Особенности развития скелета верхних конечностей (стр. 2 из 7)
Преимущество в костях органических веществ (у детей) придает им упругость и эластичность. Изменение соотношения в сторону неорганических веществ ведет к хрупкости костей (у пожилых) и к более частым переломам.
Кость образуется костной тканью, которая относится к соединительной ткани. Она состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, богатого коллагеном и минеральными компонентами.
В костной ткани встречаются два типа клеток – остеобласты и остеокласты. Остеобласты – это молодые костные клетки, многоугольной формы, богатые элементами зернистой цитоплазматической сети, рибосомами и хорошо развитым комплексом Гольджи. В них содержится большое количество рибонуклеиновой кислоты, щелочной фосфатазы. Остеобласты постепенно дифференцируются в остеоциты, при этом в них уменьшается количество органелл. Межклеточное вещество, образованное остеобластами, окружает остеоциты со всех сторон и пропитывается солями кальция.
Остеоциты – зрелые многоотростчатые клетки, которые залегают в костных лакунах, вырабатывающие межклеточное вещество и обычно замурованные в нем. Количество клеточных органелл в остеоцитах снижено, и они нередко запасают гликоген. Если появляется необходимость в структурных изменениях костей, остеобласты активизируются, быстро дифференцируются и превращаются в остеоциты. Система костных канальцев обеспечивает обмен веществ между остеоцитами и тканевой жидкостью.
Кроме вышеназванных клеток, в костной ткани находятся также остеокласты – крупные многоядерные клетки, бедные хроматином. Цитоплазма таких клеток имеет множество выростов, покрытых плазматической мембраной. Клетки содержат митохондрии лизосомы, вакуоли, гидролитические ферменты и выраженные комплексы Гольджи. Плазматическая мембрана в этой области образует много складок и называется гофрированным бережком.
Остеокласты способны резорбировать обызвествленный хрящ и межклеточное вещество костной ткани в процессе развития и перестройки кости. По современным сведениям, остеокласты имеют моноцитарное происхождение и относятся к системе макрофагов.
Снаружи кость покрыта слоем плотной соединительной ткани – надкостницей. Это тонкая плотная соединительная пластинка, богатая кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. Надкостница имеет наружный и внутренний слои.
Наружный слой надкостницы волокнистый, внутренний – ростковый (костеобразующий). Внутренний слой присоединяется непосредственно к костной ткани и формирует молодые клетки (остеобласты), которые располагаются на поверхности кости. Таким образом, в результате костеобразующих свойств надкостницы кость растет в толщину. С костью надкостница плотно срастается при помощи проникающих волокон, которые глубоко входят внутрь кости.
Наружный слой кости представлен пластинкой компактного вещества, которая в диафизах трубчатых костей более толстая, чем в эпифизах. В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуют сложные системы – остеоны – структурные единицы кости. Остеон состоит из 5–20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую.
В центре каждого остеона проходит центральный (гаверсов) канал. Через него в свою очередь проходят по одной артерия и вена, которые разветвляются на капилляры и по каналам подходят к лакунам гаверсовой системы. Они обеспечивают поступление и отток из клеток питательных веществ и продуктов метаболизма, СО2 и О2. Каждый гаверсов канал содержит также лимфатический сосуд и нервные волокна. На наружной и внутренней поверхностях кости костные пластинки не образуют концентрические цилиндры, а располагаются вокруг них. Эти области пронизаны каналами Фолькманна, через которые проходят кровеносные сосуды, соединяющиеся с сосудами гаверсовых каналов. Основное вещество компактной кости состоит из костного коллагена, вырабатываемого остеобластами, и гидроксиапатита; кроме того, в него входят магний, натрий, карбонаты и нитраты.
Под компактным веществом располагается губчатое, которое представляет собой сеть из тонких анастомозированных костных элементов – трабекул. Трабекулы ориентированы в тех направлениях, в которых кости повышают свою устойчивость к нагрузкам и сжатию при минимальной массе. Губчатая кость находится и в эпифизах трубчатых длинных костей и коротких (позвонки, кости запястья и предплюсны). Она свойственна также зародышам и растущим организмам.
Внутри кости, в костномозговой полости и ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Во внутриутробном периоде и у новорожденных все кости содержат красный костный мозг, который выполняет преимущественно кроветворную функцию. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских костей (грудина, кости черепа, подвздошные кости), в губчатых (коротких костях), эпифизах трубчатых костей. В костномозговой полости диафизов трубчатых костей находится желтый костный мозг. Он состоит из жировых включений и перерожденной ретикулярной стромы.
Кости человека различаются по форме и размерам, занимают определенное место в организме. Существуют следующие виды костей: трубчатые, губчатые, плоские (широкие), смешанные и воздухоносные.
Трубчатые кости выполняют функцию рычагов и формируют скелет свободной части конечностей, делятся на длинные (плечевая, бедренные кости, кости предплечья и голени) и короткие (пястные и плюсневые кости, фаланги пальцев).
В длинных трубчатых костях есть расширенные концы (эпифизы) и средняя часть (диафиз). Участок между эпифизом и диафизом называется метафизом. Эпифизы, костей полностью или частично открыты гиалиновым хрящом и участвуют в образовании суставов.
Губчатые (короткие) кости располагаются в тех участках скелета, где прочность костей сочетается с подвижностью (кости запястья, предплюсна, позвонки, сесамовидные кости).
Плоские (широкие) кости участвуют в образовании крыши черепа, грудной и тазовой полостей, выполняют защитную функцию, имеют большую поверхность для прикрепления мышц.
Смешанные кости имеют сложное строение и различную форму. К этой группе костей относятся позвонки, тела которых являются губчатыми, а отростки и дуги – плоскими.
Воздухоносные кости содержат в теле полость с воздухом, выстланную слизистой оболочкой. К ним относятся верхняя челюсть, лобная, клиновидная и решетчатая кости черепа.
Скелет конечностей
В процессе развития человека скелет конечностей значительно изменился. Верхние конечности приобрели большую подвижность, стали выполнять функцию органов труда, совершать сложные и обширные движения, а нижние – функцию передвижения и опоры, удерживая в вертикальном положении тело человека.
В скелете верхней и нижних конечностей человека различают пояс и свободную часть.
Пояс верхней конечности состоит из ключицы и лопатки. Свободная часть верхней конечности включает плечевую кость, кости предплечья (лучевая и локтевая), кости кисти (кости запястья, пястные кости и кости пальцев – фаланги).
Пояс нижней конечности образуется с парной тазовой костью, которая сочленяется с крестцом и бедренной костью свободной части нижней конечности. Скелет свободной части нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени (большеберцовая и малоберцовая), надколенника и костей стопы (предплюсны, плюсневых костей и костей пальцев – фаланги).
Кости верхней конечности
Пояс верхней конечности.
Лопатка – плоская кость треугольной формы, располагается сзади грудной клетки на уровне II–VIII ребер.
В лопатке выделяют реберную и дорсальную поверхности, верхний, нижний и латеральный углы, а также верхний, латеральный (боковой) и медиальный (внутренний) края. Дорсальная (задняя) поверхность лопатки остью лопатки разделена на надостную и подостную ямки; ость лопатки переходит в плечевой отросток – акромион. Лопатка имеет также суставную поверхность для соединения ее с плечевой костью и направленный вперед клювовидный отросток.
Ключица – S-образно изогнутая кость, которая имеет тело, акромиальный и грудинный концы с суставными поверхностями (рис. 1).
Первый сочленяется с плечевым отростком (акромионом) лопатки, второй – с грудиной.
Рис. 1. Правая ключица (вид снизу): 1 – акромиальная суставная поверхность; 2 – трапециевидная линия; 3 – борозда подключичной мышцы; 4 – тело ключицы; 5 – грудинный конец; о – грудинная суставная поверхность; 7 – вдавление реберно-ключичной связки; 8 – конусовидный бугорок; 9 – акромиальный конец
Соединения костей плечевого пояса. Грудинный конец ключицы соединяется с грудиной при помощи грудино-ключичного сустава (рис. 2). Благодаря наличию внутрисуставного хрящевого диска движение в суставе происходит вокруг сагиттальной оси вверх и вниз, а вокруг вертикальной – вперед и назад. Таким образом, возможны небольшие круговые движения. Акромиальный конец ключицы соединяется с плечевым отростком – акромионом, образует акромиально-ключичный сустав. Он является плоским суставом, объем его движений небольшой, прочно укреплен капсулой и связками – акромиально-ключичной и клювовидно-ключичной.
Рис. 2. Грудино-ключичные суставы: 1 – реберно-ключичная связка; 2 – передняя грудино-ключичная связка; 3 – межключичная связка; 4 – суставной диск