Тазовая кость плоская или трубчатая. Строение и форма костей скелета
КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ
В скелете различают следующие части: кости туловища (позвонки, ребра, грудина), кости черепа (мозгового и лицевого), кости поясов конечностей - плечевого (лопатка, ключица) и тазового (подвздошная, лобковая, седалищная) и кости свободных конечностей - верхней (плечо, кости предплечья и кисти) и нижней (бедро, кости голени и стопы).
Число отдельных костей, входящих в состав скелета взрослого человека, больше 200, из них 36-40 расположены по средней линии тела и непарны, остальные - парные кости.
По внешней форме различают кости длинные, короткие, широкие и смешанные.
Однако такое установленное еще во времена Галена деление только по одному признаку (внешняя форма) оказывается односторонним и служит примером формализма старой описательной анатомии, вследствие чего совершенно разнородные по своему строению, функции и происхождению кости попадают в одну группу. Так, к группе плоских костей относят и теменную кость, которая является типичной покровной костью, окостеневающей эндесмально, и лопатку, которая служит для опоры и движения, окостеневает на почве хряща и построена из обычного губчатого вещества.
Патологические процессы также протекают совершенно различно в фалангах и костях запястья, хотя и те и другие относятся к коротким костям, или в бедре и ребре, зачисленных в одну группу длинных костей.
Поэтому правильнее различать кости на основании 3 принципов, на которых должна быть построена всякая анатомическая классификация, --формы (строения), функции и развития.
С этой точки зрения можно наметить следующую классификацию костей:
I. Трубчатые кости: 1. Длинные; 2. Короткие
II. Губчатые кости: 1. Длинные; 2. Короткие; 3. Сесамовидные;
III. Плоские кости: 1. Кости черепа; 2.Кости поясов
I. Трубчатые кости. Они построены из губчатого и компактного вещества, образующего трубку с костномозговой полостью: выполняют все 3 функции скелета (опору, защиту и движение). Из них длинные трубчатые кости (плечо и кости предплечья, бедро и кости голени) являются стойками и длинными рычагами движения и, кроме диафиза, имеют энхондральные очаги окостенения в обоих эпифизах (биэпифизарные кости); короткие трубчатые кости (пясть, плюсна, фаланги) представляют короткие рычаги движения; из эпифизов энхондральный очаг окостенения имеется только в одном (истинном) эпифизе (моноэпифизарные кости).
II. Губчатые кости. Построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Среди них различают длинные губчатые кости (ребра и грудина) и короткие (позвонки, запястье, предплюсна). К губчатым костям относятся сесамовидные кости, т. е. похожие на сесамовые зерна растения кунжут, откуда и происходит их название (коленная чашка, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев руки и ноги); функция их - вспомогательные приспособления для работы мышц; развитие - энхондральное в толще сухожилий, которые они и укрепляют. Сесамовидные кости располагаются около суставов, участвуя в их образовании и способствуя их движениям, но с костями скелета непосредственно не связаны.
III. Плоские кости:
а) плоские кости черепа (лобная и теменные). Функция - преимущественно защита (покровные кости); строение - diploe; окостенение - на основе соединительной ткани;
б) плоские кости поясов (лопатка, тазовые кости), функция - опора и защита; строение - преимущественно из губчатого вещества; окостенение - на почве хрящевой ткани.
IV. Смешанные кости (кости основания черепа) - сюда относятся кости, сливающиеся из нескольких частей, имеющих разную функцию, строение и развитие. К смешанным костям можно отнести и ключицу, развивающуюся частью эндесмально, частью энхондрально.
Кости образуют твердый скелет, который состоит из позвоночного столба (позвоночника), грудины и ребер (костей туловища), черепа, костей верхних и нижних конечностей (рис. 1). Скелет (skeleton) выполняет функции опоры, движения, защиты, а также является депо различных солей (минеральных веществ). Красный костный мозг, расположенный внутри костей, вырабатывает клетки крови (эритроциты, лейкоциты, и др.) и иммунной системы (лимфоциты).
Скелет человека состоит из 206 костей. Из них: 36 непарных и 85 парных.
Классификация костей
С учетом формы и строения различают длинные (трубчатые) кости, короткие (губчатые), плоские (широкие), смешанные и воздухоносные кости (рис. 2).
Длинные кости имеют удлиненное тело кости - диафиз, и утолщенные концы - эпифизы. На эпифизах находятся суставные поверхности для соединения с соседними костями. Часть длинной кости, находящуюся между диафизом и эпифизом, называют метафизом. Среди трубчатых костей выделяют длинные трубчатые кости (плечевая, бедренная и др.) и короткие трубчатые кости (пястные, плюсневые и др.).
Короткие кости, или губчатые, имеют кубическую или полигональную форму. Такие кости располагаются в тех частях тела, где большая подвижность сочетается с повышенной механической нагрузкой (кости запястья и предплюсны).
Плоские кости образуют стенки полостей, выполняют защитные функции (кости крыши черепа, таза, грудина, ребра, лопатка).
Рис. 1. Скелет человека. Вид спереди.
1 - череп, 2 - позвоночный столб, 3 - ключица, 4 - лопатка, 5 - плечевая кость, 6 - кости предплечья, 7 - кости запястья, 8 - пястные кости, 9 - фаланги пальцев кисти, 10 - бедренная кость, 11 - надколенник, 12 - малоберцовая кость, 13 - большеберцовая кость, 14 - кости предплюсны, 15 - фаланги пальцев стопы, 16 - плюсневые кости, 17 - кости голени, 18 - крестец, 19 - тазовая кость, 20 - лучевая кость, 21 - локтевая кость, 22 - ребра, 23 - грудина.
Рис. 2. Кости различной формы.
1 - воздухоносная кость, 2 - длинная (трубчатая) кость, 3 - плоская кость, 4 - губчатые (короткие) кости, 5 - смешанная кость.
Смешанные кости имеют сложную форму, их части имеют вид плоских, губчатых костей (например, позвонки, клиновидная кость черепа).
Воздухоносные кости содержат полости, выстланные слизистой оболочкой и заполненные воздухом. Такие полости имеют некоторые кости черепа (лобная, клиновидная, решетчатая, височные, верхнечелюстные кости). Наличие полостей в костях облегчает массу головы. Эти полости служат также резонаторами голоса.
На поверхности каждой кости имеются возвышения (отростки, бугры), которые называются апофизами. Эти места являются местами прикрепления мышц, фасций, связок. В местах прилегания сосудов и нервов на поверхности костей имеются борозды, вырезки. На поверхности каждой кости имеются мелкие питательные отверстия (foramina nutritia), через которые проходят кровеносные сосуды и нервные волокна.
Строение кости
В строении кости различают компактное и губчатое вещество (рис. 3).
Компактное вещество (substantia compacta) образует диафиз трубчатых костей, покрывает снаружи их эпифизы, а также короткие (губчатые) и плоские кости. Компактное вещество кости пронизано тонкими каналами, стенки которых образованы концентрическими пластинками (от 4 до 20). Каждый центральный канал вместе с окружающими его пластинками получил название остеона, или гаверсовой системы (рис. 4). Остеон является структурно-функциональной единицей кости. Между остеонами находятся вставочные, промежуточные пластинки. Наружный слой компактного вещества образован наружными окружающими пластинками (рис. 5). Внутренний слой, ограничивающий костно-мозговую полость, сформирован
Рис. 3. Компактное и губчатое вещество кости. 1 - губчатое (трабекулярное) вещество, 2 - компактное вещество, 3 - питательный канал, 4 - питательное отверстие.
Рис. 4. Строение остеона.
1 - пластинки остеона, 2 - остеоциты (костные клетки), 3 - центральный канал.
Рис. 5. Микроскопическое строение кости (малое увеличение).
1 - надкостница, 2 - наружные окружающие пластинки, 3 - пластинки остеонов, 4 - центральные каналы (каналы остеонов), 5 - костные клетки, 6 - вставочные пластинки.
Рис. 6. Костная клетка (остеоцит) в костной лакуне.
1 - костная клетка, 2 - костная лакуна, 3 - стенка костной лакуны.
внутренними окружающими пластинками. Костные пластинки построены из костных клеток (остеоцитов) и межклеточного вещества, пропитанного солями кальция, фосфора, магния и других химических элементов. В кости присутствуют соединительнотканные волокна, имеющие в соседних пластин- ках различную ориентацию. Отростчатые костные клетки расположены в миниатюр- ных лакунах, содержащих костную (тканевую) жидкость (рис. 6).
Из-за наличия в костной ткани значительного количества солей различных химических элементов, задерживающих рентгеновские лучи, кость хорошо видна на рентгеновских снимках.
Губчатое вещество (substantia spongiosa) построено из костных пластинок (балок) с ячейками между ними (рис. 7). Костные балки направлены навстречу силам давления и силам растяжения (рис. 8). Такое расположение костных балок способствует равномер- ной передаче давления на кость, что придает кости большую прочность.
Рис. 7. Губчатое вещество тела и альвеолярной части нижней челюсти на продольном срезе. Вид справа. 1 - зубные альвеолы, 2 - губчатое вещество альвеолярной части нижней челюсти, 3 - компактное вещество зубной альвеолы, 4 - губчатое вещество тела нижней челюсти, 5 - компактное вещество тела нижней челюсти, 6 - угол нижней челюсти, 7 - ветвь нижней челюсти, 8 - мыщелковый отросток, 9 - головка нижней челюсти, 10 - вырезка нижней челюсти, 11 - венечный отросток нижней челюсти.
Рис. 8. Схема расположения костных перекладин в губчатом веществе трубчатой кости. 1 - линия сжатия (давления), 2 - линия растяжения.
Все кости, кроме их суставных поверхностей, покрыты соединительнотканной оболочкой - надкостницей (periosteum), которая прочно сращена с костью (рис. 9). Стенки костномозговых полостей, а также ячеек губчатого вещества выстланы тонкой соединительнотканной пластинкой - эндостом, который, как и надкостница, выполняет костеобра- зующую функцию. Из остеогенных клеток эндоста образуются внутренние окружающие пластинки компактного костного вещества.
Строение скелета
С учетом строения костей и их функций различают осевой скелет и добавочный скелет. В состав осевого скелета входят скелет туловища (позвоночный столб и кости грудной клетки) и скелет головы (череп). К добавочному скелету относят кости верхних и нижних конечностей.
Трубчатые кости бывают длинными и короткими и выполняют функции опоры, защиты и движения. Трубчатые кости имеют тело, диафиз, в виде костной трубки, полость которой заполнена у взрослых жёлтым костным мозгом. Концы трубчатых костей называются эпифизами. В ячейках губчатой ткани находится красный костный мозг. Между диафизом и эпифизами располагаются метафизы, которые являются зонами роста костей в длину.
Губчатые кости различают длинные (ребра и грудина) и короткие (позвонки, кости запястья, предплюсны).
Они построены из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. К губчатым костям относятся сесамовидные кости (надколенник, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев руки и ноги). Они развиваются в сухожилиях мышц и являются вспомогательными приспособлениями для их работы.
Плоские кости , образующие крышу черепа, построены из двух тонких пластинок компактного вещества, между которыми находится губчатое вещество, диплоэ, содержащее полости для вен; плоские кости поясов построены из губчатого вещества (лопатка, тазовые кости). Плоские кости выполняют функции опоры и защиты,
Смешанные кости сливаются из нескольких частей, имеющих разные функцию, строение и развитие (кости основания черепа, ключицу).
Вопрос 2.Виды соединений костей.
Все соединения костей можно разделить на 2 группы:
непрерывные соединения - синартрозы (неподвижные или малоподвижные);
прерывные соединения - диартрозы или суставы (подвижные по функции).
Переходная форма соединений костей от непрерывных к прерывным характеризуется наличием небольшой щели, но отсутствием суставной капсулы, вследствие чего такую форму называют полусуставом или симфизом.
Непрерывные соединения – синартрозы.
Различают 3 вида синартрозов:
Синдесмоз – соединение костей с помощью связок (связки, мембраны, швы). Пример: кости черепа.
Синхондроз - соединение костей при помощи хрящевой ткани (временный и постоянный). Хрящевая ткань, расположенная между костями выполняет роль буфера, смягчающего толчки и сотрясения. Пример: позвонки, первое ребро и позвонок.
Синостоз – соединение костей посредством костной ткани. Пример: кости таза.
Прерывные соединения, суставы – диартрозы . В образовании суставов участвуют не менее двух суставных поверхностей , между которыми образуется полость , закрытая суставной капсулой . Суставной хрящ , покрывающий суставные поверхности костей, гладкий и эластичный, что уменьшает трение и смягчает толчки. Суставные поверхности соответствуют или не соответствуют друг другу. Суставная поверхность одной кости выпуклая и является суставной головкой, а поверхность другой кости соответственно вогнутая, образует суставную впадину.
Суставная капсула прикрепляется к костям, образующим сустав. Герметично закрывает суставную полость. Она состоит из двух оболочек: наружной фиброзной и внутренней синовиальной. Последняя выделяет в полость сустава прозрачную жидкость - синовию, которая увлажняет и смазывает суставные поверхности, уменьшая трение между ними. В некоторых суставах синовиальная оболочка образует, вдающиеся в полость сустава и содержащие значительное количество жира.
Иногда образуются выпячивания или вывороты синовиальной оболочки - синовиальные сумки, лежащие вблизи сустава, у места прилегания сухожилий или мышц. Синовиальные сумки содержат синовиальную жидкость и уменьшают трение сухожилий и мышц при движениях.
Суставная полость - это герметически закрытое щелевидное пространство между суставными поверхностями. Синовиальная жидкость создаёт в суставе давление ниже атмосферного, что препятствует расхождению суставных поверхностей. Кроме того, синовия участвует в обмене жидкости и в укреплении сустава.
В состав скелета человека входит более 200 костей, из которых 36 - 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5 - 1/7 веса тела. Каждая из входящих в состав скелета костей представляет собой орган, построенный из костной, хрящевой, соединительной ткани и снабженный кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. Кости имеют определенную, присущую им форму, величину, строение и находятся в скелете в связи с другими костями.
Классификация костей . По форме, функции и развитию кости делятся на три группы: 1) трубчатые (длинные и короткие); 2) губчатые (длинные, короткие, плоские и сесамовидные); 3) смешанные (кости основания черепа).
Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества. Они входят в состав скелета конечностей, играя роль рычагов в отделах тела, где преобладают движения с большим размахом. Трубчатые кости делятся на длинные - плечевая кость, кости предплечья, бедренная кость, кости голени и короткие - кости пясти, плюсна, фаланги. Трубчатые кости характеризуются наличием средней части - диафиза, diaphysis, содержащего полость, и двух расширенных концов - эпифизов, epiphysis. Один из эпифизов располагается ближе к туловищу - проксимальный, другой находится дальше от него - дисталъный. Участок трубчатой кости, расположенный между диафизом и эпифизом, носит название метафиза, metaphysis. Отростки кости, служащие для прикрепления мышц, называются апофизами, apophysis. Трубчатые кости имеют эндохондральные очаги окостенения в диафизе и в обоих эпифизах (в длинных трубчатых костях) или в одном из эпифизов (в коротких трубчатых костях).
Губчатые кости построены в основном из губчатого вещества и тонкого слоя компактного, расположенного по периферии. Среди губчатых костей различают длинные (ребра, грудина), короткие (позвонки, кости запястья, предплюсна) и плоские (кости черепа, кости поясов). Губчатые кости находятся в тех отделах скелета, где необходимо обеспечить достаточную прочность и опору и при небольшом размахе движений. К губчатым костям относятся и сесамовидные кости (коленная чашка, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев кисти и стопы). Они развиваются эндохондрально в толще сухожилий мышц, расположены около суставов, но с костями скелета непосредственно не связаны.
К смешанным костям относятся кости основания черепа, которые сливаются из нескольких частей, имеющих разную функцию, строение и развитие.
Рельеф костей характеризуется наличием шероховатостей, борозд, отверстий, бугорков, отростков, ямочек, каналов. Шероховатости и отростки являются результатом прикрепления к костям мышц и связок. Чем сильнее развита мускулатура, тем лучше выражены отростки и шероховатости. В случае прикрепления мышц посредством сухожилия на костях образуются бугры и бугорки, а в случае прикрепления мышечными пучками остается след в виде ямок или плоских поверхностей. Каналы и борозды являются отпечатком от сухожилий, сосудов, нервов. Отверстия, находящиеся на поверхности кости, являются местом выхода сосудов, питающих кость.
Форма костей зависит от биомеханических условий: тяги мышц, нагрузки сил тяжести, движения и т. д. Существуют индивидуальные различия в форме костей.
Кости скелета подразделяются на кости черепа, кости туловища, кости нижней и верхней конечностей. Скелет как верхней, так и нижней конечности состоит из костей пояса и костей свободного отдела конечности.
Химический состав костей . В состав свежей кости взрослого человека входят вода, органические и неорганические вещества: воды 50%, жира 15,75%, прочих органических веществ 12,4%, неорганических веществ 21,85%.
Органическое вещество костей - оссеин - придает им эластичность и обусловливает их форму. Он растворяется при кипячении в воде, образуя клей. Неорганическое вещество костей представлено главным образом солями кальция (87%), углекислого кальция (10%), фосфорнокислого магния (2%), фтористого кальция, углекислого и хлористого натрия (1%). Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических кристаллов типа гидрооксиапатита. Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических и 1/3 органических веществ. Кроме того, в составе коетей имеются витамины A, D и С.
Сочетание органических и неорганических веществ обусловливает прочность и легкость костной ткани. Так, удельный вес костей небольшой - 1,87 (чугуна 7,1 - 7,6, латуни 8,1, свинца 11,3), а прочность превосходит таковую гранита. Упругость кости выше упругости дубового дерева.
Химический состав костей связан с возрастом, функциональной нагрузкой, общим состоянием организма. С увеличением возраста количество органических веществ уменьшается, а неорганических увеличивается. Чем больше нагрузка на кость, тем больше неорганических веществ. Бедренная кость и поясничные позвонки содержат наибольшее количество углекислого кальция. Изменение химического состава костей характерно для ряда заболеваний. Так, значительно уменьшается количество неорганических веществ при рахите, остеомаляции (размягчение костей) и др.
Строение костей . Кость состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, расположенного по периферии, и губчатого, substantia spongiosa, находящегося в центре и представленного массой костных перекладин, расположенных в разных направлениях. Балки губчатого вещества проходят не беспорядочно, а соответствуют линиям сжатия и растяжения, которые действуют на каждом участке кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в которых она находится. В некоторых смежных костях кривые сжатия (или растяжения), а следовательно, и балки губчатого вещества составляют единую систему (рис. 12).
Толщина компактного слоя в губчатых костях небольшая. Основная масса костей подобной формы представлена губчатым веществом. В трубчатых костях компактное вещество имеет большую толщину в диафизах, а губчатое, наоборот, более выражено в эпифизах. Костномозговой канал, находящийся в толще трубчатых костей, выстлан соединительнотканной оболочкой - эндостом, endosteum.
Ячейки губчатого вещества и костномозговой канал трубчатых костей заполнены костным мозгом. Различают два вида костного мозга: красный, medulla ossium rubra, и желтый, medulla ossium flava. У плодов и новорожденных костный мозг во всех костях красный. С 12-18-летнего возраста красный мозг в диафизах замещается желтым костным мозгом. Красный мозг построен из ретикулярной ткани, в ячейках которой находятся клетки, имеющие отношение к кроветворению и костеобразованию. Желтый мозг содержит жировые включения, придающие ему желтый цвет.
Снаружи кость покрыта надкостницей, а в местах соединения с костями - суставным хрящом.
Надкостница, periosteum, представляет собой соединительнотканное образование, состоящее из двух слоев: внутреннего (росткового, или камбиального) и наружного (волокнистого). Она богата кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости. С костью надкостница связана посредством соединительнотканных волокон, проникающих в кость. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после переломов. В старческом возрасте надкостница становится волокнистой, ее сдособность вырабатывать костное вещество ослабевает. Поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают с трудом.
Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок. Костные пластинки состоят из коллагеновых волокон, пропитанных основным веществом, и костных клеток. Костные клетки располагаются в костных полостях. От каждой костной полости расходятся во все стороны тонкие канальцы, соединяющиеся с канальцами соседних полостей. В этих канальцах находятся отростки костных клеток, которые анастомозируют между собой. По системе канальцев к костным клеткам доставляются питательные вещества и отводятся продукты обмена. Система костных пластинок, окружающих костный канал, называется остеоном, osteonum. Остеон - структурная единица костной ткани. Направление каналов остеонов соответствует направлению сил натяжения и сил опоры, создающихся в кости при ее функционировании. Помимо каналов остеонов, в кости выделяют прободающие питательные каналы, пронизывающие наружные общие пластинки. Они открываются на поверхности кости под надкостницей. Эти каналы служат для прохождения сосудов из надкостницы внутрь кости (рис. 13).
Костные пластинки делятся на пластинки остеона, концентрически расположенные вокруг костных каналов остеона, вставочные, расположенные между остеонами, и общие (наружные и внутренние), охватывающие кость с наружной поверхности и по поверхности мозговой полости.
Кость представляет собой ткань, внешнее и внутреннее строение которой подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека. Это осуществляется за счет ведущих к перестройке кости взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, характерных для живой кости. Перестройка костной ткани дает возможность кости приспосабливаться к изменяющимся условиям функции и обеспечивает высокую пластичность и реактивность скелета.
Перестройка костей происходит на протяжении всей жизни человека. Наиболее интенсивно она протекает в первые 2 года постнатального периода, в 8-10 лет и в период полового созревания. Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета. Большую роль в формировании костей растущего организма играют физические упражнения, труд и связанные с ними механические факторы. Занятия спортом, физический труд ведут к усилению перестройки кости и более продолжительному периоду ее роста. Процессы образования и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системой. При нарушении их функции возможны расстройства развития и роста костей вплоть до образования уродств. Профессиональная и спортивная нагрузка оказывает влияние на особенности строения костей. Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.
Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется из ближайших артерий. В надкостнице сосуды образуют сеть, тонкие артериальные ветви которой проникают через питательные отверстия кости, проходят в питательных каналах, каналах остеонов, достигая капиллярной сети костного мозга. Капилляры костного мозга продолжаются в широкие синусы, от которых берут начало венозные сосуды кости.
В иннервации костей принимают участие ветви ближайших нервов, образующие в надкостнице сплетения. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая, сопровождая кровеносные сосуды, проходит через питательные каналы, каналы остеонов и достигает костного мозга.
