5 курс / Госпитальная педиатрия / Anatomiya_i_fiziologiya_detei_i_podrostkov_2007

няти с своды стопы распределяют тяжесть, приходящуюся на сто­ пу, уменьшают сотрясения и толчки при ходьбе, сообщают плав­ ность походке. Мышцы нижней конечности обладают большей силой, но вместе с тем и меньшим разнообразием в своем строе­ нии, чем мышцы верхней конечности.

Освобождение верхних конечностей от функций опоры, при­ способление их к трудовой деятельности привели к облегчению скелета, наличию большего количества мышц и подвижности су­ ставов. Рука человека приобрела особую подвижность, которая обеспечивается длинными ключицами, положением лопаток, формой грудной клетки, строением плечевого и других суставов верхних конечностей. Благодаря ключице верхняя конечность от­ ставлена от грудной клетки, в результате чего рука приобрела зна­ чительную свободу в своих движениях.

Лопатки расположены на задней поверхности грудной клетки, которая уплощена в переднезаднем (сагиттальном) направлении. Суставные поверхности лопатки и плечевой кости обеспечивают большую свободу и разнообразие движений верхних конечностей, их большой размах.

В связи с приспособлением верхних конечностей к трудовым операциям их мускулатура функционально более развита. Подвиж­ ная кисть человека приобретает особое значение для трудовых функций. Большая роль в этом принадлежит первому пальцу кис­ ти благодаря его большой подвижности и способности противо­ поставляться остальным пальцам. Функции первого пальца настоль­ ко велики, что при его утрате кисть почти теряет способность захватывать и удерживать предметы.

Значительные изменения в строении черепа также связаны с вертикальным положением тела, с трудовой деятельностью и ре­ чевыми функциями. Мозговой отдел черепа явно преобладает над лицевым. Лицевой отдел менее развит и располагается под мозго­ вым. Уменьшение размеров лицевого черепа связано с относитель­ но небольшими размерами нижней челюсти и других его костей.

СКЕЛЕТ

Скелет (от греч. skeleton — высушенный) представляет собой совокупность костей, определенным образом соединенных одна с другой (рис. 14). У взрослого человека скелет состоит примерно из 206—208 костей. У скелета выделяют три отдела: скелет туловища, скелет черепа и скелет конечностей (табл. 5).

Скелет туловища, служащий опорой для головы и верхних ко­ нечностей, а также защитой для спинного мозга и внутренних

70

Рис. 14. Скелет человека. Вид спереди:

1— череп; 2 — позвоночный столб; 3 — ключица; 4 — ребро; 5 — грудина; 6 — плечевая кость; 7 — лучевая кость; 8 — локтевая кость; 9 — кости запястья; 10 — пястные кости; 11 — фаланги пальцев кисти; 12 — под­ вздошная кость; 13 — крестец; 14 — лобковая кость; 15 — седалищная кость; 16 — бедренная кость; 17 — надколенник; 18 — большеберцовая кость; 19 — малоберцовая кость; 20 — кости предплюсны; 21 — плюсне­

вые кости; 22 — фаланги пальцев стопы

71

органов, состоит из позвонков, образующих позвоночник, и кос­ тей грудной клетки. Каждый сегмент скелета туловища у человека образован позвонком, а в грудном отделе — также парой ребер и участком грудины.

72

Скелет головы — череп, защищает головной мозг, органы чувств

ислужит опорой для начальных отделов органов пищеварения и дыхания.

Скелет верхних и нижних конечностей делят на скелет свобод­ ной конечности и скелет пояса. Скелет пояса верхних конечно­ стей (плечевого пояса) состоит из двух парных костей — лопатки

иключицы, а скелет свободной части верхней конечности — из трех отделов: плечевой кости, костей предплечья и костей кисти. Скелет пояса нижних конечностей (тазовый пояс) состоит из пар­

ной тазовой кости, а скелет свободной части нижней конечности также подразделяют на три отдела: бедренную кость, кости го­ лени и кости стопы. Скелет верхней конечности служит для за­ хватывания и перемещения предметов в пространстве, а нижних конечностей — для опоры и передвижения. Каждая кость — са­ мостоятельный орган, выполняющий определенную функцию.

Классификация и строение костей

Косги скелета отличаются по форме и строению. Различают трубчатые, губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные кос­ ти (рис. 15). Трубчатые кости подразделяют на длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие (кости плюс­ ны и предплюсны, фаланги пальцев). Кости, за исключением су­ ставных поверхностей, покрыты соединительнотканной оболоч­ кой — надкостницей, которая выполняет костеобразующую и защитную функции. Надкостница прочно сращена с костью при помощи соединительнотканных волокон, проникающих в глубь кости. Наружный слой надкостницы грубоволокнистый, состоит из сложно переплетающихся волокон и клеток соединительной ткани. В этом слое много кровеносных сосудов, нервных волокон, обеспечивающих жизнедеятельность кости. Внутренний слой над­ костницы тонкий, содержит остеогенные клетки, из которых об­ разуются остеобласты — молодые костные клетки. За счет косте­ образующей функции надкостницы кость растет в толщину и срастается при переломах.

Внутри костей имеются костномозговая полость (у трубчатых ко­ стей) и ячейки губчатого вещества, в которых находится костный мозг. У новорожденного ребенка и в детском возрасте костномозго­ вые полости заполнены красным костным мозгом, который вы­ полняет кровообразующую и защитную функции. Из стволовых клеток красного костного мозга образуются клетки крови (эри­ троциты, лейкоциты) и клетки иммунной системы (лимфоциты). У взрослого человека красный костный мозг сохраняется только в

73

Рис. 15. Виды костей:

■длинная (трубчатая) кость; 2 — плоская кость; 3 — губчатые (корот­ кие) кости; 4 — смешанная кость

ячейках губчатого вещества костей. Другие костные полости со­ держат ожиревший костный мозг, утративший свои функции.

Со стороны костномозговой полости и ячеек губчатого веще­ ства кость покрыта тонкой соединительнотканной пластинкой — эндостом, также продуцирующим костную ткань и содержащим остеогенные клетки.

Кости скелета и скелет в целом выполняют опорную, двига­ тельную и защитную функции. Кости скелета также являются депо для минеральных солей — фосфора, кальция, железа, меди и других микроэлементов.

Прочность костей обеспечивается физико-химическим един­ ством в них органических и неорганических веществ, а также кон­ струкцией костной ткани. По твердости и упругости кости можно сравнивать с бронзой и чугуном. Из костной ткани построено ком­ пактное и губчатое вещество костей. Компактное (плотное) кост­ ное вещество образует наружный слой каждой кости. Губчатое ве­ щество, образованное костными перекладинами (балками), находится под компактным веществом. У трубчатых костей в об­

74

ласти их тела (диафиза) компактное костное вещество толстое (до 1 см). На концах трубчатых костей, у плоских и других костей этот слой тонкий. Компактное вещество пронизано системой кос­ тных каналов, в которых располагаются кровеносные сосуды и нервные волокна. Каждый костный канал (канал остеона) окру­ жен концентрическими пластинками в виде 4—20 тонких трубо­ чек, вставленных одна в другую. Система таких трубочек вместе с каналом получила название остеона, или гаверсовой системы (рис. 16, см. цв. вкл.). Пространства между остеонами заняты промежу­ точными, или вставочными, пластинками, которые при пере­ стройке кости в связи с изменяющейся физической нагрузкой служат материалом для образования новых остеонов. Поверхност­ ный слой компактного костного вещества представлен наружны­ ми окружающими пластинками, являющимися продуктом косте­ образовательной функции надкостницы. Внутренний слой кости, граничащий с костномозговой полостью и ячейками губчатого вещества, образован внутренними окружающими пластинками и покрыт волокнистой соединительной тканью — эндостом.

Губчатое вещество, располагающееся под компактным, нахо­ дится в концах трубчатых костей — эпифизах, в телах губчатых, смешанных костей, в плоских и воздухоносных костях. Губчатое костное вещество состоит из костных перекладин, располагаю­ щихся в различных направлениях и соединяющихся между собой. Распределение костных перекладин (балок) соответствует направ­ лению основных линий сжатия (давления) и растяжения, дей­ ствующих на кость. Такое расположение костных перекладин под углом друг к другу обеспечивает равномерное распределение дав­ ления и силы действия мышц на кости скелета.

Кость отличается большой пластичностью. В зависимости от величины нагрузки на кости в них увеличивается или уменьшает­ ся число остеонов, изменяется их расположение в компактном веществе. При постоянной мышечной нагрузке, занятиях спортом, физическим трудом количество остеонов и их размеры увеличи­ ваются, слой компактного костного вещества у трубчатых и дру- | их костей утолщается, костномозговые полости суживаются. Ко- с гные перекладины (балки) губчатого вещества также утолщаются, приобретают более сложное строение (ветвятся). Кости при этом становятся толще, прочнее. При уменьшении физической (мы­ шечной) нагрузки, при сидячем образе жизни, длительном по­ стельном режиме во время болезни кости становятся тоньше, слабее.

Прочность кости обеспечивают также органические и неорга­ нические вещества. Органические вещества придают костям гиб­ кость, упругость. Неорганические вещества (фосфорнокислый

75

кальций, углекислый кальций и другие соли) придают костям твердость. У сухой живой кости на долю органических веществ приходится около 60 % ее массы, остальное принадлежит неор­ ганическим соединениям.

Влияние органических и неорганических веществ на прочно­ стные свойства костей можно проверить в опыте. После удаления органических веществ прокаливанием кости на огне она стано­ вится хрупкой. Удаление из кости неорганических веществ (со­ лей) выдерживанием кости в кислоте делает кость мягкой, гиб­ кой. Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических веществ обеспечивает прочность костей.

В о п р о с ы д л я п о в т о р е н и я и с а м о к о н т р о л я :

1.Какие системы органов образуют аппараты опоры и движения?

2.Назовите отделы скелета и входящие в их состав кости.

3.Что находится в костномозговых полостях и ячейках губчатого ве­ щества у детей и взрослых?

4.Дайте характеристику компактному и губчатому веществам кости.

5.Что такое остеон, какое он имеет строение?

6.Какие свойства придают костям органические вещества, а какие неорганические?

Развитие и рост костей. Возрастные изменения костей

В развитии скелета человека, как и других позвоночных, мож­ но выделить три стадии: перепончатую, хрящевую и костную.

Процесс эволюции скелета в филогенезе позвоночных живот­ ных, закладка перепончатого скелета, сменяемость его хрящевым, а затем костным — является прообразом развития скелета в онтогенезе у человека.

У человека костная ткань появляется на 6—8-й неделе внутри­ утробной жизни. Кости формируются или непосредственно из эмбриональной соединительной ткани — мезенхимы (перепончатый остеогенез), или на основе хрящевой модели кости (хрящевой остеогенез). Одна опорная ткань, менее дифференцированная, за­ мещается другой, имеющей более высокие механические свойства. Из эмбриональной соединительной ткани, минуя стадию хряща, развиваются кости свода черепа, кости лица, часть ключицы. Такие кости называют первичными, покровными костями. При развитии таких костей в молодой соединительной ткани (пример­

76

но в центре будущей кости) появляется одна или несколько то­ чек окостенения. Точка окостенения состоит из молодых костных клеток-остеобластов, число которых быстро увеличивается. Ос­ теобласты продуцируют межклеточное вещество, в котором в дальнейшем откладываются соли кальция. Сами остеобласты пре­ вращаются в костные клетки (остеоциты) и оказываются заму­ рованными в костном веществе. Поверхностные слои соедини­ тельной ткани превращаются в надкостницу.

Кости туловища, конечностей, основания черепа развиваются на основе хряща. Снаружи хрящ покрыт надхрящницей. Ее внут­ ренний слой, прилежащий к хрящевой ткани, является ростко­ вым. Формирование костей происходит из одной или нескольких точек окостенения. Первая появляется в средне^ части хряща на 8-й неделе эмбриогенеза и постепенно распространяется в сто­ роны, пока не сформируется вся кость. Вначале внутренний слой надхрящницы продуцирует молодые костные Клетки (остеоблас­ ты), которые откладываются на поверхности хряща (перихондральное окостенение). Сама надхрящница постепенно превращается в надкостницу, а образующиеся молодые костные клетки насла­ иваются на предыдущие слои костной ткани способом наложения (аппозиции), формируя на поверхности хряща костную плас­ тинку. Таким образом, за счет надкостницы кость растет в тол­ щину (периостальный способ образования костной ткани). Одно­ временно костная ткань начинает образовываться внутри хряща. Врастающая внутрь хряща вместе с сосудами соединительная ткань образует молодые костные клетки, располагающиеся в виде тяжей возле разрушающегося хряща. Такой способ образования кости (внутри хряща) получил название энхондрального.

Незадолго до рождения или после рождения точки окосте­ нения появляются в эпифизах, которые до этого оставались хря­ щевыми. Они увеличиваются в размерах, хрящ постепенно за­ мещается костной тканью. Небольшая хрящевая прослойка между окостеневающими эпифизом и костным диафизом — эпифизар­ ный хрящ — выполняет костеобразующую функцию в течение постнатального онтогенеза, пока кость не достигнет своих окон­ чательных размеров (18—25 лет). К этому времени эпифизарный хрящ замещается костной тканью, эпифиз срастается с диафи­ зом, и кость представляет единое целое. В связи с костеобразу­ ющей функцией эпифизарного хряща трубчатая кость растет в длину.

Костномозговой канал в трубчатых костях появляется в толще диафиза по мере рассасывания образовавшейся кости. Прораста­ ющая внутрь кости эмбриональная соединительная ткань дает на­ чало красному костному мозгу.

77

Соединения костей скелета

Кости скелета у живого человека соединены между собой при помоши различного вида соединений. Все соединения костей ске­ лета человека можно разделить на непрерывные, полусуставы (сим­ физы) и прерывные (суставы).

Непрерывные соединения образованы различными видами со­ единительной ткани. В зависимости от вида ткани, образующей соединения, их подразделяют на соединительнотканные, хряще­ вые и костные соединения.

Соединительнотканные, или фиброзные (по названию грубо­ волокнистой ткани), соединения (синдесмозы) характеризуются наличием соединительной ткани между сочленяющимися костя­ ми. Эти соединения прочные, более или менее подвижные. К таким соединениям относят швы между костями черепа (зуб­ чатые, чешуйчатые, плоские), связки и межкостные перепонки. Соединения корней зубов с зубными альвеолами верхней и ниж­ ней челюстей также относят к соединительнотканным, посколь­ ку между корнем зуба и стенками альвеол имеется тонкая про­ слойка соединительной ткани. К фиброзным соединениям относят также межкостные перепонки, которые натянуты между костя­ ми предплечья и голени и являются местом начала многих мыщц. К фиброзным соединениям относятся связки, которые соединя­ ют соседние кости, удерживают их одну возле другой, укреп­ ляют суставы. Состоят связки из пучков плотной волокнистой ткани.

Хрящевые соединения (синхондрозы) характеризуются прочно­ стью, эластичностью, упругостью и малой подвижностью. К хря­ щевым соединениям относят межпозвоночные диски, хрящевые соединения с грудиной, хрящевые прослойки между частями мо­ лодых, еще не сросшихся частей одной кости. Хрящевые прослойки называют временными хрящевыми соединениями, поскольку они в определенном возрасте (обычно в подростковом, юношеском) замещаются костной тканью.

Костными соединениями называют участки костной ткани, по­ явившейся на месте предшествующего хряща (например, в месте соединения лобковой, подвздошной и седалищной костей в еди­ ную тазовую кость или в местах соединения эпифизов трубчатых костей с их диафизом).

Полусуставы, или симфизы, представляют собой соединения двух костей при помощи хряща (хрящевой прослойки), в котором имеется узкая щель, содержащая небольшое количество жидко­ сти. Полного перерыва между двумя такими сочленяющимися ко­ стями еще нет. Полость только намечается. Примером такого со­

78