60. Кость как орган. Микроскопическое строение кости. Надкостница (периост и эндост), ее строение, роль в питании, росте и регенерации кости. Сосуды и нервы кости.

Кость как орган имеет сложную архитектонику и построен преимущественно из пластинчатой костной ткани, образующей компактное и губчатое вещество. В ее состав входят также соединительные ткани (плотная, рыхлая, жировая), нервные волокна и их окончания, система кровоснабжения. Кости подразделяются на плоские и трубчатые. Трубчатые кости имеют диафиз и два эпифиза, покрыты надкостницей.

Микроскопическое строение кости

Костная ткань относится к соединительной ткани и имеет много межклеточного вещества, состоящего из оссеина и минеральных солей.

Это вещество образует костные пластинки, расположенные концентрически вокруг микроскопических канальцев, идущих вдоль кости и содержащих кровеносные сосуды и нервы. Костные клетки, а следовательно, и кость — это живая ткань; она получает питательные вещества с кровью, в ней протекает обмен веществ и могут происходить структурные изменения.

Надкостница (периост и эндост), ее строение, роль в питании, росте и регенерации кости:

Наружная и внутренняя поверхности кости покрыты слоями образующих кость клеток и соединительной ткани, называемыми надкостницей и эндостом. Надкостница включает наружный и внутренний слои; наружный слой представлен коллагеновыми волокнами и фибробластами. Из этого слоя в костный матрикс проникают пучки коллагеновых волокон — шарпеевские (прободающие) волокна, — прикрепляя надкостницу к кости. Внутренний слой надкостницы содержит большее количество клеток; в его состав входят фибробластоподобные остеопрогениторные клетки, способные митотически делиться и дифференцироваться в остеобласты. Авторадиографические исследования показывают, что эти клетки захватывают 3Н-тимидин, который в дальнейшем обнаруживается в остеобластах. Остеопрогениторные клетки играют ведущую роль в росте и регенерации кости. Эндост выстилает все внутренние полости кости и состоит из одного слоя уплощенных остеопрогениторных клеток и очень небольшого количества соединительной ткани. Поэтому эндост значительно тоньше, чем надкостница. Главные функции надкостницы и эндоста заключаются в питании костной ткани и обеспечении постоянного притока новых остеобластов, необходимых для регенерации или роста кости.

Надкостница покрывает кость снаружи и прочно прикреплена к ней толстыми пучками коллагеновых прободающих (шарпеевских) волокон, которые проникают и вплетаются в слой наружных общих пластинок кости. В надкостнице имеются два слоя:

• Наружный слой надкостницы образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью, в которой преобладают волокна, идущие параллельно поверхности кости. Надкостница без резких границ переходит в участки прикрепления связок и мышц.

• Внутренний слой надкостницы (у взрослых различим слабо) состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, в которой располагаются плоские веретеновидные клетки покоящиеся остеобласты и их предшественники (преостеобласты).

Функции надкостницы:

• Трофическая - надкостница обеспечивает питание кости, поскольку она содержит сосуды, которые (вместе с нервами) проникают из нее в кость через особые питательные отверстия на ее поверхности и направляются в прободающие (фолькмановские) каналы, расположенные под углом (часто прямым) к длиннику диафиза. Эти каналы внутри кости содержат сосуды, связывающие между собой сосуды остеонов и питающие костный мозг. Травматическое отделение надкостницы от кости на значительном протяжении лишает последнюю питания и вызывает в ней некротические изменения;

• Регенераторная - обусловлена наличием в ее внутреннем слое камбиальных элементов остеогенных клеток, которые при стимуляции превращаются в активные остеобласты, продуцирующие костный матрикс и обеспечивающие регенерацию кости;

• Механическая, опорная - надхрящница обеспечивает механическую связь кости с другими структурами (сухожилиями, связками, мышцами), прикрепляющимся к ней.

В диафизе есть главная питающая артерия и вены. В надкостнице нижней части кости имеется маленькое отверстие, через которое внутрь кости проходит питающая артерия. В костном мозге эта артерия разделяется на верхнюю и нижнюю ветви, каждая из которых в дальнейшем расходится на множество ответвлений, образующих на конечном участке капилляры, питающие ткани мозга и снабжающие питательными веществами плотную кость.

Кровеносные сосуды в конечной части эпифиза соединяются с питающей артерией, входящей в костномозговую полость эпифиза. Кровь в сосудах надкостницы поступает из нее наружу, средняя часть эпифиза в основном снабжается кровью из питающей артерии и лишь небольшое количество крови поступает в эпифиз из сосудов надкостницы. Если питающая артерия повреждается или перерезается при операции, то, возможно, что  снабжение кровью  эпифиза будет заменяться на питание из надкостницы, поскольку эти кровеносные сосуды взаимно связываются друг с другом при развитии плода.

Кровеносные сосуды в эпифизе проходят в него из боковых частей эпифизарной пластинки, развиваясь, превращаются в эпифизарные артерии, снабжающие кровью мозг эпифиза. Есть также большое количество ответвлений, снабжающих кровью хрящи вокруг эпифиза и его боковые части.

Верхняя часть кости представляет собой суставный хрящ, под которым находится эпифизарная артерия, а еще ниже ростовой хрящ, после чего имеются три вида кости: внутрихрящевая кость, костные пластинки и надкостница. Направление кровотока в этих трех видах кости неодинаково: во внутрихрящевой кости движение крови происходит вверх и наружу, в средней части диафиза сосуды имеют поперечное направление, а в нижней части диафиза сосуды направлены вниз и наружу. Поэтому кровеносные сосуды во всей плотной кости расположены в форме зонтика и расходятся лучеобразно.

Поскольку кровеносные сосуды в кости очень тонкие, и их невозможно наблюдать непосредственно, поэтому изучение динамики кровотока в них довольно затруднительно. В настоящее время с помощью радиоизотопов, внедряемых в кровеносные сосуды кости, судя по количеству их остатков и количеству выделяемого ими тепла в сопоставлении с пропорцией кровотока, можно измерить распределение температур в кости, чтобы определить состояние кровообращения.