Скелет человека состоит из более чем 200 костей, из которых около 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5-1/7 массы тела и подразделяются на кости головы — череп, кости туловища и кости верхней и нижней конечностей.
Кость — орган, состоящий из нескольких тканей (костной, хрящевой и соединительной) и имеющий собственные сосуды и нервы. Каждая кость имеет определенные, присущие только ей строение, форму, положение.
КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ
По форме, функции, строению и развитию кости делятся на 3 группы.
1. Трубчатые кости (длинные и короткие) — это кости скелета свободного отдела конечностей. Они построены из компактного вещества, расположенного по периферии, и внутреннего губчатого вещества. В трубчатых костях различают диафиз — среднюю часть, содержащую костномозговую полость, эпифизы — концы и метафиз — участок между эпифизом и диафизом.
2. Губчатые кости: длинные — ребра, грудина; короткие — позвонки, кости запястья, предплюсны и сесамовидные кости; плоские — кости крыши черепа, лопатка, тазовая кость. Эти кости построены из губчатого вещества, окруженного тонкой пластинкой компактного вещества.
3. Смешанные кости — кости основания черепа. Они образуются из нескольких частей, имеющих разные развитие и строение.
Кроме указанных групп костей, выделяют воздухоносные кости, которые содержат полости, заполненные воздухом и выстланные слизистой оболочкой. Это 4 кости черепа: верхняя челюсть, лобная, клиновидная и решетчатая кости.
Рельеф костей определяется шероховатостями, бороздами, от- верстиями, каналами, бугорками, отростками, ямочками. Шероховатости и отростки являются местами прикрепления к костям мышц и связок. В каналах и бороздах расположены сухожилия, сосуды и нервы. Точечные отверстия на поверхности кости — места прохождения сосудов, питающих кость.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТЕЙ
В состав живой кости взрослого человека входят вода (50\%), органические вещества (28,15\%) и неорганические компоненты (21,85\%). Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических веществ, представленных главным образом солями кальция, фосфора и магния. Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических
кристаллов гидроксиапатита. Органические вещества кости — это коллагеновые волокна, белки (95\%), жиры и углеводы (5\%). Эти вещества придают костям упругость и эластичность. В составе костей более 30 остеотропных микроэлементов, органические кислоты, ферменты и витамины. Особенности химического состава кости, правильность ориентации коллагеновых волокон вдоль длинной оси кости и своеобразное расположение кристаллов гидроксиапа- тита обеспечивают костной ткани механическую прочность, легкость и физиологическую активность. Химический состав костей зависит от возраста (у детей преобладают органические вещества, у стариков — неорганические), общего состояния организма, функциональных нагрузок и пр. При ряде заболеваний химический состав костей изменяется.
СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ
Рис. 11. Строение бедренной кости; распил во фронтальной плоскости.
1 — эпифиз; 2 — метафиз; 3 — апофиз; 4 — губчатое вещество; 5 — диафиз; 6 — компактное вещество; 7 — костномозговая полость.
Макроскопически кость состоит из расположенного по периферии компактного вещества, substantia compacta, и губчатого вещества, substantia spongiosa, — массы костных перекладин в середине кости. Эти перекладины расположены не беспорядочно, а соответственно линиям сжатия и растяжения, которые действуют на определенные участки кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в кото- рых она находится (рис. 11).
Из губчатого вещества в основном построены губчатые кости и эпифизы трубчатых костей, из компактного — диафизы трубчатых костей. Костномозговая полость, находящаяся в толще трубчатой кости, выстлана соединительнотканной оболочкой — эндостомом, endosteum.
Ячейки губчатого вещества и костномозговая полость (в трубчатых костях) заполнены костным мозгом. Различают красный и желтый костный мозг, medulla
ossium rubra etflava. С 12-18-летнего возраста красный костный мозг в диафизах замещается желтым.
Снаружи кость покрыта надкостницей, а в местах соединения с костями — суставным хрящом.
Надкостница, periosteum, — соединительнотканное образование, состоящее у взрослых из двух слоев: внутреннего остеогенного, содержащего остеобласты, и наружного волокнистого. Надкостница богата кровеносными сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости. С костью надкостница связана коллагеновыми волокнами, проникающими в кость, а также сосудами и нервами, проходящими из надкостницы в кость по питательным каналам. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после перелома. С возрастом структура надкостницы меняется и ее костеобразовательные способности ослабевают, поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают долго.
Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок. Эти пластинки образованы коллагеновыми волокнами, пропитанными основным веществом, и костными клетками: остеобластами, остеокластами и остеоцитами. В пластинках имеются тонкие канальцы, в которых проходят артерии, вены и нервы.
Костные пластинки делятся на общие, охватывающие кость с наружной поверхности (наружные пластинки) и со стороны костномозговой полости (внутренние пластинки), на пластинки остеона, концентрически расположенные вокруг кровеносных сосудов, и интерстициальные, расположенные между остеонами. Остеон — структурная единица костной ткани. Он представлен 5-20 костными цилиндрами, вставленными один в другой и ограничивающими центральный канал остеона. Помимо каналов остеонов, в кости выделяют прободающие питательные каналы, которые связывают каналы остеонов (рис. 12).
Кость представляет собой орган, внешнее и внутреннее строение которого подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека соответственно изменяющимся условиям жизни. Перестройка костной ткани происходит в результате взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, обеспечивающих высокую пластичность и реактивность скелета. Процессы образо-
Рис. 12. Общее строение кости (схема).
1 — губчатое вещество; 2 — центральный канал; 3 — перекладина губчатого вещества; 4 — интерстициальные пластинки; 5 — ячейка губчатого вещества; 6 — компактное вещество; 7 — прободающие каналы; 8 — надкостница; 9 — наружные окружающие пластинки; 10 — остеоны; 11 — пластинки остеона.
вания и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системами.
Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета. Занятия спортом, физический труд стимулируют перестройку кости. Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.
Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется от артерий и ветвей артерий надкостницы. Артериальные ветви проникают через питательные отверстия в костях и делятся последовательно до капилляров. Вены сопровождают артерии. К костям подходят ветви ближайших нервов, образующих в надкостнице нервное сплетение. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая, сопровождая кровеносные сосуды, проходит через питательные каналы остеонов и достигает костного мозга.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Перечислите основные функции скелета.
2. Какие стадии развития костей человека в процессе эмбриогенеза вы знаете?
3. Что такое перихондральное и эндохондральное окостенение? Приведите пример.
4. На какие группы классифицируются кости по форме, функции, строению и развитию?
5. Какие органические и неорганические вещества входят в состав кости?
6. Каким соединительнотканным образованием снаружи покрыта кость? Какова его функция?
7. Что является структурной единицей костной ткани? Чем она представлена?