Классификация и строение костей

Кости скелета отличаются по форме и строению. Различают трубчатые, губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные кости.

Трубчатые кости подразделяют на длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие (кости плюсны и предплюсны, фаланги пальцев). Кости, за исключением суставных поверхностей, покрыты соединительнотканной оболочкой — 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 надкостницы тонкий, содержит остеогенные клетки, из которых образуются остеобласты — молодые костные клетки. За счет костеобразующей функции надкостницы кость растет в толщину и срастается при переломах.

Внутри костей имеются костномозговая полость (у трубчатых костей) и ячейки губчатого вещества, в которых находится костный мозг. У новорожденного ребенка и в детском возрасте костномозговые полости заполнены красным костным мозгом, который выполняет кровообразующую и защитную функции. Из стволовых клеток красного костного мозга образуются клетки крови (эритроциты, лейкоциты) и клетки иммунной системы (лимфоциты). У взрослого человека красный костный мозг сохраняется только в ячейках губчатого вещества костей. другие костные полости содержат ожиревший костный мозг, утративший свои функции.

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

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

Прочность костей обеспечивается физико-химическим единством в них органических и неорганических веществ, а также конструкцией костной ткани. Из костной ткани построено компактное и губчатое вещество костей. Компактное (плотное) костное вещество образует наружный слой каждой кости. Губчатое вещество, образованное костными перекладинами (балками), находится под компактным веществом, У трубчатых костей в области 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 костных каналов, в которых располагаются кровеносные сосуды и нервные волокна. Каждый костный канал (канал остеона) окру жен концентрическими пластинками в виде 4—20 тонких трубочек, 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 промежуточными, или вставочными, пластинками, которые при пере стройке кости в связи с изменяющейся физической нагрузкой служат материалом для образования новых остеонов. Поверхностный слой компактного костного вещества представлен наружными окружающими пластинками, являющимися продуктом костеобразовательной 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, находится в концах трубчатых костей — эпифизах, в телах губчатых, смешанных костей, в плоских и воздухоносных костях. Губчатое костное вещество состоит из костных перекладин, располагающихся в различных направлениях и соединяющихся между собой Распределение костных перекладин (балок) соответствует направлению основных линий сжатия (давления) и растяжения, действующих на кость. Такое расположение костных перекладин под углом друг к другу обеспечивает равномерное распределение давления и силы действия мышц на кости скелета.

Кость отличается большой пластичностью. В зависимости от величины нагрузки на кости в них увеличивается или уменьшается число остеонов, изменяется их расположение в компактном веществе. При постоянной мышечной нагрузке, занятиях спортом, физическим трудом количество остеонов и их размеры увеличиваются, слой компактного костного вещества у трубчатых и других костей утолщается, костномозговые полости суживаются. Костные перекладины (балки) губчатого вещества также утолщаются,

приобретают более сложное строение (ветвятся). Кости при этом становятся толще, прочнее. При уменьшении физической (мышечной) нагрузки, при сидячем образе жизни, длительном постельном режиме во время болезни кости становятся тоньше, слабее.

Прочность кости обеспечивают также органические и неорганические вещества. Органические вещества придают костям гибкость, упругость. Неорганические вещества (фосфорнокислый кальций, углекислый кальций и другие соли) придают костям твердость. У сухой живой кости на долю органических веществ приходится около 60 % ее массы, остальное принадлежит неорганическим соединениям.

Влияние органических и неорганических веществ на прочностные свойства костей можно проверить в опыте. После удаления органических веществ прокаливанием кости на огне она становится хрупкой. Удаление из кости неорганических веществ (солей) выдерживанием кости в кислоте делает кость мягкой, гибкой. Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических веществ обеспечивает прочность костей.