Кістки та їх сполуки.

Загальні дані

Одним з найважливіших актів пристосування організму до навколишнього середовища є рух. Воно здійснюється системою органів, до яких відносяться кістки, їх з’єднання і м’язи, разом складові апарат руху. Всі кістки, з’єднані між собою за допомогою сполучної, хрящової і кісткової тканини, в сукупності складають кістяк. Скелет і його сполуки є пасивною частиною апарату руху, а прикріплені до кісток скелетні м’язи – його активною частиною.

Вчення про кістки носить назву остеології, вчення про з’єднання кісток – артрології, про м’язи – міології.

Скелет (skeleton) дорослої людини становить понад 200 з’єднаних між собою кісток (рис. 23); він утворює тверду основу тіла.
Рис. 23. Скелет людини (вигляд спереду). 1 – череп; 2 – хребетний стовп; 3 – ключиця; 4 – ребро; 5 – грудина; 6 – плечова кістка; 7 – променева кістка; 8 – ліктьова кістка; 9 – кістки зап’ястка; 10 – п’ястно кістки; 11 – фаланги; 12 – седалищная кістка; 13 – плеснові кістки; 14 – кістки Передплесно; 15 – великогомілкова кістка; 16 – малобрцовая кістка; 17 – Надколінник; 18 – стегнова кістка; 19 – лобкова кістка; 20 – клубова кістка

Значення скелета велике. Від особливостей його будови залежить не тільки форма всього тіла, але і внутрішня будова організму. Скелету властиві дві основні функції: механічна й біологічна. Проявами механічної функції є опора, захист, рух. Опорна функція здійснюється прикріпленням м’яких тканин і органів до різних частин скелета. Захисна функція досягається шляхом утворення деякими частинами скелета порожнин, в яких розміщені життєво важливі органи. Так, в порожнині черепа перебуває, головний мозок, в грудній порожнині розташовані легені і серце, в порожнині тазу – сечостатеві органи.

Функція руху обумовлена ​​рухливим з’єднанням більшості кісток, виконують роль важелів і приводяться в рух м’язами.

Проявом біологічної функції скелета є його участь в обміні речовин, особливо мінеральних солей (переважно кальцію і фосфору), і участь в кровотворенні.

Скелет людини поділяється на чотири головних відділу: скелет тулуба, скелет верхніх кінцівок, скелет нижніх кінцівок і скелет голови – череп.
Будова кісток

Кожна кістка (os) являє собою самостійний орган, який має складну будову. Основу кістки становить компактне і губчасте (трабекулярної) речовина. Зовні кістка вкрита периостом (окістя). Виняток становлять суглобові поверхні кісток, які не мають окістя, а покриті хрящем. Усередині кістки міститься кістковий мозок. Кістки, як усі органи, забезпечені судинами і нервами.

Компактна речовина (substantia compacta) складає зовнішній шар всіх кісток (рис. 24) і являє собою щільне освіту. Воно складається з строго орієнтованих, зазвичай паралельно розташованих кісткових пластинок. У компактній речовині багатьох кісток кісткові пластинки утворюють остеонів. Кожен остеонів (див. рис. 8) включає від 5 до 20 концентрично розташованих кісткових пластинок. Вони нагадують собою вставлені один в одного циліндри. Кісткова пластинка складається з звапніння міжклітинної речовини і клітин (остеоцитів). У центрі остеону є канал, в ньому проходять судини. Між сусідніми остеонів розташовані вставні кісткові пластинки. У поверхневому шарі компактного речовини, під окістям, знаходяться зовнішні генеральні, або загальні, кісткові пластинки, а у внутрішньому його шарі з боку костномозговой порожнини – внутрішні генеральні костниe пластинки. Інтернейрони і генеральні пластинки не входять до складу остеонів. У зовнішніх загальних пластинках є прободающие їх канали, по яких з окістя всередину кістки проходять судини. У різних кістках і навіть у різних відділах однієї кістки товщина компактного речовини неоднакова.

Губчасту речовину (substantia spongiosa) розташоване під компактним речовиною і має вигляд тонких кісткових перекладин, які переплітаються в різних напрямках і утворюють своєрідні мережі. Основу цих перекладин становить пластинчаста кісткова тканина. Перекладини губчастої речовини розташовані в певному порядку. Їх напрямок відповідає дії на кістку сил стиснення і розтягування. Сила стиснення обумовлена ​​тиском на кістку ваги тіла людини. Сила розтягування залежить від активної тяги м’язів, що впливає на кістку. Оскільки обидві сили діють на 1 кістка одночасно, перекладини губчастої речовини утворюють єдину балочну систему, що забезпечує рівномірний розкладання цих сил на всю кістку.
Рис. 24. Схема будови кістки (стегнова кістка; розпил). 1 – епіфіз; 2 – метафиз; 3 – відросток кістки, службовець для прикріплення м’язів (апофіз); 4 – губчасту речовину; 5 – діафіз; 6 – компактне речовина; 7 – кісткомозкові порожнину (канал)

Периост (окістя) (periosteum) являє собою тонку, але досить міцну соединительнотканную пластинку (рис. 25). Вона складається з двох шарів: внутрішнього і зовнішнього (волокнистого). Внутрішній (камбіальний) шар представлений рихлою волокнистою сполучною тканиною з великою кількістю колагенових і еластичних волокон. У ньому проходять судини і нерви, а також знаходяться кісткоутворюючі клітини – остеобласти. Зовнішній (волокнистий) шар складається з щільної сполучної тканини. Окістя бере участь у харчуванні кістки: з неї через отвори в компактній речовині проникають судини. За рахунок окістя розвивається кістка росте в товщину. При переломах кістки остеобласти окістя активізуються і беруть участь у формуванні нової кісткової тканини (на місці перелому утворюється кісткова мозоль). Окістя щільно зрощена з кісткою за допомогою пучків колагенових волокон, проникаючих з окістя у кістку.
Рис. 25. Кость з окістям (плечова). 1 – периост (окістя); 2 – ділянка кістки з відпрепарованими периостом; 3 – ділянку кістки з периостом

Кістковий мозок (medulla ossium) є кровотворних органом, а також депо поживних речовин. Він знаходиться в кісткових чарунках губчастої речовини всіх кісток (між кістковими перекладинами) і в каналах трубчастих кісток. Розрізняють два види кісткового мозку: червоний і жовтий.

Червоний кістковий мозок – ніжна ретикулярна тканину, рогата кровоносними судинами і нервами, в петлях якої знаходяться кровотворні елементи і зрілі клітини крові, а також клітини кісткової тканини, беруть участь у процесі кісткоутворення. Дозрілі клітини крові у міру освіти проникають в кров’яне русло через стінки розташованих в кістковому мозку порівняно широких кровоносних капілярів зі щілиноподібні порами (вони називаються синусоїдного капілярами).

Жовтий кістковий мозок складається головним чином з жирової тканини, що визначає його колір. У період росту і розвитку організму в кістках переважає червоний кістковий мозок, з віком він частково заміщується жовтим. У дорослої людини червоний кістковий мозок знаходиться в губчатому речовині, а жовтий – в каналах трубчастих кісток.

За сучасними уявленнями, червоний кістковий мозок, а також вилочкова залоза вважаються центральними органами кровотворення (і імунологічного захисту). В червоному кістковому мозку з кровотворних клітин утворюються еритроцити, гранулоцити (зернисті лейкоцити), кров’яні пластинки (тромбоцити), а також В-лімфоцити і попередники Т-лімфоцитів. Попередники Т-лімфоцитів з током крові надходять в вилочкової залози, де перетворюються в Т-лімфоцити. В-і Т-лімфоцити з червоного кісткового мозку і вилочкової залози надходять в периферичні органи кровотворення (лімфатичні вузли, селезінка), в яких відбуваються їхнє розмноження і перетворення під впливом антигенів в активні клітини, що беруть участь у захисних реакціях.

Хімічний склад кісток. До складу кісток входять вода, органічні та неорганічні речовини. Органічні речовини (осеїн та ін) обумовлюють еластичність кістки, а неорганічні (головним чином солі кальцію) – її твердість. Поєднання цих двох видів речовин визначає міцність і пружність кісток. Співвідношення органічних і неорганічних речовин в кістках змінюється з віком, що відбивається на їх властивостях. Так, в старості вміст органічних речовин у кістках зменшується, а неорганічних збільшується. Внаслідок цього кістки стають більш крихкими і легше піддаються переломам.

Розвиток кісток

Кістки розвиваються з ембріональної сполучної тканини – мезенхіми, що є похідним середнього зародкового листка – мезодерми. У своєму розвитку вони проходять три стадії: 1) соединительнотканную (перетинчастих), 2) хрящову, 3) кісткову. Виняток становлять ключиця, кістки даху черепа і велика частина кісток лицьового відділу черепа, які в своєму розвитку минуть хрящову стадію. Кістки, що проходять дві стадії розвитку, називаються первинними, а три стадії – вторинними.

Процес окостеніння (рис. 26) може протікати по-різному: ендесмально, енхондрально, періхондрально, періостальних.
Рис. 26. Схема процесу окостеніння довгою (трубчастою) кістки. а – ядро ​​окостеніння в діафіза (енхондральное окостеніння), б – окостеніння з боку надхрящніци; в – весь діафіз кістковий; г – поява ядер окостеніння в епіфізах; д – вся кістка, за винятком епіфізарних хрящів і суглобових поверхонь, окостенела (ділянки, позначені точками, – хрящ; ділянки, пофарбовані в чорний колір, – кісткове речовина)

Ендесмальное окостеніння відбувається в сполучнотканинної закладці майбутньої кістки завдяки дії остеобластів. У центрі закладки з’являється ядро ​​окостеніння, від якого процес окостеніння променеподібно поширюється по всій площині кістки. При цьому поверхневі шари сполучної тканини зберігаються у вигляді периоста (окістя). У такий кості можна виявити місце розташування цього первинного ядра окостеніння у вигляді бугра (наприклад, бугор тім’яної кістки).

Енхондральное окостеніння виникає в товщі хрящової закладки майбутньої кістки у вигляді вогнища окостеніння, причому хрящова тканина попередньо обизвествляется і не заміщується кістковою, а руйнується. Процес розповсюджується від центру до периферії і призводить до утворення губчастої речовини. Якщо аналогічний процес йде навпаки, від зовнішньої поверхні хрящового зачатка кістки до центра, то він носить назву періхондрального окостеніння, при цьому активна роль належить остеобластів надхрящніци.

Як тільки закінчиться процес окостеніння хрящової закладки кістки, подальше відкладення кісткової тканини по периферії і зростання її в товщину здійснюються за рахунок периоста (періостальних окостеніння).

Процес окостеніння хрящових закладок деяких кісток починається в кінці 2-го місяця внутрішньоутробного життя, а повністю у всіх кістках він завершується лише до кінця другого десятиліття життя людини. Слід зауважити, що різні частини кісток костеніють неодночасно. Пізніше інших хрящова тканина заміщується кістковою в області метафізів трубчастих кісток, де відбувається ріст кісток у довжину, а також в місцях прикріплення м’язів і зв’язок.
Форма кісток

За формою розрізняють довгі, короткі, плоскі і змішані кістки. Довгі й короткі кістки в залежності від внутрішньої будови, а також особливостей розвитку (процес окостеніння) можна підрозділити на трубчасті (довгі і короткі) і губчасті (довгі, короткі і сесамоподібні).

Трубчасті кістки побудовані із компактного і губчастої речовини і мають кісткомозкові порожнину (канал). З них довгі є важелями руху і складають кістяк проксимальних і середніх відділів кінцівок (плече, передпліччя, стегно, гомілка). В кожному довгому трубчастої кістки розрізняють середню частину – діафіз, або тіло, і два кінці – епіфізи (ділянки кістки між діафізом і епіфіз називаються метафіза). Короткі трубчасті кістки також є важелями руху, складаючи скелет дистальних ділянок кінцівок (пясть, плюсна, пальці). На відміну від довгих трубчастих кісток вони є моноепіфізарнимі кістками – тільки один з епіфізів у них має власне ядро ​​окостеніння, а другий епіфіз (підстава кістки) костеніє за рахунок поширення цього процесу з тіла кістки.

Губчасті кістки мають переважно губчасте будову і зовні покриті тонким шаром компактного речовини (не мають всередині каналу). До довгих губчастим кістках відносять ребра і грудину, а до коротких – хребці, кістки зап’ястя і ін У цю групу можуть бути включені і сесамоподібні кістки, що розвиваються в сухожиллях м’язів близько деяких суглобів.

Плоскі кістки складаються з тонкого шару губчастої речовини, розташованого між двома пластинками компактної речовини. До них відносять частину кісток черепа, а також лопатки і тазові кістки.

Змішані кістки – це кістки, що тривали з декількох частин, що мають різну форму і розвиток (кістки основи черепа).
З’єднання кісток

З’єднання кісток підрозділяються на дві основні групи: безперервні з’єднання – сінартрози і перериваним з’єднання – діартрози (рис. 27).
Рис. 27. Види з’єднань кісток (схема). Безперервні сполуки: а – синдесмози (з’єднання за допомогою сполучної тканини), б – синхондрози (з’єднання за допомогою хряща); в – симфіз (полусустав); г – суглоб з внутрішньосуглобових зв’язками і менисками; д – суглоб з внутрішньосуглобових диском

Сінартрози – це з’єднання кісток за допомогою суцільного шару тканини, що займає повністю проміжки між кістками або їх частинами. Ці сполуки, як правило, малорухливі і зустрічаються там, де кут зсуву однієї кістки по відношенню до іншої невеликий. У деяких сінартрозах рухливість відсутня. В залежності від тканини, що з’єднує кістки, все сінартрози підрозділяються на три види: синдесмози, синхондрози і синостоза.

Синдесмози, або фіброзні з’єднання, – це безперервні з’єднання за допомогою волокнистої сполучної тканини. Найпоширенішою різновидом синдесмозу є зв’язки. До синдесмоз відносяться також мембрани (перетинки) та шви. Зв’язки і мембрани зазвичай побудовані з щільної сполучної тканини і являють собою міцні фіброзні утворення. Шви – порівняно тонкі прошарки сполучної тканини, за допомогою яких з’єднуються між собою майже всі кістки черепа.

Синхондрози, або хрящові з’єднання, – з’єднання кісток за допомогою хряща. Це пружні зрощення, які з одного боку допускають рухливість, а з іншого – амортизують при рухах поштовхи.

Синостоза – нерухомі з’єднання за допомогою кісткової тканини. Прикладом такого з’єднання є зрощення крижових хребців у монолітну кістку – крижі.

На протязі життя людини один вид безперервного з’єднання може заміщатися іншим. Так, деякі синдесмози і синхондрози піддаються окостеніння. З віком, наприклад, відбувається окостеніння швів між кістками черепа; синхондрози, наявні в дитячому віці між крижовий хребцями, переходять в синостоза і т. д.

Між сінартозамі і діартрозамі є перехідна форма – геміартроз (полусустав). У цьому випадку в центрі хряща, що з’єднує кістки, є вузька щілина. До геміартрозам відноситься лобковий симфіз – з’єднання між лобковими кістками.

Діартрози, або суглоби (цолостние, або синовіальні з’єднання), – перериваним рухомі з’єднання, для яких характерна наявність чотирьох основних елементів: суглобової капсули, суглобової порожнини, синовіальній рідині і суглобних поверхонь (рис. 28). Суглоби (articulationes) є найбільш поширеним видом з’єднання в скелеті людини; в них відбуваються точні дозовані рухи за певними напрямами.
Рис. 28. Будова суглоба (схема). 1 – суглобові хрящі; 2 – фіброзна мембрана суглобової капсули; 3 – синовіальна мембрана суглобової капсули; 4 – сставная порожнину; 5 – окістя; 6 – кінці кісток, що зчленовуються

Суглобова капсула оточує суглобову порожнину і забезпечує її герметичність. Вона складається із зовнішньої – фіброзної і внутрішньої – синовіальній мембран. Фіброзна мембрана зростається з периостом (окістям) зчленовуються кісток, а синовіальна мембрана – з краями суглобових хрящів. Синовіальна мембрана зсередини вистелена ендотеліальними клітинами, що обумовлює її гладкість і блискучий відтінок.

У деяких суглобах фіброзна мембрана капсули місцями стоншується, а синовіальна мембрана утворює у цих місцях випинання, які називають синовіальними сумками, або бурсит. Вони, як правило, розташовані поблизу суглобів під м’язами або їх сухожиллями.

Суглобова порожнина – це щілина, обмежена суглобовими поверхнями і синовіальної оболонкою, герметично ізольована від тканин, що оточують суглоб. Тиск у порожнині суглоба негативне, що сприяє зближенню суглобових поверхонь.

Синовіальна рідина (синовіт) є продуктом обміну синовіальної мембрани і суглобових хрящів. Це прозора, клейка рідина, за своїм складом нагадує плазму крові. Вона заповнює суглобову порожнину, зволожує і змазує суглобові поверхні кісток, що знижує тертя між ними і сприяє їх кращому зчепленню.

Суглобові поверхні кісток покриті хрящем. Завдяки наявності суглобових хрящів сочленяющиеся поверхні більш гладкі, що сприяє кращому ковзанню, а еластичність хрящів пом’якшує можливі поштовхи при рухах.

Суглобові поверхні за формою порівнюють з геометричними фігурами і розглядають як поверхні, отримані від обертання прямої або кривої лінії навколо умовної осі. При обертанні прямої лінії навколо паралельної осі виходить циліндр, а при обертанні кривої лінії в залежності від форми кривизни утворюється куля, еліпс або блок і т. д. За формою суглобових поверхонь розрізняють кулясті, еліпсоподібні, циліндричні, блоковидного, сідлоподібні, плоскі та інші суглоби (рис. 29). У багатьох суглобах одна суглобова поверхня має форму головки, а інша – форму западини. Розмах рухів в суглобі залежить від різниці довжини дуги головки і дуги западини: чим більше різниця, тим більше обсяг рухів. Суглобові поверхні, відповідні один одному, називаються конгруентними.
Рис. 29. Різні форми суглобів (схема). 1 – блоковидного; 2 – Еліптичний; 3 – сідлоподібний; 4 – кулястий

У деяких суглобах, крім основних елементів, є додаткові: суглобові губи, суглобові диски і меніски, суглобові зв’язки.

Суглобова губа складається з хряща, розташовується у вигляді обідка навколо суглобової западини, чим збільшує її розмір. Суглобову губу мають плечовий і тазостегновий суглоби.

Суглобові диски і меніски побудовані з волокнистого хряща. Розташовані в дублікатури синовіальної оболонки вони впроваджуються в порожнину суглоба. Суглобовий диск при цьому ділить порожнину суглоба на два не сполучених між собою відділу; меніск порожнину суглоба повністю не розділяє. За своєю зовнішнього кола диски і меніски зрощені з фіброзної мембраною капсули. Диск мається на скронево-нижньощелепного суглоба, а меніски – в колінному суглобі. Завдяки суставному диску змінюються обсяг і напрямок рухів у суглобі.

Суглобові зв’язки діляться на внутрікапсульние і поза-капсульні. Внутрікапсульние зв’язки, покриті синовіальною мембраною, знаходяться всередині суглоба і прикріплюються до сочленяющимся кістках. Внекапсульние зв’язки зміцнюють суглобову капсулу. Одночасно вони впливають на характер рухів у суглобі: сприяють руху кістки в певному напрямку і можуть обмежувати розмах рухів. Крім зв’язок, в зміцненні суглобів беруть участь м’язи.

У зв’язках і капсулах суглобів є велика кількість чутливих нервових закінчень (пропріорецепторов), які сприймають роздратування, викликані зміною натягу зв’язок та капсули при русі суглобів.

Для визначення характеру рухів у суглобах проводять умовно три взаємно перпендикулярні осі: фронтальну, сагітальную і вертикальну. Навколо фронтальної осі відбуваються згинання (flexio) і розгинання (extensio), навколо сагітальної – відведення (abductio) і приведення (adductio), а навколо вертикальної – обертання (rotatio). У деяких суглобах можливо також круговий рух (circumductio), при якому кістка описує конус.

В залежності від кількості осей, навколо яких може відбуватися рух, суглоби поділяються на одноосні, двовісні і тривісні. До одноосьовим суглобам відносяться циліндричні і блоковидного, до двуосним – еліпсоподібні та сідлоподібні, до тривісним – кулясті. У тривісних суглобах можливий, як правило, великий розмах рухів.

Плоскі суглоби відрізняються малою рухливістю, що має характер ковзання. Суглобові поверхні плоских суглобів розглядають як відрізки кулі, що має великий радіус.

В залежності від кількості кісток, що зчленовуються суглоби поділяються на прості, в яких з’єднуються дві кістки, і складні, в яких з’єднується більше двох кісток. Суглоби, анатомічно відокремлені один від одного, але руху в яких можуть відбуватися тільки одночасно, називаються комбінованими. Прикладом таких суглобів є два скронево-нижньощелепних суглоба.

Comments are closed.