Основные ткани, строение скелета человека. Кость как орган: строение, свойства, функции

Кость как орган входит в систему органов движения и опоры, и при этом отличается абсолютно уникальной формой и строением, довольно характерной архитектоникой нервов и сосудов. Она построена в основном из специальной костной ткани, которая снаружи покрыта надкостницей, а внутри содержит костный мозг.

Основные особенности

Каждая кость как орган имеет определенную величину, форму и расположение в человеческом теле. На все это значительно влияют различные условия, в которых они развиваются, а также всевозможные функциональные нагрузки, испытываемые костями на протяжении жизнедеятельности человеческого организма.

Любой кости свойственно некоторое количество источников кровоснабжения, наличие конкретных мест их расположения, а также довольно характерная архитектоника сосудов. Все эти особенности точно так же распространяются и на нервы, которые иннервируют эту кость.

Строение

Кость как орган включает в себя несколько тканей, которые находятся в определенных соотношениях, но, конечно же, самой важной среди них является костная пластинчатая ткань, строение которой можно рассмотреть на примере диафиза (центрального отдела, тела) трубчатой длинной кости.

Основная часть его располагается между внутренними и наружными окружающими пластинами и представляет собой комплекс вставочных пластинок и остеонов. Последний является структурно-функциональной единицей кости и рассматривается на специализированных гистологических препаратах или шлифах.

Снаружи любая кость окружается несколькими слоями общих или же генеральных пластинок, которые находятся прямо под надкостницей. Через эти слои проходят специализированные прободающие каналы, в которых содержатся одноименные кровеносные сосуды. На границе с костномозговой полостью содержат также дополнительный слой с внутренними окружающими пластинками, пронизанными множеством различных каналов, расширяющихся в ячейки.

Костномозговая полость всецело выстлана так называемым эндостом, представляющим собой чрезвычайно тонкий слой соединительных тканей, в который входят уплощенные остеогенные неактивные клетки.

Остеоны

Остеон представлен концентрически размещенными костными пластинами, которые выглядят как цилиндры разного диаметра, вложенные друг в друга и окружающие гаверсов канал, через который проходят различные нервы и В преимущественном большинстве случаев остеоны размещаются параллельно длиннику кости, при этом многократно между собой аностомозируя.

Общее число остеонов является индивидуальным для каждой конкретной кости. Так, к примеру, как орган включает их в количестве 1,8 на каждый 1 мм², а на долю гаверсова канала в данном случае приходится 0,2-0,3 мм².

Между остеонами находятся промежуточные или вставочные пластинки, идущие во всех направлениях и представляющие собой оставшиеся части старых остеонов, которые уже успели разрушиться. Строение кости как органа предусматривает постоянное протекание процессов разрушения и новообразования остеонов.

Костные пластинки имеют форму цилиндров, и оссеиновые фибриллы прилегают друг к другу в них плотно и параллельно. Между концентрически лежащими пластинками располагаются остеоциты. Отростки костных клеток, постепенно распространяясь по многочисленным канальцам, движутся по направлению к отросткам соседних остеоцитов и участвуют в межклеточные соединениях. Таким образом ими формируется пространственно ориентированная лакунарно-канальцевая система, принимающая непосредственное участие в различных метаболических процессах.

Состав остеона включает в себя более 20 различных концентрических костных пластинок. Человеческие кости пропускают один или два сосуда микроциркуляторного русла через канал остеона, а также различные безмиелиновые нервные волокна и особые лимфатические капилляры, которые сопровождаются прослойками соединительной рыхлой ткани, включающей в себя различные остеогенные элементы, такие как остеобласты, периваскулярные клетки и множество других.

Каналы остеонов имеют достаточно плотную связь между собой, а также с костномозговой полостью и периостом за счет наличия специальных пробождающих каналов, что способствует общему анастомозированию сосудов кости.

Надкостница

Строение кости как органа подразумевает, что она снаружи покрывается специальной надкостницей, которая образуется из соединительной волокнистой ткани и имеет наружный и внутренний слой. Последний включает в себя камбиальные клетки-предшественники.

К основным функциям надкостницы можно отнести участие в регенерации, а также обеспечение защитной и что достигается за счет прохождения здесь различных кровеносных сосудов. Таким образом, кровь и кость взаимодействуют между собой.

В чем заключаются функции надкостницы

Надкостница практически полностью покрывает наружную часть кости, и единственным исключением здесь выступают места, в которых находится суставной хрящ, а также закрепляются связки или сухожилия мышц. При этом стоит отметить, что с помощью надкостницы кровь и кость ограничиваются от окружающих тканей.

Сама по себе она представляет чрезвычайно тонкую, но в то же время прочную пленку, которая состоит из предельно плотной соединительной ткани, в которой расположены лимфатические и кровеносные сосуды и нервы. Стоит отметить, что последние проникают в вещество кости именно из надкостницы. Вне зависимости от того, рассматривается носовая кость или какая-то другая, надкостница имеет достаточно большое влияние на процессы развития ее в толщину и питания.

Внутренний остеогенный слой данного покрытия представляет собой основное место, в котором образуется костная ткань, а сама по себе она богато иннервирована, что сказывается на ее высокой чувствительности. Если кость лишается надкостницы, в конечном итоге она перестает быть жизнеспособной и полностью омертвевает. При проведении каких-либо оперативных вмешательств на костях, например при переломах, надкостница должна сохраняться в обязательном порядке, чтобы обеспечивать их нормальный дальнейший рост и здоровое состояние.

Другие особенности конструкции

Практически любые кости (за исключением преимущественного большинства черепных, куда входит и носовая кость) имеют суставные поверхности, которыми обеспечивается их сочленение с другими. У таких поверхностей вместо надкостницы есть специализированный суставной хрящ, который по своему строению является фиброзным или гиалиновым.

Внутри преимущественного большинства костей располагается костный мозг, который размещен между пластинами губчатого вещества или находится непосредственно в костномозговой полости, причем он может быть желтым или красным.

У новорожденных, а также у плодов в костях присутствует исключительно красный костный мозг, который является кроветворным и представляет собой однородную массу, насыщенную форменными элементами крови, сосудами, а также особой Красный костный мозг включает в себя большое количество остеоцитов, костных клеток. Объем красного костного мозаг составляет примерно 1500 см³.

У взрослого человека, у которого уже произошел рост костей, красный костный мозг постепенно заменяется желтым, представленным в основном особыми жировыми клетками, при этом сразу стоит отметить тот факт, что заменяется исключительно тот костный мозг, который располагается в костномозговой полости.

Остеология

Тем, что представляет собой скелет человека, как осуществляется срастание костей, и протекают любые другие процессы, связанные с ними, занимается остеология. Точное число описываемых органов у человека не может быть точно определено, потому что оно изменяется в процессе старения. Мало кто осознает, что от детства до пожилого возраста у людей постоянно происходят повреждения костей, отмирания тканей и еще множество других процессов. В общем, на протяжении всей жизни может развиться более 800 различных костных элементов, 270 из которых - еще во внутриутробном периоде.

При этом стоит отметить, что преимущественное большинство из них срастается между собой, пока человек находится в детском и юношеском возрасте. У взрослого человека скелет содержит всего 206 костей, причем помимо постоянных в зрелом возрасте могут появляться также непостоянные кости, возникновение которых обуславливается различными индивидуальными особенностями и функциями организма.

Скелет

Кости конечностей и других частей тела вместе с их соединениями формируют скелет человека, который представляет собой комплекс плотных анатомических образований, которые в жизнедеятельности организма берут на себя в основном исключительно механические функции. При этом современной наукой выделяется твердый скелет, представляющийся костями, и мягкий, который включает в себя всевозможные связки, мембраны и специальные хрящевые соединения.

Отдельные кости и суставы, а также скелет человека в целом, могут в организме выполнять самые разные функции. Так, кости нижних конечностей и туловища в основном служат в качестве опоры мягких тканей, в то время как большинство костей являются рычагами, так как к ним прикрепляются мышцы, обеспечивающие локомоторную функцию. Обе приведенные функции позволяют справедливо называть скелет полностью пассивным элементом опорно-двигательного аппарата человека.

Скелет человека представляет собой антигравитационную конструкцию, противодействующую силе земного притяжения. Пребывая под ее воздействием, тело человека должно прижиматься к земле, но за счет функций, которые несут в себе отдельные клетки кости и скелет в целом, изменения формы тела не происходит.

Функции костей

Кости черепа, таза и туловища обеспечивают защитную функцию от различных повреждений жизненно важных органов, нервных стволов или же крупных сосудов:

• череп представляет собой полноценное вместилище для органов равновесия, зрения, слуха и головного мозга;
• позвоночный канал включает в себя спинной мозг;
• грудная клетка обеспечивает защиту легких, сердца, а также крупных нервных стволов и сосудов;
• тазовыми костями предохраняются от повреждений мочевой пузырь, прямая кишка, а также различные внутренние половые органы.

Преимущественное большинство костей внутри себя содержит красный костный мозг, представляющий собой особые органы кроветворения и иммунной системы человеческого организма. При этом стоит отметить, что кости обеспечивают защиту его от повреждений, а также создают благоприятные условия для созревания различных форменных элементов крови и его трофики.

Помимо всего прочего, отдельное внимание стоит уделить тому, что кости принимают непосредственное участие в минеральном обмене, так как в них депонируется множество химических элементов, среди которых особое место занимают соли кальция и фосфора. Таким образом, если в организм вводится радиоактивный кальций, уже примерно через 24 часа более 50% от данного вещества будет накоплено в костях.

Развитие

Формирование кости осуществляется за счет остеобластов, причем различается несколько видов окостенений:

• Эндесмальное. Осуществляется непосредственно в соединительной первичных костей. Из различных точек окостенения на эмбрион соединительных тканей процедура окостенения начинает распространяться лучеобразно по всем сторонам. Поверхностные слои соединительной ткани при этом остаются в форме надкостницы, от которой кость начинает расти в толщину.
• Перихондральное. Возникает на наружной поверхности хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов, располагающихся под надхрящницей, постепенно откладывается костная ткань, замещающая собой хрящевую и образующая предельно компактное костное вещество.
• Периостальное. Происходит за счет надкостницы, в которую трансформируется надхрящница. Предыдущий и этот виды остеогенезов идут друг за другом.
• Эндохондральное. Осуществляется внутри хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы, обеспечивающей подачу внутрь хрящей отростков, содержащих в себе специальные сосуды. Данная костеобразовательная ткань постепенно разрушает изветшалый хрящ и формирует точку окостенения прямо в центре хрящевой костной модели. При дальнейшем распространении эндохондрального окостенения от центра к периферии осуществляется формирование губчатого костного вещества.

Как оно происходит?

У каждого человека окостенение функционально обуславливается и начинается с самых нагруженных центральных участков кости. Приблизительно на втором месяце жизни в утробе начинают появляться первичные точки, из которых осуществляется развитие диафизов, метафизов и тел трубчатых костей. В дальнейшем они окостеневают путем эндохондрального и перихондрального остеогенеза, а прямо перед рождением или же в первые несколько лет после рождения начинают появляться вторичные точки, из которых осуществляется развитие эпифизов.

У детей, а также людей в юношеском и взрослом возрасте могут появляться добавочные островки окостенения, откуда начинается развитие апофизов. Различные кости и отдельные их части, состоящие из специального губчатого вещества, с течением времени окостеневают эндохондрально, в то время как те элементы, которые включают в свой состав губчатые и компактные вещества, окостеневают пери- и эндохондрально. Окостенение каждой отдельной кости полностью отражает ее функционально обусловленные процессы филогенеза.

Рост

На протяжении роста осуществляется перестраивание и небольшое смещение кости. Начинают образовываться новые остеоны, а параллельно этому осуществляется также резорбация, представляющая собой рассасывание всех старых остеонов, что производится за счет остеокластов. За счет их активной работы практически полностью вся эндохондральная кость диафиза в итоге рассасывается, а вместо этого образуется полноценная костномозговая полость. Также стоит отметить, что рассасываются и слои перихондральной кости, а вместо пропадающей костной ткани откладываются дополнительные слои со стороны надкостницы. В результатет кость начинает расти в толщину.

Рост костей в длину обеспечивается за счет специальной прослойки между метафизом и эпифизом, сохраняющейся на протяжении юношеского и детского возраста.

Важная часть опорно-двигательной системы человека - скелет, состоящий из более чем двухсот различных костей. Он дает возможность людям двигаться, поддерживает внутренние органы. Кроме того, являются сосредоточением минеральных веществ, а также оболочкой, в которой содержится костный мозг.

Функции скелета

Различные виды костей, составляющих скелет человека, в первую очередь выступают в качестве средства опоры и поддержки тела. Некоторые из них служат вместилищем определенных внутренних органов, например головного мозга, размещающегося в костях черепа, легких и сердца, расположенных в грудной клетке, и других.

Возможностью совершать различные движения и передвигаться мы также обязаны собственному скелету. Кроме того, кости человека содержат в себе до 99% кальция, находящегося в организме. Большое значение в жизнедеятельности человека имеет красный костный мозг. Находится он в черепе, позвоночнике, грудине, ключицах и некоторых других костях. В костном мозге зарождаются клетки крови: эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

Строение кости

Анатомия кости имеет необычайные свойства, определяющие ее прочность. Скелет должен выдерживать нагрузку в 60-70 кг - это средний вес человека. Кроме того, кости туловища и конечностей работают как рычаги, позволяющие нам совершать движения и выполнять различные действия. Это достигается за счет их удивительного состава.

Кости состоят из органических (до 35%) и неорганических (до 65%) веществ. К первым относят белок, преимущественно коллаген, определяющий упругость и эластичность тканей. За твердость отвечают неорганические вещества - соли кальция и фосфора. Сочетание данных элементов придает костям особенную прочность, сравнимую, например, с чугуном. Они могут прекрасно сохраняться в течение многих лет, о чем свидетельствуют результаты различных раскопок. могут исчезнуть в результате прокаливания тканей, а также при воздействии на них серной кислотой. Минеральные же вещества очень устойчивы к внешним воздействиям.

Кости человека пронизаны специальными канальцами, по которым идут кровеносные сосуды. В их строении принято различать компактное и губчатое вещества. Их соотношение определяется местоположением кости в теле человека, а также выполняемыми ею функциями. На тех участках, где требуется устойчивость к большим нагрузкам, основным является плотное компактное вещество. Такая кость состоит из множества цилиндрических пластинок, помещенных одна в другую. Губчатое вещество своим внешним видом напоминает пчелиные соты. В его полостях находится красный костный мозг, а у взрослых людей - еще и желтый, в котором сосредоточиваются жировые клетки. Покрывает кость особая соединительнотканная оболочка - надкостница. Она пронизана нервами и сосудами.

Классификация костей

Существуют различные классификации, которые охватывают все виды костей скелета человека в зависимости от их расположения, строения и функций.

1. По местоположению:

• черепные кости;
• кости туловища;
• кости конечностей.

2. По развитию выделяют следующие виды костей:

• первичные (появляются из соединительной ткани);
• вторичные (образуются из хряща);
• смешанные.

3. Различают следующие виды костей человека по строению:

• трубчатые;
• губчатые;
• плоские;
• смешанные.

Таким образом, науке известны различные виды костей. Таблица дает возможность более наглядно представить данную классификацию.

Трубчатые кости

Трубчатые длинные кости состоят как из плотного, так и из губчатого вещества. Их можно разделить на несколько частей. Середина кости образована компактным веществом и имеет вытянутую трубчатую форму. Этот участок называется диафизом. В его полостях сначала содержится красный костный мозг, который постепенно заменяется желтым, содержащим жировые клетки.

На концах трубчатой кости расположен эпифиз - это участок, образованный губчатым веществом. Внутри него помещается красный костный мозг. Участок между диафизом и эпифизом называют метафизом.

В период активного роста детей и подростков в нем находится хрящ, за счет которого и растет кость. С течением времени анатомия кости меняется, метафиз полностью превращается в костную ткань. К длинным относят бедро, плечо, кости предплечья. Немного другое строение имеют трубчатые малые кости. Они обладают лишь одним истинным эпифизом и, соответственно, одним метафизом. К таким костям относят фаланги пальцев, кости плюсны. Они выполняют функцию коротких рычагов движения.

Губчатые виды костей. Картинки

Название костей часто указывает на их строение. Например, губчатые кости образованы из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Они не имеют развитых полостей, поэтому красный костный мозг помещается в небольших ячейках. Губчатые кости также бывают длинными и короткими. К первым относятся, например, грудина и ребра. Короткие губчатые кости участвуют в работе мышц и являются своеобразным вспомогательным механизмом. К ним относятся позвонки.

Плоские кости

Эти виды костей человека, в зависимости от своего местоположения, имеют разное строение и выполняют те или иные функции. Кости черепа являются, прежде всего, защитой для головного мозга. Они образованы двумя тоненькими пластинами плотного вещества, между которыми расположено губчатое. В нем находятся отверстия для вен. Плоские кости черепа развиваются из соединительной ткани. Лопатка и также относятся к типу плоских костей. Образованы они практически полностью из губчатого вещества, которое развивается из хрящевой ткани. Такие виды костей выполняют функцию не только защиты, но и опоры.

Смешанные кости

Смешанные кости представляют собой соединение плоских и коротких губчатых или трубчатых костей. Они развиваются различными путями и выполняют те функции, которые необходимы на том или ином участке скелета человека. Такие виды костей, как смешанные, встречаются в теле височной кости, позвонках. К ним относится, например, ключица.

Хрящевая ткань

Имеет эластичную структуру. Она формирует ушные раковины, нос, некоторые части ребер. Хрящевая ткань располагается также между позвонками, так как прекрасно сопротивляется деформирующей силе нагрузок. Она обладает высокой прочностью, отличной устойчивостью к истиранию и сдавливанию.

Соединение костей

Существуют разные которые определяют степень их подвижности. Кости черепа, например, имеют тонкую прослойку соединительной ткани. При этом они абсолютно неподвижны. Такое соединение называют фиброзным. Между позвонками также находятся участки соединительной или хрящевой тканей. Такое соединение называют полуподвижным, так как кости хоть и с ограничением, но могут немного перемещаться.

Наивысшей подвижностью обладают суставы, образующие синовиальные соединения. Кости в суставной сумке удерживаются связками. Эти ткани одновременно гибкие и прочные. Для того чтобы уменьшить трение, в суставе находится особая маслянистая жидкость - синовия. Она обволакивает концы костей, покрытые хрящевой тканью, и облегчает их движения.

Различают несколько видов суставов. Как название костей определяется их строением, так и название суставов зависит от формы костей, которые они соединяют. Каждый тип позволяет совершать определенные движения:

• Шаровидный сустав. При таком соединении обеспечивается перемещение костей сразу во многих направлениях. К таким суставам относят плечевой, тазобедренный.
• Блоковидный сустав (локтевой, коленный). Предполагает движения исключительно в одной плоскости.
• Цилиндрический сустав дает возможность костям двигаться относительно друг друга.
• Плоский сустав. Он малоподвижен, обеспечивает движения небольшого размаха между двумя костями.
• Эллипсоидный сустав. Таким образом соединены, например, лучевая кость с костями запястья. Они могут совершать движения из стороны в сторону в пределах одной плоскости.
• Благодаря седловидному суставу большой палец руки может перемещаться в разных плоскостях.

Влияние физических нагрузок

Степень физических нагрузок оказывает значительное влияние на форму и строение костей. У разных людей одна и та же кость может иметь свои особенности. При постоянных внушительных физических нагрузках утолщается компактное вещество, а полость, наоборот, сокращается в размерах.

Негативно влияет на состояние костей длительное пребывание в постели, малоподвижный образ жизни. Ткани истончаются, теряют свою прочность и эластичность, становятся хрупкими.

Меняется под действием физических нагрузок и форма костей. Те места, где на них воздействуют мышцы, могут стать более плоскими. При особенно интенсивном давлении с течением времени могут даже возникнуть небольшие углубления. На участках сильного растяжения, где на кости воздействуют связки, могут образовываться утолщения, различные неровности, бугорки. Особенно такие изменения характерны для людей, профессионально занимающихся спортом.

На форму костей оказывают влияние и разнообразные травмы, особенно полученные во взрослом возрасте. При срастании перелома могут возникнуть всевозможные деформации, которые зачастую негативно сказываются на эффективно управлять своим телом.

Возрастные изменения костей

В разные периоды жизни человека строение его костей неодинаково. У младенцев практически все кости состоят из губчатого вещества, которое покрывается тонким слоем компактного. Их непрерывный, до определенного времени, рост достигается за счет увеличения в размерах хрящей, которые постепенно замещаются костной тканью. Эта трансформация продолжается до 20 лет у женщин и примерно до 25 - у мужчин.

Чем моложе человек, тем больше органических веществ содержится в тканях его костей. Поэтому в раннем возрасте они отличаются эластичностью и гибкостью. У взрослого человека объем минеральных соединений в костной ткани составляет до 70%. При этом с определенного момента начинается уменьшение количества солей кальция и фосфора. Кости становятся хрупкими, поэтому у людей пожилого возраста часто возникают переломы даже в результате небольшой травмы или неосторожного резкого движения.

Подобные переломы заживают продолжительное время. Существует особое заболевание, характерное для людей пожилого возраста, особенно женщин - остеопороз. Для его профилактики при достижении возраста 50 лет необходимо обратиться к врачу для проведения некоторых исследований, позволяющих оценить состояние костной ткани. При соответствующем лечении значительно сокращается риск возникновения переломов и укорачивается время их заживления.

Одной из важнейших функций организма человека является передвижение в пространстве. Ее выполняет опорно-двигательный аппарат, состоящий из двух частей: активной и пассивной. К пассивной относятся кости, соединяющиеся при помощи различного вида соединений, к активной — мышцы.

Скелет (от греч. skeletos — высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, выполняющих множество функций: опорную, защитную, локомоторную, формообразующую, преодоления силы тяжести. Общая масса скелета — от 1/7 до 1/5 массы тела человека. В состав скелета человека входит более 200 костей, 33-34 кости скелета не парные. Это позвонки, крестец, копчик, некоторые кости черепа и грудина, остальные кости парные. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и добавочный. К осевому скелету относится позвоночный столб (26 костей), череп (29 костей), грудная клетка (25 костей); к добавочному — кости верхних (64) и нижних (62) конечностей.

Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в пространстве. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции, являющиеся элементами мягкого остова или мягкого скелета, который также принимает участие в удержании органов возле костей, образующих твердый (жесткий) скелет. Скелет образует вместилище для органов, защищая их от внешних воздействий: в полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале — спинной мозг, в грудной клетке — сердце, крупные сосуды, легкие, пищевод и др., в полости таза — мочеполовые органы.

Кости представляют собой необычайно сложный и очень прочный комплекс пространственных систем, что натолкнуло архитекторов на создание «дырчатых конструкций».

Кости выдерживают большие нагрузки . Так, большая берцовая кость выдерживает вес, в 2 тыс. раз превышающий ее вес (1650 кг), плечевая кость — 850 кг, берцовая кость — до 1500 кг.

Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и т.д. Живая кость содержит витамины А, Z), С и др. Жизнедеятельность кости зависит от функций гипофиза, щитовидной и паращитовидной желез, надпочечников и половых желез (гонад).

Скелет образован разновидностями соединительной ткани — костной и хрящевой, которые состоят из клеток и плотного межклеточного вещества. Кости и хрящи тесно связаны между собой общностью строения, происхождения и функции. Большинство костей (кости конечностей, основания черепа, позвонки) развивается из хрящей, их рост обеспечивается за счет пролиферации (увеличения количества клеток). Небольшое количество костей развивается без участия хряща (кости крыши черепа, нижняя челюсть, ключица). Некоторые хрящи не связаны с костью и в течение всей жизни человека не изменяются (хрящи ушных раковин, воздухоносных путей). Некоторые хрящи связаны с костью функционально (суставные хрящи, мениски).

У зародыша человека и других позвоночных животных хрящевой скелет составляет около 50% массы всего тела. Однако постепенно хрящ заменяется костью, у взрослого человека масса хряща достигает около 2% массы тела. Это суставные хрящи, межпозвоночные диски, хрящи носа и уха, гортани, трахеи, бронхов и ребер. Хрящи выполняют следующие функции:

• покрывают сочлененные поверхности, обладающие благодаря этому высокой устойчивостью к износу;
• суставные хрящи и межпозвоночные диски, являющиеся объектами приложения сил сжатия и растяжения, осуществляют их передачу и амортизацию;
• хрящи воздухоносных путей и наружного уха формируют стенки полостей. К другим хрящам прикрепляются мышцы, связки, сухожилия.

Хрящевая ткань содержит около 70-80% воды, 10-15 — органических веществ, 4-7% солей. Около 50-70% сухого вещества хряща приходится на долю коллагена. В зависимости от состава хрящи бывают гиалиновые, эластические и коллагеноволокнистые. Подобно другим разновидностям соединительной ткани хрящевая ткань состоит из немногочисленных клеток (хондроцитов) и вырабатываемого ими плотного межклеточного вещества. Хрящи не имеют кровеносных сосудов, их питание осуществляется за счет диффузии из окружающих тканей.

Гиалиновый хрящ гладкий, блестящий, голубовато-белого цвета. Из него образован в основном скелет эмбриона, у взрослого человека — реберные хрящи, большинство хрящей гортани, хрящи носа, трахеи, бронхов и суставные (с возрастом гиалиновый хрящ кал ьиифи ци руется).

Эластичный хрящ менее прозрачен, желтоватого цвета. Из эластичной хрящевой ткани состоит ушная раковина, голосовые отростки черпаловидных хрящей гортани и слуховая труба.

Волокнистый хрящ образует межпозвоночные диски, мениски коленного и височно-нижнечелюстного суставов. Волокнистый хрящ имеется в зонах прикрепления связок и сухожилий к костям и хрящам.

Кости образованы костной тканью, механические свойства которой обусловливают функции костей. Так, сопротивление свежей кости и чистой меди на растяжение одинаковы и в 9 раз больше, чем сопротивление свинца. Кость выдерживает сжатие 10 кг/мм 2 (аналогично чугуну), в то время как кирпич — лишь 0,5 кг/мм 2 . Предел прочности ребер на излом составляет 110 кг/см 2 . Это связано с особенностями химического состава, структуры и архитектоники костей. Содержание воды в кости достигает 50%. В сухом остатке костной ткани содержится около 33% органических и 6-7% неорганических веществ.

Кость состоит из клеток (остеобластов и остеоцитов) и межклеточного вещества. Остеобласты — это многоугольные, кубические, отростчатые молодые клетки, остеоциты — зрелые много- отросчатые веретенообразные клетки. Остеобласты синтезируют компоненты межклеточного вещества и выделяют их из клетки через всю поверхность в разных направлениях, что и приводит к образованию лакун (пространств), в которых они залегают, превращаясь в остеоциты.

Различают два вида костной ткани : ретикулофиброзную (грубо- волокнистую) и пластинчатую. Ретикулофиброзная костная ткань располагается в зонах прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после их зарастания. Она состоит из толстых неупорядоченных пучков коллагеновых волокон, между которыми находится аморфное вещество. В лакунах залегают остеоциты.

Пластинчатая костная ткань наиболее распространена в организме. Она образована костными пластинками толщиной от 4 до 15 мкм, которые состоят из остеоцитов и тонковолокнистого костного основного вещества. Волокна, образующие пластинки, лежат параллельно друг другу и ориентированы в определенном направлении. При этом волокна соседних пластинок разнонаправ- лены и перекрещиваются почти под прямым углом, что обеспечивает большую прочность кости.

Кость снаружи, кроме сочлененных поверхностей, покрыта надкостницей, представляющей собой прочную соединительнотканную пластинку, богатую кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами. Надкостница прочно сращена с костыо при помощи соединительнотканных прободающих волокон, проникающих в глубь кости. Во внутреннем слое надкостницы расположены тонкие веретенообразные «покоящие» остеогенные клетки, за счет которых происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения.

Кости живого человека — динамическая структура, в которой происходит постоянный обмен веществ, анаболитические и ка- таболитические процессы, разрушение старых и создание новых костных пластинок. Кости приспосабливаются к изменяющимся условиям жизнедеятельности организма, под влиянием которых происходит перестройка их макро- и микроскопического строения. Внешняя форма костей меняется под влиянием растяжения и давления, а кости развиваются тем лучше, чем интенсивнее деятельность связанных с ними мышц.

Позвоночный столб

Позвоночный столб слагается из 33 отдельных позвонков. Различают шейный отдел (7 шейных позвонков), грудной (12 грудных), поясничный (5 поясничных), крестцовый (5 крестцовых) и копчиковый (4 или 5 копчиковых позвонков). Крестцовые и копчиковые позвонки срастаются между собой и образуют крестец и копчик.

Типичный позвонок имеет тело, невральную дугу, которая окружает и защищает спинной мозг, и семь отростков. Непарный, обращенный назад отросток называют остистым. Он служит для прикрепления связок и мышц. Тела позвонков соединяются между собой при помощи межпозвонковых хрящей, которые совместно со связками и мышцами, идущими вдоль позвоночника, удерживают тело в вертикальном положении.

Все позвонки различаются по форме и величине, особенно отличаются от других два первых шейных позвонка — атлант и эпистрофей. Подвижное соединение этих позвонков облегчает движение головы. Остальные позвонки чем ниже расположены, тем массивнее, так как испытывают большую тяжесть. Внутри позвоночного столба в позвоночном канале, образованном отверстиями в позвонках, расположен спинной мозг. Он надежно защищен со всех сторон.

Позвоночный столб имеет изгибы вперед — лордозы, назад (кзади) — кефозы, в стороны — сколиозы. Изгибы позвоночного столба увеличивают его рессорные свойства, т.е. способствуют пружинящим движениям позвоночного столба. Под действием внешних влияний изгибы могут изменяться в течение дня. Поэтому высота позвоночника, а следовательно, и рост человека могут колебаться в течение суток в среднем от 1 до 2-2,5 см.

Позвоночный столб новорожденного не имеет изгибов, они появляются в процессе роста организма. В начале у новорожденного появляется шейный лордоз (по мере того, как ребенок начинает держать голову), затем грудной кефоз (ребенок начинает сидеть), а далее поясничный лордоз (он начинает стоять) и крестцовый кефоз. К пяти-шести годам изгибы видны отчетливо. У детей школьного возраста можно часто наблюдать выраженный сколиоз.

Грудная клетка

Грудная клетка сзади поддерживается позвоночником. В обе стороны от него отходят плоские кости — ребра, представляющие костные изогнутые пластинки. В ребре различают среднюю часть (тело) и два конца (передний и задний). Задний конец ребра имеет утолщение — головку, которая посредством составной поверхности сочленяется с телом позвоночника. За головкой ребра находится средняя часть — шейка, а за ней бугорок.

Каждое ребро сочленяется с двумя позвонками одновременно. Исключением являются 9-й (не всегда), 10. И, 12-й грудные позвонки, каждый из которых соединяется с одним ребром. Передними концами ребра направлены к грудине. Хрящи верхних семи пар ребер прирастают к грудине (истинные, или грудные, ребра). Следующие три пары ребер (8, 9, 10-я) прирастают каждое своим хрящом к хрящу вышележащей пары, образуя реберную дугу. Это так называемые ложные ребра. Две последние пары (11-я, 12-я) не доходят до грудины и очень изменчивы по длине (свободные ребра).

К ребрам прикреплены дыхательные мышцы и диафрагма. При вдохе ребра удаляются передними концами от позвоночника вперед и поднимаются кверху.

Плечевой пояс

Плечевой пояс состоит из двух пар костей — лопаток и ключиц. Кости и суставы плечевого пояса дают руке опору и прочно связывают ее с туловищем.

Тазовый пояс образован тремя парами костей: седалищными, лобковыми и подвздошными. Кости таза выдерживают всю тяжесть туловища.

Скелет верхних конечностей образован: плечевой костью, лучевой и локтевой костями предплечья, восемью мелкими косточками запястья, пятью тонкими пястными костями и фалангами пальцев. Каждый палец имеет по три фаланги, кроме большого, у которого их только две.

Скелет нижних конечностей состоит из бедренной кости (бедро), большой и малой берцовых костей (в голени), 7 костей предплюсны (в области лодыжек и пятки), 5 костей плюсны (в передней части стопы) и 14 фаланг мальцев.

Череп

Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой. Мозговой череп защищает головной мозг. Костные пластинки, из которых он состоит, отличаются большой прочностью. Черепную коробку образуют следующие кости: лобная, две височные, затылочная, две верхнечелюстные, две скуловые, две носовые, сошник, две слезные, подъязычная кость, небная. Единственно подвижная кость черепа — нижняя челюсть.

Некоторые кости черепа пронизаны пазухами, содержащими воздух (челюстные, лобные, пазухи основной и решетчатой кости).

Это уменьшает общий вес черепа. С позвоночником он соединяется двумя затылочными мыщелками.

Соединения костей

Соединения между костями черепа неподвижны и прочны благодаря плотному вхождению зубцов одной кости в выемки другой. Эти соединения называют швами. Напротив, суставы — соединения подвижные. Например, сустав между бедренной костью и костями таза, между плечевой костью и лопаткой напоминают по форме шаровой шарнир. Их называют шаровыми суставами. Такая форма делает совершенно свободными движения вперед и назад, достаточно широкие движения в стороны, вращение внутрь и наружу.

В каждом суставе имеются три основных элемента : суставные поверхности, суставная сумка и суставная полость. Суставные поверхности покрыты хрящом. Суставная капсула (сумка) натянута между сочленяющимися костями; она прикрепляется по краям суставных поверхностей и переходит в надкостницу. В суставной сумке различают два слоя: наружный — фиброзный и внугренний — синовиальный. Суставная поверхность щелсвидной формы и находится в суставной сумке. В полости сустава находится небольшое количество синовиальной (межсуставной) жидкости, которая смазывает суставные хрящи, благодаря чему уменьшается трение в суставах при движении.

По форме суставы делятся на шаровидные, эллипсовидные, седловидные, блоковидные, плоские и др. В зависимости от суставных поверхностей в одних суставах возможны движения вокруг одной оси (одноосные суставы), в других — вокруг двух (двуосные суставы), в третьих — вокруг трех осей (трехосные суставы). К одноосным относятся блоковидные и цилиндрические. Например, коленный сустав по форме блоковидно-вращательный, а голеностопный — блоковидный. Сустав называется простым, если он образован двумя костями, например плечевой, и сложным, если его образуют три кости и больше.

Скелет выполняет не только опорно-двигательную функцию, но и принимает участие в обмене веществ: он активно участвует в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Ряд веществ, входящих в состав кости (фосфор, кальций, лимонная кислота), могут вступать в обменные реакции.

Скелет — главное депо кальция и фосфора. Основное соединение минерального компонента костной ткани — фосфат кальция. Помимо основных элементов (кальция, фосфора и магния) в костной ткани содержится целый ряд микроэлементов. Количество их очень незначительно, но, тем не менее, они играют большую роль в качестве биологических катализаторов для гормонов, витаминов и ферментов. В настоящее время известно свыше 30 микроэлементов, содержащихся в костной ткани (медь, стронций, цинк, барий и др.). Содержание микроэлементов в костной ткани колеблется в зависимости от возраста. Постепенно происходит накопление некоторых из них, что является причиной повышения ломкости и хрупкости кости с возрастом. Происходит замена этими микроэлементами ионов кальция в кристаллической решетке, что ведет к утрате механической прочности кости.

Если кальций выводится из организма больше, чем поступаете пищей, развивается заболевание костной системы у детей и взрослых, выражающееся в изменениях и искривлениях скелета у детей и размягчения костей у взрослых. Подобное заболевание может развиваться и при низком всасывании кальция в кишечнике (рахит). Заболевание лечится большими дозами витаминов группы /). Рахит может возникать при избытке в почве, воде и воздухе некоторых микроэлементов. Так, например, избыток в почве бериллия приводит к его избыточному накоплению в костной ткани, к вытеснению кальция и к возникновению «бериллиевого рахита», который не вылечивается витамином D. Избыточное поступление в организм алюминия приводит к образованию в желудке нерастворимых соединений алюминия с фосфатами, вследствие чего в скелет поступает недостаточное количество фосфора.

В норме в костной ткани непрерывно протекают два противоположных процесса — воспроизведение и растворение костного вещества. В раннем возрасте идет как интенсивное костеобра- зование, так и рассасывание со стороны костномозгового канала, поэтому толщина стенок кости в этот период не изменяется. К 12 годам наблюдается преобладание процесса костеобразования и утолщения стенок кости. После периода стабилизации (старше 40 лет) начинает преобладать процесс рассасывания. Стенки кости уменьшаются, они становятся хрупкими и легко подвергаются травмированию. Изменению механических свойств кости способствует также сильная минерализация остеоцитов, развивающаяся по мере накопления минеральных веществ в костной ткани. Таким образом, с возрастом увеличивается содержание минеральных солей и уменьшается содержание количества воды и органических веществ.

У новорожденного внутри кости содержится красный костный мозг, назначение которого — производить красные кровяные тельца (эритроциты). После рождения костный мозг, который находится в полостях костных трубок, утрачивает функцию кроветворения и становится желтым костным мозгом — скоплением внутрикостной жировой ткани. Но во всех плоских (грудина и др.) и в концах длинных костей остается красный костный мозг.

Скелет. Скелет человека образован отдельными костями, соединенными между собой с помощью связок и суставных сумок. В скелете человека насчитывается более 200 костей. Они образуют позвоночный столб, грудную клетку, скелет головы - череп, верхние конечности с плечевым поясом и нижние конечности с тазовым поясом. Скелет выполняет опорную и защитную функцию. Кости, как рычаги, приводятся в движение прикрепленными к ним мышцами под влиянием нервных импульсов, что и обеспечивает общую двигательную функцию. Хрящи образуют внутрисуставные мениски, диски между позвонками, передние концы ребер, полукольца трахеи, некоторые хрящи гортани, ушные раковины.

Классификация костей. Кости отличаются друг от друга по форме и строению. Выделяют кости трубчатые, плоские, смешанные и воздухоносные. Среди трубчатых различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (кости пястья, плюсны, фаланги пальцев). Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Плоские кости участвуют в образовании полостей, поясов конечностей и выполняют функцию защиты (кости крыши черепа, грудина). Смешанные кости имеют сложную форму и состоит из нескольких частей имеющих разное происхождение. К смешанным костям относятся позвонки, кости основания черепа.

Воздухоносные кости имеют в своем теле полость, выстланную слизистой оболочкой, и заполненную воздухом. Таковы, например, некоторые части черепа: лобная, клиновидная, верхняя челюсть и некоторые другие. Смешанные кости - височные и кости основания черепа. Они включают элементы коротких и плоских костей. Форма костей зависит от выполняемых функций. Например, кости черепа и таза служат поддержкой и защитой для мягких тканей и органов, длинные кости конечностей участвуют в движении. В скелете сосредоточены минеральные соли (кальция, железа, фосфора).

Строение кости. Кость состоит из плотного компактного и губчатого вещества. Тело длинных костей образовано компактным веществом, которое тонким слоем простирается и на концы костей. Под слоем компактного вещества в коротких и плоских костях, а также на концах длинных костей находится губчатое вещество. Оно состоит из костных пластинок, расположенных в направлении действия силы давления и растяжения. Губчатое вещество и трубчатая форма длинных костей придают им прочность и уменьшают массу. Полость между перегородками губчатого вещества заполнена красным костным мозгом - тканью, образующей клетки крови. Полости трубчатых костей у новорожденных также заполнены красным костным мозгом, который с возрастом заменяется желтым, утрачивающим функцию кроветворения.

Сверху кость покрыта надкостницей- соединительнотканной пластинкой, сросшейся с костным веществом. Внутренний ее слой состоит из делящихся клеток - остеобластов, которые образуют костное вещество; следовательно, за счет надкостницы кость растет в толщину, а при переломе за счет нее кость восстанавливается. Внутренний слой надкостницы пронизан кровеносными сосудами и нервными волокнами, которые входят в толщу кости через отверстия; наружный слой состоит из соединительной ткани и выполняет защитную функцию. В молодом возрасте между концами и телом длинных костей сохраняются хрящевые прослойки. Их клетки способны размножаться, за счет чего кость растет в длину. Полное окостенение наступает к 20-25 годам.

В состав кости входит органическое вещество - оссеин, придающий ей эластичность и упругость; твердость кость приобретает благодаря накоплению в ней минеральных веществ (соединения кальция, фосфора). В костях детей больше органических веществ, поэтому они очень упруги, поддаются искривлению и менее ломки. У взрослого человека на две трети минеральных веществ приходится одна треть органических. К старости из-за преобладания минеральных солей кости становятся хрупкими и чаще подвержены переломам.

Соединение костей. Поверхность костей имеет разнообразные борозды, вырезки, бугры и бугорки, к которым прикрепляются сухожилия и мышцы. Имеются также отверстия, через которое проходят сосуды и нервы. Кости в скелете образуют различные виды соединений. В зависимости от выполняемых функций различают неподвижные, полуподвижные (непрерывные) и подвижные (прерывистые) соединения костей. Неподвижные соединения образуются с помощью швов (кости черепа) и срастания отдельных костей (крестец). Полуподвижные достигаются с помощью хрящей (тела позвонков), подвижные - благодаря суставам (так соединяются кости скелета конечностей).

У большинства суставов конец одной кости выпуклый - суставная головка, а конец другой - вогнутый - суставная впадина, в которую входит соответствующая ей по форме суставная головка. Суставные поверхности покрыты слоем блестящего гладкого хряща, который уменьшает трение при движении. Концы костей заключены в суставную сумку, состоящую из волокнистой ткани с переплетающимися связками, придающими ей прочность. Сумка охватывает сочленяющиеся кости и прирастает к надкостнице, герметически замыкая безвоздушную суставную полость. Внутренняя поверхность сумки выстлана оболочкой, которая выделяет вязкую жидкость, способствующую скольжению суставных поверхностей и уменьшению трения.

Части скелета. Скелет человека подразделяется на скелет туловища, скелет головы, скелет конечностей и их поясов.

Скелет туловища включает позвоночник и кости грудной клетки. Позвоночный столб - опора туловища, он состоит из 33-34 позвонков и делится на отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5), копчиковый (4-5). Позвоночный столб имеет четыре изгиба: два из них (шейный и поясничный) обращены выпуклостью вперед и два (грудной и крестцовый) - назад. Каждый позвонок состоит из тела, дуги и отходящих от нее семи отростков: одного остистого, двух поперечных и двух пар суставных. Остистый отросток обращен кзади, к нему прикрепляются связки и мышцы спины; с поперечными отростками соединяются ребра, а суставные отростки служат для сочленения позвонков между собой. Между телом позвонка и дугой находится отверстие; при наложении позвонков друг на друга эти отверстия образуют позвоночный канал, в котором залегает спинной мозг.

Два первых шейных позвонка обеспечивают повороты головы. Первый позвонок, сочлененный с черепом, имеет вид кольца, второй снабжен зубовидным отростком, который входит в углубление кольца первого. Наиболее массивные позвонки находятся в поясничном отделе, который выдерживает наибольшую тяжесть тела. Позвонки крестцового отдела срастаются в массивную кость - крестец, имеющий форму пирамиды, вершиной обращенной вниз. Копчиковые позвонки недоразвиты и представляют рудимент хвоста животных предков человека.

Грудная клетка имеет вид усеченного конуса и сплюснута в передне-заднем направлении. Она образована двенадцатью парами ребер, грудными позвонками и грудиной. Верхние семь пар ребер соединяются с помощью хрящей с грудиной, их называют истинными; следующие пять пар ребер называют ложными, из них восьмая, девятая и десятая пары соединяются с хрящом вышележащего ребра, образуя дугу, а одиннадцатая и двенадцатая пары хрящей не имеют, передние концы их свободны. Грудина представляет собой плоскую кость, состоящую из рукоятки, тела и мечевидного отростка; расположена по средней линии груди.

Скелет черепа состоит из парных и непарных костей. Большинство костей черепа плоские, соединены друг с другом швами. Некоторые кости имеют полости, заполненные воздухом, и образуют пазухи. В черепе различают мозговой и лицевой отделы. Мозговой отдел состоит из восьми костей: четыре из них непарные - затылочная, клиновидная, решетчатая, лобная и две парные - теменные и височные. Затылочная кость образует заднюю стенку черепа и его основание, имеет большое затылочное отверстие, через которое спинной мозг соединяется с головным. В центре основания черепа помещается клиновидная, или основная, кость. Лобная кость лежит впереди теменных и входит в состав крыши черепа. Для нее характерны лобные бугры и надбровные дуги. Решетчатая кость построена из тонких костных пластинок, между которыми находятся воздухоносные полости. Височные кости занимают передне-боковые стороны мозгового черепа. Теменные кости образуют середину крыши черепа. На их наружных поверхностях имеются выступы - теменные бугры.

Лицевой отдел формируют верхняя челюсть, образованная двумя сросшимися верхнечелюстными костями, носовые кости, сошник - непарная кость, участвующая в образовании перегородки носа, слезные кости, ску-ловые и нёбные. В этот отдел входит также непарная нижняя челюсть - единственная подвижно сочленяющаяся с помощью суставов кость черепа. Спереди на ее поверхности выделяется подбородочный выступ, свойственный только человеку.

Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и свободных конечностей рук. Плечевой пояс образован парными костями - лопаткой и ключицей. Лопатка - плоская кость треугольной формы, сочленяющаяся с плечевой костью и ключицей. Ключица одним концом соединяется с грудиной, другим - с лопаткой. Скелет верхней конечности состоит из плеча, предплечья и кисти. Плечо образовано одной трубчатой плечевой костью. Предплечье имеет две кости - локтевую и лучевую. Кости предплечья вместе с плечевой составляют сложный локтевой сустав, а с костями запястья - лучезапястный сустав. Кисть включает восемь небольших косточек запястья, расположенных в два ряда, пять косточек пястья, образующих ладонь, и четырнадцать фаланг пальцев, из которых большой палец имеет две фаланги, а остальные - по три. У человека большой палец противопоставлен остальным четырем.

Скелет нижних конечностей делится на скелет тазового пояса и скелет свободных конечностей - ног. Тазовый пояс включает парные тазовые кости, каждая из которых состоит из трех сросшихся костей: подвздошной, седалищной, лобковой. Тазовый пояс вместе с крестцом образует таз, защищающий внутренние органы брюшной полости. Скелет нижней конечности включает бедро, голень и стопу. Бедро представлено длинной трубчатой бедренной костью. Ее головка в верхней части входит в углубление тазовой кости, образуя трехосный тазобедренный сустав - более прочный, но менее подвижный, чем плечевой. Голень включает большую и малую берцовые кости. В стопе различают предплюсну, состоящую из семи костей (наиболее крупные из них пяточная и таранная), плюсну, образованную пятью костями, и фаланги пальцев. Большой палец имеет две фаланги, остальные - по три. Кости голени соединяются с костями плюсны голеностопным суставом. В связи с прямохождением стопа человека приобрела сводчатую форму, что придает ей свойства рессоры и обеспечивает пружинистую походку.

Человеческое тело сохраняет свою форму благодаря костям, составляющим скелет. Если бы скелет не выполнял опорную функцию, то тело было бы округлым и сплющенным из-за огромного количества мягких тканей.

При рождении скелет состоит приблизительно из 350 костей. Затем часть костей срастается, и у взрослого человека скелет насчитывается примерно 206 костей. Точное количество указать невозможно, поскольку существуют дополнительные косточки, которые есть у одних людей, и которых нет у других людей.

Кости скелета можно разделить на осевой скелет (несущая конструкция тела) и добавочный скелет. Также у человека есть проявления экзоскелета (наружного скелета, который хорошо развит у беспозвоночных): зубы, волосы и ногти. Кости имеют разную длину, так бедренная кости у высокого человека может достигать длину 60 см, а носовая кость имеет длину меньше сантиметра.

Функции костей

Кости выполняются следующие функции:

• Опорная функция – кости формируют костно-хрящевой остов тела, к которому прикреплены многие внутренние органы и мышцы.
• Защитная функция – кости защищают внутренние органы, формируя череп (для защиты головного мозга), позвоночник (для защиты спинного мозга) и реберный каркас (для защиты важных внутренних органов).
• Двигательная функция – мышцы используют кости как рычаги для перемещения тела.
• Кроветворная функция – в красном костном мозге некоторых костей образуются новые клетки крови.
• Накопительная функция – в центральных полостях длинных костей накапливается жир в виде желтого костного мозга. Костная ткань также играет большую роль в обмене веществ, накапливая кальций и фосфор, серу, медь, натрий, калий, магний. При возникновении потребности в каком-то из этих веществ, они выделяются в кровь и распределяются по всему организму.

Полностью развитая кость состоит из неорганического материала (40-50%), органического материала (30-40%) и воды (20%). Большинство костей образуются из хрящевой основы, которая кальцифицируется (обызвествляется) и оссифицируется (окостеневает), формируя истинную кость. Первичные кости скелета (покровные), к которым относятся кости лица, свода черепа и части ключицы, развиваются без хрящевой стадии.

В процессе развития вторичных костей скелета выделяются следующие стадии:

• Во втором и третьей месяце эмбрионального периода активизируются остеобласты (клетки, образующие кость).
• Остеобласты продуцируют матрикс – материал между клетками, который состоит из большого количества коллагена (волокнистый белок), укрепляющего ткань.
• Межклеточное пространство между клетками укрепляется, и клетки становятся остеоцитами (живыми клетками). Они уже не производят новую кость, но составляют строму кости.
• В течение всей жизни остеокласты разрушают, реконструируют и восстанавливают кость. С возрастом эти процессы замедляются, и кости у пожилых людей становятся более слабыми и хрупкими.

Благодаря остеобластам и остеокластам, которые участвуют в построении и разрушении кости, кости могут постепенно приспосабливаться к потребностям тела по форме и прочности.

Типы костей

По плотности различают следующие типы костей:

Образует диафизы (удлиненную среднюю часть кости) и эпифизы (концевые расширения кости) длинных костей.

На поперечном срезе такой кости можно увидеть скопление остеопов (гаверсовых систем), представляющих собой удлиненные цилиндры. Цилиндры ориентированы по длинной оси кости и состоят из центрального гаверсова канала. Этот канал содержит кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы, которые окружены концентрическими пластинами кости (пластинки). Между пластинками есть лакуны, содержащие лимфу и остеоциты. Лакуны связываются между собой через тонкие каналы – лимфатические канальцы в гаверсовом канале, которые обеспечивают остеоциты питанием из лимфы. Множественные трубчатые пластинки придают кости большую прочность. Перпендикулярно к длинной оси кости проходят фолькманновы (перфорационные) каналы, через которые проходят кровеносные сосуды и нервные волокна.

образуется в эпифизах (концевых расширениях), телах позвонков и других костях, которые не имеют расширений. Губчатая кость состоит из трабекул (перекладин), которые представляют собой связанные канальцами остеоциты и беспорядочно построенные пластинки. Гаверсовых систем нет, однако есть множественные открытые пространства в виде ячеистой структуры, которые подобны большим гаверсовым каналам. Эти открытые пространства заполнены кровеносными сосудами, желтым или красным костным мозгом, образуя динамическую решетку, которая способна постепенно изменяться в ответ на мышечное напряжение и воздействие веса.

По форме выделяют следующие типы костей:

• Длинные (трубчатые) кости состоят в основном из компактной кости и имеют удлиненную среднюю часть (диафиз) и два концевых расширения (эпифизы). Длинными костями являются кости бедра, плеча и большая берцовая кость. Они участвуют в сложных двигательных процессах: бег, прыжки, вытягивание рук.
• Короткие кости образованы в основном губчатой костной тканью, имеют кубическую форму. К коротким костям относят кости запястья и предплюсны. Отдельно среди коротких костей выделяют сесамовидные кости, которые образуются и расположены в пределах сухожилия. К сесамовидным костям относятся надколенник (коленная чашечка) и гороховидная кость у медиального конца складки запястья.
• Плоские кости состоят из губчатой костной ткани, которая расположена между двумя тонкими слоями компактной кости. Плоские кости тонкие, часто изогнутые. К таким костям относятся ребра, грудина и большинство костей черепа.
• Несимметричные кости образованы в основном губчатой костной тканью, покрыты тонкими слоями компактной кости и имеют составную форму. К ним относятся тазовые кости, позвонки и отдельные кости черепа.

Хрящ

Хрящ или хрящевина может быть временным образованием, которое затем замещается костью, или постоянным дополнением к кости. Кость плотнее и прочнее хряща.

Хрящ образован хондроцитами – живыми клетками. Хондроциты расположены в лакунах и окружены межклеточным веществом, богатым коллагеном. Хрящ почти не пронизан кровеносными сосудами, и питается из окружающей тканей жидкости.

Выделяют три основных типа хрящей:

Является временной основой для развития костей, затем он остается рядом с костью в следующих формах: реберные хрящи, суставной хрящ синовиального сустава, хрящевые пластинки между раздельно окостеневающими зонами кости в периоде роста, мочевидный отросток грудины, хрящи в носовой перегородке, гортани, кольцах бронхов и трахеи.

Состоит из белой волокнистой ткани, его ткань эластичнее и прочнее гиалинового хряща. На рисунке проиллюстрировано расположение белых волокнистых хрящей в человеческом организме.

Содержит желтые эластические волокна. Его можно найти в ушной раковине, евстахиевой трубе среднего уха, надгортаннике.

Вначале, в центре диафиза начинается преобразование хряща. Затем на концах костей образуются вторичные центры, которые формируют кость. Из этих центров происходит рост кости до двадцатилетнего возраста, после чего зоны роста уплотняются.

Длинные кости состоят из следующих частей:

• Диафиз (центральная часть длинной кости) – состоит из костномозговой полости, заполненной костным мозгом и окруженной плотной костной тканью. Образуется диафиз из одного или нескольких первичных участков окостенения, снабжается одним или несколькими артериями.
• Эпифиз – концевая часть кости, отделенная от основного тела незрелым костным хрящом. Эпифиз формируется из вторичного участка окостенения и состоит из губчатой кости.
• Эпифизарная линия – остаток эпифизарной пластины гиалиного хряща. Это зона роста длинной кости и встречается в молодой, растущей кости. Во взрослом состоянии пластина постепенно замещается костью, остается только остаточная линия.
• Суставной хрящ – гладкий, гибкий, пористый, нечувствительный, располагается в пределах синовиального сустава в тех местах, где соприкасаются две кости.
• Надкостница – волокнистая мембранозная ткань, образует двухслойную оболочку, которая окутывает внешнюю поверхностью кости. Оболочка надкостницы очень чувствительна. Внешний слой состоит из плотной неоформленной соединительной ткани, а внутренний – из остеобластов и остеокластов. В надкостнице есть кровеносные и лимфатические сосуды, которые проникают в кость через питательные каналы, и нервные волокна. Надкостница прикрепляется к кости волокнами Шарпея (состоят из коллагена) и образует точки прикреплений для связок и сухожилий.
• Костномозговая полость – полость диафиза, которая содержит костный мозг. Костный мозг у молодых людей красный, а с возрастом превращается в большинстве костей в желтый костный мозг.
• Красный костный мозг – студенистое вещество красного цвета, состоящее из красных и белых клеток крови на разных стадиях развития. Красный костный мозг располагается в костномозговых полостях длинных и плоских костей, в губчатой части. У взрослых людей красный костный мозг, продуцирующий новые красные клетки крови, расположен в плоских костях (грудине), несимметричных (тазовые кости), головках бедренной и плечевой кости.
• Желтый костный мозг – жировая соединительная ткань, которая не способна производить клетки крови.