В костной ткани ее основных. Кости человека: строение, состав их соединение и устройство суставов. Гистологическое строение трубчатой кости

Костная ткань (textus osseus) - специализированный тип соединительной ткани, которая имеет высокую степень минерализации межклеточного вещества.

Костная ткань состоит из клеточных элементов (остеобласты, остеоциты и остеокласты) и межклеточного вещества (оссеин и оссео- мукоид).

Межклеточное вещество содержит около 70% неорганических соединений, главным образом фосфатов кальция. Органические соединения представлены в основном белками и липидами, которые составляют матрикс. Органические и неорганические соединения в комбинации дают очень прочную опорную ткань.

Функции

1. опорно-механическая - благодаря значительной крепости костной ткани, она обеспечивает передвижение тела в пространстве и его опору.

2. защитная - костная ткань защищает жизненно важные органы от повреждений;

3. депо кальция и фосфора в организме;

Классификация костных тканей

В зависимости от структуры и физических свойств различают два вида костной ткани:

1. Ретикулофиброзную (грубоволокнистую)

2. Пластинчатую

Ретикулярно - фиброзная костная ткань - имеет разнонаправленное расположение пучков оссеиновые волокон (коллаген I типа), окруженных кальцифицированным оссеомукоидом. Между пучками оссеиновых волокон в лакунах остеомукоида залегают остеоциты. Эта ткань характерна для скелета зародыша, у взрослых она встречается только на участках швов черепа и в местах прикрепления сухожилий к костям.

Пластинчатая костная ткань - характерным являеться строго параллельное расположение пучков коллагеновых волокон и формирование костных пластинок.

В зависимости от ориентации этих пластинок в пространстве свою очередь эта ткань делится на: 1) компактную; 2) губчатую;

Компактная - характеризуется отсутствием полостей. Из нее построены диафизы трубчатых костей.

Губчатая - характеризуется тем, что костные пластинки образуют расположенные под углом одна к другой трабекулы. Вследствие чего формируется губчатая структура. Губчатая костная ткань образует плоские кости эпифизы трубчатых костей.

Гистогенез костной ткани

Источником развития костной ткани является мезенхима. При развитии костной ткани образуется два дифферона клеток (гистогенетических рядов).

ЁПервый ряд - стволовые остеогенные клетки, полустволовые стромальные клетки, остеобласты, остеоциты.

ЁВторой ряд - гематогенного происхождения - стволовая кроветворная клетка, полустволовая кроветворная клетка (предшественница миелоидных клеток и макрофагов), унипотентная колониеобразующая моноцитарная клетка (монобласт), промоноцит, моноцит, остеокласт (макрофаги).

Различают эмбриональное и постэмбриональное развитие костной ткани.

Эмбриональное развитие костной ткани может происходить двумя путями:

1. Непосредственно из мезенхимы- прямой остеогистогенез.

2. Из мезенхимы на месте ранее развившейся хрящевой модели кости непрямой остеогистогенез.

Постэмбриональное развитие кости осуществляется при регенерации и эктопическом остеогистогенезе.

Эмбриональный остеогистогенез

Прямой остеогистогенез является характерным для развития грубоволокнистой костной ткани во время образования плоских костей (кости черепа) и происходит в течение первого месяца развития и характеризуется в начале первичнойперепончатойостеоиднойкостнойткани, которая потом имрегнируется солями кальция и фосфора.

В течение прямого остеогенеза отмечают 4 стадии:

1) Образование скелетного островка,

2) Остеоидная стадия,

3) Кальцификация межклеточного вещества, образование грубоволокнистой кости,

4) Образование вторичной губчатой кости,

ЁПервая стадия (образование скелентного отровка) - На месте развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток, в результате образуется скелетогенный островок и поисходит его васкуляризация.

ЁВторая стадия (остеоидная) - Клетки островков дифференцируются, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллагоновыми фибриллами - органическая матрица костной ткани . Коллагеновые волокна разрастаются и раздвигают клетки, но они не теряют своих отростков и остаются связанными друг с другом. В основном веществе появляются мукопротеиды (оссеомукоид), который цементирует волокна в одну прочную массу. Одни клетки дифференцируются в остеоциты и некоторые из них могут быть включенными в толщу волокнистой массы. Другие располагаются на поверхности, дифференцируются в остеобласты и в течение некоторого времени располагаются по одну сторону волокнистой массы, но вскоре коллагеновые волокна появляются и с других сторон, отделяя остеобласты друг от друга, постепенно замуровывая их в межклеточное вещество при этом они теряют способность к размножению и превращаются в остеоциты. Параллельно с этим из окружающей мезенхимы образуются новые генерации остеобластов, которые наращивают кость снаружи (аппозиционный рост).

ЁТретья стадия - кальцификация межклеточного вещества.

Остеобласты выделяют фермент фосфатазу, которая расщепляет глицерофосфат крови на сахар и фосфорную кислоту. Кислота реагирует с солями кальция, который содержится в основном веществе и волокнах,образуя вначале соединения кальция, потом кристаллы -гидрооксиситамиты.

Существенную роль концентрации оссеоида играют матриксные пузырьки типа лизосом, диаметром до 1мкм, которые имеют высокую активность щелочной фосфатазы и пирофосфатазы, содержат липиды и налаживают на внутренней поверхности мембраны кальций. Важное место в процессах концентрации занимает остеинектин - гликопротеид, который связывает соли кальция и фосфора с коллагеном.

Результатом кальцификации является образование костных перекладин или балок , от которых ответвляются выросты, соединяющиеся между собой и образующие широкую сеть. Пространство между перекладинами занято соединительной волокнистой тканью с проходящими в ней кровеносными сосудами.

На момент завершения гистогенеза по периферии зачатка кости, в эмбриональной соединительной ткани появляется большое количество волокон и остеогенных клеток. Часть волокнистой соединительной ткани,которая непосредственно прилегает к костным перекладинам превращается в периост , который обеспечивает трофику и регенерацию кости. Такая кость, которая образуется на ранних стадиях эмбрионального развития и состоит из перекладки ретикулофиброзной костной ткани называется первичной губчатой костью .

ЁЧетвертая стадия - образование вторичной губчатой кости (пластинчатой)

Образование этой кости сопровождается разрушением отдельных участков первичной кости и врастанием в толщу ретикулофиброзной кости кровеносных сосудов. В этом процессе, как в эмбриональном периоде, так и после рождения принимают участие остеокласты .

В следствие дифференциации мезенхимы, прилегающей к кровеносным сосудам, образуются костные пластинки на которые накладывается слой новых остеобластов, и возникает новая пластинка. Коллагеновые волокна в каждой пластинке ориентированны под углом к волокнам к предыдущей пластинки. В следствие этого, вокруг сосуда возникает подобие костных цилиндров вставленных друг в друга (первичный остеон). С этого момента ретикулофиброзная ткань перестает развиваться и заменяется пластинчатой костной.

Со стороны надкостницы формируются общие или генеральные пластинки, которые охватывают всю кость снаружи. По такому механизму происходит развитие плоской кости . Образованная в эмбриональном периоде кость подвергается в дальнейшем перестройке, происходит разрушение первичных остеонов и развитие новых. Этот процесс продолжается практически всю жизнь.

Непрямой остеогистогенез

Развитие кости путем непрямого гистогенеза происходит в 4 стадии:

1.Формирование хрящевой модели.

2.Перихондриальные окостенения.

3.Энхондральные окостенения.

4.Эпифизарные окостенения.

Формирование хрящевой модели – проис­ходит на втором месяце эмбрионального развития. В местах будущих трубчатых костей из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток, который очень быстро принимает форму будущей кости. Зачаток состоит из эмбрионального гиалинового хряща, покрытого надхрящницей. Некоторое время он растет, как за счет клеток, образующихся со стороны надхрящницы, так и за счет размножения клеток во внутренних участках.

Перихондральное окостенение - процесс остеогистогенеза начинается в области диафиза, при этом скелетогенные клетки надхрящницы дифференцируются в сторону остеобластов, которые между надхрящницей и хрящом, т.е. перихондральные, образуют ретикулофиброзную костную ткань, которая затем перестраивается в пластинчатую. В связи с тем, что эта кость в виде ажурной манжетки окружает диафиз хряща- ее называют перихондральной .

Образование костной манжетки нарушает питание хряща, что приводит к дистрофическим изменениям в центре хрящевого зачатка. Хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотезируются, и образуются так называемые пузырчатые хондроциты . Хрящ в этом месте перестает расти. Неизмененные дистальные отделы диафиза продолжают свой рост, при этом хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонки, направление которых совпадает с длинной осью будущей кости.

Следует подчеркнуть, что в колонке хондроцитов происходит два противоположно направленных процесса:

1) размножение и рост в дистальных отделах диафиза;

2) дистрофические процессы в проксимальном отделе;

Параллельно с этим между набухшими клетками происходит отложение минеральных солей, что обуславливает появление резкой базофилии и хрупкости хряща. С момента разрастания сосудистой сети и появления остеобластов надхрящница перестраивается и превращается в надкостницу. Кровеносные сосуды и окружающая их мезенхима, остеогенные клетки и остеокласты врастают через отверстия костной манжетки и входят в соприкосновение с обызвествленным хрящом. Остеокласты выделяют гидролитические ферменты, осуществляющие хондролиз обызвествленного межклеточного вещества. В следствие чего диафизарный хрящ разрушается и в нем возникают пространства, в которых поселяются остеоциты, образующие на поверхности оставшихся участков обызвествленного хряща костную ткань.

Энхондральное окостенение - процесс образования кости внутри хрящевого зачатка (диафизарный центр окостенения).

В следствие разрушения энхондральной кости остеокластами образуются большие полости и пространства (полости резорбции) и наконец возникает костномозговая полость. Из проникшей мезенхимы образуется строма костного мозга, в которой поселяются стволовые клетки крови и соединительной ткани Параллельно с этим со стороны надкостницы нарастают все новые и новые перекладины костной ткани. Разрастаясь в длину по направлению к эпифизам, и увеличиваясь в толщину они образуют плотный слой кости. Вокруг сосудов формируются концентрические костные пластинки, происходит закладка первичных остеонов.

Эпифизарное окостенение - процесс появления центров окостенения в эпифизах. Этому вначале предшествует дифференцировка хондроцитов, их гипертрофия, сменяемая ухудшением питания, дистрофией и кальцинацией. В дальнейшем происходит процесс окостенения.

Следует отметить, что между эпифизарным и диафизарным центрами окостенения формируются метаэпифизарная пластинка , состоящая из 3 зон:

а) зона неизмененного хряща;

б) зона столбчатого хряща;

в) зона пузырьковых клеток;

При соединении эпифизарных и диафизарных центров окостенения рост кости в длину останавливается. У людей это примерно в 20-25 лет.

Клетки костной ткани

Костная ткань содержит три типа клеток:

а) остеоциты; б) остеобласты; в) остеокласты;

Остеоциты это преобладающие, дефинитивные клетки костной ткани, утратившие способность к делению.

Форма - отросчатая, вытянутая, размеры 15 на 45 мкм.

Ядро - компактное, относительно круглое.

Цитоплазма - слабобазофильная, со слаборазвитыми органеллами.

Локализация - в костных полостях или лакунах. Длина полостей от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм.

Остеобласты - молодые клетки, создающие костную ткань.

Форма - кубическая, пирамидальная, угловатая, размером около 15 - 20 мкм.

Ядро - округлой или овальной формы, расположено эксцентрично, содержит одно или несколько ядрышек.

Цитоплазма - содержит хорошо развитую агранулярную эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, значительное количество РНК, высокую активность щелочной фосфатазы.

Остеокласты (остеокластоциты) клетки гемотогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость.

Форма - неправильная, округлая.

Размеры - диаметр до 90мкм.

Ядро - количество от 3 до нескольких десятков.

Цитоплазма - слабобазофильная, иногда оксифильная, содержит большое количество лизосом, митохондрий. На стороне прилегания остеокласта к разрушаемой поверхности различают две зоны:

а) гафрированная каемка;

б) зона плотного прилегания остеокласта к костной поверхности.

Гофрированная каемка - область абсорбции и секреции гидролитических ферментов.

Зона плотного прилегания остеокласта к костной поверхности, окружает, первую как бы герметизирует область действия ферментов. Эта зона цитоплазмы светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из актина.

В периферическом слое цитоплазмы содержатся многочисленные мелкие пузырьки и более крупные вакуоли, много митохондрий, лизосом, гранулярная эндоплазматическая сеть развита слабо. Есть предположения, что остеокласты выделяют СО 2 , а фермент карбоангидраза - синтезирует из него кислоту Н 2 СО 3 , которая разрушает органическую матрицу кости и растворяет кальциевые соли. В том месте, где остеокласт соприкасается с костным веществом, образуется лакуна.

Дифференциация остеокластов зависит от воздействия лимфокинов, которые вырабатываются Т-лимфоцитами.

Межклеточное вещество

Межклеточное вещество образовано основным веществом, импрегнированным неорганическими слоями и расположенными в нем пучками коллагеновых волокон.

Основное вещество содержит небольшие количества хондроитинсерной кислоты, много лимонной кислоты, которые образуют комплексы с кальцием, импрегнирующими органическую матрицу кости. Основное вещество кости содержит кристаллы гидроксиапатита упорядоченно расположенные по отношению к фибриллам органической матрицы, а также аммофный фосфат кальция. Костная ткань содержит более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и другие).

Коллагеновые волокна образуют небольшие пучки. Волокна содержат белок коллаген I типа. В ретикулофиброзной костной ткани волокна имеют беспорядочное направление и строго ориентированны в пластинчатой костной ткани.

Строение трубчатых костей

Трубчатая кость построена в основном из пластинчатой костной ткани, исключение составляют только бугорки.

В трубчатой кости различают центральную часть - диафиз и периферическое окончание ее - эпифиз .

Диафиз кости образован тремя слоями:

1) надкостницей (периост);

2) собственно костным остеонным слоем;

3) эндостом (внутренний слой);

*Надкостница состоит из поверхностного волокнистого слоя, образованного пучками коллагеновых волокон, и глубокого остеогенного слоя, состоящего из остеобластов и остеокластов. За счет надкостницы, которая пронизана сосудами, осуществляется питание костной ткани. Остеогенный слой обеспечивает рост кости в толщину, физиологическую и репаративную регенерацию.

*Собственно кость ( остеонный слой) отделен от надкостницы слоем наружных генеральных пластинок, а от эндоста, слоем внутренних генеральных пластинок.

Наружные генеральные пластинки не образуют полных колец вокруг диафиза кости, перекрываются на поверхности следующими слоями пластинок. Наружные генеральные пластинки имеют прободающие каналы , по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды, кроме этого со стороны надкостницы в кость под разными углами проникают коллагеновые волокна (прободающие волокна) .

Внутренние генеральные пластинки хорошо развиты только там,где компактное вещество кости непосредственно граничит с костномозговой полостью. В тех местах, где компактное вещество переходит в губчатое, его внутренние генеральные пластинки продолжаются в пластинки губчатого вещества.

Остеонный слой. В этом слое костные пластинки располагаются в остеонах, формируя остеонные пластинки и вставочные пластинки , последние локализуются между остеонами.

*Остеон основная структурная единица компактного вещества трубчатой кости. Каждый остеон представляет собой костную трубку диаметром от 20 до 300 мкм, в центральном канале которой располагается питающий сосуд и локализованы остеобласты и остеокласты. Вокруг центрального канала концентрически располагаются от 5 до 20 костных пластинок, коллагеновые волокна в костных пластинках каждого слоя имеют строго параллельное направление. Направление коллагеновых волокон в соседних пластинках не совпадает, и поэтому они располагаются под углом друг к другу, что способствует укреплению остеона, как структурного элемента кости. Между костными пластинками в костных лакунах располагаются тела остеоцитов, которые анастамозируют между собой своими отростками расположенные в костных канальцах.

*Остеонный слой представляет собой систему параллельных цилиндров (остеонов), промежутки между которыми заполнены вставочными костными пластинками.

*Эндостом - тонковолокнистая соединительная ткань, которая выстилает кость со стороны костномозгового канала. Волокнистая соединительная ткань содержит остеобласты и остеокласты.

*Эпифиз кости - образован губчатой костной тканью. Снаружи покрыт надкостницей, под которой располагается слой генеральных пластинок и слой остеонов. В толще эпифиза костные пластинки формируют систему трабекул , которые располагаются друг к другу под углом. Полости между трабекулами заполнены ретикулярной тканью и гемопоэтическими клетками.

Рост трубчатых костей.

Рост трубчатых костей в длину обеспечивается наличием метаэпифизарной хрящевой пластинки роста, в которой появляются 2 противоположных гистогенетических процесса:

1) разрушение эпифизарной пластинки;

2) непрестанное пополнение хрящевой ткани путем новообразования клеток.

В метаэпифизарной пластинке различают 3 зоны:

а) пограничная зона;

б) зона столбчатых клеток;

в) зона пузырчатых клеток;

*Пограничная зона - состоит из округлых и овальных клеток и единичных изогенных групп, некоторые обеспечивают связь хрящевой пластинки с костью эпифиза. Между костью и хрящем находятся кровеносные капилляры.

*Зона столбчатых клеток - состоит из активно размножающихся клеток, которые формируют колонки, расположенные по оси кости.

*Зона пузырчатых клеток - характеризуется гидратацией и разрушением хондроцитов с последующим энхондральным окостенением. Дистальный отдел этой зоны граничит с диафизом, откуда в нее проникают остеогенные клетки и кровеносные капилляры. Продольно расположенные колонки клеток являются по существу костными трубочками, на месте которых формируются остеоны.

Когда центры окостенения в диафизе и эпифизе сливаются, рост в длину прекращается. У человека это происходит в 20-25 лет.

Рост трубчатой кости в толщину осуществляется за счет пролиферации клеток глубокого остеогенного слоя надкостницы.

Ретикулофиброзная костная ткань

Этот вид костной ткани характерен в основном для зародышей. У взрослых встречается на месте заросших черепных швов, в местах прикрепления сухожилий к костям.

Коллагеновые волокна имеют беспорядочное направление и образуют толстые пучки.

Основное вещество содержит удлиненно-овальной формы костные полости (лакуны) с длинными анастомозирующими канальцами, в которых лежат костные клетки - остеоциты с их отростками.

Снаружи грубоволокнистая кость покрыта надкостницей.

Пластинчатая костная ткань

Эта ткань состоит из костных пластинок, образованных костными клетками и минерализированным аморфным веществом с коллагеновыми волокнами. В разных костных пластинках направление коллагенивых волокон различно.

Благодаря этому достигается большая прочность пластинчатой кости.

Содержание статьи

КОСТЬ, плотная соединительная ткань, свойственная только позвоночным. Кость обеспечивает структурную опору организма, благодаря ей тело сохраняет свою общую форму и размеры. Местоположение некоторых костей таково, что они служат защитой для мягких тканей и органов, например мозга, и противостоят нападению хищников, неспособных разбить твердую оболочку добычи. Кости придают прочность и жесткость конечностям, а также служат местом прикрепления мышц, позволяя конечностям выполнять роль рычагов в их важной функции передвижения и поиска пищи. Наконец, благодаря высокому содержанию минеральных отложений кости оказываются резервом неорганических веществ, которые они запасают и по мере надобности расходуют; эта функция крайне важна для поддержания баланса кальция в крови и других тканях. При внезапном увеличении потребности в кальции в каких-либо органах и тканях кости могут стать источником его пополнения; так, у некоторых птиц необходимый для формирования скорлупы яиц кальций поступает из скелета.

Древность костной системы.

Кости присутствуют в скелете самых ранних из известных ископаемых позвоночных – панцирных бесчелюстных ордовикского периода (ок. 500 млн. лет назад). У этих рыбообразных существ кости служили для формирования рядов наружных пластин, защищавших тело; некоторые из них обладали, кроме того, внутренним костным скелетом головы, но иных элементов внутреннего костного скелета не имелось. Среди современных позвоночных есть группы, характеризующиеся полным или почти полным отсутствием костей. Однако для большинства из них известно наличие костного скелета в прошлом, и отсутствие костей у современных форм – следствие их редукции (утраты) в ходе эволюции. Например, у всех видов современных акул кости отсутствуют и заменены хрящом (очень небольшое количество костной ткани может быть в основании чешуй и в позвоночнике, состоящем преимущественно из хряща), но многие их предки, ныне вымершие, имели развитый костный скелет.

Первоначальная функция костей до сих пор точно не установлена. Судя по тому, что бóльшая их часть у древних позвоночных располагалась на или вблизи поверхности тела, маловероятно, что эта функция была опорной. Некоторые исследователи полагают, что изначальная функция кости заключалась в защите древнейших панцирных бесчелюстных от крупных беспозвоночных хищников, например ракоскорпионов (эвриптеридов); иными словами, наружный скелет играл роль буквально брони. Не все исследователи разделяют подобную точку зрения. Другой функцией кости у древнейших позвоночных могло быть поддержание кальциевого баланса в организме, как это наблюдается и у многих современных позвоночных.

Межклеточное костное вещество.

Большинство костей состоит из костных клеток (остеоцитов), рассеянных в плотном межклеточном костном веществе, вырабатываемым клетками. Клетки занимают лишь незначительную часть общего объема кости, а у некоторых взрослых позвоночных, особенно у рыб, они отмирают после того, как сделают свой вклад в создание межклеточного вещества, и потому отсутствуют в зрелой кости.

Межклеточное пространство кости заполнено веществом двух основных типов – органическим и минеральным. Органическая масса – результат деятельности клеток – состоит в основном из белков (включая коллагеновые волокна, образующие пучки), углеводов и липидов (жиров). В норме бóльшая часть органической составляющей костного вещества представлена коллагеном; у некоторых животных он занимает более 90% объема костного вещества. Неорганическая составляющая представлена в первую очередь фосфатом кальция. В ходе нормального костеобразования кальций и фосфаты поступают в развивающуюся костную ткань из крови и отлагаются на поверхности и в толще кости вместе с органическими компонентами, вырабатываемыми костными клетками.

Бóльшая часть наших сведений об изменениях состава кости в процессе роста и старения получена при изучении млекопитающих. У этих позвоночных абсолютное количество органической составляющей более или менее постоянно на протяжении всей жизни, тогда как минеральная (неорганическая) составляющая постепенно увеличивается с возрастом, и у взрослого организма на ее долю приходится почти 65% сухого веса всего скелета.

Физические свойства

костей хорошо соответствуют функции защиты и опоры организма. Кость должна быть прочной и жесткой и в то же время достаточно эластичной, чтобы не ломаться в обычных условиях жизнедеятельности. Эти свойства обеспечиваются межклеточным костным веществом; вклад самих костных клеток незначителен. Жесткость, т.е. способность сопротивляться сгибанию, растяжению или сжатию, обеспечивается органической составляющей, в первую очередь коллагеном; последний придает кости и эластичность – свойство, позволяющее восстановить исходную форму и длину в случае небольшой деформации (сгибания или скручивания). Неорганическая составляющая межклеточного вещества, фосфат кальция, тоже способствует жесткости кости, но главным образом придает ей твердость; если путем специальной обработки удалить из кости фосфат кальция, она сохранит свою форму, но потеряет значительную долю твердости. Твердость – важное качество кости, но, к сожалению, именно она делает кость подверженной переломам при избыточной нагрузке.

Классификация костей.

Строение костей существенно различается как у разных организмов, так и в разных частях тела одного организма. Кости можно классифицировать по их плотности. Во многих частях скелета (в частности, в эпифизах длинных костей), и особенно в скелете эмбриона, костная ткань имеет много пустот и каналов, заполненных рыхлой соединительной тканью или кровеносными сосудами, и выглядит как сеть перекладин и распорок, напоминающих конструкцию металлического моста. Кость, образованную такой костной тканью, называют губчатой. По мере роста организма значительная часть пространства, занятого рыхлой соединительной тканью и кровеносными сосудами, заполняется дополнительным костным веществом, что приводит к увеличению плотности кости. Такого рода кость с относительно редкими узкими каналами называют компактной или плотной.

Кости взрослого организма состоят из плотного, компактного вещества, расположенного по периферии, и губчатого, находящегося в центре. Соотношение этих слоев в костях разных типов различно. Так, в губчатых костях толщина компактного слоя очень невелика, и основную массу занимает губчатое вещество.

Кости можно классифицировать также по относительному количеству и расположению костных клеток в межклеточном веществе и ориентации коллагеновых пучков, которые составляют значительную часть этого вещества. В трубчатых костях пучки коллагеновых волокон пересекаются в самых разных направлениях, а костные клетки распределены по межклеточному веществу более или менее случайно. Плоские кости имеют более упорядоченную пространственную организацию: они состоят из последовательных слоев (пластинок). В различных частях отдельно взятого слоя коллагеновые волокна, как правило, ориентированы в одном направлении, но в соседних слоях оно может быть разным. В плоских костях меньше костных клеток, чем в трубчатых, и они могут находиться как внутри слоев, так и между ними. Остеоновые кости, как и плоские, имеют слоистую структуру, но их слои представляют собой концентрические кольца вокруг узких, т.н. гаверсовых каналов, по которым проходят кровеносные сосуды. Слои формируются, начиная с наружного, и их кольца, сужаясь постепенно, уменьшают диаметр канала. Гаверсов канал и окружающие его слои называются гаверсовой системой или остеоном. Остеоновые кости обычно формируются в процессе перехода губчатого вещества кости в компактное.

Поверхностные мембраны и костный мозг.

Исключая те случаи, когда близко расположенные кости соприкасаются в суставе и покрыты хрящом, наружная и внутренняя поверхности костей выстланы плотной мембраной, которая жизненно важна для функционирования и сохранности кости. Наружную мембрану называют надкостницей или периостом (от греч. peri – вокруг, osteon – кость), а внутреннюю, обращенную в костную полость, – внутренней надкостницей, или эндостом (от греч. eondon – внутри). Надкостница состоит из двух слоев: наружного волокнистого (соединительнотканного) слоя, представляющего собой не только упругую защитную оболочку, но и место прикрепления связок и сухожилий; и внутреннего слоя, обеспечивающего рост кости в толщину. Эндост имеет важное значение для восстановления кости и в известной степени сходен с внутренним слоем надкостницы; он содержит клетки, обеспечивающие как рост, так и рассасывание кости.

В глубине многих костей, особенно в костях конечностей, позвонках, ребрах и костях таза, находится костный мозг, являющийся основным источником клеток крови в организме. В эмбриональный период и сразу после рождения у многих позвоночных, в том числе у млекопитающих, костный мозг (красный) содержится практически во всех костях и очень богат кроветворными клетками. С возрастом кроветворная деятельность костного мозга снижается, и основным его компонентом становятся жировые клетки (желтый костный мозг).

Клеточные элементы и развитие кости.

В течение всей жизни животных кость постоянно обновляется. Многие кости, особенно те, что формируются на ранних этапах развития, образуются из неспециализированных мезенхимных клеток – источника всех видов соединительной ткани. В местах будущей локализации кости группы мезенхимных клеток постепенно дифференцируются, начиная активно продуцировать и выделять органическую составляющую межклеточного костного вещества; эти клетки называются остеобластами. После того как образована органическая составляющая, начинается кальцификация – отложение фосфата кальция. На более поздней стадии остеобласты превращаются в зрелые костные клетки – остеоциты. Главная функция остеоцитов – поддержание нужного уровня кальцификации ткани. Описанным образом происходит развитие т.н. первичных костей, например теменных и лобных. Формирование трубчатых и других (вторичных) костей, происходящее на более поздних этапах внутриутробного развития, протекает иначе: сначала образуется растущая хрящевая модель будущей кости, а затем по мере развития плода, равно как и после рождения ребенка, хрящ постепенно замещается костной тканью. Рассасывание костной ткани обеспечивают остеокласты – специального типа костные макрофаги, развивающиеся из моноцитов крови. Остеокласты вырабатывают ферменты, эффективно растворяющие и разрушающие костное вещество.

Перестройка кости.

Почти все кости в процессе роста животного изменяют свою форму, что достигается наращиванием кости в одном месте и разрушением в другом. Например, кости конечностей растут не только в длину, но и в ширину. Надкостница является источником остеобластов, обеспечивающих отложение костной ткани на наружной поверхности, в то время как остеокласты эндоста разрушают и рассасывают кость, тем самым расширяя костномозговую полость. Даже при отсутствии общего роста происходит постоянная перестройка костной ткани: старая костная ткань рассасывается и заменяется новой. У собак, например, каждый год заменяется до 10% костной ткани.

Перестройка кости регулярно происходит в ответ на функциональные изменения, например при нарастании кости в тех участках, где увеличивается давление за счет веса; она также играет ведущую роль при восстановлении кости после травм, в частности при переломах, когда за первичным заживлением раны следует перестройка, которая постепенно восстанавливает исходную форму кости.

Кровоснабжение

имеет решающее значение в формировании кости. Дифференцировка мезенхимных клеток в остеобласты протекает только при наличии капиллярного кровотока; лишенная капилляров мезенхима превращается в клетки, продуцирующие хрящевую ткань. В силу того что кость (в частности, остеоновая) часто откладывается вокруг кровеносных сосудов, они определяют формирование трехмерной тканевой структуры многих костей скелета.

Заболевания.

Костные заболевания могут нарушать все три основных процесса, сопровождающих рост и перестройку кости: выработку остеобластами органической основы кости; кальцификацию костной основы; рассасывание кости остеокластами. Цинга затрагивает самые разные соединительные ткани, в том числе она влияет на рост кости, нарушая выработку коллагена – органической составляющей костной ткани. Поскольку кальцификация при этом непосредственно не затрагивается, происходит избыточное известкование небольшого количества продуцируемого органического вещества. Рост кости практически полностью прекращается, она становится очень ломкой. Наоборот, при рахите (которым болеют дети) и остеомаляции (болезни взрослых) существенно нарушается кальцификация. Остеобласты продуцируют коллаген, но он не кальцифицируется из-за низкого содержания в крови растворенного фосфата кальция. Симптомы обоих заболеваний включают деформацию костей и общее размягчение костной ткани. Еще одно распространенное поражение костной ткани – остеопороз, часто возникающий у пожилых людей. При этом заболевании соотношение органической и минеральной составляющих костного вещества не меняется, но повышенная активность остеокластов приводит к тому, что рассасывание кости идет интенсивнее, чем ее формирование. Пораженная остеопорозом кость постепенно истончается и становится слабой и подверженной переломам. Эти последствия особенно часто отмечаются при остеопорозе позвоночника.

Костная ткань представляет собой удивительное единство белковой основы и минерального субстрата, взаимно проникающих друг в друга. Белковая основа кости составляет 30%, минеральная субстанция – 60%, вода – 10%. Минеральный компонент костной ткани содержит от 1050 до 1200 г кальция, от 450 до 500 г фосфора, от 5 до 8 г магния. В костной ткани содержится фосфата кальция 85%, карбоната кальция 10%, фосфата магния 1,5%, фторида кальция 0,3%, различных микроэлементов 0,001%. Среди этих микроэлементов хлор, алюминий, бор, фтор, медь, марганец, серебро, свинец, стронций, барий, кадмий, кобальт, железо, цинк, титан, кремний и другие. Микроэлементы играют решающую роль в вегетативных процессах, протекающих в костной ткани. Например, медь активирует ферменты, вырабатываемые остеобластами, марганец ускоряет деятельность щелочной фосфотазы, цинк способствует работе ферментов окисления.

Костная ткань – это особый тип соединительной ткани, также состоящий из клеток и межклеточного вещества. К клеткам костной ткани относятся остеобласты, остеоциты, остеокласты. В отличие от других видов соединительной ткани кость характеризуется значительным содержанием межклеточного вещества и своеобразным его строением. Межклеточное вещество (костный матрикс) состоит из большого количества коллагеновых волокон (костный коллаген – оссеин), окруженных аморфным веществом (оссеомукоид). Оссеомукоид содержит гликопротеиды, мукополисахариды и большое количество солей кальция. Костная ткань благодаря своей прочности выполняет в организме функцию опоры и одновременно представляет собой депо минеральных солей.

Остеогенные клетки имеют мезенхимальную природу и образуются из полипотентных клеток, являющихся одновременно источником хрящевой и костной ткани.

В основном хрящи в организме развиваются в процессе внутриутробного развития и существуют временно, замещаясь в дальнейшем костью. Пока человек растет, сохраняются и функционируют хрящевые зоны роста. Огромное значение в функции опорно-двигательной системы играет гиалиновый хрящ, покрывающий концы костей, образующих суставы. Хрящевую ткань можно встретить в стенке трахеи, гортани, носу, в местах фиксации ребер к грудине.

Образующиеся в результате дифференцировки мезенхимальных клеток остеобласты отвечают за синтез новой кости. Одной из морфологических особенностей этих клеток является наличие у них длинных цитоплазматических отростков. Остеобласты синтезируют органический матрикс, который постепенно окружает клетки, как бы замуровывая их. В результате этого процесса образуются так называемые лакуны, содержащие костные клетки, которые теперь уже называются остеоцитами. Благодаря отросткам клетки соединяются друг с другом. Окруженные костным матриксом и соединенные между собой цитоплазматические отростки образуют систему костных канальцев. Остеокласты представляют собой группу клеток, отвечающих за резорбцию кости.

Остеогенные клетки расположены на костной поверхности в составе двух слоев: 1) периоста, покрывающего наружную поверхность кости и 2) эндоста, который выстилает внутренние поверхности всех полостей кости. Периост, в свою очередь, имеет два слоя: 1) наружный волокнистый и 2) внутренний остеогенный. Именно глубокий слой надкостницы принимает активное участие в остеогенезе. Надкостница содержит кровеносные сосуды, входящие в кость и выходящие из нее.

В процессе развития и роста костная ткань претерпевает определенные морфологические изменения. Выделяют два типа костной ткани: незрелую (грубоволокнистую) и зрелую (пластинчатую) костную ткань. Незрелая кость обычно встречается в организме человека в период эмбриогенеза, а также на ранних стадиях образования костной мозоли после перелома. Для незрелой кости характерно большее количество клеток. Межклеточное вещество содержит больше протеогликанов, гликопротеидов и кальция. Расположение волокон в костном матриксе напоминает сетку. Отсюда второе название этого типа кости – сетчатая. Рост кости в длину происходит за счет эпифизарных хрящевых ростковых пластинок. В толщину кость увеличивается в результате постепенного аппозиционного роста костной ткани снаружи и резорбции внутренней части костного вещества.

После рождения незрелая костная ткань постепенно замещается зрелой, которая уже представлена двумя видами: губчатой и компактной. Из губчатой ткани состоят кости запястья и предплюсны, тела позвонков, метафизы длинных трубчатых костей. Из компактной костной ткани образованы диафизы трубчатых костей.

Процесс образования костной ткани проходит вблизи мелких сосудов, так как клетки костной ткани нуждаются в питании. Образование костной ткани начинается с образованием костных трабекул, так называемых костных столбиков. Костные трабекулы состоят из остеобластов, которые располагаются по периферии, в центре находится межклеточное вещество кости, в некоторых участках которого могут отмечаться остеоциты. Постепенно развиваясь, трабекулы соединяются между собой и образуют разветвленную сеть. Такая анастомозирующая сеть костных трабекул называется губчатой костью. Характерной чертой этого вида костной ткани также является наличие расположенных между трабекулами полостей, заполненных соединительной тканью и кровеносными сосудами.

Для компактной кости характерно наличие главным образом костной ткани. Структурной единицей компактной кости является остеон или гаверсова система (по имени впервые описавшего ее Гаверса). Остеон представляет собой скопления соединенных между собой костными канальцами остеоцитов и органического матрикса, которые окружают один или два мелких сосуда. Канал, содержащий капилляр в центре остеона также получил название гаверсова. Размеры остеона в основном не превышают 0,4 мм. Остеоциты компактной кости располагаются концентрически по отношению к капилляру, что способствует беспрепятственному поступлению к ним тканевой жидкости от кровеносного сосуда, обеспечивающего их питание. Диаметр остеона ограничен расстоянием, на котором способны работать системы костных канальцев. Расстояние от клеток до центральных кровеносных сосудов не превышает обычно 0,1-0,2 мм. А число концентрических пластинок, окружающих гаверсов канал, не превышает пяти-шести. Пространства между гаверсовыми системами заполнены интерстициальными костными пластинками, именно поэтому поверхность компактной кости гладкая, а не бугристая.

Сосудистая сеть костной ткани представляет собой сложную систему, которая находиться в тесной связи с кровеносной системой окружающих мягких тканей. Кровоснабжение кости осуществляется из трех источников: 1) питающие артерии и вены; 2) сосуды метафиза; 3) сосуды надкостницы. Питающие артерии в количестве двух – трех проникают в кость на уровне верхней и средней третей диафиза через так называемые питающие отверстия и образуют медуллярную кровеносную сеть. Исключение составляет большеберцовая кость, имеющая только одну артерию, которая попадает в диафиз на уровне его верхней трети. Питающие артерии разветвляются по системе гаверсовых каналов и составляют почти 50 % массы кости. Сосуды метафиза принимают участие в кровоснабжении эпиметафизов трубчатых костей. Сосуды надкостницы проникают в кость по так называемым костным каналам Фолькмана и анастомозируют с сосудами гаверсовых систем. Экспериментально доказано, что сосуды надкостницы играют большую роль в полноценном венозном оттоке из кости, так как значительно более тонкая, чем артерия, питающая вена самостоятельно не смогла бы справиться с этой задачей. В настоящее время общепризнанно, что в кровоснабжении внутренних двух третей кортикального слоя в первую очередь принимают участие питающие артерии, а наружную треть дополнительно снабжают кровью сосуды надкостницы.

В течение всей жизни от момента начала эмбриогенеза до гибели организма костная ткань постоянно подвергается перестройке. В начале это связано с ростом и развитием организма. После окончания роста продолжается постоянная внутренняя перестройка, которая заключается в постепенной резорбции части костного вещества и замене его новой костью. Это объясняется тем, что гаверсовы системы компактной кости и трабекулы губчатой кости не сохраняются в течение всей жизни. Костная ткань, как и многие другие ткани в человеческом организме, должна все время постоянно обновляться. Ежегодно обновляется 2-4% костной ткани. До 20-30 летнего возраста происходит интенсивное накопление костной ткани. С 30 до 40 лет наступает период равновесия между процессами резорбции и восстановления. После 40 лет минеральная плотность костной ткани постепенно снижается.

Костные ткани

Костные ткани (textus ossei ) -- это специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70% неорганических соединений, главным образом фосфатов кальция. В костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и др.), играющих важнейшую роль в метаболических процессах в организме.

Органическое вещество -- матрикс костной ткани -- представлено в основном белками коллагенового типа и липидами. По сравнению с хрящевой тканью в нем содержится относительно небольшое количество воды, хондроитинсерной кислоты, но много лимонной и других кислот, образующих комплексы с кальцием, импрегнирующим органическую матрицу кости.

Таким образом, твердое межклеточное вещество костной ткани (в сравнении с хрящевой тканью) придает костям более высокую прочность, и в тоже время - хрупкость. Органические и неорганические компоненты в сочетании друг с другом определяют механические свойства костной ткани -- способность сопротивляться растяжению и сжатию.

Несмотря на высокую степень минерализации, в костных тканях происходят постоянное обновление входящих в их состав веществ, постоянное разрушение и созидание, адаптивные перестройки к изменяющимся условиям функционирования. Морфофункциональные свойства костной ткани меняются в зависимости от возраста, физических нагрузок, условий питания, а также под влиянием деятельности желез внутренней секреции, иннервации и других факторов.

Классификация

Существует два основных типа костной ткани:

· ретикулофиброзная (грубоволокнистая),

· пластинчатая.

Эти разновидности костной ткани различаются по структурным и физическим свойствам, которые обусловлены главным образом строением межклеточного вещества. В грубоволокнистой ткани коллагеновые волокна образуют толстые пучки, идущие в разных направлениях, а в пластинчатой ткани костное вещество (клетки, волокна, матрикс) образуют системы пластинок.

К костной ткани относятся также дентин и цемент зуба, имеющие сходство с костной тканью по высокой степени минерализации межклеточного вещества и опорной, механической функции.

Клетки костной ткани: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Все они развиваются из мезенхимы, как и клетки хрящевой ткани. Точнее - из мезенхимных клеток склеротома мезодермы. Однако остеобласты и остеоциты связаны в своём диффероне так же, как фибробласты и фиброциты (или хондробласты и ходроциты). А остеокласты имеют иное, - гематогенное происхождение.

Костный дифферон и остеогистогенез

Развитие костной ткани у эмбриона осуществляется двумя способами:

1) непосредственно из мезенхимы, - прямой остеогенез;

2) из мезенхимы на месте ранее развившейся хрящевой модели кости, - это непрямой остеогенез.

Постэмбриональное развитие костной ткани происходит при ее физиологической и репаративной регенерации.

В процессе развития костной ткани образуется костный дифферон:

· стволовые клетки,

· полустволовые клетки (преостеобласты),

· остеобласты (разновидность фибробластов),

· остеоциты.

Вторым структурным элементом являются остеокласты (разновидность макрофагов), развивающиеся из стволовых клеток крови.

Стволовые и полустволовые остеогенные клетки морфологически не идентифицируются.

Остеобласты (от греч. osteon -- кость, blastos -- зачаток), -- это молодые клетки, создающие костную ткань. В кости они встречаются только в надкостнице. Они способны к пролиферации. В образующейся кости остеобласты покрывают почти непрерывным слоем всю поверхность развивающейся костной балки.

Форма остеобластов бывает различной: кубической, пирамидальной или угловатой. Размер их тела около 15--20 мкм. Ядро округлой или овальной формы, часто располагается эксцентрично, содержит одно или несколько ядрышек. В цитоплазме остеобластов хорошо развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, митохондрии и аппарат Гольджи. В ней выявляются в значительных количествах РНК и высокая активность щелочной фосфатазы.

Остеоциты (см. рис 4, 5 Приложения) (от греч. osteon -- кость, cytus -- клетка) -- это преобладающие по количеству зрелые (дефинитивные) клетки костной ткани, утратившие способность к делению. Они имеют отростчатую форму, компактное, относительно крупное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Органеллы развиты слабо. Наличие центриолей в остеоцитах не установлено.

Костные клетки лежат в костных лакунах , которые повторяют контуры остеоцита. Длина полостей колеблется от 22 до 55 мкм, ширина -- от 6 до 14 мкм. Канальцы костных лакун заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, заходящих внутрь кости. Обмен веществ между остеоцитами и кровью осуществляется через тканевую жидкость этих канальцев.

Остеокласты (от греч. osteon -- кость и clastos -- раздробленный), - это клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость. Диаметр их достигает 90 мкм и более, и они содержат от 3 до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильна, иногда оксифильна. Остеокласты располагаются обычно на поверхности костных перекладин. Та сторона остеокласта, которая прилежит к разрушаемой поверхности, богата цитоплазматическими выростами (гофрированная каемка ); она является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. По периферии остеокласта находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности, которая как бы герметизирует область действия ферментов. Эта зона цитоплазмы светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из актина.

Периферический слой цитоплазмы над гофрированным краем содержит многочисленные мелкие пузырьки и более крупные -- вакуоли.

Полагают, что остеокласты выделяют СО 2 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н 2 СО 3) и растворению кальциевых соединений. Остеокласт богат митохондриями и лизосомами, ферменты которых (коллагеназа и другие протеазы) расщепляют коллаген и протеогликаны матрикса костной ткани.

Считается, что один остеокласт может разрушить столько кости, сколько создают 100 остеобластов за это же время. Функции остеобластов и остеокластов взаимосвязаны и регулируются гормонами, простагландинами, функциональной нагрузкой, витаминами и др.

Межклеточное вещество (substantia intercellularis ) состоит из основного аморфного вещества, импрегнированного неорганическими солями, в котором располагаются коллагеновые волокна, образующие небольшие пучки. Они содержат в основном белок -- коллаген I и V типов . Волокна могут иметь беспорядочное направление - в ретикулофиброзной костной ткани, или строго ориентированное направление - в пластинчатой костной ткани.

В основном веществе костной ткани, по сравнению с хрящевой, содержится относительно небольшое количество хондроитинсерной кислоты, но много лимонной и других кислот, образующих комплексы с кальцием, импрегнирующим органическую матрицу кости. Кроме коллагенового белка, в основном веществе костной ткани обнаруживают неколлагеновые белки (остеокальцин, сиалопротеин, остеонектин, различные фосфопротеины, протеолипиды, принимающие участие в процессах минерализации), а также гликозаминогликаны. Основное вещество кости содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядоченно расположенные по отношению к фибриллам органической матрицы кости, а также аморфный фосфат кальция. В костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и др.), играющих важнейшую роль в метаболических процессах в организме. Систематическое увеличение физической нагрузки приводит к нарастанию костной массы от 10 до 50% вследствие высокой минерализации.

КОСТНАЯ СИСТЕМА. КОСТЬ КАК
ОРГАН. КЛАССИФИКАЦИЯ
КОСТЕЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ
СУСТАВОВ И ИХ ОБЩАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА. СКЕЛЕТ
ТУЛОВИЩА. СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ.
СКЕЛЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат - удержания тела и его частей в
определенном положении и передвижении в пространстве.
В нем выделяют пассивную и активную части.
Пассивная часть – кости и их соединения. Кости образуют твердый
скелет и служат местом прикрепления мышц и опорой для
различных органов.
Активная часть – мышцы, которые сокращаясь действуют на
костные рычаги, приводя их в движение. Имеется также мягкий
скелет – это фасции, связки, капсулы органов и др., которые
удерживают органы возле костей.

Скелет

Комплекс плотных
образований,
соединенных между
собой при помощи
соединительной,
хрящевой или
костной ткани.

Скелет

В состав скелета входит 206 костей (36
непарных и 85 парных).
Состоит из:
Осевой скелет
Кости головы: череп (мозговой,
лицевой)
Кости туловища: позвоночный столб
(позвоночник), грудина, ребра
Добавочный скелет
Кости конечностей: пояс верхних
(лопатка, ключица) и нижних
конечностей (тазовые кости:
подвздошная, седалищная, лобковая)
свободные верхние и нижние
конечности

Значение скелета

1) опора
2) движение
3) защита
4) минеральный обмен
5) кроветворная функция

Кость как орган

Органические вещества (1/3)
оссеин
↓
эластичность
Неорганические вещества (2/3)
кальций и
фосфорнокислая
известь
↓
твердость

Кость как орган

Остеон
↓
Трабекула
↓
Компактное вещество и губчатое
вещество

Кости образованы из костной
ткани, которая отличается
особыми свойствами:
твердостью, упругостью,
прочностью за счет единства
органических и неорганических
веществ.
В живом организме кость
содержит:
50% - воды
28,15% - органических веществ
21,85 – неорганических веществ
Органика > Неорганика
Органика < Неорганика
Упругая+эластичная кость
Кость ломкая и хрупкая

Кость как орган

Снаружи кость
покрыта
надкостницей или
суставным хрящом.

10. Костный мозг

- орган кроветворения и биологической защиты
организма. Он участвует в питании, развитии и
росте кости.

11. Части кости

12.

Неровности на поверхности кости:
здесь начинаются или прикрепляются мышцы и их
сухожилия, фасции, связки:
возвышения
(апофизы): бугор, бугорок, гребень,
отросток
углубления: яма, ямка, ямочка
Поверхность кости ограничена краями.
На некоторых костях различают бороздки (к ним
прилежит нерв или кровеносный сосуд). Если нерв (сосуд)
проходит через кость, то формируются: канал, каналец,
щель, вырезка.
На поверхности каждой кости имеются точечные
отверстия, уходящие в глубь кости – питательные
отверстия

13.

14. Строение костной ткани

Снаружи кость покрыта надкостницей
(соединительнотканное образование), которая
богата кровеносными сосудами и нервами, и
которые продолжаются в толщу кости. За счет
надкостницы происходит рост кости в толщину,
регенерация кости после переломов,
кровоснабжение и иннервация. Надкостница прочно
срастается с костью.
Изнутри со стороны костномозговых полостей
кости выстланы соединительнотканной пластинкой
эндостом, клетки которого тоже обладают
остеобразующей функцией.
Клеточный состав кости:
Остеобласты – молодые клетки многоугольной
формы, располагаются в поверхностных слоях кости.
Они синтезируют и выделяют межклеточное
вещество, которая представляет собой аморфное
вещество которое затем кальцинируется, так как
главный химический элемент кости это кальций,
представленный в основном в виде кристаллов
гидроксиапатита.
Остеоциты – зрелые многоотростчатые клетки
веретенообразной формы, они располагаются в
лакунах, в которых они не соприкасаются с
кальцинированным матриксом, и плавают в тканевой
жидкости. Клетки соединяются между собой с
помощью отростков.
Остеокласты – крупные многоядерные клетки,
которые способны разрушать кость.
Остеобласт
Остеоцит
Остеокласты

15. Типы костной ткани

Выделяют 2 разновидности костной ткани:
Грубоволокнистая – состоит из толстых пучков коллагеновых
волокон и аморфного вещества. Высокая прочность. Располагается в
зонах прикрепления сухожилий к костям и в швах черепа.
Пластинчатая – образована костными пластинками, которые
состоят из остеоцитов и тонковолокнистого основного вещества.
Коллагеновые волокна, которые лежат параллельно друг другу и
ориентированы в определенном направлении, причем их
направление в соседних пластинках имеет разное направление,
обеспечивая прочность кости.
В зависимости от расположения костных пластинок различают
плотное (компактное) и губчатое вещества.
Плотное вещество – образует диафизы трубчатых костей и в
виде тонкой пластины покрывает эпифизы снаружи. Компактное
вещество пронизано тонкими каналами, в которых проходят
кровеносные сосуды и нервные волокна. Одни каналы проходят
параллельно поверхности кости их называют центральные, или
гаверсовы каналы, другие пронизывают кость в поперечном
направлении. Стенки центральных каналов образованы
концентрическими пластинками, как бы вставленными друг в друга.
Вокруг одного канала от 4 до 20 таких пластинок. Центральный канал
с окружающими его пластинками называется остеоном, который
является структурно-функциональной единицей компактного
вещества кости. Пространство между остеонами заполнено
вставочными пластинками. В зависимости от физической нагрузки
может происходить формирование или разрушение остеонов.
Наружный слой компактного вещества образован наружными
окружающими пластинками, а внутренний слой – внутренними
окружающими пластинками.
Губчатое вещество – расположено в эпифизах трубчатых костей
и построено из костных балок с ячейками между ними, которые
видимы невооруженным глазом. Расположение костных балок
определяются направлением и силой нагрузок. Линии
соответствующие ориентации костных балок являются кривыми
сжатия и растяжения. Они расположены под углом друг к другу, что
способствует равномерной передачи давления при физической

16. Классификация костей

Основа классификации: форма и строение
кости, ее развитие и функции.
Группы костей: трубчатые, губчатые, плоские
(широкие), смешанные и воздухоносные.
Трубчатые кости – образуют скелет
конечностей, они имеют форму трубок. Эти кости
имеют тело (диафиз) цилиндрической или
трехгранной формы и два утолщенных конца –
эпифизы. Среди трубчатых костей принято выделять
длинные (плечевая, бедренная) и короткие
(пястные, плюсневые).
Губчатые кости – располагаются в тех частях
скелета, где значительная подвижность костей
сочетается с большой механической нагрузкой
(кости запястья и предплюсны). К этой группе
относятся и сесамовидные кости, расположенные в
толще сухожилий (гороховидная кость и
надколенная чашечка).
Плоские кости – формируют стенку полостей,
выполняют защитные функции (кости крыши
черепа, таза, грудина, ребра).
Смешанные кости (неправильные) их форму
трудно описать (позвонки, лобная кость
верхнечелюстная кость).
Воздухоносные кости – содержат полости,
выстланные слизистой оболочкой и заполненные
воздухом (лобная, клиновидная, решетчатая,
височные, верхнечелюстные кости черепа).

17. Классификация костей

18.

19. Губчатые кости

20. Плоские кости

21.

22.

23. Виды соединений костей

1.
Непрерывные соединения, в которых между
костями имеется прослойка соединительной
ткани или хряща. Щель или полость между
соединяющимися костями отсутствует.
2. Прерывные соединения, или суставы
(синовиальные соединения), характеризуются
наличием между костями полости и
синовиальной мембраны, выстилающей
изнутри суставную капсулу.

24.

3. Симфизы, или полусуставы,
имеют небольшую щель в
хрящевой или
соединительнотканной
прослойке между
соединяющимися костями
(переходная форма от
непрерывных соединений к
прерывным).

25. Непрерывные соединения костей

Непрерывные соединения имеют большую
упругость, прочность и, как правило,
ограниченную подвижность.
Выделяют:
1) фиброзные соединения,
2) синхондрозы (хрящевые соединения),
3) костные соединения.

26.

Фиброзные соединения, articulationes
fibrosae
являются прочными соединениями
костей при помощи плотной
волокнистой соединительной ткани.
Выделено три вида фиброзных
соединений:
- синдесмозы,
- швы,
- вколачивание.

27.

Синдесмоз, syndesmosis
образован соединительной тканью,
коллагеновые волокна которой
срастаются с надкостницей
соединяющихся костей и переходят в нее
без четкой границы.
К синдесмозам относятся связки и
межкостные перепонки.

28.

Связки, ligamenta, представляют собой
толстые пучки плотной волокнистой
соединительной ткани. Связки
перекидываются от одной кости к другой,
являясь тормозом, ограничивающим
движения. В позвоночном столбе
встречаются связки, образованные
эластической соединительной тканью,
имеющей желтоватый цвет (жёлтые связки,
ligamenta flaua). Они растягиваются при
сгибании позвоночного столба кпереди
(сгибание позвоночника) и затем вновь
укорачиваются, способствуя разгибанию
позвоночного столба.

29.

Межкостные перепонки, membranae
interosseae, натянуты между диафизами
длинных трубчатых костей. Нередко
межкостные перепонки, связки служат
местом начала мышц.

30.

Шов, sutura, - разновидность
фиброзного соединения, в котором
между краями соединяющихся
костей имеется узкая
соединительнотканная прослойка.
В зависимости от конфигурации
краев соединяющихся костей
выделяют зубчатый шов, sutura
serrata; чешуйчатый шов, sutura
squamosa, и плоский шов, sutura
plana.

31.

Особым видом фиброзного
соединения является
вколачивание (например,
зубоальвеолярное соединение,
articuldtio dentoalveoldris). Этим
термином обозначают
соединение зуба с костной
тканью зубной альвеолы. Между
зубом и костью имеется тонкая
прослойка соединительной
ткани периодонт, periodontum.

32.

Синхондрозы, synchondroses,
представляют собой соединения
костей с помощью хрящевой ткани.
Характеризуются прочностью и малой
подвижностью, которые зависят от
толщины и строения хрящевой
прослойки между костями. Если хрящ
между соединяющимися костями
существует в течение всей жизни, то
такие синхондрозы являются
постоянными. Когда хрящевая
прослойка между костями сохраняется
до определенного возраста
(роднички), это временное
соединение, хрящ затем замещается
костной тканью - синостоз, synostosis.

33. Сустав

-
-
Прерывное,
полостное,
подвижное
соединение.
Состоит из:
суставных
поверхностей
суставной капсулы
суставной полости.

34. Функции суставов:

1) содействуют сохранению
положения тела;
2) участвуют в перемещении частей
тела в отношении друг друга;
3) являются органами передвижения
тела в пространстве.

35. Классификация суставов

1) по числу суставных
поверхностей
- простой
(межфаланговый);
- сложный (локтевой);
- комплексный
(височнонижнечелюстной);
- комбинированный
(лучелоктевой).

36. Классификация суставов

2) По форме и функциям:
А. одноосные
- цилиндрический
- блоковидный
Б. двуосные
- эллипсовидный
- мыщелковый
- седловидный
В. многоосные
- шаровидные
- плоские

37. Позвоночный столб

Функции:
- осевой скелет
является опорой
тела;
- защита спинного
мозга;
- участие в движениях
туловища и черепа.

38. Строение позвонка

Опорная часть – тело
Дуга
Отростки:
- остистый
- поперечные
- суставные

39. Позвоночный столб как целое

Изгибы:
- грудной и крестцовый
кифозы
- шейный и поясничный
лордозы.
Движения:
- сгибание/ разгибание
- наклон вправо/влево
- вращение туловища.

40.

Шейные (7)
Позвонки
зуб
Грудные (12)
реберная
ямка
тело
I – шейный
(атлант)
II – шейный
(осевой)
Поясничные (5)
верхний
суставной
отросток
нижний
суставной
отросток
остистый
отросток
поперечный
отросток
дуга
Позвоночное
отверстие
Крестец (5) и копчик (3-5)
крестец
копчик

41. Грудная клетка

Грудина (рукоятка,
тело и мечевидный
отросток)
12 пар ребер
(головка, шейка и
тело)
12 грудных
позвонков

42. Кости черепа

Затылочная
Клиновидная
Височная
Теменная
Лобная
Решетчатая

43. Кости лица

Верхняя челюсть
Небная кость
Нижняя носовая
раковина
Носовая кость
Слезная кость
Сошник
Скуловая кость
Нижняя челюсть
Подъязычная кость

44. Скелет верхней конечности

Ключица
Лопатка
Плечевая кость
Локтевая кость
Лучевая кость
Кости запястья (
ладьевидная, полулунная,
трехгранная и
гороховидная; кость
трапеция, трапециевидная,
головчатая и крючковидная
кости)
5 пястных костей
Кости пальцев

45.

Скелет пояса
свободной
верхней
конечности
Лопатка
(правая)
вид сзади
вид спереди
вид
сверху
Ключица (правая)
вид снизу
Обеспечивают
значительную подвижность
верхней конечности

46.

Скелет свободной верхней конечности
вид
сзади
вид
спереди
вид
сзади
Свободная часть
(3 отдела):
проксимальный:
вид
спереди
Плечевая
кость (правая)
л
у
ч
е
в
а
я
л
о
к
т
е
в
а
я
л
у
ч
е
в
а
я
плечевая кость
средний: лучевая
и локтевая кость
дистальный:
кости кисти
Локтевая и лучевая
кости (правые)

47.

Скелет кисти
фаланги
пястные
кости
Кости
пальцев
(фаланги):
I – большой (2)
II – указательный
(3)
III – средний (3)
кости запястья
(8)
Кости кисти (правая,
тыльная поверхность)
IV – безымянный
(3)
V – мизинец (3)

48. Скелет нижней конечности

Тазовая кость
(подвздошная, лобковая и
седалищная)
Бедренная
Надколенник
Большеберцовая
Малоберцовая
Предплюсна (таранная,
пяточная, ладьевидная, 3
клиновидные и
кубовидная)
Плюсна (5 плюсневых
костей
Кости пальцев

49.

Скелет свободной нижней конечности
Свободная часть
Пояс
наружная
поверхность
внутренняя
поверхность
вид
спереди
вид вид
сзади спереди
вид
сзади
надколенник
Тазовая кость (правая)
Свободная часть (3 отдела):
проксимальный: бедренная кость
Бедренная
кость Большая и малая
средний: большая и малая берцовая
(правая) берцовые кости
(правые)
кости
дистальный: кости стопы

50.

Скелет стопы
кости
предплюсны
плюсневые
кости
фаланги
Кости стопы (правая,
вид сверху)

51. Костная патология

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
ВРОЖДЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ КОСТНОЙ СИСТЕМЫ
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ КОСТЕЙ
ГОРМОНАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ, ВОВЛЕКАЮЩИЕ
КОСТНУЮ ТКАНЬ
ПАТОЛОГИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ НАРУШЕНИИ
ПИТАНИЯ
ОСТЕОМИЕЛИТЫ
ИДИОПАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ КОСТЕЙ
КИСТЫ И ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫЕ ОПУХОЛИ КОСТЕЙ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ ОПУХОЛИ КОСТНОЙ И
ХРЯЩЕВОЙ ТКАНЕЙ
ТРАВМЫ

52. ВРОЖДЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ КОСТНОЙ СИСТЕМЫ

Незавершенный остеогенез -
врожденная патология синтеза и
метаболизма коллагена, которая ведет
к нарушению формирования кости.
Остеопетроз - врожденная
патология, характеризующаяся
нарушением плотности костной ткани.
Хондродистрофия (ахондроплазия,
хондродистрофия Кауфмана)
врожденная патология хрящевого
роста.

53. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ КОСТЕЙ

Остеопороз-состояние,
характеризующееся атрофией
костной ткани
Рахит и остеомаляция. Патогенез
обоих состояний весьма сходен и
связан с дефицитом витамина Д,
который ведет к нарушению
энхондральной и мембранозной
оссификации.

54. ГОРМОНАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ, ВОВЛЕКАЮЩИЕ КОСТНУЮ ТКАНЬ

Первичный гиперпаратиреоз. повышение уровня гормона
при гиперплазии или опухоли железы аффектирует костную
ткань.
Вторичный гиперпаратиреоз. Патологический процесс
возникает при многих состояниях, сопровождающихся
гипокальциемией и гиперфосфатемией. Эти нарушения
приводят к компенсаторному повышению паратгормона,
который не подавляется вторично высоким уровнем кальция.
При этой форме заболевания в макроскопических симптомах
превалирует интенсивный фиброз костной ткани.
Фиброзная остеодистрофия - патологический синдром,
связанный с гиперфункцией паратгормона и избыточными
процессами формирования и резорбции кости.

55. ПАТОЛОГИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ НАРУШЕНИИ ПИТАНИЯ

Патология кости
является достаточно
значимым клиникоанатомическим
синдромом при
гиповитаминозе С и
гипервитаминозе/
гиповитамимозе А.

56. ОСТЕОМИЕЛИТЫ

Гнойые остеомиелиты.
Воспаление костной ткани
различной этиологии,
локализованной преимущественно
в медуллярной полости, с
вторичным вовлечением
кортикальной зоны.
Туберкулезный остеомиелит.
Костно-суставной туберкулез
является одной из частых
локализаций внелегочного
туберкулеза.

57. ИДИОПАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ КОСТЕЙ

Болезнь Педжета
(деформирующий остоз) является
костной патологией пожилых лиц,
связанной с волнообразной
костной деструкцией и чрезмерной
костной регенерацией.
Аваскулярный некроз в основном
поражает головку бедренной
кости. Чаще встречается у мужчин.
Патологический процесс
ассоциируется с алкоголизмом,
длительной кортикостероидной
терапией, гиперурикемией,
болезнью Гаучера, травмой и
аутоммунными болезнями
Болезнь Педжета

58. КИСТЫ И ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫЕ ОПУХОЛИ КОСТЕЙ

Солитарная киста кости
Солитарная киста кости. Доброкачественное
поражение неизвестной этиологии, локализующееся в
дистальном эпифизе длинных трубчатых костей у
мужчин молодого возраста. Клинически проявляется
болевым синдромом и отеком окружающих мягких
тканей.
Аневризматическая киста кости. Классически
определяется в метафизах длинных трубчатых костей и
позвонках. Чаще встречается у женщин молодого
возраста.
Фиброзная дисплазия (болезнь Яффе-Лихтенштейна).
Достаточно частая патология костно-фиброзной ткани
неизвестной этиологии. Макроскопически представлена
множественными полями резорбции спонгиозной ткани,
которая замещается пролиферирующей фиброзной
тканью с незрелыми костными компонентами. Длинные
трубчатые кости при данной болезни значительно
деформированы. Медуллярная ткань кости замещена
фиброзной, кортикальный слой значительно истончен
вследствие присутствия в нем множественных дефектов.
Доброкачественные опухоли костей.

59. ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ ОПУХОЛИ КОСТНОЙ И ХРЯЩЕВОЙ ТКАНЕЙ

Хондросаркома- злокачественная опухоль из
хрящевой ткани.
Остеосаркома- злокачественная опухоль,
которая в процессе своего развития
формирует остеоид, хрящ и кость.
Остеокластома, или гигантоклеточная
опухоль кости - первичная опухоль
остеоидной мезенхимы, содержащая большое
количество гигантских клеток (остеокластов).
Саркома Юинга - первичная костная саркома,
происходящая из мезенхимальной
медуллярной ткани и поражающая мужчин в
возрасте от 25 до 50 лет.
Метастатические опухоли костей

60.

Классификация переломов:
По этиологии: травматические (огнестрельные,
неогнестрельые), патологические;
По отношению к покровным тканям: открытые,
закрытые;
По характеру: неполные (краевые, линейные,
дырчатые), полные (оскольчатые, двойные,
многооскольчатые, раздробленные);
По виду плоскости перелома: поперечные, продольные,
косые, винтообразные, Т- и У- образные;
По локализации: диафизарные, метафизарные,
эпифизарные; внутри- и внесуставные;
Со смещением и без смещения отломков (смещение
определяется по дистальному отломку);
Виды смещения: поперечное (кпереди, кзади, кнутри,
кнаружи), угловое, ротационное, с расхожденеим по
длине с образованием диастаза, с захождением по длине,
вколоченные переломы.

61.

Тактика рентгенологического
исследования:
1.
2.
3.
4.
5.
При поступлении пострадавшего в приемный покой;
Сразу после репозиции костей или вправления вывихов (подвывихов)
и иммобилизации конечности гипсовой повязкой или
металлоконструкцией;
Через 7–14 дней для определения вторичного смещения отломков
или суставных концов костей, образующих сустав;
В динамике для контроля эффективности лечения перелома/вывиха
(подвывиха) (сроки рентгеновского исследования зависят от средней
продолжительности консолидации костей данного сегмента,
например, ключица, предплечье, кости кисти и стопы (кроме
ладъевидной, таранной и пяточной) – 4 недели, плечевая кость – 2
месяца, большеберцовая, ладъевидная, таранная и пяточная кости –
3 месяца, бедренная кость – 4–6 месяцев);
Перед снятием и после снятия иммобилизации.

62.

Рентгенологические признаки переломов:
Линия перелома - нарушение целости костной ткани в виде
прерывания структуры:
Свежий перелом – линия перелома имеет неровные,
резкие края;
Несвежий перелом – через 7–10 дней после травмы
происходит резорбция краев костных отломков;
Застарелый перелом – через 2–3 недели после
травмы (остеопороз отломков кости, нечеткость краев
костных отломков).
Смещение отломков:
Расхождение костных отломков – линия
просветления;
Участки уплотнения костной структуры
(вклинивание или захождение отломков).
Деформация и перерыв коркового слоя.

63.

Переломы костей
Двойной перелом нижней челюсти с
незначительным расхождением отломков
Патологический перелом при
остеосаркоме малоберцовой кости
Вколоченный перелом лучевой кости в
типичном месте, поперечный перелом
шиловидного отростка без смещения
Огнестрельный перелом

64.

Сращение переломов костей
1 фаза: образование соединительно-тканной мозоли;
2 фаза: образование остеоидной мозоли;
3 фаза: образование костной мозоли (появление на
рентгенограммах тени периостальной мозоли);
4 фаза: функциональная перестройка костной мозоли,
восстановление обычной костной структуры.

65. Заболевания суставов (артриты)

Ревматоидный артрит
Остеоартроз
Микрокристаллические артриты

66. Поражение суставов

Моноартрит
Олигоартрит
Полиартрит
Острое течение
Хроническое течение

67. Моноартрит

Травмы (травматический синовит, гемартроз,
перелом, гемофилия)
Инфекционный артрит
Микрокристаллические артриты (подагра,
хондрокальциноз, гидроксиапатит)
Серонегативные спондилоартропатии
Редкие причины (ревматоидный артрит, СКВ,
саркоидоз, виллонодулярный синовит, остеосаркома
и др. опухоли

68. Олигоартрит

Сопровождающийся лихорадкой
Сепсис стафилококковый
Болезнь Стилла
Реактивный артрит
Подагра, псевлоподагра
Ревматоидный артрит

Паранеопластический артрит
Не сопровождающийся лихорадкой
Ревматоидный артрит
Серонегативные спондилоартриты

69. Полиартрит

Ревматоидный артрит
Псориатический артрит
СКВ
Смешанное заболевание
соединительной ткани
Системные васкулиты
Острая ревматическая лихорадка

70.

Симметричная припухлость проксимальных
межфаланговых и пястнофаланговых суставов –
классический вариант начала ревматоидного
артрита

71.

Подвывихи и контрактуры суставов на поздней
стадии ревматоидного артрита

72.

Ревматоидные узлы
Локализация: локоть, пальцы рук, ахиллово
сухожилие, скальп, внутренние органы

73. Вывихи и подвывихи суставов

Вывих - нарушение взаимоотношения суставных
концов с полным разобщением суставной
головки () и суставной впадины ().
Подвывих – частичное нарушение
пространственного взаимоотношения
компонентов, составляющих сустав.
Травматические вывихи и подвывих возникают в
результате воздействия внешней физической силы.
Патологические – при поражении капсульносвязочного аппарата и мышц в результате
обменных нарушений, воспалительных
процессов, повреждении нервной системы.