

Метафиз, metaphysis

• Участок между диафизом и эпифизом
• У детей и подростков здесь расположен эпифизарный хрящ (пластинка роста), за счет которого кость растет в длину
• После завершения роста хрящ замещается костной тканью, и на его месте остается эпифизарная линия

Апофиз, apophysis

• Выступ кости, к которому прикрепляются мышцы и связки

Надкостница, periosteum

• Оболочка, покрывающая кость снаружи (кроме суставных поверхностей)
• Состоит из наружного волокнистого и внутреннего костеобразующего слоев
• Богата сосудами и нервами
• Участвует в питании кости, ее росте в толщину и срастании переломов

Эндост, endosteum

• Тонкая оболочка, выстилающая костномозговую полость изнутри
• Содержит остеобласты и остеокласты

Методичка по остеологии449 ₽Смотреть →

Развитие кости#

Кость формируется в процессе окостенения – образования костной ткани на месте соединительной или хрящевой. Различают четыре вида окостенения: эндесмальное, перихондральное, периостальное и энхондральное.

Эндесмальное окостенение

Эндесмальное окостенение происходит непосредственно в соединительной ткани, без хрящевой стадии. Так развиваются покровные кости свода черепа, кости лица и часть ключицы.

Этапы:

1. Клетки мезенхимы сгущаются и превращаются в остеобласты
2. Остеобласты выделяют органическую основу кости – остеоид
3. Остеоид минерализуется, образуется первичная (грубоволокнистая) костная ткань
4. Первичная ткань перестраивается в зрелую пластинчатую кость

Перихондральное окостенение

Перихондральное окостенение идет на поверхности хрящевой модели кости за счет надхрящницы.

Этапы:

1. Клетки надхрящницы превращаются в остеобласты
2. Остеобласты откладывают костную ткань на поверхности хряща – вокруг будущего диафиза образуется костная манжетка
3. Надхрящница превращается в надкостницу

Периостальное окостенение

Периостальное окостенение – продолжение предыдущего процесса. После превращения надхрящницы в надкостницу новые слои кости откладываются уже за ее счет. Так кость растет в толщину.

Энхондральное окостенение

Энхондральное окостенение происходит внутри хрящевой модели: хрящ разрушается и замещается костью. Этим способом развивается большинство костей скелета.

Этапы:

1. Хондроциты в центре хрящевой модели делятся и увеличиваются в размерах
2. Межклеточное вещество хряща обызвествляется, хондроциты гибнут
3. В обызвествленный хрящ со стороны надкостницы врастают сосуды и костеобразующие клетки
4. Образуется первичная точка окостенения
5. Остеокласты разрушают обызвествленный хрящ, а остеобласты строят на его месте костную ткань

В трубчатой кости виды окостенения сочетаются: диафиз снаружи окостеневает перихондрально и периостально, а изнутри, как и эпифизы, – энхондрально.

Рост кости#

Рост в толщину

Кость растет в толщину аппозиционно – путем наложения новых слоев на поверхность. Остеобласты надкостницы откладывают костную ткань снаружи, а остеокласты со стороны эндоста одновременно разрушают внутренние слои. В результате увеличиваются и диаметр кости, и костномозговая полость, а стенка не становится чрезмерно толстой.

Рост в длину

Сама костная ткань растягиваться не может: ее матрикс пропитан солями. Поэтому в длину кость растет за счет эпифизарного хряща (пластинки роста), расположенного между эпифизом и диафизом. Клетки хряща делятся, хрящ нарастает со стороны эпифиза, а со стороны диафиза постоянно замещается костью.

Зоны эпифизарной пластинки (от эпифиза к диафизу):

1. Зона покоящегося хряща. Содержит резервные малодифференцированные хондроциты
2. Зона пролиферации. Хондроциты активно делятся и выстраиваются в столбики
3. Зона гипертрофии. Хондроциты увеличиваются в размерах и накапливают гликоген
4. Зона обызвествления. Межклеточное вещество хряща минерализуется, хондроциты гибнут
5. Зона резорбции и окостенения. Обызвествленный хрящ разрушается и замещается костной тканью

Пак Гениальный анатомВся анатомия в одном месте1 299 ₽1 796 ₽Смотреть →

Классификация костей#