Тема 3. Кости и их соединения.

ЦЕЛЬ. Изучение стадий развития скелета, влияния различных факторов на развитие кости, сроки синостозирования. Строение и соединения костей черепа.

СОДЕРЖАНИЕ. Отдельные кости, соединенные между собой, образуют скелет. В своем развитии скелет проходит три стадии: 1)соединительнотканную (перепончатую). 2) хрящевую и 3) костную. Эти три стадии проходят почти все кости, за исключением костей свода черепа, лица, ключицы, которые минуют хрящевую стадию.

В период внутриутробного развития скелет закладывается в виде длинного плотного тяжа клеток, идущего от головного до хвостового конца туловища. Это перепончатая стадия. На 2-м месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, т.е. формируются хрящевые модели будущих костей. Эта стадия развития скелета называется хрящевой. На 3-м месяце внутриутробного развития начинается формирование костного скелета. Процесс замены хрящевой и соединительной тканей костной очень длительный и полностью заканчивается к 20-ти годам, когда организм достигает половой зрелости. Рост плоских костей происходит за счет надкостницы и соединительной ткани швов, рост трубчатых костей в толщину также происходит за счет надкостницы, а в длину - за счет эпифизарных хрящей (метафизов), расположенных между эпифизом и диафизом. В молодом возрасте преобладают процессы костеобразования, в пожилом процессы разрушения кости.

Изменения в скелете вследствие усиленной мышечной деятельности наблюдаются и при занятиях спортом. На состояние скелета оказывают влияние такие факторы, связанные с занятием спортом, как характерное положение тела спортсмена (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров), сила растяжения при висах и др. При правильно дозированных нагрузках эти изменения бывают благоприятными. Все изменения в скелете проявляются постепенно на протяжении всего тренировочного процесса. При прекращении активной спортивной деятельности приспособительные изменения костей остаются довольно продолжительное время. Изменения, происходящие в скелете под влиянием занятий спортом, касаются химического состава костей, их внутреннего и внешнего строения, процессов роста и окостенения.

Сроки синостозирования. Для тренеров и преподавателей физического воспитания необходимо знать сроки синостозирования, т.к. чрезмерные нагрузки, несоответствие их по объему и интенсивности состоянию двигательного аппарата могут привести к нарушению сроков синостозирования и даже к деформации кости. Например, у юношей-боксеров может искривляться лучевая кость, принимающая на себя нагрузку при ударах в боксе.

Окостенение (синостозирование) костей у детей происходит неравномерно. Слияние всех элементов позвонка происходит к 23-26 летнему возрасту, сращение крестцовых позвонков к 17-25 годам, полное окостенение ключицы, лопаток, плечевой кости и костей предплечья к 20-25 годам, костей запястья и пястья - к 10-13 годам, фаланг пальцев кисти к 9-11 годам. При этом окостенение у девочек начинается и заканчивается на 2-3 года раньше, чем у мальчиков. Появление точек окостенения в костях запястья имеет определенную последовательность и часто служит одним из диагностических признаков определения возраста, этапов полового развития, интенсивности роста тела в длину. Срастание отдельных костей таза начинается в 5-6 лет и заканчивается к 20-21 году. Эти сроки необходимо учитывать тренерам, особенно в процессе физического воспитания девочек. При резких прыжках, продолжительном сидении, переносе тяжестей несросшиеся кости таза могут незаметно сместиться и привести к неправильной форме входа в малый таз, что может впоследствии осложнить роды. В большеберцовой и малоберцовой костях полное окостенение эпифизарных хрящей происходит к 20-24 годам, в костях плюсны к 17-21 году у мужчин и к 14-19 годам у женщин, в костях фаланг пальцев к 15-21году. Замещение хрящевой ткани костной в процессе роста и развития кости происходит не полностью. Хрящевая ткань остается на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, в хрящевой части ребер.

Физические упражнения оказывают большое формообразующее влияние на скелет, изменяя рельеф кости и ее структуру. Если нагрузка распределяется равномерно на кости правой и левой половины тела, то и изменения в костях наблюдаются одинаковые. При неодинаковой нагрузке сильнее изменяется более нагруженная кость. Происходящие в кости изменения повышают механические свойства костей.

Зависимость развития кости от внутренних и внешних факторов. Скелет, как и всякая система органов, является частью организма. На развитие костной системы влияет много факторов.

Влияние внутренних факторов проявляется рядом морфологических изменений костей, зависящих от деятельности других органов. Особенно видна связь между костной системой и эндокринными органами. Начало полового созревания проявляется в костной системе наступлением синостозов между эпифизами и метафизами, причем самый первый такой синостоз наблюдается в первой пястной кости. По рентгенологической картине кисти можно определить возраст человека или судить о правильности протекания у него процесса окостенения. Установлена зависимость строения кости от состояния нервной системы, которая регулируя все процессы в организме, осуществляет и трофическую функцию кости. Весь процесс окостенения от момента появления первой точки окостенения до окончания синостозирования проходит при непосредственном участии сосудов, которые, проникая в хрящ, способствуют его разрушению и замещению костной тканью.

Влияние внешних факторов на строение и развитие скелета. Здесь на первое место выступают трудовые процессы и, в частности, занятия спортом. Они влияют на тело человека в целом, на его аппарат движения, включая и костную систему. Длительные и систематические физические нагрузки постепенно приводят к увеличению массы костного вещества, называемого рабочей гипертрофией. Она сопровождается изменениями величины, формы и строения костей.

Скелет головы. Череп составляет скелет головы. В нем различают мозговой отдел, который вмещает головной мозг, и лицевой отдел, в котором располагаются начальные отделы дыхательных и пищеварительных путей.

Мозговой череп образуют непарные кости: затылочная, клиновидная, лобная, решетчатая, и парные: теменные и височные (рис. 14). Ниже приведено краткое описание каждой из указанных костей. Разберите их более детально.

Затылочная кость участвует в образовании основания и свода мозгового черепа, который она замыкает сзади и снизу (рис. 15). Кость состоит из вогнутой чешуи, парных боковых частей с яремными отростками и с мыщелками (сочленяются с атлантом) и основной части.

Эти четыре части ограничивают большое затылочное отверстие. Поперек наружной поверхности чешуи тянутся шероховатые верхняя и нижняя выйные линии и выступает наружный затылочный бугор. На мозговой поверхности чешуи возвышается внутренний затылочный бугор, от которого расходится крестообразное возвышение с широкими бороздами от венозных пазух.

Рис. 14. Кости черепа.

Рис. 15. Затылочная кость снаружи:

1 – зубчатый край; 2 – чешуя; 3 – большое затылочное отверстие; 4 – мыщелок; 5 – канал подъязычного нерва; 6 – основная часть; 7 – верхняя и 8 – нижняя выйные линии; 9 – наружный затылочный выступ; 10 – наружный затылочный гребень; 11 – яремный отросток

Теменные кости почти четырехугольные, они замыкают череп сверху и с боков. Выпуклые части их называются теменными буграми.

Лобная кость примыкает к переднему краю теменных костей. Она состоит из чешуи, глазничной и носовой частей. На ее выпуклой чешуе спереди выступают два лобных бугра, ниже их лежат надбровные дуги, латерально оканчивающиеся скуловыми отростками, а еще ниже находятся два надглазничных отверстия или вырезки. Она участвует в образовании верхних стенок глазниц и носовой полости.

Височные кости примыкают к затылочной кости. Они участвуют в образовании боковой стенки и основания мозгового черепа, служат вместилищем органов слуха и равновесия, местом прикрепления жевательных мышц и мышц шеи, сочленяются с нижней челюстью. На их латеральной поверхности находится наружное слуховое отверстие, сверху –

Рис. 16. Височная кость (наружная поверхность)

1-чешуйчатая часть (чешуя) височной кости, 2-скуловой отросток, 3-суставной бугорок, 4-нижнечелюстная ямка, 5-каменисто-чешуйчатая щель, 6-каменисто-барабанная щель, 7-шиловидный отросток, 8-барабанная часть височной кости, 9-наружное слуховое отверстие, 10-сосцевидный отросток, 11-сосцевидная вырезка; 12-барабанно-сосцевидная щель; 13-надпроходная ость (над слуховым проходом), 14-сосцевидное отверстие, 15-теменная вырезка, 16-височная линия.

чешуя, сзади – сосцевидная часть, спереди и снизу – барабанная часть и медиально – пирамида (рис. 16). Чешуя – слабовогнутая пластинка, замыкающая мозговой череп сбоку. На ней выдается обращенный вперед скуловой отросток, соединяющийся со скуловой остью. Под его основанием

находится суставная впадина для сочленения с головкой нижней челюсти. Сосцевидную часть образует сосцевидный отросток (место прикрепления мышц), легко прощупываемый через кожу за ушной раковиной. Внутри отросток состоит из небольших воздухоносных полостей – ячеек. В отличие от других пневматизированных костей они сообщаются не с носовой полостью, а с полостью среднего уха. Барабанная часть ограничивает наружный слуховой проход.

Клиновидная кость лежит в основании мозгового черепа и соединяется со всеми его костями. Она участвует в образовании глазницы, височной и подвисочной ямок. В кости различают тело с воздухоносной пазухой, которая сообщается спереди с носовой полостью. Углубление на верхней поверхности тела называется турецким седлом, в нем помещается железа внутренней секреции – гипофиз. В обе стороны от тела отходят большие крылья, в основании каждого из них последовательно расположены круглое, овальное и остистое отверстия

Решетчатая кость состоит из решетчатой и перпендикулярной пластинок и решетчатого лабиринта. Перпендикулярная пластинка участвует в образовании перегородки носа. Лабиринты, состоящие из костных ячеек, свисают в носовую полость. В сторону перпендикулярной пластинки от лабиринтов выступают средняя и верхняя носовые раковины.

Лобная, клиновидная, решетчатая и височная кости содержат внутри воздухоносные пазухи, сообщающиеся с полостью носа. Они облегчают вес черепа и играют существенную роль при дыхании.

Рис. 17. Верхняя челюсть (вид снаружи):

1-тело, 2-альвеолярные возвышения, 3- верхнечелюстной бугорок, 4- скуловой отросток, 5- глазничная поверхность, 6- лобный отросток, 7-подглазничное отверстие.

Кости лицевого черепа образуют вместилища для органов чувств (зрения и обоняния), участвуют в образовании полости рта и полости носа. К костям лицевого черепа относятся парные кости: верхняя челюсть, нижняя носовая раковина, небная, скуловая и слезная кости, и непарные кости – сошник, нижняя челюсть и подъязычная кость (рис. 14). Наиболее массивными являются кости верхней и нижней челюстей. Остальные кости лица небольшие, дополняют верхнюю челюсть с различных сторон и принимают участие в образовании полости носа и глазниц.

Верхняя челюсть (рис. 17) - большая парная кость, занимающая центральное место в лицевом черепе. Она имеет тело и четыре отростка. Из

четырех отростков, отходящих от тела, лобный соединяется с лобной, а скуловой – со скуловой костью. Небные отростки вместе с прилегающими к ним сзади небными костями образуют твердое небо. Альвеолярный отросток снабжен восемью лунками, в которых сидят верхние зубы. Внутри тела находится большая воздухоносная верхнечелюстная (гайморова) пазуха, открывающяяся в носовую полость.

Носовые кости расположены в области переносицы и замыкают сверху грушевидное отверстие, ведущее в носовую полость. В глубине последней виден сошник – сагиттально расположенная пластинка, прирастающая к клиновидной, решетчатой, небным и верхнечелюстным костям.

Слезные кости – самые маленькие из костей лицевого черепа. Образуя часть внутренней стенки глазницы, они примыкают к лобной, решетчатой и верхнечелюстной костям.

Скуловые кости имеют по три отростка – лобный, височный и верхнечелюстной, названные по костям, с которыми они соединяются. Скуловые кости образуют нижнелатеральные края глазниц, а вместе со скуловыми отростками височных костей – скуловые дуги.

Подъязычная кость - маленькая изогнутая кость, подвешенная к шиловидному отростку височной кости при помощи длинной связки. Состоит из тела, малых и больших рожков. Эту кость легко прощупать на шее над гортанью.

Нижняя челюсть (рис. 18) состоит из тела и ветвей (правой и левой). Угол между ними легко прощупывается под кожей. Каждая из ветвей имеет два отростка: передний - венечный и задний – суставной. Венечный отросток служит для прикрепления височной мышцы, а суставной имеет на конце головку, сочленяющуюся с височной костью. Альвеолярные дуги верхней и

нижней челюстей у взрослого человека имеют по 16 ячеек – зубных альвеол, разделенных перегородками.

Каждую кость нужно ориентировать соответственно ее расположению

и уметь показать ее основные части, отростки, отверстия, бугорки.

Соединения костей черепа. Кости черепа взрослого человека соединяются при помощи швов - непрерывных фиброзных соединений. Щелевидное пространство между костями заполнено соединительной тканью, которая к старости может замещаться костной тканью. Различают зубчатый, чешуйчатый и плоский швы (рис. 19). На черепах новорожденных имеются межкостные перепонки – роднички.

Единственным диартрозом на черепе является парный височно-нижнечелюстной сустав, соединяющий нижнюю челюсть с основанием

Рис. 18. Нижняя челюсть (А – вид снаружи, Б – вид изнутри):

1 – тело; 2 – ветвь; 3 – подбородочный выступ; 4 – двубрюшная ямка; 5 – угол; 6 – жевательная бугристость; 7 – крыловидная бугристость; 8 – челюстно-подъязычная линия; 9 – венечный отросток; 10– мыщелковый отросток; 11 – отверстие нижнечелюстного канала; 12 – подбородочное отверстие

Рис. 19. Швы черепа.

черепа. Он образован головкой нижней челюсти и нижнечелюстной ямкой височной кости. Оба сустава функционируют одновременно и поэтому представляют собой одно комбинированное сочленение. В полости сустава

расположен хрящевой диск, поэтому в нем возможны движения в трех направлениях: 1) опускание и поднимание нижней челюсти с одновременным открыванием и закрыванием рта, 2) смещение ее вперед и назад и 3) боковые движения вправо и влево как это бывает при жевании.

Остальные части этих костей и решетчатая кость формируют основание. Кости крыши плоские. На их вогнутой мозговой поверхности видны артериальные борозды, непостоянные мелкие отверстия, через которые проходят вены, следы венозных синусов и ряд уплощенных вдавлений и выступов, повторяющих рельеф мозга. Мозговая поверхность основания также повторяет рельеф нижней поверхности мозга. Здесь различают переднюю, среднюю и заднюю черепные ямки.

Череп в целом. Мозговой череп делится на крышу и основание – наружное и внутреннее. Крыша образуется теменными костями, чешуей лобной, затылочной и височных костей, частью больших крыльев клиновидной кости.

Наружное основание черепа образовано костями мозгового черепа, спереди оно прикрыто костями лица. Оно имеет множество отверстий, бугорков, отростков.

Внутреннее основание черепа представлено тремя ямками – передней, средней и задней, в которых в размещены различные отделы головного мозга. Каждая ямка имеет ряд сообщений.

В некоторых местах череп имеет утолщения, называемые контрфорсами. Они ослабляют сотрясения и механические толчки, которые череп испытывает при ходьбе, беге, прыжках, а также при занятиях некоторыми видами спорта (бокс, футбол и др.). Различают четыре контрфорса. Разберите их.

Контрольные вопросы

1. Какие стадии проходит скелет в своем развитии?

2. Каковы сроки синостозирования отдельных костей?

3. Какое влияние оказывают внутренние и внешние факторы на строение и развитие костей?

4. Какие отделы различают в скелете головы?

5. Какие кости образуют мозговой череп и какое они имеют строение?

6. Какие кости образуют лицевой череп? Строение верхней и нижней челюстей.

7. Какие соединения костей различают в скелете головы? Височно-нижнечелюстной сустав.