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. Остеология (от греч. osteon — кость) — раздел анатомии, посвященный изучению костной ткани, отдельных костей и скелета в целом.
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. В костях пожилых людей снижается содержание как органического компонента, так и неорганического — солей кальция, поэтому кости пожилых хрупкие и подвержены переломам.
Компактное вещество кости формируют костные пластины, плотно прилегающие друг к другу и образующие остеоны (структурные единицы компактного вещества 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 (липиды). В случае большой кровопотери желтый костный мозг способен замещаться клетками красного костного мозга.
Локализуется желтый костный мозг в костномозговых полостях (костномозговом канале) трубчатых костей (в диафизах).
Итак, подведем итоги. Губчатое вещество — место расположения красного костного мозга — центрального органа кроветворения. В полостях трубчатых костей располагается желтый костный мозг, выполняющий питательную функцию и способный замещаться клетками красного костного мозга при больших кровопотерях.
Структурная единица компактного вещества кости — остеон, или Гаверсова система. В канале остеона (Гаверсовом канале) проходят кровеносные сосуды, нервы. 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
- Смешанные
- Плоские (широкие)
Кости цилиндрической формы, чаще всего их длина больше ширины. В полости трубчатых костей находится желтый костный мозг.К длинным трубчатым относятся бедренная, малоберцовая и большеберцовая кости, плечевая, лучевая и локтевая кости. К коротким — плюсневые и пястные кости, фаланги пальцев. При движении трубчатые кости выполняют функции подобно рычагам, которые приводят в движение мышцы.
Ширина губчатых костей приблизительно равна длине. Губчатые кости покрыты снаружи слоем компактного вещества, состоят из губчатого вещества, в котором находится красный костный мозг.Губчатые кости: грудина (плоская губчатая кость), ребра (плоские губчатые кости), кости запястья и предплюсны. Ключица — губчатая кость по строению, однако по форме — трубчатая кость.
Для этих костей характерна сложная форма, в ходе развития они обычно образуются из нескольких частей. К ним относят позвонки (позвонок — смешанная губчатая кость), крестец, подъязычную кость. По происхождению к смешанным костям также относится ключица.
Площадь плоских костей значительно преобладает над шириной. Плоские кости сходны по строению с губчатыми костями.Плоскими костями являются: теменная, лобная, височная и затылочная (кости свода черепа), лопатка, грудина, ребра, тазовая кость.
Строение трубчатой кости
На примере трубчатой кости мы с вами разберем части, на которые подразделяется кость. Поверхность кости покрыта надкостницей — тканью, которая окружает кость, прочно срастается с ней. В толще надкостницы 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 повреждений
- Питательную (трофическую; греч. trophe — пища, питание) — в толще надкостницы к кости проходят сосуды
- Нерворегуляторную — в толще надкостницы проходят нервы
- Костеобразовательную — рост кости в толщину
Перейдем непосредственно к строению кости. Диафиз (греч. diaphýomai — расти между) — тело кости, обычно диафиз цилиндрический или трехгранный. Эпифиз (от греч. epíphysis — нарост, шишка) — утолщенный конец длинной трубчатой кости. Участок кости между эпифизом и диафизом — метафиз (греч. meta — вслед, после, через).
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 то, что рост кости в длину осуществляется за счет эпифизарной пластинки. 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 (подвздошная, лобковая, седалищная), кости черепа (кроме нижней челюсти), позвонки крестцового отдела, копчик.
К полуподвижным можно отнести: соединения шейных, грудных и поясничных позвонков, соединения ребер с грудиной. Межпозвоночные диски выполняют амортизационную функцию (фр.
amortir – ослаблять, смягчать) — равномерно распределяют нагрузку на позвонки, обеспечивают гибкость и подвижность позвоночника.
Обратите особое внимание, что между собой лобковые кости соединены полуподвижно: они образуют лобковый симфиз.
Сустав (синовиальное соединение — греч. sýn — вместе + лат. ovum — яйцо) — подвижное соединение костей скелета. Наука о суставах — артрология (греч. arthron — сустав + logos — учение). Связки — плотные образования из соединительной ткани — укрепляют сустав изнутри и снаружи (связки бывают внутрисуставными и внесуставными).
Поверхности костей в суставе (называемые — суставные поверхности) покрыты гиалиновым хрящом, который снижает трение между костями, выполняет амортизирующую функцию — равномерно распределяет давление.
Суставная сумка (капсула) крепится к суставным поверхностям или в их близи, окружает суставную полость (щелевидное пространство). Суставная сумка изнутри покрыта синовиальной оболочкой, которая секретирует синовиальную жидкость. Синовиальная жидкость заполняет полость сустава, питает сустав, увлажняет его, устраняет трение суставных поверхностей.
Подвижно в скелете человека соединены: нижняя челюсть + височная кость, ключица + лопатка (сустав малоподвижен), бедренная кость + тазовая кость (тазобедренный сустав), плечевая кость + локтевая + лучевая (локтевой сустав), бедренная + большеберцовая + надколенник (коленный сустав), голень и стопа (голеностопный сустав = большеберцовая + малоберцовая + таранная кости), фаланги пальцев.
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, как с нарушением целостности суставной капсулы, так и без нарушения.
Техника оказания медицинской помощи при вывихах:
- Иммобилизация (лат. immobilis — неподвижный) поврежденной конечности с помощью косынок, шин (поддерживающие крепления), путем прибинтовывания конечности к здоровой части тела
- Холод на область поражения, дать обезболивающее (убедившись в отсутствии аллергии)
- Доставить пострадавшего к врачу или вызвать скорую помощь
Перед вправлением вывиха следует делать рентгенологическое исследование, чтобы убедиться в отсутствии переломов костей, которые иногда сопутствуют вывиху.
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:
- Вызвать 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, убедившись в отсутствии у него аллергии
- Иммобилизовать (обездвижить) поврежденную конечность специальными шинами, зафиксировать суставы выше и ниже места перелома. Для иммобилизации можно использовать подручные средства (палки, доски, прутья и т.п.)
Про кости
- Приветствую, уважаемые коллеги!
- Сегодня вашему вниманию представляем короткую заметку о строении костей и их латинские наименования в рамках статей про опорно-двигательный аппарат.
- Кость (os) — это орган твёрдой опоры (скелета) тела человека.
- Скелет взрослого в среднем состоит из 206 костей, большинство из которых парные.
- Функции кости:
- твёрдая опора тела;
- защита внутренних органов;
- локомоторная (рычаги) и антигравитационная;
- минеральный обмен (кальций, фосфор и др.);
- кроветворная (красный костный мозг);
- источник жировой ткани (жёлтый костный мозг).
Классификация костей:
- трубчатые;
- губчатые;
- плоские (широкие);
- смешанные;
- воздухоносные (пневматические).
1. Трубчатые – имеют относительно длинное тело, диафиз, и утолщённые концы, эпифизы, с суставными поверхностями, покрытыми суставным хрящом:
а) длинные (плечевая, бедренная и т.д.);
- б) короткие (пястье, плюсна).
- Метафизы – участки перехода диафиза в эпифиз (шейка кости).
- Апофизы – участки возвышения над поверхностью кости (бугристости, шероховатости), к которым крепятся сухожилия мышц.
Рост трубчатой кости в длину осуществляется за счёт мета- и эпифизарного хрящей, в ширину — за счёт надкостницы. Рост прекращается у мужчин в 23-25 лет, у женщин – в 18-20лет.
2. Губчатые – имеют форму неправильного куба или многогранника (запястье, предплюсна, надколенник);
- 3. Плоские (широкие) – образуют полости тела:
- а) кости свода черепа (теменная);
- б) кости пояса верхней и нижней конечностей (лопатка, подвздошная, лобковая, седалищная);
- в) грудной полости (рёбра, грудина).
4. Смешанные – позвонки (тело- из губчатых костей, дуга и отростки – плоских), ключица, крестец, подъязычная, основание черепа.
5. Воздухоносные (пневматические) – имеют в теле полость, заполненную воздухом и выстланную слизистой оболочкой (лобная, клиновидная, решётчатая и верхняя челюсть). Все они сообщаются с полостью носа.
На длинной трубчатой кости различают следующие части:
1. Диафиз, diaphysis, — средняя часть кости, или тело, corpus.
2. Эпифизы (проксимальный и дистальный, epiphysis proximalis et distalis) — концы кости.
3. Метафиз, metaphysis, — зона между диафизом и эпифизом.
4. Эпифизарную линию, linea epiphysialis, — место, где располагается зона роста (эпифизарный хрящ, cartilago epiphysialis). Эта линия располагается в области метафиза.
5. Апофиз, apophysis, — вырост кости, обусловленный тягой мышц или прикреплением связок.
Внутри диафиза длинных трубчатых костей располагается костномозговая полость, cavitas medullaris. До периода полового созревания она содержит красный костный мозг, который с возрастом замещается жёлтым костным мозгом, medulla ossium flava.
- Костная ткань (18% массы тела):
- 1. компактное вещество, substantia compacta, – наружный слой:
- — диафиз длинных трубчатых костей состоит только из компактного вещества;
- 2. губчатое вещество, substantia spongiosa, – внутренний слой:
- — в костях свода черепа губчатое вещество называется диплоэ, diploe;
- — губчатое вещество кости заполнено красным костным мозгом, medulla ossium rubra.
- С возрастом происходит истончение компактного и губчатого вещества и возникает остеопороз, из-за которого возникает повышенная хрупкость (ломкость) костей и тенденция к переломам.
- Кость снаружи покрыта надкостницей, periosteum, — тонкой, плотной пластинкой соединительной ткани, прочно сращённой с костью.
- Функции надкостницы:
- кровоснабжение, лимфоотток и иннервация кости;
- периостальный тип окостенения;
- рост кости в толщину и её регенерация при переломах.
На поверхности (facies) костей могут присутствовать (на русском языке приведено во множественном числе, на латинском — единственном):
- борозды (sulcus);
- вырезки (incisura);
- ямки (fossa);
- расщелины (hiatus);
- щели (fissura);
- отверстия (foramen);
- бугорки (tuberculum);
- вертелы (trochanter);
- мыщелки (condylus);
- отростки (processus);
- ости (spina);
- гребни (crista);
- углы (angulus);
- края (margines);
- бугристости (tuberositas);
- линии (linea);
- питательные отверстия (foramina nutricia) и питательные каналы (canales nutricii) в толще кости, через которые в вещество кости проникают сосуды и нервы;
- суставной (гиалиновый) хрящ (cartilago articularis).
- По положению в скелете человека различают:
- Кости осевого скелета:
- а) кости черепа (cranium);
- б) кости лица;
- в) позвоночный столб (columna vertebralis):
- — позвонок (vertebra);
- г) кости грудной клетки (compages thoracis):
- — рёбро (costa);
- — грудина (sternum).
- Кости добавочного скелета:
а) кости пояса верхней конечности и свободной верхней конечности:
— пояса верхней конечности (cingulum membri superioris):
- ключица (clavicula);
- лопатка (scapula);
— скелет свободной верхней конечности (sceleton membri superioris liberi):
- плечевая кость (humerus);
- кости предплечья (ossa antebrachii):
— лучевая (radius);
— локтевая (ulna);
- кости кисти (ossa manus):
- — запястье (carpus) – 8 костей;
- — пястье (metacarpus) – 5 костей;
- — фаланги пальцев (phalanges digitorum):
- — I палец (большой) (pollex);
- — II палец (указательный) (index);
— и т.д.
б) кости пояса нижней конечности и свободной нижней конечности:
— пояса нижней конечности (cingulum membri inferioris) – тазовая кость (os coxae):
- подвздошная (os ilium);
- лобковая (устар. лонная) (os pubis);
- седалищная (os ischii);
— скелет свободной нижней конечности (sceleton membri inferioris liberi):
- бедренная кость (femur);
- надколенник (устар. коленная чашечка) (patella);
- кости голени (ossa cruris):
— большеберцовая (tibia);
— малоберцовая (fibula/peroneum);
- кости стопы (ossa pedis):
— предплюсна (tarsus):
- таранная кость (talus);
- пяточная кость (calcaneus);
- ладьевидная (os naviculare);
- кубовидная (os cuboideum);
- клиновидные (ossa cuineformes) – 3 кости;
— плюсна (metatarsus) – 5 костей;
— фаланги пальцев (phalanges digitorum):
- I палец (большой) (hallux);
- и т.д.
Понимая кости, вам будет гораздо легче понять биомеханику движения, анализируя, как мышцы приводят в движение (или наоборот — предотвращая движение) ту или иную кость, прикладывая силу к той или иной её части.
Автор — врач-невролог Николай Вотчицев
Для тренеров по фитнесу, которые ищут курсы, способные увеличить доход, сделать их еще круче и позволяющие никогда не испытывать проблем с трудоустройством, мы рекомендуем изучить следующие дистанционные курсы:
Prehab — дистанционный курс для фитнес-тренеров, стремящихся полноценно разобраться в теме работы с мышечным балансом и улучшением движения своих подопечных.
Базовый курс персонального тренера — для тех инструкторов, которые хотят дополнить свои знания фундаментальной информацией. Невероятно большой объем полезного материала, который выведет вас на новый уровень.
- Power — онлайн-курс для тренеров по фитнесу, которые увлечены функциональным и силовым тренингом и желают лучше понять принципы этих направлений, а также увеличить уровень своего дохода.
- Архитектура тела — авторский курс Дмитрия Горковского с очными практическими днями и дистанционной теорией для тренеров по фитнесу, массажистов и врачей.
- Pregnant — тренировочные методики для занятий с беременными и восстановления после родов.
Человек в разрезе
Движение — важнейшая функция организма. Для ее реализации в теле человека имеется опорно-двигательный аппарат, в состав которого входят кости, образующие внутренний остов тела, различные виды соединений костей, среди которых наиболее подвижными являются суставы, и мышцы, представляющие собой активную часть двигательного аппарата.
Все кости, а их в человеческом теле более 200, образуют скелет. Скелет выполняет ряд важных функций.
Он защищает внутренние органы от механических повреждений, участвует в обмене веществ (минеральном); в костях находится красный костный мозг, обеспечивающий кроветворение.
Самое главное назначение скелета — его участие в движениях тела. Кости как самая плотная часть скелета выполняют роль рычагов, на которые действуют мышцы, прикрепляющиеся к ним.
Кости построены преимущественно из костной ткани, состоящей из клеток и межклеточного вещества, в котором откладываются минеральные соединения (главным образом соли кальция). Кости взрослого человека содержат воду (до 50%), органические вещества (28%) и неорганические соедниения (22%).
Органические вещества придают костям эластичность; на 95% это коллаген, а остальную часть составляют белки, жиры и углеводы. Среди неорганических веществ, обеспечивающих твердость костей, преобладают соли кальция, фосфора и магния. Скелет в организме служит основным депо для минеральных соединений.
На разрезе в кости различают компактное вещество, образующее ее наружные слои, и внутренее губчатое вещество (рис. 1). В компактном веществе костные пластинки плотно прилежат друг к другу, в губчатом — образуют перекладины, ориентированные относительно действующих на кость сил. В промежутках между костными перекладинами располагается красный костный мозг.
Снаружи каждая кость покрыта надкостницей. Из надкостницы в толщу кости проникают кровеносные сосуды и нервы. За счет внутреннего слоя надкостницы кость растет в толщину и восстанавливается после переломов.
По форме, строению и особенностям развития кости делят на трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские и смешанные.
Трубчатые кости входят в состав скелета конечностей, играя роль рычагов при движении. К длинным трубчатым костям относят кости плеча, предплечья, бедра и голени, к коротким — большинство костей кисти и стопы.
В трубчатых костях различают среднюю часть, или тело — диафиз, и два конца — эпифизы. Диафиз образован преимущественно компактным веществом, эпифизы — трубчатым.
Внутри тело трубчатой кости полое и содержит костномозговую полость, в которой у взрослого человека располагается желтый костный мозг (скопление жировой ткани), а у ребенка — красный костный мозг.
В ячейках губчатого вещества эпифизов у людей всех возрастов находится кроветворение — постоянная выработка форменных элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов (рис. 2).
Участки костей, которыми они подвижно соединяются друг с другом, называются суставными поверхностями костей. Эти поверхности расположены на концах (эпифизах) трубчатых костей и покрыты не надкостницей, а очень гладким суставным хрящом.
Между диафизом и эпифизом трубчатой кости у детей и подростков расположена тонкая прослойка так называемого эпифизарного хряща, за счет которого кость растет в длину.
Рост костей в длину, а соответственно, и рост человека происходит до 20-25 лет, после чего он прекращается (у щенщин на 2-3 года раньше, чем у мужчин).
Эпифизарные хрящи окостеневают и эпифизы полностью срастаются с диафизом (рис. 3).
Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, окруженного тонким слоем компактного. В ячейках губчатого вещества также содержится красный костный мозг. К типичным губчатым костям относят грудину, позвонки, кости запястья и предплюсны.
Плоские кости по сроению сходны с губчатыми, но имеют значительные размеры; они служат для прикрепления мышц и образования полостей. К плоским относят кости черепа (лобная, теменная и др.), кости поясов конечностей (лопатка, тазовая кость).
Смешанные кости имеют сложную форму и, как правило, развиваются из нескольких частей. Это многие кости черепа (височная, затылочная и др.).
На своей поверхности кости имеют различные отростки, шероховаточти, бугристости, ямки, которые служат местами прикрепления мышц и связок. В местах прохождения сосудов на костях видны борозды. Через отверстия и щели в костях также проходят сосуды и нервы.
В период развития плода в утробе матери кости скелета образованы сначала мягкой фиброзной, а затем хрящевой тканью. Диафизы трубчатых костей начинают окостевать самыми первыми — в конце второго месяца внутриутробного развития.
Эпифизы костей долго остаются хрящевыми — очаги окостенения в них появляются в течение 10 лет после рождения. Из очага процесс окостенения распространяется к перифирии эпифиза.
Самыми последними окостеневают те бугры и выросты на поверхности костей, к которым прикрепляются мышцы.
Кости приспосабливаются к изменяющимся условиям жизнедеятельности организма.
Под влиянием постоянных нагрузок, связанных с профессиональной деятельностью, происходит так называемая рабочая гипертрофия отдельных частей скелета.
Например, у шоферов увеличивается ширина костей кисти, а у музыкантов удлиняются фаланги пальцев. В целом кости развиваются тем лучше, чем интенсивнее деятельность связанных с ними мышц.
К старости в костях нарушается соотношение созидания и разрушения костной ткани, костное вещество разрежается (остеопороз), кости становятся тоньше, суставные концы их деформируются, могут образовываться костные наросты — остеофиты. У женщин первые признаки старения отмечаются раньше, чем у мужчин (с 45-50 лет).
Как уже было сказано, основным видом соединения костей являются суставы. Наряду с ними есть более простые и менее подвижные соединения костей с помощью хрящевой и фиброзной ткани, к которым относят связки, швы между костями черепа, межпозвоночные диски.
В каждом суставе различают суставные поверхности сочленяющихся костей, суставную капсулу и суставную полость (рис. 4). Суставные поверхности сочленяющихся костей покрыты слоем гладкого гиалинового хряща, который уменьшает трение между движущимися костями.
Суставная капсула окружает суставную полость и прирастает к костям по краю их суставных поверхностей или же несколько отступя от них.
Внутренняя оболочка суставной капсулы выделяет в полость сустава прозрачную синовиальную жидкость, облегчающую скольжение сочленяющихся костей. Суставная полость представляет собой закрытое пространство щелевидной формы, заполненное синовиальной жидкостью.
Удержание костей в сочленовном состоянии обеспечивается сокращением мышц, окружающих сустав. Этому также способствует внутри- и внесуставные связки, прочная суставная капсула.
Для улучшения работы сустава имеются различные приспособления. В первую очередь, это многочисленные связки — пучки прочной волокнистой ткани, которые могут располагаться как снаружи суставной капсулы, так и в полости сустава.
Связки укрепляют суставную капсулу, ограничивают и направляют движения в суставе (така как располагаются перпендикулярно к осям вращения и как бы по их концам), отчасти удерживают кости в сочленовном состоянии (например, крестообразные связки внутри коленного сустава, которые к тому же препятствуют переразгибанию голени в коленном суставе).
В некоторых суставах имеются хрящевые мениски (в коленном суставе) или диски (в височно-нижнечелюстном суставе), служащие для увеличения разнообразия движений.
В полости коленного сустава, кроме того, присутствуют многочисленные складки — выросты внутренней оболочки суставной капсулы, служащие для амортизации, а вблизи сустава, под сухожилиями мышц — синовиальные сумки, облегчающие взаимное скольжение костей и мышц.
Все перечисленные приспособления играют определенную роль при движениях в суставе. Естественно, что при нарушении этого механизма вследствие травмы или заболевания деятельность сустава затрудняется.
Суставы, как и кости, развиваются постепенно. Окончательное формирование всех элементов суставов происходит в возрасте 13-16 лет. Подвижность суставов больше у детей и молодых людей. У женщин она лучше, чем у мужчин.
Вместе с тем под влиянием тренировки подвижность суставов увеличивается, о чем свидетельствуют достижения спортсменов-легкоатлетов и цирковых акробатов. С возрастом подвижность суставов уменьшается. Связано это с постепенной потерей эластичности суставной капсулой и связками, ослаблением мышечной активности, развитием различных заболеваний.
Лучшее средство для сохранения подвижности суставов и профилактики возрастных изменений — регулярные физические упражнения.
Источник: Качество жизни. Профилактика. № 4 Июль — Август 2003
Общая остеология [1973 — — Анатомия человека]
В состав скелета человека входит более 200 костей, из которых 36 — 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5 — 1/7 веса тела. Каждая из входящих в состав скелета костей представляет собой орган, построенный из костной, хрящевой, соединительной ткани и снабженный кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. Кости имеют определенную, присущую им форму, величину, строение и находятся в скелете в связи с другими костями.
Классификация костей. По форме, функции и развитию кости делятся на три группы: 1) трубчатые (длинные и короткие); 2) губчатые (длинные, короткие, плоские и сесамовидные); 3) смешанные (кости основания черепа).
Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества. Они входят в состав скелета конечностей, играя роль рычагов в отделах тела, где преобладают движения с большим размахом.
Трубчатые кости делятся на длинные — плечевая кость, кости предплечья, бедренная кость, кости голени и короткие — кости пясти, плюсна, фаланги. Трубчатые кости характеризуются наличием средней части — диафиза, diaphysis, содержащего полость, и двух расширенных концов — эпифизов, epiphysis.
Один из эпифизов располагается ближе к туловищу — проксимальный, другой находится дальше от него — дисталъный. Участок трубчатой кости, расположенный между диафизом и эпифизом, носит название метафиза, metaphysis. Отростки кости, служащие для прикрепления мышц, называются апофизами, apophysis.
Трубчатые кости имеют эндохондральные очаги окостенения в диафизе и в обоих эпифизах (в длинных трубчатых костях) или в одном из эпифизов (в коротких трубчатых костях).
Губчатые кости построены в основном из губчатого вещества и тонкого слоя компактного, расположенного по периферии. Среди губчатых костей различают длинные (ребра, грудина), короткие (позвонки, кости запястья, предплюсна) и плоские (кости черепа, кости поясов).
Губчатые кости находятся в тех отделах скелета, где необходимо обеспечить достаточную прочность и опору и при небольшом размахе движений. К губчатым костям относятся и сесамовидные кости (коленная чашка, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев кисти и стопы).
Они развиваются эндохондрально в толще сухожилий мышц, расположены около суставов, но с костями скелета непосредственно не связаны.
К смешанным костям относятся кости основания черепа, которые сливаются из нескольких частей, имеющих разную функцию, строение и развитие.
Рельеф костей характеризуется наличием шероховатостей, борозд, отверстий, бугорков, отростков, ямочек, каналов. Шероховатости и отростки являются результатом прикрепления к костям мышц и связок. Чем сильнее развита мускулатура, тем лучше выражены отростки и шероховатости.
В случае прикрепления мышц посредством сухожилия на костях образуются бугры и бугорки, а в случае прикрепления мышечными пучками остается след в виде ямок или плоских поверхностей. Каналы и борозды являются отпечатком от сухожилий, сосудов, нервов.
Отверстия, находящиеся на поверхности кости, являются местом выхода сосудов, питающих кость.
Форма костей зависит от биомеханических условий: тяги мышц, нагрузки сил тяжести, движения и т. д. Существуют индивидуальные различия в форме костей.
Кости скелета подразделяются на кости черепа, кости туловища, кости нижней и верхней конечностей. Скелет как верхней, так и нижней конечности состоит из костей пояса и костей свободного отдела конечности.
Химический состав костей. В состав свежей кости взрослого человека входят вода, органические и неорганические вещества: воды 50%, жира 15,75%, прочих органических веществ 12,4%, неорганических веществ 21,85%.
Органическое вещество костей — оссеин — придает им эластичность и обусловливает их форму. Он растворяется при кипячении в воде, образуя клей.
Неорганическое вещество костей представлено главным образом солями кальция (87%), углекислого кальция (10%), фосфорнокислого магния (2%), фтористого кальция, углекислого и хлористого натрия (1%).
Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических кристаллов типа гидрооксиапатита. Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических и 1/3 органических веществ. Кроме того, в составе коетей имеются витамины A, D и С.
Сочетание органических и неорганических веществ обусловливает прочность и легкость костной ткани. Так, удельный вес костей небольшой — 1,87 (чугуна 7,1 — 7,6, латуни 8,1, свинца 11,3), а прочность превосходит таковую гранита. Упругость кости выше упругости дубового дерева.
Химический состав костей связан с возрастом, функциональной нагрузкой, общим состоянием организма. С увеличением возраста количество органических веществ уменьшается, а неорганических увеличивается. Чем больше нагрузка на кость, тем больше неорганических веществ.
Бедренная кость и поясничные позвонки содержат наибольшее количество углекислого кальция. Изменение химического состава костей характерно для ряда заболеваний.
Так, значительно уменьшается количество неорганических веществ при рахите, остеомаляции (размягчение костей) и др.
Строение костей. Кость состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, расположенного по периферии, и губчатого, substantia spongiosa, находящегося в центре и представленного массой костных перекладин, расположенных в разных направлениях.
Балки губчатого вещества проходят не беспорядочно, а соответствуют линиям сжатия и растяжения, которые действуют на каждом участке кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в которых она находится.
В некоторых смежных костях кривые сжатия (или растяжения), а следовательно, и балки губчатого вещества составляют единую систему (рис. 12).
Рис. 12. Строение бедренной кости на распиле. 1 — эпифиз; 2 — метафиз; 3 — апофиз; 4 — губчатое вещество; 5 — диафиз; 6 — компактное вещество; 7 — костномозговая полость
Толщина компактного слоя в губчатых костях небольшая. Основная масса костей подобной формы представлена губчатым веществом. В трубчатых костях компактное вещество имеет большую толщину в диафизах, а губчатое, наоборот, более выражено в эпифизах. Костномозговой канал, находящийся в толще трубчатых костей, выстлан соединительнотканной оболочкой — эндостом, endosteum.
Ячейки губчатого вещества и костномозговой канал трубчатых костей заполнены костным мозгом. Различают два вида костного мозга: красный, medulla ossium rubra, и желтый, medulla ossium flava. У плодов и новорожденных костный мозг во всех костях красный.
С 12-18-летнего возраста красный мозг в диафизах замещается желтым костным мозгом. Красный мозг построен из ретикулярной ткани, в ячейках которой находятся клетки, имеющие отношение к кроветворению и костеобразованию.
Желтый мозг содержит жировые включения, придающие ему желтый цвет.
Снаружи кость покрыта надкостницей, а в местах соединения с костями — суставным хрящом.
Надкостница, periosteum, представляет собой соединительнотканное образование, состоящее из двух слоев: внутреннего (росткового, или камбиального) и наружного (волокнистого). Она богата кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости.
С костью надкостница связана посредством соединительнотканных волокон, проникающих в кость. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после переломов.
В старческом возрасте надкостница становится волокнистой, ее сдособность вырабатывать костное вещество ослабевает. Поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают с трудом.
Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок. Костные пластинки состоят из коллагеновых волокон, пропитанных основным веществом, и костных клеток. Костные клетки располагаются в костных полостях.
От каждой костной полости расходятся во все стороны тонкие канальцы, соединяющиеся с канальцами соседних полостей. В этих канальцах находятся отростки костных клеток, которые анастомозируют между собой. По системе канальцев к костным клеткам доставляются питательные вещества и отводятся продукты обмена.
Система костных пластинок, окружающих костный канал, называется остеоном, osteonum. Остеон — структурная единица костной ткани. Направление каналов остеонов соответствует направлению сил натяжения и сил опоры, создающихся в кости при ее функционировании.
Помимо каналов остеонов, в кости выделяют прободающие питательные каналы, пронизывающие наружные общие пластинки. Они открываются на поверхности кости под надкостницей. Эти каналы служат для прохождения сосудов из надкостницы внутрь кости (рис. 13).
Рис. 13. Строение кости (схема). 1 — губчатое вещество; 2 — канал остеона; 3 — перекладина губчатого вещества; 4 — вставочные костные пластинки; 5 — ячейки губчатого вещества; 6 — компактное вещество; 7 — прободающие питательные каналы; 8 — надкостница; 9 — общие наружные костные пластинки; 10 — остеоны; 11 — костные пластинки остеона
Костные пластинки делятся на пластинки остеона, концентрически расположенные вокруг костных каналов остеона, вставочные, расположенные между остеонами, и общие (наружные и внутренние), охватывающие кость с наружной поверхности и по поверхности мозговой полости.
Кость представляет собой ткань, внешнее и внутреннее строение которой подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека.
Это осуществляется за счет ведущих к перестройке кости взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, характерных для живой кости.
Перестройка костной ткани дает возможность кости приспосабливаться к изменяющимся условиям функции и обеспечивает высокую пластичность и реактивность скелета.
Перестройка костей происходит на протяжении всей жизни человека. Наиболее интенсивно она протекает в первые 2 года постнатального периода, в 8-10 лет и в период полового созревания. Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета.
Большую роль в формировании костей растущего организма играют физические упражнения, труд и связанные с ними механические факторы. Занятия спортом, физический труд ведут к усилению перестройки кости и более продолжительному периоду ее роста.
Процессы образования и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системой. При нарушении их функции возможны расстройства развития и роста костей вплоть до образования уродств. Профессиональная и спортивная нагрузка оказывает влияние на особенности строения костей.
Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.
Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется из ближайших артерий.
В надкостнице сосуды образуют сеть, тонкие артериальные ветви которой проникают через питательные отверстия кости, проходят в питательных каналах, каналах остеонов, достигая капиллярной сети костного мозга. Капилляры костного мозга продолжаются в широкие синусы, от которых берут начало венозные сосуды кости.
В иннервации костей принимают участие ветви ближайших нервов, образующие в надкостнице сплетения. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая, сопровождая кровеносные сосуды, проходит через питательные каналы, каналы остеонов и достигает костного мозга.