Строение и состав кости — урок. Биология, Человек (8 класс).
Кость — основная структурная единица скелета.
В образовании кости основная роль принадлежит соединительной костной ткани.
Костная ткань включает:
- клетки — остеоциты;
- и межклеточное вещество.
Межклеточное вещество очень плотное, что придает костной ткани механическую прочность.
Остеоциты окружены мельчайшими «канальцами» с межклеточной жидкостью, через которую происходит питание и дыхание костных клеток. В костных каналах проходят нервы и кровеносные сосуды.Твёрдость костям придает наличие в их составе неорганических веществ: минеральных солей фосфора, кальция, магния.
Гибкость и упругость придают органические вещества.
Прочность кости обеспечивается сочетанием твердости и упругости.
Большей гибкостью обладают кости растущего организма, большей прочностью — кости взрослого (но не старого) человека.
Состав кости и свойства веществ, входящих в ее состав можно экспериментально доказать.
Сжиганием:
при длительном прокаливании кости органические соединения сгорают. Кость становится хрупкой, рассыпается при прикосновении на множество мелких частиц. Остатки состоят из неорганических соединений. Значит, в отсутствие органических веществ кость теряет гибкость и упругость.
Погружением в раствор соляной кислоты на несколько дней:
неорганические соли растворяются в соляной кислоте и вымываются из кости. Кость становится гибкой, её можно завязать в узел. Значит, при отсутствии неорганических солей кость теряет твердость.
Каждая кость — сложный орган.
По форме кости разделяют на :
трубчатые;
губчатые;
плоские;
смешанные.
Рассмотрим строение трубчатых костей на примере бедренной кости.
Во внешнем строении длинной трубчатой кости можно выделить тело кости (диафиз) и две концевые суставные головки (эпифизы).
Эпифизы трубчатой кости покрыты хрящом.
Между телом и головками расположен эпифизарный хрящ, обеспечивающий рост кости в длину.
Внутри кости находится полость (канал) с жёлтым костным мозгом (жировой тканью), что и дало название таким костям — трубчатые.
Эпифизы бедренной кости представлены губчатым веществом.
Тело кости (диафиз) внутри образовано губчатым веществом, снаружи — толстой пластинкой компактного вещества и покрыто оболочкой — надкостницей.
В надкостнице расположены кровеносные сосуды и нервные окончания, благодаря чему она обеспечивает рост кости в толщину, питание, срастание костей после переломов. На суставных головках (эпифизах) надкостница отсутствует.
www.yaklass.ru
Строение и форма костей скелета
Сочетание необходимых механических качеств кости — одновременно гибкости и механической прочности — обеспечивается ее составом. Кость на 2/3 состоит из неорганического вещества (солей кальция) и на 1/3 — из органического вещества (белка оссеина). Соли кальция придают кости высокую твердость, а оссеин обеспечивает значительную эластичность.
В строении кости выделяют надкостницу (периост), компактное вещество, губчатое вещество и костный мозг.
Надкостница (periosteum) покрывает всю наружную поверхность кости, кроме сустава. Ее пронизывает множество тонких кровеносных сосудов и нервных волокон, по костным канальцам проникающих в глубь кости, за счет чего обеспечивается ее кровоснабжение и иннервация. По своему строению надкостница представляет собой тонкую пластину из соединительной ткани, ее наружный слой состоит из плотных фиброзных волокон, а внутренний — из волокнистой и рыхлой соединительной ткани, в которой залегают остеобласты — костеобразующие клетки. Внутренний слой надкостницы называется камбиальным, он отвечает за рост кости в толщину; остеобласты камбиального слоя обеспечивают также восстановление кости после переломов.
Компактное вещество (substantia compacta), состоящее из костных пластинок, плотным слоем покрывает периферию кости. Часть костных пластинок, составляющих компактное вещество, образует собственно структурную единицу кости — остеон.
Остеон — цилиндрическое образование, состоящее из нескольких слоев костных пластинок цилиндрической формы, как бы вставленных друг в друга и окружающих центральный канал, в котором проходят нервы и кровеносные сосуды. Промежутки между остеонами занимают вставочные пластинки; снаружи и изнутри остеоны и вставочные пластинки покрыты окружающими пластинками. Остеоны располагаются в соответствии с нагрузками, действующими на данную кость.
Губчатое вещество кости (substantia spongiosa), расположенное под компактным, отличается пористой структурой. Оно образовано костными перекладинами (трабекулами), которые, в свою очередь, также состоят из костных пластинок, ориентированных в соответствии с направлением действующих на кость нагрузок.
Костный мозг (medulla ossium) обеспечивает функционирование кости как органа. Различают желтый (medulla ossium flava) и красный (medulla ossium rubra) костный мозг.
Желтый костный мозг расположен в костно-мозговой полости и состоит в основном из жировых клеток (именно они определяют его цвет).
Красный костный мозг, расположенный в губчатом веществе кости, — орган костеобразования и кроветворения. Он состоит из ретикулярной ткани и густо пронизан кровеносными сосудами. По этим сосудам клетки крови, созревающие в кроветворных элементах (стволовых клетках) красного костного мозга, попадают в общий кровоток организма. В петлях ретикулярной ткани, помимо стволовых клеток, располагаются также клетки, образующие и разрушающие кость, — остеобласты и остеокласты.
По форме все многообразие костей скелета разделяется на четыре группы: выделяют трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости. Неодинаковая роль этих костей в скелете обуславливает и различия в их внутреннем строении.
Трубчатые кости отличаются наличием более или менее вытянутой цилиндрической средней части — диафиза, или тела кости. Диафиз (diaphysis) состоит из компактного вещества, окружающего внутреннюю костно-мозговую полость (cavitas medullaris), содержащую желтый костный мозг. Различают длинные и короткие трубчатые кости: к длинным костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени, а к коротким — фаланги пальцев, а также кости пясти и плюсны. Диафиз длинных трубчатых костей с обеих сторон оканчивается эпифизом (epiphysis), который заполнен губчатым веществом, содержащим красный костный мозг. Между собой эпифиз и диафиз разделяются метафизом (metaphisis).
Губчатые кости, состоящие из губчатого вещества, также разделяют на длинные и короткие. К длинным губчатым костям относятся кости грудной клетки — ребра и грудина, а к коротким — позвонки, кости запястья, предплюсны, а также сесамовидные кости (расположенные в сухожилиях мышц рядом с суставами). От трубчатых костей губчатые отличаются отсутствием костно-мозговой полости; снаружи губчатые кости покрыты тонким слоем компактного вещества.
К плоским костям относятся кости лопатки, тазовая кость, кости крышки черепа. Плоские кости по строению сходны с губчатыми (также состоят из губчатого вещества, снаружи покрытого компактным веществом) и отличаются от последних формой.
Помимо перечисленных, в скелете выделяются также смешанные кости, которые состоят из частей, различных по своим функциям, форме и происхождению. Смешанные кости встречаются среди костей основания черепа.
studfiles.net
Форма костей
Форма костей разнообразна и определяется помимо наследственно передаваемых особенностей функцией костей, влияниями внешнего характера (тягой мышц, прикрепляющихся к костям, действием силы тяжести, давящей на кости, условиями питания и пр.). В тех местах, где к костям прикрепляются мышцы, образуются шероховатости, бугристости, отростки. Чем сильнее развиты мышцы и связки, прикрепляющиеся к данному отростку или к шероховатости, тем обычно лучше они выражены. У взрослых эти шероховатости и выступы развиты лучше, чем у детей, у мужчин — лучше, чем у женщин.
С учетом строения, функции и развития кости делятся по своей форме на трубчатые, губчатые и смешанные.
Трубчатые кости, в свою очередь, разделяются на длинные и короткие, а губчатые кости — на длинные, короткие, плоские и сесамовидные.
Строение трубчатой кости. Трубчатые кости входят преимущественно в состав скелета конечностей, обеспечивая движения с большим размахом. Особенностью трубчатых костей является то, что каждая из них имеет содержащую костномозговую полость среднюю часть — тело, или диафиз, и два расширенных конца, или эпифиза: проксимальный, расположенный ближе к туловищу, и дистальный, расположенный дальше от него. Участок кости между диафизом и эпифизом называется метафизом. На концах кости имеются суставные поверхности, покрытые на необработанной кости обычно гиалиновым хрящом (реже волокнистым), которые служат для соединения с соседними костями. Компактный слой в трубчатых костях особенно хорошо развит в области диафиза. Губчатое вещество расположено внутри кости, в основном в области проксимального и дистального эпифизов, где оно покрыто лишь тонким слоем компактного вещества. Стенки костномозговой полости образованы компактным веществом. В поверхностном слое компактного вещества под надкостницей
Губчатые кости состоят в основном из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. В плоских костях губчатое вещество образует лишь тонкую прослойку между внутренней и наружной пластинками компактного вещества. В губчатом веществе плоских костей черепа проходят многочисленные вены, и оно имеет здесь название диплое.
В покровных костях черепа внутренняя (обращенная в полость черепа) пластинка — тонкая, плотная и хрупкая. При травмах черепа в некоторых случаях она трескается и дает острые осколки, которые могут легко повредить кровеносные сосуды и вызвать внутричерепные кровотечения, хотя на наружной поверхности кости повреждений может и не оказаться.
Смешанные кости состоят из слившихся частей разной формы и строения.
allrumed.ru
Урок онлайн. Строение, состав и свойства костей — Современные уроки биологии
1. Значение опорно-двигательной системы
Опорно-двигательную систему называют костно-мышечной, поскольку скелет и мышцы работают согласовано. Они определяют форму тела, обеспечивают опорную, защитную и двигательную функции.
Опорная функция проявляется в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться.
Защищают органы от травм. Так, спинной и головной мозг находятся в костном «футляре»: головной мозг защищен черепом, спинной — позвоночником. Грудная клетка закрывает сердце и легкие, дыхательные пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды. Органы брюшной полости сзади защищены позвоночником, снизу — тазовыми костями, спереди — мышцами брюшного пресса.
Двигательная функция возможна только при условии взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги. Большинство костей скелета соединено подвижно с помощью суставов. Мышца прикрепляется одним концом к одной кости, образующей сустав, другим концом — к другой кости. При сокращении мышца приводит кости в движение. Благодаря мышцам противоположного действия кости могут не только совершать те или иные движения, но и фиксироваться относительно друг друга. Кости и мышцы принимают участие в обмене веществ, в частности в обмене фосфора и кальция.
2. Химический состав костей
Если сжечь кость, она почернеет от углерода, оставшегося от сгорания органических веществ. Если выгорит и углерод, получится белый остаток, чрезвычайно твердый, но хрупкий. Это минеральное вещество кости.
Чтобы определить свойства органических веществ кости, надо удалить минеральные вещества с помощью соляной кислоты. Кость при этом сохранит свою форму. Но свойства кости резко изменятся. Она станет настолько гибкой, что ее можно будет завязать узлом. Гибкость кости зависит от наличия органических веществ, твердость — от неорганических.
Сочетание органических и минеральных веществ придает костям и прочность, и упругость. Наиболее прочны кости от 20 до 40 лет. У детей в костях относительно велика доля органических веществ. Поэтому детские кости редко ломаются, но легко деформируются под влиянием неправильной позы или неравномерной нагрузки. У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ. Поэтому их кости становятся более ломкими.
3. Строение костей
3.1. Макроскопическое строение кости
Кости покрыты плотной соединительной тканью — надкостницей, которая примыкает к компактному веществу кости, которое переходит в губчатое. Последнее состоит из костных перемычек и балок, которые отбразуют многочисленные ячейки.
В них находится красный костный мозг. Его клетки выполняют кроветворную функцию — формируют клетки крови.
Внутри длинных костей имеется костномозговая полость. Она заполнена желтым костным мозгом. Он состоит из клеток жировой и кроветворной соединительной ткани и играет роль резерва на случай, когда красный костный мозг не справляется с работой.
3.2. Микроскопическое строение кости
Компактное вещество кости состоит из микроскопических ячеек и канальцев, по которым из надкостницы в кость входят многичисленные кровеносные сосуды и нервы. Стенки костных канальцев выложены рядами радиально расположенных костных пластинок. Это неклеточное вещество кости. Наличие неклеточного вещества характерно для любой соединительной ткани. Костные клетки, образующие эти пластинки, располагаются по наружному периметру этих колец.
4. Типы костей
По типу строения различают трубчатые, губчатые, плоские кости.
Трубчатые кости имеют вид цилиндра с утолщенными краевыми концами. Они служат длинными прочными рычагами, за счет которых человек может передвигаться в пространстве или поднимать тяжести. К трубчатым костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени. Трубчатые кости покрыты надкостницей, за исключением суставных поверхностей. За надкостницей следует слой компактного плотного вещества. На конечных участках кости компактное вещество переходит в губчатое, которое заполняет концы костей. В средней части кости губчатого вещества нет, там находится костномозговая полость, заполненная желтым костным мозгом. Красный костный мозг сохраняется в губчатом веществе концевых участков кости. В толщину трубчатые кости растут за счет надкостницы. Однако масса кости увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержит клетки, растворяющие кость. Благодаря сложной и согласованной работе тех и других клеток достигается оптимальная прочность кости при наименьших массе и затрате материала. Рост в длину трубчатых костей происходит за счет зон роста и завершается к 20-25 годам. Зона роста находится недалеко от концевых участков костей. Они состоят из хрящевой ткани, которая по мере роста кости замещается костной тканью.
Губчатые кости имеют на поверхности довольно тонкое компактное вещество, под которым находится губчатое вещество, заполненное красным костном мозгом. К губчатым костям относятся кости тел позвонков, грудины, мелкие кости кисти и стопы. В основном губчатые кости выполняют опорную функцию.
Плоские кости выполняют в основном защитную функцию. Они состоят из двух параллельных пластинок компактного вещества, между которыми крест-накрест располагается, как балки, губчатое вещество. К плоским костям относятся кости, образующие свод черепа.
biology-online.ru
Основные типы соединения костей человека: схема и таблица
В теле взрослого человека 206 костей, в то время как у новорожденного ребенка их количество доходит до 350, затем в процессе жизни они срастаются. Большинство из них парные, 33-34 остаются непарными. Приводятся в движение кости при помощи мышц и сухожилий. Кости образуют скелет: позвоночник, верхние и нижние конечности и череп. Для того чтобы соединить их между собой, существуют различные типы соединения костей.
Функции скелета человека
Главные функции скелета — опора для внутренних органов, а также обеспечение человеку возможности перемещения в пространстве. Для того чтобы успешно их выполнять, кости должны обладать, с одной стороны, прочностью, с другой – упругостью и легкостью. Обе эти функции обеспечиваются в том числе и благодаря различным видам соединения костей.
Помимо опоры, кости являются защитой для внутренних органов, а также кроветворными органами (за счет губчатого вещества, содержащего красный костный мозг).
Типы соединения костей
В организме человека встречаются разные типы костей: плоские, трубчатые, смешанные, короткие и длинные. Существуют различные типы соединения костей человека, которые обеспечивают скелету возможность выполнения его функций. Не существует единой классификации типов сочленений костей. Одни источники делят соединения костей на два, другие – на три типа. В соответствии с первой версией, это подвижные и неподвижные соединения. Третий тип, который не все относят к самостоятельным, – это полуподвижные соединения. Наиболее наглядно представляет типы соединения костей таблица. Ниже представлены типы подвижных соединений.
Непрерывные, или неподвижные соединения
Непрерывные соединения костей — это те, которые не имеют полости и являются неподвижными. Определить неподвижное соединение можно даже по внешнему виду — смыкаемые поверхности имеют шероховатости, зазубрины, то есть являются неровными.
Смыкаются обе поверхности при помощи соединительной ткани.
Примером являются соединения костей черепа, которые образуются с помощью костного шва.
Другие неподвижные соединения срастаются друг с другом, то есть хрящевая ткань замещается костной, что придает данному отделу особую прочность. Такие виды соединения костей можно встретить в позвоночнике, в крестцовом отделе, где копчик представляет собой пять сросшихся копчиковых позвонков.
Средства сохранения неподвижности соединений костей
Как видно из примеров, неподвижность обеспечивается разными способами, поэтому существуют основные типы соединения костей непрерывным способом:
- Тип соединения посредством соединительной ткани плотноволокнистого типа (кости рядом с суставами).
- Синдесмозы, представляющие собой соединения при помощи соединительной ткани (например, костей предплечья).
- Синхондрозы — при помощи хряща (соединение позвонков в позвоночнике).
- Синостозы, то есть костные соединения (кости черепа, копчик).
Первый и второй пункты — это типы соединения костей человека при помощи различных видов соединительной ткани, поэтому их относят к фиброзным соединениям.
Синдесмозы осуществляют свою функцию при помощи связок, которые дополнительно укрепляют соединения костей.
Понятие о связках
Они представляют собой тяжи, образованные пучками эластичных и коллагеновых волокон. В зависимости от того, какой тип преобладает в той или иной связке, их делят на эластичные и коллагеновые.
В зависимости от необходимой амплитуды колебания костей связки могут быть короткими или длинными.
Выделяют также классификацию тяжей по принадлежности к суставам — суставные и внесуставные.
Связки нужны не только для соединения костей, у них имеется еще несколько важных функций:
- Каркасная роль, поскольку связками начинаются мышцы.
- Удерживают и фиксируют между собой различные участки костей либо частей тела (крестцово-бугорная связка).
- С помощью связок образуется другая анатомическая структура (например, свод либо ниша для прохождения нервов и сосудов).
Типы соединительнотканных соединений
Помимо связок, соединения костей могут быть образованы соединительной тканью и называться мембранами. Их отличие заключается в том, что мембрана заполняет пространство между костями, причем расстояние между ними довольно большое. Чаще всего мембраны состоят из эластичных волокон. Однако по своим функциям они выполняют одинаковую роль со связками.
Следующим видом соединительнотканной связи между костями является родничок. Такой тип можно наблюдать у новорожденных и детей до года, пока роднички не зарастают. Это образование, которое имеет мало эластичных волокон и представлено преимущественно промежуточным веществом. Такое соединение позволяет костям черепа изменять конфигурацию для прохождения по родовому каналу.
Шов можно встретить, изучая, например, соединения костей черепа. Швы могут быть различной формы, имея аналогичные названия – зубчатый, плоский, чешуйчатый.
Вколачивания соединяют альвеолярные отростки с зубами. Соединительная ткань в этой области носит название «периодонт». Он имеет хорошее кровоснабжение и нервную иннервацию за счет сосудов и нервных волокон в промежуточном веществе. В состав периодонта входят также эластичные и коллагеновые волокна.
Подвижные соединения
Следующие типы соединения костей — подвижные. К ним относят суставы (диартрозы). Прерывными такие виды соединения костей называют из-за того, что всегда между их поверхностями есть полость. Для того чтобы обеспечивать подвижность, они состоят из суставных поверхностей, суставной сумки и полости.
Составные части
Суставные поверхности – это те части костей, которые примыкают друг к другу в суставной сумке. Они покрыты хрящом, называемым суставным.
Для того чтобы такое соединение исправно в течение жизни человека могло выполнять свою функцию, в сумке имеется полость, заполненная жидкостью, смазывающей поверхности смыкания. Кроме того, жидкость выполняет амортизационные функции, обеспечивая выносливость суставам, и предоставляет необходимое питание суставному хрящу.
Суставная сумка защищает суставные поверхности от повреждения, для выполнения этой функции она состоит из нескольких слоев: фиброзного и синовиального. Внутренняя синовиальная мембрана обеспечивает богатое кровоснабжение.
Кроме обязательных, в суставе могут присутствовать и дополнительные элементы: хрящи и связки, синовиальные сумки, сесамовидные кости и синовиальные складки.
Классификация суставов по различным параметрам
Суставы могут быть разной формы: шаровидной, эллипсовидной, плоской, седловидной и т. д. В соответствии с ней выделяют и одноименные суставы. Различают классификацию и по проекции движения – одноосные, двухосные и многоосные. К одноосным относят блоковидные и цилиндрические суставы (например, голеностопный, межфаланговый). Двухосные суставы – эллипсоидные или седловидные (лучезапястно-пястный, лучезапястный). К многоосным относят суставы, имеющие шаровидную форму – плечевой, тазобедренный.
По форме сустава можно предположить, в каких направлениях будет осуществляться его движение. Например, шаровидный осуществляет движения в разных направлениях, то есть является трехосным.
По устройству различают простые и сложные суставы. Простые состоят из двух костей, сложные – из трех и более.
Суставы могут выполнять движения следующих видов: сгибание-разгибание, приведение-отведение, вращение (внутрь и наружу, а также круговое).
Полуподвижные соединения костей
Многие не считают эту группу самостоятельной. К полуподвижным соединениям относятся те, что образованы хрящами, то есть, с одной стороны, не являются подвижными, как суставы, однако обладают определенной степенью гибкости.
Тип соединения при помощи хряща рассматривается как один из видов неподвижного соединения – синхондроз, который не является полуподвижным, как думают многие. Между синхондрозами и полуподвижными соединениями есть разница: в последних имеется небольшая полость, за счет чего и обеспечивается подвижность.
Полупрерывные соединения также называют симфизами. При определенных условиях они могут несколько расходиться между собой. Так, лобковый симфиз позволяет в родах обеспечить прохождение плода по родовым путям.
Вместо заключения
Итак, мы познакомились с основными типами соединений человеческих костей, их особенностями и функциями, которые они выполняют.
При рассмотрении такой темы, как типы соединения костей человека, таблица и схема будут лучшими помощниками, так как они дают возможность наглядно увидеть и понять классификацию.
fb.ru
Кость — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 ноября 2018; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 ноября 2018; проверки требует 1 правка.
Кость — твёрдый орган живого организма. Состоит из нескольких тканей, важнейшей из которых является костная. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функции, является составной частью эндоскелета позвоночных, производит красные и белые кровяные клетки, сохраняет минералы. Костная ткань — одна из разновидностей плотной соединительной ткани.
Кости обладают большим разнообразием форм и размеров, зависящих от функции конкретной кости. Каждая обладает сложной структурой, благодаря чему они достаточно лёгкие, но при этом жёсткие и прочные. Кость может включать в свою структуру: костный мозг, эндост, надкостницу, нервы, кровеносные сосуды, хрящи.
Кости состоят из различных клеток костной ткани: остеобласты участвуют в создании и минерализации костей, остеоциты поддерживают структуру, а остеокласты обеспечивают резорбцию костной ткани. Минерализованная матрица костной ткани имеет органическую составляющую в основном из коллагена и неорганическую составляющую костной ткани из различных солей.
В человеческом теле, при рождении, более 270 костей, но многие из них срастаются в процессе роста, оставляя в общей сложности 206 отдельных костей во взрослом организме (не считая многочисленные мелкие
ru.wikipedia.org
Опорно-двигательный аппарат
Одним из главных свойств всех животных и человека является передвижение. Эта функция выполняется опорно-двигательным аппаратом (аппарат движения), представленным двумя частями: пассивной (кости и их соединения) и активной частью (мышцами).
Учение о костях – остеология (osteologia)
Скелет, skeleton, (от греч. skeletos – высушенный, высохший) состоит из более 200 костей (рис. 1), выполняющих механические (опорная, защитная и локомоторная) и биологические функции (участие в минеральном обмене веществ и кроветворении).
| Рис. 1. Скелет человека (вид спереди): 1 – cranium; 2 – columna vertebralis; 3 – clavicula; 4 – costa IV; 5 – sternum; 6 – humerus; 7 – ulna; 8 – radius; 9 – carpus; 10 – metacarpus; 11 – ossa digitorum; 12 – os ischii; 13 – metatarsus; 14 – tarsus; 15 – tibia; 16 – fibula; 17 – patella; 18 – femur; 19 – os pubis; 20 – os illium |
Скелет условно подразделяют на осевой (позвоночный столб и череп) и добавочный (кости верхних и нижних конечностей).
Кости представлены костной тканью, которая относится к соединительной и состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, богатого коллагеном и минеральными компонентами, определяющими физико-химические свойства костной ткани (твердость и упругость). Костная ткань содержит около 33% органических веществ (коллаген, гликопротеиды и др.) и 67% неорганических веществ (соли, цитраты, кристаллы гидрооксиапатита, более 30 микроэлементов).
Выделяют два типа клеток костной ткани: остеобласты – молодые костные клетки, которые постепенно дифференцируются в остеоциты, нарабатывая вокруг себя костный матрикс, пропитанный солями кальция и остеоциты – зрелые многоотростчатые клетки, расположенные в костных лакунах, замурованные в костном матриксе. Отростки их контактируют между собой. Остеоциты не делятся. Кроме того, в костной ткани располагаются и остеокласты – крупные многоядерные клетки, разрушающие кость и хрящ.
Строение кости. Кость как орган
Различают два типа костной ткани – ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую. Первая характерна для покровных костей черепа. В ней одновременно с образованием остеоцитов образуется межклеточное вещество и коллагеновые волокна, а между ними основное вещество уплотняется и формирует костные балки (перекладины). Вторая, пластинчатая ткань образуется из первой при врастании в кость сосудов и представлена костными пластинками толщиной от 4 до 15мкм, которые состоят из остеоцитов и межклеточного тонковолокнистого костного вещества.
В зависимости от расположения костных пластинок различают компактное (плотное) вещество, substantia compacta и губчатое (substantia spongiosa) костное вещество (трабекулярная кость). В компактном веществе костные пластинки расположены в определенном порядке, образуя сложные образования – остеоны – структурные единицы кости. Остеон состоит из 5-20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре остеона – центральный канал (Гаверсов). Между остеонами располагаются вставочные, промежуточные (интерстициальные) пластинки, кнаружи от них находятся наружные окружающие (генеральные) пластинки, кнутри – внутренние окружающие (генеральные) пластинки (рис. 2).
| |
Рис. 2. Схема строения кости (остеон): 1 – Гаверсов канал; 2 – остеоцит; 3 – пластинка остеона | |
Губчатое костное вещество состоит из весьма тонких костных пластинок и перекладин, перекрещивающихся между собой и образующих ячейки, заполненные костным мозгом. Перекладины губчатого вещества расположены в определенном порядке. Их направление соответствует действию на кость сил сжатия и растяжения. Трубчатое и арочное строение кости обуславливает наибольшую прочность при меньшей массе и минимальной затрате костного материала (П. A. Лесгафт), что объясняет взаимообусловленность и взаимосвязь формы и выполняемой костью функции. Этот факт положен в основу международной классификации костей (табл.1; рис.3).
Таблица 1
Международная классификация костей
Вид кости | Характеристика (части кости) |
Длинная (трубчатая) кость, os longum, рис.3 (1) | Тело (диафиз), метафиз, эпифиз, апофизы (отростки, выступы-бугры) |
Короткая (губчатая) кость, os breve, рис.3 (3) | — |
Плоская кость, os planum, рис.3 (2,4) | Края, углы |
Ненормальная (смешанная) кость, os irregulare | Отдельные части имеют разный вид остеогенеза |
Воздухоносная кость, os pneumaticum, рис.3 (5) | Воздухоносная полость |
Наиболее приемлемой считается классификация костей по М. Г. Привесу с учетом формы (строения), функции и развития (табл. 2; рис. 3).
Таблица 2
Классификация костей по М. Г. Привесу
I. Трубчатые, рис.3 (1) | 1.Длинные 2.Короткие |
II.Губчатые, рис.3 (3) | 1.Длинные 2.Короткие 3.Сесамовидные |
III.Плоские, рис.3 (2,4,5) | 1.Кости черепа 2.Кости поясов |
IV.Смешанные |
|
Рис. 3. Форма костей:
1 – трубчатая; 2,4,5 – плоская; 3 – губчатая
В трубчатой кости различают среднюю часть кости в виде трубки с костномозговой полостью (компактное вещество), называемое телом (диафизом) кости, которое в проксимальном и дистальном направлениях переходит в губчатое вещество называемое проксимальным и дистальным метафизами.
Концевые отделы кости, имеющие суставные поверхности, называются эпифизами (проксимальным и дистальным). Истинный эпифиз построен из губчатого вещества и имеет энхондральный очаг (ядро) окостенения. Ложный эпифиз его не имеет. Между метафизом и эпифизом до половозрелого возраста располагается зона роста кости в длину – эпифизарный (метаэпифизарный) хрящ, соответствующий эпифизарной линии на рентгенограммах и срезах кости. Расположенные на метафизах выступы в виде отростков, бугров называются апофизами, и, в отличие от эпифизов, суставной поверхности не имеют.
Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. К ним относятся также кости, развивающиеся в толще сухожилий – сесамовидные (например, гороховидная, надколенник).
Плоские кости состоят из двух пластинок компактного вещества, между которыми находится слой губчатого вещества. Плоские кости черепа развиваются на основе соединительной ткани (покровные кости). Губчатое вещество между внутренней и наружной компактными пластинками называется двойным, diploe. Плоские кости поясов развиваются на основе хрящевой ткани.
Смешанные кости – это кости, части которых сливаются при развитии из частей, имеющих разные функции, строение и развитие.
Во внутриутробном периоде у новорожденных во всех полостях костей располагается красный костный мозг, выполняющий кроветворную и защитную функции. У взрослого красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества губчатых, плоских костей и метафизах, эпифизах и апофизах трубчатых костей.
Кость, os, как орган снаружи, кроме сочленовых поверхностей, покрыта надкостницей (periosteum), представляющей собой тонкую и прочную соединительнотканную пластинку, богатую кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами. Она прочно сращена с костью при помощи прободающих волокон, проникающих вглубь кости. Наружный слой надкостницы – волокнистый, внутренний – остеогенный (костеобразующий), прилежащий к кости, за счет которого происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения.
Таким образом, в понятие кости как органа входит костная ткань, образующая главную массу кости, а также костный мозг, надкостница, суставной хрящ, многочисленные сосуды и нервы.
Краткий очерк развития скелета
Костная ткань появляется на 6-8-й неделе внутриутробной жизни человека. При развитии покровных костей в том участке соединительной ткани, где возникнет будущая кость, появляется одна или несколько точек окостенения (эндесмальное окостенение), образованных балками молодых костных клеток-остеобластов, которые интенсивно размножаются, в результате чего костные балки разрастаются в разные стороны. В петлях костной сети расположены кровеносные сосуды.
В своем развитии кости конечностей проходят стадии: перепончатую или соединительнотканную, хрящевую, костную. Во внутреннем слое, покрывающем хрящ надхрящницы, примерно на середине диафиза, появляются остеобласты, образующие цилиндрическую костную манжетку (перихондральное окостенение). Постепенно надхрящница превращается в надкостницу, образующую новые остеобласты. Таким образом, образуется костная пластинка на поверхности хряща. Костные клетки располагаются преимущественно вокруг кровеносных сосудов. Рост кости в толщину за счет надкостницы называется периостальным способом образования костной ткани (периостальное окостенение). Вместе с тем, происходит и эндохондральное окостенение. При этом костная ткань образуется внутри хряща. Из надкостницы в хрящ врастают кровеносные сосуды и соединительная ткань, хрящ начинает разрушаться. Часть клеток соединительной ткани превращается в остеобласты, которые разрастаются в виде тяжей, формирующих в глубине хряща губчатое костное вещество. Диафизы окостеневают еще во внутриутробном периоде (первичные точки окостенения). В течение его последнего месяца и после рождения в хрящевых эпифизах появляются 1-3 вторичные точки окостенения, которые увеличиваются в размерах, хрящ изнутри разрушается, а на его месте, как это было описано выше, эндохондрально образуется костная ткань. Позже происходит и периостальное окостенение эпифизов, а хрящ сохраняется в виде тонкой пластинки лишь в области будущей суставной поверхности кости – суставной хрящ, и хрящевой прослойки между эпифизом и метафизом диафиза – эпифизарный хрящ, за счет которого трубчатая кость растет в длину до 16-24 лет, когда эпифизарный хрящ полностью заменяется костной тканью: эпифиз срастается с метафизом диафиза. Губчатые кости окостеневают аналогично эпифизам. В них, наряду с основными (первичными, вторичными), возникают добавочные точки окостенения, которые постепенно сливаются с основными. В толще диафиза трубчатых костей эндохондрально образовавшаяся костная ткань рассасывается, в результате чего возникает костномозговая полость. В нее прорастают клетки эмбриональной соединительной ткани, из них развивается красный костный мозг.
В течение индивидуальной жизни человека костная система претерпевает значительные возрастные изменения. Так, у новорожденного имеется большое количество хрящевой ткани. В течение первого года жизни кости растут медленно, от 1 до 7 лет рост ускоряется. После 11 лет вновь начинается активный рост, формируются отростки, костномозговые полости приобретают окончательную форму. По мере старения наблюдается разрежение кости и уменьшение числа костных пластинок, обызвествление хрящей, деформация суставных головок.
studfiles.net
