Введение в остеологию

План лекции
Общие данные о строении опорно-двигательного аппарата. Функциональное значение костной системы.
Кость как орган. Классификация костей.
Развитие костей.

Опорно-двигательный аппарат
Аппарат движения
Антигравитарный аппарат противодействие силе земного притяжения
anti (греч.) – против, противоположное действие
gravis (лат.) – тяжёлый
На долю опорно-двигательного аппарата приходится до 72,5 % от общей массы тела

Мышечная система является активной частью (составляет 1/5), а костная – пассивной частью (составляет 1/5 – 1/7) опорно-двигательного аппарата.
Скелет человека насчитывает около 208 костей (36-40 – непарные).
У мужчин скелет составляет больше 10%, а у женщин – 8,5 % от общей массы тела

Кости и их соединения объединяются понятием – скелет
skeletos (греч.) – высушенный,
skelos (греч.) – бедренная кость (самая большая кость у человека).
Старославянское слово кощь (кощть) – означает сухой, тощий.
Наука или раздел анатомии, посвященный
Изучению костного скелета называется ОСТЕОЛОГИЕЙ

Функциональное значение скелета (костной системы)
1. Механические функции:
1). Опорная ( наличие мест для прикрепления мягких тканей).
2). Защитная (череп, грудная клетка, таз)
3). Моторная (двигательная). Движения возможны благодаря форме костей в виде длинных и коротких рычагов, образу-ющих подвижные соединения – суставы.

2. Биологические функции:
1). Обменная.
Depono (лат.) – складывать, откладывать.
В костях сосредоточено до 99% тканевого кальция, 87% – фосфора, 58% – магния, 46% - натрия

2). Гомеостатическая
гомеостаз
homois (греч.) – подобный, сходный;
stasis (греч.) – стояние, неподвижность).
Ионы кальция и натрия находятся в кости как в
стабильной, так и в лабильной фракциях
(25-68% натрия, депонированного в кости, обменивается в течение 4-х часов).
На депонирование и обмен минералов влияют гормоны щитовидной, паращитовидной желез и коры надпочечников.

3). Кроветворная
.
Связана не только с красным костным мозгом, но и с костью в целом, поскольку развитие и функция костного мозга отражаются на строении костного вещества и, наоборот, усиленное движение способствует кроветворению.
Масса красного костного мозга составляет 4,6 % от массы тела.
.

Кость как орган. Строение кости.
Ткани, составляющие кость:
1. Костная ткань (костное вещество). Основной структурной единицей кости является остеон.
osteon (греч.) – кость

1. Костные пластинки.
2. Остеоциты.
3. Центральный канал (гаверсов канал).
Клоптон Гаверс (1650-1702) – английский врач и анатом.

Остеоны образуют более крупные элементы кости – костные балки или перекладины.
Рыхло расположенные перекладины образуют ячеистые структуры (губчатые) – губчатое вещество кости (substantia spongiosa). Spongia (греч.) – губка.

Если же костные балки плотно прилежат друг к другу, то образуется – компактное вещество кости (substantia compacta).
Н.И. Пирогов
(1843). «Наружный вид каждой
кости есть осуществленная идея
назначения этой кости. При усилен-
ной нагрузке имеет место качествен-
ное нарастание компактного слоя
костей и параллельное изменение их
микроструктуры»

Компактное вещество
Губчатое вещество

Там где требуется опора, превалирует компактное вещество, а где лёгкость, но вместе с тем и прочность – губчатое вещество.
П.Ф. Лесгафт (1837-1909). «Костная система человеческого организма устроена таким образом, что при наибольшей легкости она представляет наибольшую крепость и всего лучше в состоянии противодействовать влиянию толчка и сотрясения. Рычаги, входящие в состав этой системы, у человека приноровлены больше к ловким и быстрым движениям, чем к проявлению большой силы».

Органические вещества, на долю которых приходится 30% от веса кости,
другое составляющее – неорганические или минеральные вещества (60%) и 10% приходится на воду.

Органические вещества на 35% представлены коллагеном.
На основе этого белка вырастают кристаллы фосфата кальция, имеющие структуру гидроксиапатита.

Структура гидроксиапатита такова, что он может легко отдавать ионы в окружающую тканевую жидкость и легко поглощать их.
К примеру, на 1 г костной ткани приходится активной поверхности – 130-260 м2. Активная поверхность скелета в целом составляет около 2000 км2.

2. Костный мозг (красный и жёлтый).
Красный костный мозг обладает функцией кроветворения.
Жёлтый костный мозг – это жировая ткань.

3. Надкостница (periosteum)
Наружный слой – фиброзный,
Внутренний, при лежащий к кости – камбиальный, остеогенный
cambio (лат.) – менять
4. Хрящ.
5. Сосуды и нервы.

Классификация костей
Классификация по топографическому принципу:
1. Осевой скелет (skeleton axiale)
1). Скелет головы (череп).
2). Скелет туловища (позвоночный столб, рёбра, грудина).
2. Добавочный скелет (skeleton appendiculare).
1). Скелет поясов конечностей.
а). Пояс верхней конечности (лопатка, ключица).
б). Пояс нижней конечности (тазовая кость).
2). Скелет свободных конечностей.
а). Верхняя конечность (плечевая кость, кости предплечья и кисти).
б). Нижняя конечность (бедренная кость, кости голени и стопы).

Классификация костей на основе их формы, строения, развития и функциональных особенностей:
1. Трубчатые кости.
1). Длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени).
2). Короткие (кости пястья, плюсны и фалангов пальцев кисти и стопы).

По развитию относятся к вторичным костям, развивающимся на основе хрящевой модели.
По функции – обеспечивают опору и движение.

2. Губчатые кости.
1). Длинные (рёбра, грудина).
2). Короткие (запястья, предплюсны, позвонки).
3). Сесамовидные.
По развитию относятся к вторичным костям (эндохондральный тип остеогенеза).
По функции – выполняют опорную, двигательную и защитную функции.

3. Плоские кости.
1) Кости черепа (крыши черепа). По развитию относятся к первичным костям (эндесмальный тип окостенения).
2). Кости поясов (тазовые, лопатки). По развитию являются вторичными костями.
Кости черепа преимущественно выполняют защитную функцию, кости поясов конечностей – опорную и защитную.

4. Смешанные кости.
ключица, кости основания черепа.
5. Воздухоносные кости.
клиновидная, верхняя челюсть и др.

Развитие костей
В развитии костей можно выделить 3 стадии:
1. Соединительнотканная или перепончатая.
2. Хрящевая стадия.
3. Костная стадия, то есть процесс непосредственного окостенения.

Кости можно классифицировать по развитию:
1. Первичные кости. В своём развитии проходят 1 и 3 стадии.
2. Вторичные кости. В их развитии наблюдаются все три стадии.
3. Смешанные кости. В развитии различных частей этих костей отмечается разная стадийность процессов остеогенеза.

Развитие первичных костей или прямое окостенение
(эндесмальный тип остеогенеза)
В центре перепончатой модели появляются молодые клетки мезенхимального происхождения ― остеобласты. Они делятся и формируют «ядро окостенения», от которого лучеобразно отходят костные балки.

Так образуется губчатое вещество, снаружи слои соединительной ткани формируют надкостницу, ответственную за образование компактного вещества кости.
Таким образом развиваются покровные кости черепа (крыши), лицевые кости и ключица (смешанная кость).

Развитие вторичных костей или непрямое окостенение (хрящевой остеогенез)
Перепончатая стадия (4 неделя эмбриогенеза) ― происходит появление перепончатой модели кости.
Хрящевая стадия (5 неделя эмбриогенеза) ― возникает хрящевая модель кости. Кость в этот период построена за счёт хондробластов и покрыта надхрящницей. Её внутренний камбиальный слой богат сосудами и нервами.