Системы человека ЦНС, ВНС, ССС и др / Остеология (см) / Методические разработки (см) / Костная система

ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА АНАТОМИИ ЧЕЛОВЕКА

С КУРСОМ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛИМФОЛОГИИ

Функциональная и клиническая

анатомия

костной системы

Методическая разработка

для преподавателей и студентов

Пермь, 2001 г

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ

КОСТНОЙ СИСТЕМЫ

Костное вещество состоит из органической (в среднем 20%) и неорганической (в среднем 70%) фракции, вода составляет органический компонент 10%, обеспечивает гибкость, а неорганический – прочность кости. В состав органического вещества входят костный коллаген и оссеин, образующие основу кости, ее матрицу. Неорганический компонент включает фосфор, кальций, в малых дозах микроэлементы – медь, железо и др.

В процессе роста и развития костей происходят качественные и количественные изменения органической и неорганической фракций, что отражается на свойствах костей.

Костная ткань – специализированный тип соединительной ткани, состоит из клеток костной ткани, межклеточного вещества, коллагеновых волокон.

Типы костной ткани
Ретикулофиброзная (грубоволокнистая) Встречается у зародыша, у маленьких детей, при внутрихрящевом окостенении. У взрослых встречается лишь в местах прикрепления сухожилий, в швах черепа или при быстром образовании костной ткани, например, в костной мозоли. Характеризуется беспорядочным расположением коллагеновых волокон, которые образуют в ней грубые, мощные пучки.	Пластинчатая Коллагеновые волокна пластинчатой костной ткани располагаются параллельными рядами, образуя тонкие пластинки. Пластинчатая костная ткань формирует компактное и губчатое вещество костей

Признаки	Компактная костная ткань	Губчатая костная ткань
Объем скелета	80%	20%
Строение	Костные пластинки располагаются концентрически, образуя остеоны или гаверсовы системы, которые оринетированы в основном в продольном направлении	Состоит из трабекул, образованных из взаимосвязанных костных пластинок, каждая из которых имеет больше отверстий, чем перегородок, что обеспечивает большую площадь для метаболических процессов, придает механическую прочность при относительно небольшой массе. Наиболее толстые и мощные трабекулы располагаются в направлении наибольших механических нагрузок
Состав	Неорганический компонент - 80-90%	Минеральный компонент – 35-40%; органический – 50-55%; вода – 5-15%
Топография	плоские кости, диафизы трубчатых костей	Тела позвонков, некоторые части таза, грудина, кости запястья, кости предплюсны, эпифизы трубчатых костей
Функциональная характеристика	Придает кости особую прочность, необходимую при опоре и движениях функции: механическая защитная	При большом объеме позволяет сочетать прочность с легкостью Функции: метаболическая

Надкостница – тонкая, соединительнотканная мембранозоподобная пластинка, коллагеновые волокна, которой имеют тенденцию к расположению параллельно поверхности кости.

У детей надкостница плотная и сравнительно толстая, содержит большое количество органических соединений. В связи с этим кости ребенка по сравнению с костями взрослого более гибкие.

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОСТЕЙ

Стадии периодизации индивидуального развития (Бунак, 1965)

(VII Всесоюзная конференция по вопросам возрастной морфологии, 1965)

Прогрессивная		18-21 год (мужчины) 17-20 лет (женщины)
Стабильная	(взрослый зрелый)	22-55 лет (мужчины) 21-50 лет (женщины)
Регрессивная	(пожилой старческий позднестарческий)	56 и более лет (мужчины) 51 и более лет (женщины)

Подсчитано, что средняя продолжительность жизни одной костной клетки составляет 25 лет, следовательно, на протяжении жизни масса костного вещества обновляется не один раз.

Костная ткань представляет собой динамическую систему. В ней на протяжении всей жизни протекают процессы разрушения старой кости и образование новой – цикл ремоделирования костной ткани.

Взаимоотношение двух процессов ремоделирования костей в разные стадии развития.

Стадии развития	Процессы ремоделирования
Прогрессивная	Преобладает образование костной ткани
Стабильная	Относительное равновесие процессов разрушения и образования костной
Регрессивная	Соотношение этих процессов имеет отрицательный баланс

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ КОСТЕЙ В ОНТОГЕНЕЗЕ

ПРОГРЕССИВНАЯ СТАДИЯ

Скелет плода минует в своем развитии перепончатую и хрящевую стадии прежде, чем становится костным.

Можно выделить две различающиеся по происхождению группы костей. Одни развиваются на основе соединительной ткани, минуя хрящевую стадию. Это кости свода черепа и ключица, окостеневающие эндесмально. Другие кости развиваются на месте хряща, пройдя перед этим перепончатую стадию. Если окостенение происходит в толще хряща оно называется энхондральным, если по периферии – перихондральным. Большая часть костей нашего тела развивается на месте хряща. При этом диафизы всех костей окостеневают в утробном периоде, а эпифизы и апофизы после рождения (дистальный эпифиз бедренной кости окостеневает до рождения).

Порядок появления точек окостенения

В диафизах трубчатых костей первичная точка окостенения появляется на 2-3 месяце внутриутробного развития и растет в направлении проксимального и дистального эпифизов.

Вторичные точки окостенения в эпифизах образуются в течение первых 5-10 лет. Эпифизарный хрящ замещается костной тканью и синостозируется с возраста 15-17 лет и до 20 лет.

После этого продольный рост костей возможен в ограниченных пределах за счет суставного хряща, покрывающего эпифизы на поверхности, обращенной в полость сустава.

«Скелетный возраст» (костный возраст) – возраст человека, определяемый по состоянию костной системы.

Скелетная зрелость – это поняите, при котором учитывается число точек окостенения, время и последовательность их появления, а также сроки формирования синостозов. На практике используют стадии оссификации костей запястья (метод Грейлиха – Пайла).

Активность костеобразования после высоких значений в первые годы жизни уменьшается к концу первого десятилетия, затем снова нарастает в период полового созревания, снижается до минимальных значений к 30-40 годам, и вновь повышается в пожилом и старческом возрасте.

У детей в состоянии ремоделирования находится до 60% костной ткани (у взрослых около 10%).

После того, как кость сформировалась, рост, развитие костей происходит за счет надкостницы по типу эндостального, периостального и мезостального костеобразования (мезост – остеобласты и остеокласты, расположенные вокруг кровеносных сосудов, в гаверсовых каналах).

Стабильная стадия

В состоянии ремоделирования находится около 10% костной ткани, а в состоянии покоя – 90%.

РЕГРЕССИВНАЯ СТАДИЯ

Старение костей начинается очень рано. Начальные его признаки могут обнаруживаться в костях, подвергающихся механической перегрузке, во втором десятилетии жизни. Они включают в себя истончение суставного хряща и появление по периферии суставных поверхностей костных выростов – краевых остеофитов. В кисти они наблюдаются у головок средних фаланг, а позже – у основания дистальных и средних фаланг. В ходе старения масса костного вещества уменьшается.

ИЗМЕНЕНИЕ МАССЫ КОСТНОЙ ТКАНИ

Скорость потери массы кости: для женщин после 35 лет составляет 0.75-2.5% в год, после наступления менопаузы – до 3-4% в год, а к 85 годам женщина может потерять до 30% компактной и 50% костной ткани.

У мужчин скорость потери костной ткани следующая: с 50 лет –0.4-1.2% в год, к 85 годам компактная ткань уменьшается на 20% и губчатая на 35%.

Главные признаки старения кости

1. Инволюционный остеопороз

2. Истончение суставного хряща

3. Появление по периферии суставных поверхностей костных выростов – краевых остеофитов

4. Появление остеосклероза

Остеопороз – форма генерализованного разряжения кости, проявляющаяся повышенной хрупкостью и склонностью к переломам, уменьшению костной массы. В результате старения уменьшается масса костного вещества, однако при этом нагрузки на кость не только не снижаются, а могут даже увеличиваться благодаря нередким излишкам жироотложения.

Трубчатым костям приходится приспосабливаться к сохранению механической прочности в условиях пониженной массивности. Это происходит за счет расширения диафиза и эпифизов костей, т.е. повышенного периостального костеобразования. Внутренний диаметр костей увеличивается, толщина кортикального слоя уменьшается. Также увеличивается диаметр остеонов. В итоге кость становится хрупкой.

На конечных этапах старения, предшествующих естественной смерти, в результате преобладания периостального костеразрушения, уменьшаются наружные размеры кости и диаметр остеонов.

Инволюционный остеопороз клинически вызывает две проблемы пожилого возраста: коллапс позвонков (нижних грудных и верхних поясничных) и переломы костей конечностей (проксимального конца бедренной, проксимального конца плечевой, дистального отдела лучевой костей).

Причины инвалюционного остеопороза

1. Угасание активности половых желез;

2. Изменение продукции гормонов, регулирующих метаболизм костной ткани;

3. Изменение физической активности.

Словарь основных понятий, используемых в

клинической остеологии

Остеопороз – метаболическое заболевание скелета, протекающее длительно и поражающее значительную часть населения, особенно, старших возрастных групп. По данным ВОЗ по значимости проблемы остеопороза занимают среди неинфекционных заболеваний четвертое место после сердечно-сосудистых, онкозаболеваний, сахарного диабета.

Снижение костной плотности на 1.0-2.5 стандартных отклонения от нормативных показателей пика костной массы расценивается как остеопения, более чем на 2.5 стандартных отклонения – как остеопороз.

Остеомаляция – деминерализация костного вещества без выраженного изменения белкового синтеза в матриксе, сопровождающаяся размягчением костей. Морфологическим субстратом остеомаляции является повышенное количестве неминерализованного остеоида, накапливающегося в связи с задержкой его минерализации или ускоренным синтезом.

Остеоатрофия – уменьшение объема, истончение кости.

Гипоплазия костей – врожденное недоразвитие, малые размеры отдельных костей.

Агенезия костей – полное отсутствие каких-то костей с рождения.

Остеолиз – полное локальное рассасывание или деструкция кости без ее замещения.

Остеодистрофия – частично, либо полное, рассасывание одной или нескольких костей с перестройкой костной ткани, протекающей с усиленным ее рассасыванием без достаточного костеобразования или с формированием патологической костной ткани.

Остеосклероз – процесс, противоположный остеопорозу: он характеризуется увеличением числа костных балок в единице объема.

Остеодисплазия – патология костной системы с нарушением ее формирования, обусловленная остановкой, замедлением или извращением остеогенеза на стадии эмбрионального или постнатального развития.

Несовершенный остеогенез – наследственное заболевание с нарушением костеобразования, остеопорозом, мягкостью и повышенной ломкостью костей.

Остеонекроз – омертвение участка кости вследствие нарушения питания.

8

2

7

3

6

4

5