Вопрос 1. У че­ловека функцию пере­движение в пространстве выполняет опорно-двигательный аппарат, состоящий из двух частей: пассивной и активной. К первой относятся кости, соединяющиеся между собой различным образом, ко второй — мышцы. Скелет (от греч. skeleton — высохший, высушенный) представ­ляет собой комплекс костей, выполняющих опорную, защитную, локомоторную функции. 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. Скелет образует вместилища для жизненно важ­ных органов, защищая их от внешних воздействий: в полости че­репа расположен головной мозг, в позвоночном канале — спинной, в грудной клетке — сердце и крупные сосуды, легкие, пищевод и др., в полости таза — мочеполовые органы. Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и т. д. Живая кость содержит витамины A, D, С и др. Кости образованы костной тканью, которая относится к соеди­нительной, состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, богатого коллагеном и минеральными компонентами. Они-то и определяют физико-химические свойства костной ткани (твер­дость и упругость). В костной ткани содержится около 33 % орга­нических веществ (коллаген, гликопротеиды и др.) и 67 % неор­ганических соединений. Кость (os) как орган снаружи, кроме сочленен­ных поверхностей, покры­та надкостницей представляющей собой прочную соединительно-тканную пластин­ку, богатую кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами. Надкостница прочно сращена с костью при помощи прободающих волокон, проникающих в глубь кости. Наружный слой надкостни­цы — волокнистый, внутренний — остеогенный (костеобразующий), прилежит непосредственно к костной ткани. В нем располо­жены тонкие веретенообразные «покоящиеся» остеогенные клет­ки, за счет которых происходит развитие, рост в толщину и реге­нерация костей после повреждения. Различают два основных типа костной ткани — ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую. Первая развивается непосредственно из мезенхимы, что характерно для покровных костей черепа. Одновременно с дифференцировкой клеток в остеоциты образуются межклеточное вещество и коллагеновые волокна. Располагающееся между волокнами и клетками основное вещество уплотняется, формируются костные балки (перекладины). Клетки на поверхности образующейся кости превращаются в остеобласты. Вторая, пластинчатая, наиболее распространена в организме, она образуется при перестройке грубоволокнистой костной ткани и врастании в кость сосудов. Представлена она костными пластин­ками толщиной от 4 до 15 мкм, которые состоят из остеоцитов и тонковолокнистого костного межклеточного вещества. Соединительно-тканные волокна в тол­ще каждой пластинки лежат параллельно друг другу и ори­ентированы в определенном на­правлении. В зависимости от располо­жения костных пластинок раз­личают плотное (компактное) и губчатое костное вещество (трабекулярная кость). В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные системы — остеоны. Остеон — структурная единица, кости. Он состоит из 5—20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре каждого остеона проходит центральный канал (Гаверсов). Диаметр остеона 0,3—0,4 мм. Между остеонами залегают интер-стициальные {вставочные, промежуточные) пластинки, кнаружи от них находятся наружные окружающие {генеральные) пластинки, кнутри — внутренние окружающие {генеральные) пластинки. Губчатое костное вещество состоит из тонких костных пласти­нок и перекладин (трабекул), перекрещивающихся между собой и образующих множество ячеек. Направление перекладин совпа­дает с кривыми сжатия и растяжения, образуя сводчатые конст­рукции. Такое расположение костных трабекул под углом друг к другу обеспечивает равномер­ную передачу давления или тяги мышц на кость. Трубчатое и арочное строение кости обеспечивает наибольшую прочность при меньшей массе и минимальной затрате кост­ного материала. Кости отличаются друг от друга, при этом их форма и выполняемая функция взаимо­связаны и взаимообусловлены. В трубчатой кости различают ее удли­ненную среднюю часть — тело кости, или диафиз, обычно цилиндрической или близкой к трехгранной формы, и утолщенные кон­цы — эпифизы. На них располагаются сус­тавные поверхности, служащие для соедине­ния с соседними костями, покрытые сустав­ным хрящом. Участок кости, расположен­ный между диафизом и эпифизом, называ­ется метафизом. Среди трубчатых костей выделяют длинные трубчатые кости (напри­мер, плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Диафизы построены из компактной, эпифизы — из губчатой кости, покрытой тонким слоем компактной. Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого тон­ким слоем компактного. К этим костям также следует отнести кости, развивающиеся в сухожилиях, — сесамовидные (например, гороховидная, надколенник). Губчатые кости имеют форму непра­вильного куба или многогранника. Такие кости располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с большой подвижно­стью. Плоские кости участвуют в образовании полостей, поясов конечностей, выполняют функцию защиты (кости крыши черепа, грудина). К их поверхности прикрепляются мышцы. Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из не­скольких частей, имеющих различное строение, очертания и про­исхождение, например позвонки, кости основания черепа. Воздухоносные кости имеют в своём теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Например, некото­рые кости черепа: лобная, клиновидная, решетчатая, верхняя че­люсть. Внутри костей в костно-мозговых полостях и в ячейках губча­того вещества, выстланных эндостом (слоем плоских остеогенных клеток, лежащих на тонкой соединительно-тканной пластинке), находится костный мозг. Во внутриутробном периоде и у новорожденных во всех костных полостях находится красный костный мозг, он выполняет кроветворную и защитную функции. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских костей (грудина, крылья подвздошных костей), в губчатых костях и эпифизах трубчатых костей. В диафизах в костно-мозговых полостях находится жел­тый костный мозг. Кость живого человека — динамическая структура, в которой происходит постоянный обмен веществ, анаболические и катаболические процессы, разрушение старых и созидание новых кост­ных трабекул и остеонов.

2 Вопрос рост,развитие и перестройка кости в течение жизни

Скелет развивается из мезенхимы, представляющей зародышевую малодифференцированную соединительную ткань. Покровные кости черепа и кости лица формируются на месте соединительной ткани - эндесмально, а другие - на месте хряща - перихондрально (позднее, с появлением надкостницы, периостально) или энхондрально.

Все эти процессы начинаются в конце второго месяца внутриутробного периода, когда в организме зародыша имеются все другие виды тканей.Кости, формирующиеся на месте соединительной ткани, так называемые первичные кости, проходят два этапа развития: перепончатый и костный. Кости, развивающиеся на месте хряща, называются вторичными и проходят три этапа: соединительнотканный, хрящевой и костный. При эндесмальном окостенении на месте будущих костей появляются островки окостенения в виде концентрации мезенхимных клеток, участвующих в образовании фиброзных волокон, и множества кровеносных сосудов. Из мезенхимных клеток дифференцируются клетки остеобласты, которые вырабатывают межклеточное вещество, состоящее из оссеина и солей кальция.

Фиброзные волокна пропитываются межклеточным веществом и замуровывают остеобласты. Последние после этого переходят в состояние зрелых клеток костной такни - в остеоциты. Аналогично происходит перихондральное (периостальное) окостенение за счет клеток надхрящницы (надкостницы). Эндохондральное окостенение происходит путем прорастания в хрящевые закладки костей кровеносных сосудов с окружающей их мезенхимой. Мезенхима, прилегающая к образующейся кости, превращается в надкостницу. Для внутренней поверхности костей черепа надкостницей является наружный слой твердой мозговой оболочки.

Процесс остеогенеза продолжается в направлении образования остеокластов (костедробителей) из мезенхимных клеток, окружающих сосуды. После рождения в скелете новорожденного преобладает хрящевая ткань с множеством ядер окостенения, называемых первичными. В дальнейшем появляются вторичные ядра окостенения. Как первичные, так и вторичные ядра возникают у девочек раньше, чем у мальчиков. Учитывая, что возрастные особенности учащийся будет изучать после подробного знакомства с анатомией взрослого человека, мы в настоящем разделе, как и в остальных подобных, останавливаемся только на некоторых возрастных особенностях. Подробно о развитии см. учебник эмбриологии. Ядра окостенения вначале появляются в центральных отделах диафиза, а затем в эпифизах.

Позвонки (за исключением копчиковых позвонков) в конце второго месяца эмбрионального периода имеют два ядра в дуге, слившиеся из нескольких ядер, и одно основное -в теле. В течение первого года жизни ядра дуги, развиваясь в дорсальном направлении, срастаются друг с другом. Этот процесс протекает быстрее в шейных позвонках, чем в копчиковых. Чаще всего к семилетнему возрасту дуги позвонков, за исключением I крестцового позвонка, сращены (иногда крестцовый отдел остается незакрытым до 15-18-летнего возраста). В дальнейшем наступает костное соединение ядер дуги с ядром тела позвонка; это соединение появляется в возрасте 3-6 лет и раньше всего в грудных позвонках. В возрасте 8 лет у девочек, 10 лет у мальчиков на краях тела позвонка возникают эпифизарные кольца, которые образуют краевые валики тела позвонка. В период полового созревания или несколько позже заканчивается оссификация остистых и поперечных отростков, имеющих на своих верхушках дополнительные вторичные ядра окостенения. Несколько иначе развиваются атлант и осевой позвонок. Срастание переднпозвонки увеличиваются так же интенсивно, как и межпозвоночные диски, а после 7 лет относительная величина диска значительно уменьшается. Студенистое ядро содержит большое количество воды и имеет значительно большие размеры у ребенка, чем у взрослого. У новорожденного позвоночный столб в переднезаднем направлении прямой. В дальнейшем в результате целого ряда факторов: влияния работы мышц, самостоятельного сидения, тяжести головы и др. появляются изгибы позвоночного столба. В первые 3 мес жизни происходит образование шейного изгиба (шейный лордоз). Грудной изгиб (грудной кифоз) устанавливается к 6-7 мес, поясничный изгиб (поясничный лордоз) достаточно ясно сформирован к концу года жизни.

Закладка ребер состоит вначале из мезенхимы, которая залегает между мышечными сегментами и замещается хрящом. Процесс окостенения ребер протекает, начиная со второго месяца внутриутробного периода, перихондрально, а несколько позже - энхондрально. Костная ткань в теле ребра нарастает кпереди, а ядра окостенения в области угла ребра и в области головки появляются в возрасте 15-20 лет. Передние края верхних девяти ребер соединяются с каждой стороны хрящевыми грудинными полосками, которые, приблизившись друг к другу сначала в верхних отделах, а затем и в нижних, соединяются между собой, формируя таким образом грудину. Этот процесс протекает на 3-4-м месяце внутриутробного периода. В грудине различают первичные ядра окостенения для рукоятки и тела и вторичные ядра окостенения для ключичных вырезок и для мечевидного отростка.

Процесс окостенения в грудине протекает неравномерно в разных ее частях. Так, в рукоятке первичное ядро окостенения появляется на 6-м месяце внутриутробного периода, к 10-му году жизни происходит слияние частей тела, сращение которых заканчивается к 18 годам. Мечевидный отросток, несмотря на то что у него появляется вторичное ядро окостенения к 6 годам, нередко остается хрящевым.

Грудина в целом окостеневает в возрасте 30-35 лет, иногда еще позже и то не всегда. Образованная 12 парами ребер, 12 грудными позвонками и грудиной в совокупности с суставно-связочным аппаратом, грудная клетка под влиянием определенных факторов проходит целый ряд этапов развития. Развитие легких, сердца, печени, а также положение тела в пространстве - лежание, сидение, хождение - все это, изменяясь в возрастном и функциональном отношении, обусловливает изменение грудной клетки. Основные образования грудной клетки - спинные борозды, боковые стенки, верхняя и нижняя апертуры грудной клетки, реберная дуга, подгрудинный угол - изменяют свои черты в том или другом периоде своего развития, приближаясь каждый раз к особенностям грудной клетки взрослого человека.

Считается, что развитие грудной клетки проходит четыре основных периода: от рождения до двухлетнего возраста отмечается очень интенсивное развитие; на втором этапе, от 3 до 7 лет, развитие грудной клетки проходит достаточно быстро, но медленнее, чем в первом периоде; третий этап, от 8 до 12 лет, характеризуется несколько замедленным развитием, четвертый этап - период полового созревания, когда также отмечается усиленное развитие. После этого замедленный рост продолжается до 20-25 лет, когда и заканчивается.