Формирование позвонков эмбриона. Этапы развития позвонков различных отделов у плода

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 14.12.2024

Врожденные пороки развития являются одной из главных причин детской смертности и инвалидности. Известно, что деформации позвоночника выявляются очень рано. К ним относятся следующие аномалии: врожденные сколиозы, дефект дужек позвонков. В настоящее время стало возможным своевременное выявление врожденных пороков развития нервной системы с помощью современных методов пренатальной диагностики. Кроме того, в литературе имеются сведения о проведении интранатальных операций по коррекции данных пороков развития с помощью эндоскопического доступа. Однако для обоснования хирургических доступов необходимы сведения по анатомии позвоночного канала и спинного мозга в промежуточном плодном периоде онтогенеза. Целью исследования стало получение новых данных по анатомии грудного отдела позвоночника и соответствующей части спинного мозга. Материалом исследования послужили торсы 40 плодов обоего пола 16-22 недель развития, полученные в результате прерывания беременности. В результате исследования было выявлено, что все составные части позвонка сформированы: тело, дуга и отростки, также хорошо визуализируется спинной мозг. Но в данном возрастном периоде грудной отдел позвоночника имеет свои особенности.

2. Виссарионов С.В. Врожденные пороки позвоночника: вопросы диагностики и лечения некоторых аномалий / С.В. Виссарионов, И.В. Попов // Научные обзоры. - 2006. - Т.7, № 4. - С.175-179.

4. Стрижаков А.Н. Внутриутробная хирургия / А.Н. Стрижаков, И.В. Игнатко // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. - 2003. - Т.2, № 3. - С.30 -36.

5. Ульрих Э.В. Деформации позвоночника на фоне нарушения сегментации грудного отдела у новорожденных и детей первого полугодия жизни / Э.В. Ульрих, С.О. Рябых // Хирургия позвоночника. - 2008. - № 1. - С. 24-31.

Развитие высокоинформативных методов визуализации развивающегося внутриутробно ребенка, таких как трехмерное (3D), четырехмерное (4D) УЗИ и МРТ плода, позволяет изучать анатомию и топографию внутренних органов, а также диагностировать некоторые аномалии развития [3]. Известно, что деформации позвоночника выявляются очень рано, особенно, например, врожденные сколиозы или дефект дужек позвонков (spinabifida), последняя чаще всего сопровождается спинномозговой грыжей [2,5]. Также, в литературе имеются сведения о проведении некоторых операций по коррекции данного порока развития с помощью эндоскопического доступа еще на внутриутробном этапе [4]. Кроме того, выхаживание глубоко недоношенных новорожденных начинается с 22 недель развития массой более 500 грамм [1]. Грудной отдел позвоночника и соответствующая часть спинного мозга в промежуточном периоде онтогенеза до конца не изучены.

Целью исследования стало получение новых данных по анатомии позвоночника и спинного мозга в грудном отделе у плодов 16-22 недель развития.

Материалом исследования послужили торсы 40 плодов обоего пола 16-22 недель развития, полученные в результате прерывания беременности по социальным показаниям у здоровых женщин с соблюдением всех юридических и деонтологических норм, принятых в Российской Федерации.

Методами исследования явились макромикроскопическое препарирование, ряд дополнительных сведений был получен при использовании гистотопографического метода и метода распилов по Н.И. Пирогову. На изготовленных препаратах проводили изучение описательной и количественной анатомии грудного отдела позвоночника и соответствующего отдела спинного мозга. Все полученные количественные данные подвергали вариационно-статистической обработке с вычислением их средней величины (X), ошибки средней (Sx), среднеквадратического отклонения (α), минимальных и максимальных значений, темпа прироста (Тпр). При проведении статистических расчетов использовалась программа «Microsoft Excel».

Результаты полученных данных и их обсуждение. В ходе настоящего исследования было выявлено, что в рассматриваемом периоде онтогенеза отчетливо определяется позвоночник со всеми его структурами. После удаления частей тела позвонка и остистых отростков отчетливо визуализируется спинной мозг.

Для более детального изучения анатомии грудных позвонков они были исследованы на горизонтальных срезах по Н.И. Пирогову. При выполнении данного раздела рассматривали три группы срезов в соответствии с их скелетотопическими уровнями: ThI-III, ThIV-VII, ThVIII-XI. Подобное деление на группы обусловлено различием топографии внутренних органов грудной полости на данных скелетотопических уровнях.

При изучении горизонтальных распилов грудного отдела позвоночника определяются: тело, дуга, поперечные отростки позвонка, позвоночное отверстие, представленные на рисунке 1.

Рис. 1. Грудной позвонок у плодов 16-22 недель развития

Фото горизонтального среза по Н.И. Пирогову, уровень ThIV, вид сверху.

Случай № 56, срок развития - 18-19 недель, пол - мужской.1 - дуга позвонка, 2 - спинной мозг, 3 - очаг окостенения, 4 - тело позвонка,5 - межоболочечные пространства, 6 - щель между дугой и телом позвонка.

Обращает на себя внимание тот факт, что на данном сроке развития дуга позвонка с телом еще не сращены и между ними есть небольшая щель (рис. 1). На 16-17 неделях развития расстояние между телом позвонка и дугой на уровне ThI-III справа составило 1,61±0,14 мм, слева - 1,45±0,20 мм; на уровне ThIV-VII справа достигло 1,43±0,17 мм, слева - 1,26±0,11 мм; на уровне ThVIII-XII справа было равно 1,60±0,14 мм, слева - 1,64±0,19 мм, соответственно. Вначале изученного возрастного периода данный показатель справа в абсолютных значениях был чуть больше, чем слева (p≥0,05). К 22 неделе развития средние значения расстояния между телом позвонка и его дугой постепенно увеличиваются и достигают следующих значений: на уровне ThI-III (справа и слева) 1,86±0,17 мм и 1,99±0,19 мм; на уровне ThVI-VII 1,68±0,17 мм и 1,76±0,21 мм; на уровне ThVIII-XII 1,60±0,11мм и 1,65±0,16 мм соответственно. К концу изученного возрастного периода касательно билатеральных показателей отмечается иная тенденция: слева абсолютные значения больше, чем справа (p≥0,05).

При изучении расстояния между остистым отростком и передней поверхностью тела позвонка на горизонтальных распилах по Н.И. Пирогову, значения которого представлены в таблице 1, было отмечено, что данный показатель с увеличением возраста плода постепенно нарастает на всем протяжении изученного возрастного периода к 22 неделе. В то же время в пределах каждой возрастной группы плодов этот показатель постепенно уменьшается в дистальном направлении относительно уровня позвоночника. Подобная закономерность была отмечена во всех четырех изученных группах плодов. Наибольшие размеры позвонка во всех группах плодов были отмечены на уровне ThI-III. Анализ данного показателя позволяет говорить о том, что в 16-22 недели развития переднезадний размер позвонков в пределах грудного отдела позвоночника изменяется неравномерно.

Средние (X±Sx) значения расстояния между остистым отростком и передней поверхностью тела грудного позвонка на уровнях ThI-III, ThIV-VII, ThVIII-XII у плодов человека 16-22 недель развития

Формирование позвоночного столба и вертикальной позы тела человека в онтогенезе

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

Позвоночный столб человека последовательно проходит перепончатую, хрящевую и костную стадии развития. Его элементы появляются на ранних этапах развития зародыша. Вначале закладки тела позвонков располагаются далеко друг от друга, разделяясь прослойками зародышевой мезенхимы. Затем начинают развиваться дуги позвонков, формируются поперечные и суставные отростки, далее позвонки дифференцируются почти полностью, а остистые отростки еще отсутствуют.

Хорда у эмбриона редуцируется и сохраняется лишь в виде студенистого ядра межпозвонковых дисков. Характерной особенностью позвоночника на раннем этапе внутриутробного развития является сходство тел позвонков по их форме. В конце второго месяца внутриутробного развития резко увеличивается размер тел шейных позвонков. Увеличение тел поясничных и крестцовых позвонков не наблюдается даже у новорожденных в связи с отсутствием внутриутробных гравитационных воздействий.

Закладка продольной связки происходит у эмбрионов на дорсальной поверхности тел позвонков. Межпозвонковый диск у эмбрионов формируется из мезенхимы. Центры окостенения в позвоночнике эмбриона появляются вначале в нижних грудных и верхних поясничных позвонках, а затем прослеживаются и в других отделах.

После рождения ребенок сразу же начинает борьбу со многими внешними воздействиями. И самым главным стимулом, который будет формировать его осанку, является гравитация. С момента рождения и до формирования осанки, присущей взрослому человеку, каждый ребенок, по мнению А. Потапчука и М. Дидура (2001), проходит следующие уровни формирования движений:

уровень А - ребенок, лежа на животе, поднимает голову. При этом за счет шейно-тонических рефлексов формируется уровень, обеспечивающий равновесие тела и базовый порог напряжения мышц;
уровень В - формирование мышечно-суставных связей, предопределяющих развитие автоматизма двигательных циклов. Этот период соответствует этапу обучения ползанию и сидению; начинает формироваться механизм одностороннего, а затем и разностороннего включения мышц конечностей, что в дальнейшем обеспечивает формирование оптимального стереотипа ходьбы и стояния;
уровень С - формируется к концу первого года жизни и позволяет ребенку оперативно ориентироваться в пространстве с использованием имеющегося арсенала двигательных навыков;
уровень D - создается вертикальная поза тела, при которой мышечный баланс в положении стоя обеспечивается при минимальных мышечных затратах. По мере изменения уровней формирования движения изменяется и форма позвоночного столба. Известно, что позвоночный столб новорожденного, за исключением небольшой крестцовой кривизны, почти не имеет физиологических изгибов. Высота головы в этот период соответствует примерно у длины тела. Центр тяжести головы у младенцев расположен непосредственно впереди от синхондроза между клиновидной и затылочной костью и на сравнительно большом расстоянии кпереди от сустава между черепом и атлантом. Задние шейные мышцы развиты еще слабо. Поэтому тяжелая, большая (по отношению к остальным частям тела) голова отвисает вперед, и новорожденный не может ее поднять. Попытки поднять голову приводят через 6-7 нед к образованию шейного лордоза, который устанавливается в последующие месяцы как результат усилий, направленных на удержание тела в равновесии в сидячем положении. Шейный лордоз образуют все шейные позвонки и два верхних грудных, а его вершина находится на уровне пятого - шестого шейных позвонков.

В 6 мес, когда ребенок начинает сидеть, образуется изгиб в грудном отделе выпуклостью кзади (кифоз). В течение 1-го года, во время начала стояния и ходьбы у ребенка образуется изгиб в поясничном отделе, направленный вперед (лордоз).

Поясничный лордоз включает XI-XII грудные и все поясничные позвонки, а его вершина соответствует третьему-четвертому поясничному позвонкам. Образование поясничного лордоза изменяет положение таза и способствует перемещению общего центра тяжести (ОЦТ) тела человека кзади от оси тазобедренного сустава, предупреждая таким образом падение тела в вертикальном положении. Форма позвоночного столба у ребенка 2-3 лет характеризуется недостаточно выраженным поясничным лордозом, который достигает своего наибольшего развития у взрослого.

Крестцово-копчиковый изгиб появляется еще у зародышей. Однако он начинает развиваться лишь при первых попытках прямохождения и с появлением поясничного лордоза. В образовании этого изгиба играет роль сила тяжести, передающаяся на основание крестца через свободный отдел позвоночника и стремящаяся вклинить крестец между подвздошными костями, и тяга связок, расположенных между крестцом и седалищной костью. Эти связки фиксируют нижнюю часть крестца к бугру и ости седалищной кости. Взаимодействие этих двух сил является главным фактором, обусловливающим развитие крестцово-копчикового изгиба.

По мере формирования физиологических изгибов позвоночного столба меняется и форма межпозвонковых дисков. Если у новорожденного диски имеют одинаковую высоту как спереди, так и сзади, то с образованием изгибов их форма меняется, и хрящи в сагиттальном разрезе приобретают несколько клиновидную форму. В области лордозов большая высота этого клина обращена кпереди, а меньшая - кзади. В области грудного кифоза, наоборот, большая высота находится сзади и меньшая спереди. В крестцовом и копчиковом отделах позвоночный столб имеет изгиб, обращенный кзади. Межпозвонковые диски крестцового отдела имеют временное значение и замещаются на 17-25-м году костной тканью, вследствие чего подвижность крестцовых позвонков относительно друг друга становится невозможной.

Рост позвоночного столба происходит особенно интенсивно в первые два года жизни. Его длина при этом достигается 30-34 % конечного размера. Разные отделы позвоночного столба растут неравномерно. Интенсивнее всего растет поясничный отдел, затем крестцовый, шейный, грудной и менее всех копчиковый. От 1,5 до Злет относительно замедляется рост шейных и верхних грудных позвонков. Дальнейший рост позвоночного столба наблюдается в 7-9 лет. В 10 лет усиленно растут поясничные и нижние грудные позвонки. Увеличение темпов роста позвоночного столба отмечается также в период полового созревания.

До 2 лет общая длина костной и хрящевой части позвоночного столба увеличивается с одинаковой интенсивностью; затем рост хрящевой части относительно замедляется.

Тела позвонков новорожденного относительно шире и короче, чем у взрослого. У детей от 3 до 15 лет размеры отдельных позвонков как в высоту, так и в ширину увеличиваются сверху вниз от верхних грудных к нижним поясничным. Эти различия (во всяком случае, связанные с ростом в ширину) зависят от увеличения весовой нагрузки, испытываемой расположенными ниже позвонками. К 6 годам в верхнем и нижнем отделах позвонков, а также на концах остистых и поперечных отростков имеются самостоятельные точки окостенения.

Общий рост позвонков в среднем от 3-6 лет протекает с одинаковой интенсивностью в высоту и ширину. В 5-7 лет увеличение позвонков в ширину несколько отстает от увеличения в высоту, а в последующих возрастах увеличение позвонков во всех направлениях повышается.

Процесс окостенения позвоночного столба происходит поэтапно. На 1-2-м году сливаются обе половины дуг, на 3-м году - дуги с телами позвонков. В 6-9 лет образуются самостоятельные центры окостенения верхней и нижней поверхности тел позвонков, а также концов остистых и поперечных отростков. К 14 годам окостеневают средние части тел позвонков. Полное окостенение отдельных позвонков заканчивается к 21-23 годам.

По мере формирования изгибов позвоночного столба происходит увеличение размеров грудной и тазовой полостей, что, в свою очередь, способствует сохранению вертикальной позы и улучшению рессорных свойств позвоночника при ходьбе и прыжках.

На формирование позвоночного столба человека и его вертикальную позу, по мнению многих авторов, оказывает высота расположения общего центра тяжести тела.

Возрастные особенности расположения общего центра тяжести обусловлены неравномерным изменением размеров биозвеньев, изменением соотношения масс этих звеньев тела в период роста. Они связаны также с характерными особенностями, приобретаемыми в каждом возрастном периоде, начиная с момента первого стояния ребенка и заканчивая преклонным возрастом, когда в результате старческой инволюции одновременно с морфологическими изменениями происходят и биомеханические.

По данным Г. Козырева (1947), у новорожденных общий центр тяжести располагается на уровне V-VI грудных позвонков (определялся в положении максимально возможного выпрямления нижних конечностей путем бинтования). Такое краниальное расположение общего центра тяжести объясняется характерными пропорциями тела новорожденных.

По мере роста общий центр тяжести постепенно снижается. Так, у 6-месячного ребенка он располагается на уровне X грудного позвонка. В 9-месячном возрасте, когда большинство детей может самостоятельно стоять, общий центр тяжести опускается до уровня XI-ХII грудных позвонков.

В биомеханическом отношении наиболее интересным является процесс перехода к вертикальному положению тела. Первое стояние характеризуется чрезмерным напряжением всей мускулатуры, не только той, которая непосредственно удерживает тело в вертикальном положении, но и той, которая в акте стояния совсем не играет роли или оказывает только посредственное влияние. Это указывает на недостаточность дифференцирования мускулатуры и отсутствие необходимой регуляции тонуса. Кроме того, неустойчивость обусловлена также высоким расположением ОЦТ и малой площадью опоры, затрудняющими сохранение равновесия.

У 9-месячного ребенка отмечается своеобразная осанка в сагиттальной плоскости. Она характерна тем, что нижние конечности ребенка находятся в полусогнутом положении (угол сгибания коленного сустава у 9-месячного ребенка достигает 162°, у годовалого - 165°), а туловище относительно вертикальной оси несколько наклонено кпереди (7-10°). Полусогнутое положение нижних конечностей обусловлено не наклоном таза и не ограничением разгибания в тазобедренных суставах, а тем, что ребенок приспосабливается к удержанию тела в таком равновесии, при котором была бы исключена возможность неожиданного его нарушения и обеспечена безопасность падения. Возникновение своеобразной осанки в этом возрасте, прежде всего, вызвано отсутствием закрепленного навыка к стоянию. По мере приобретения такого навыка постепенно исчезает и неуверенность в статической устойчивости тела.

К двум годам ребенок стоит уже более уверенно и значительно свободнее перемещает центр тяжести в пределах площади опоры. Высота общего центра тяжести тела располагается на уровне I поясничного позвонка. Постепенно исчезает полусогнутость нижних конечностей (угол сгибания в коленных суставах достигает 170°).

Осанка трехлетнего ребенка при стоянии характеризуется вертикальным положением туловища и небольшим сгибанием нижних конечностей (угол сгибания в коленном суставе равен 175°). В области позвоночного столба отчетливо заметен грудной кифоз и намечающийся поясничный лордоз. Горизонтальная плоскость общего центра тяжести тела располагается на уровне II поясничного позвонка. Продольные оси стоп образуют угол примерно 25-30°, как у взрослых.

В осанке детей пятилетнего возраста уже отсутствуют признаки полусогнутости нижних конечностей (угол в коленном суставе равен 180°). Горизонтальная плоскость общего центра тяжести располагается на уровне III поясничного позвонка. В последующие годы изменения в локализации ОЦТ тела заключаются, главным образом, в постепенном его снижении и более устойчивой регуляции в сагиттальной плоскости.

В результате старения организма происходят как анатомо-физиологические, так и биомеханические изменения в опорно-двигательном аппарате.

Г. Козырев (1947) выделил три основных типа осанки с наиболее характерными морфологическими и биомеханическими признаками.

Первый тип старческой осанки характеризуется резким смещением центра тяжести кпереди - настолько, что сагиттальная плоскость располагается впереди от центров трех основных суставов нижних конечностей. Опорой служит преимущественно передний отдел стоп, голова наклонена кпереди, шейный лордоз уплощен. В нижней части шейного и грудного отделов наблюдается резкий кифоз. Нижние конечности в коленном суставе полностью не разогнуты (угол сгибания колеблется от 172 до 177°).

Второй тип старческой осанки характеризуется смещением центра тяжести кзади. Его сагиттальная плоскость проходит сзади центра тазобедренного сустава и замыкает последний пассивным способом, используя для этого натяжение повздошно-бедренной связки. Туловище наклонено кзади, опущенный живот выставлен кпереди. Позвоночный столб имеет форму "круглой спины".

Третий тип осанки характеризуется общим оседанием тела без наклона туловища вперед или назад. Создается впечатление, что сила тяжести сжала тело по вертикальной оси; в результате шея как бы стала короче за счет увеличения шейного изгиба, туловище укоротилось за счет увеличения грудного кифоза, а нижние конечности - за счет сгибания в трех основных суставах. Сагиттальная плоскость общего центра тяжести проходит кзади от центра тазобедренного сустава, замыкая его пассивным способом сзади или через центр коленного сустава. В результате два последних сустава могут замыкаться только активно.

При осмотре человека пожилого или старческого возраста, прежде всего, обращает на себя внимание его осанка, которая часто характеризуется выраженностью шейного, поясничного лордоза и грудного кифоза.

У лиц пожилого и старческого возраста увеличивается кифоз позвоночного столба, постепенно формируется круглая спина, также увеличиваются шейный и поясничный лордозы. Даже при нормальной статической нагрузке в течение жизни происходит некоторое увеличение грудного кифоза. При длительных статических нагрузках (перегрузках) на стороне вогнутости происходит изменение межпозвонковых дисков и развивается фиксированное искривление (возрастной гиперкифоз) со всеми последствиями. Пять типов осанки, присущие пожилому возрасту, на основании анализа рентгенограмм физиологических изгибов позвоночного столба были выделены Подрушняком и Остапчуком (1972):

неизмененная, угол изгиба грудного отдела более 159°;
сутулая, угол изгиба грудного отдела 159-151°;
кифозная, угол изгиба грудного отдела менее 151°, поясничного -155-164°;
кифозно-лордозная, угол изгиба грудного отдела менее 151% поясничного - менее 155°;
кифозно-уплощенная, угол изгиба грудного отдела менее 15 Г, поясничного - более 164°.

Авторами было установлено, что при старении наиболее выражены изменения изгибов в сагиттальной плоскости грудного отдела, достаточно четко - шейного и несколько меньше - поясничного отделов позвоночного столба.

До 60-ти лет сколиоз, грудной кифоз, шейный и поясничный лордозы чаще выявляются у женщин. С увеличением возраста число людей с неизмененной осанкой в вертикальной позе резко уменьшается и увеличивается число лиц с кифозной осанкой.

Среди различных изменений строения и функции позвоночного столба, развивающихся в процессе старения, смещения позвонков или торсия занимают особое место, так как увеличивается частота их выявления и степень выраженности по мере старения.

По данным Остапчука (1974), торсионные искривления грудного и поясничного отделов позвоночного столба выявляются более чем у половины практически здоровых людей обоего пола и с возрастом обнаруживаются чаще. У большей части людей торсия позвоночного столба сочетается с искривлением его во фронтальной плоскости и направление ее тесно связано с формой сколиоза.

Развивающаяся при старении торсия тесно связана с нарушением функции длиннейшей мышцы. Она усиливается при сочетании торсии с боковым искривлением позвоночного столба. Торсия и нарушение функции длиннейшей мышцы развиваются на фоне дистрофически-деструктивных процессов позвоночного столба, усиливая отрицательное влияние на статику и динамику человека при старении.

Формирование позвонков эмбриона. Этапы развития позвонков различных отделов у плода

Лекция "Возрастная анатомия опорно-двигательного аппарата"

Стадии развития скелета в филогенезе.

У животных выделяют наружный и внутренний скелет.

Наружный скелет у разных животных (рис. 1) имеет разное строение и происхождение. У многих беспозвоночных он является продуктом выделения кожного эпителия: кутикула дождевого червя, хитин членистоногих, известковые раковины молюсков.

Наружный скелет у позвоночных появляется в форме чешуи у рыб. Из чешуй у высших рыб развиваются покровные кости головы и плечевого пояса.

Чешуя рыб и кожные окостенения наземных позвоночных всегда дополняются внутренним скелетом.

Внутренний скелет у низших животных (рис. 1) развит слабо и представляет собой систему соединительнотканных образований, иногда включающих рогоподобные волокна, кремниевые или известковые иглы.

Внутренний скелет у головоногих молюсков представлен хрящом.

У позвоночных животных внутренний скелет всегда хорошо развит.

У бесчерепных он перепончатый, у низших рыб - хрящевой, у высших рыб и наземных позвоночных он построен преимущественно из костной ткани.

Развитие скелета в онтогенезе у человека.

Согласно основному биогенетическому закону Геккеля-Мюллера онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Онтогенез твердого скелета у человека не является исключением: в развитии костей у человека выделяются три последовательных стадии (рис. 2):

1. Соединительнотканная.
2. Хрящевая.
3. Костная.

Большинство костей в своем развитии последовательно проходят все три стадии - это вторичные кости. Ряд костей при развитии пропускают хрящевую стадию - это первичные кости. К первичным по развитию костям относятся: кости свода черепа, кости лицевого черепа, часть ключицы (акромиальный конец).

Первичные и вторичные кости.

По развитию кости человека делятся на две группы (рис. 3):

Первичные - проходят в своем развитии две стадии: соединительнотканная и костная.
Вторичные кости - проходят в своем развитии три последовательных стадии: соединительнотканную, хрящевую и костную.

Характеристика остеобластов и остеокластов развиваюшейся кости.

Для развития костной ткани в костях необходимо наличие популяций двух видов клеток (рис. 4):

Остеобласты представляют собой кубовидной формы клетки (20-30 мкм в диаметре) с одним крупным ядром, располагающиеся близко друг к другу на костном матриксе (межклеточном веществе). Фибробласты продуцируют все компоненты костного матрикса. Они имеют два разных эмбриональных источника:

нервные гребешковые клетки (выделяются из краев нервного желобка эмбриона при замыкании его в нервную трубку). Они дают начало волокнистой костной ткани костей черепа.
мезенхимальные клетки закладки кости. Они дают начало пластинчатой костной ткани.

Остеокласты - многоядерные (от 2 до 100 ядер в клетке), большие (от 20 до 100 мкм) клетки гемопоэтической природы. Заносятся в соединительнотканные и хрящевые закладки костей по кровеносным сосудам. Функция остеокластов - резорбция кости.

Для формирования кости как органа необходимо совместная работа двух видов клеток: остеобластов и остеокластов.

Cпособы развития костей (окостенения).

В зависимости от того где начинается формирование костной ткани в костях (включая их закладки) выделяют четыре способа окостенения (рис. 5):

Эндесмальное окостенение.
Перихондральной окостенение.
Энхондральное окостенение.
Периостальной окостенение.

При эндесмальном окостенении (рис. 5) первичная точка окостенения появляется в центре соединительнотканной закладки кости. Затем новообразующаяся костная ткань распространяется от цента органа к периферии. Таким способом окостеневают первичные кости. На месте первичной точки окостенения обычно наблюдается утолщение (например, теменной бугор, наружный затылочный выступ и т.п.).

Периходральное окостенение характерно для вторичных костей. Остеобласты выстраиваются на поверхности хрящевой закладки кости и начинают синтезировать костный матрикс. Это приводит с сдавливанию и нарушению трофика подлежащей хрящевой ткани, изменения которой активирует остеокласты. В результате этого на поверхности хрящевой закладки кости появляется и постепенно нарастает костная ткань (рис. 5). За счет перихондрального окостенения формируется компактное костное вещество. У длинных трубчатых костей так во внутриутробном периоде образуется диафиз.

При энхондральном окостенении точка (первичный очаг) окостенения появляется в центре хрящевой закладки кости. Затем костная ткань разрастается из центра к периферии (рис. 6). В результате этого формируется губчатое костное вещество. Этим способом развиваются вторичные кости: эпифизы и апофизы трубчатых костей, губчатые, плоские (кроме свода черепа) кости.

Периостальное окостенение происходит за счет надкостницы (periosteum, лат - надкостница). У детей за счет надкостницы кости растут в толщину (напоминаем, что рост кости в длину идет за счет метафизарного хряща)(рис. 6). У взрослых периостальное окостенение обеспечивает физиологическую регенерацию кости.

Развитие костей туловища (общие свойства). Развитие и аномалии развития позвонков.

Рис. 8. Развитие и аномалии развития позвонков.

Рис. 9. Расщелина дуг позвонков на протяжении всех грудных позвонков.

Кости туловища по развитию относятся к вторичным костям. Они окостеневают энхондрально (рис. 7).

Развитие позвонков:

У зародыша закладывается 38 позвонков: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных, 12-13 крестцовых и копчиковых (рис. 8).

13-й грудной превращается в 1-й поясничный, последний поясничный - в 1-й крестцовый, Идет редукция большинства копчиковых позвонков.

Каждый позвонок имеет первоначально три ядра окостенения: в теле и по одному в каждой половинке дуги. Они срастаются лишь к третьему году жизни.

Вторичные центры появляются по верхнему и нижнему краям тела позвонка у девочек в 6-8 лет, у мальчиков - в 7-9 лет. Они прирастают к телу позвонка в 20-25 лет.

Самостоятельные ядра окостенения образуются в отростках позвонков.

Аномалии развития позвонков (рис. 8, 9):

- Врожденные расщелины позвонков:

- Spina bifida - расщелина только дуг.
- Рахишизис - полная расщелина (тело и дуга).

- Клиновидные позвонки и полупозвонки.

- Платиспондилия - расширение тела позвонка в поперечнике.

- Брахиспондилия - уменьшение тела позвонка по высоте, уплощение и укорочение.

- Аномалии суставных отростков: аномалии положения, аномалии величины, аномалии сочленения, отсутствие суставных отростков.

- Спондилолиз - дефект в межсуставной части дуги позвонка.

- Врожденные синостозы: полный и частичный.

- Os odontoideum - неслияние зуба с телом осевого позвонка.

- Ассимиляция (окципитализация) атланта - слияние атланта с затылочной костью.

- Сакрализация - полное или частичное слияние последнего поясничного позвонка с крестцом.

- Люмбализация - наличие шестого поясничного позвонка (за счет мобилизации первого крестцового).

Развитие и аномалии развития ребер и грудины.

Рис. 10. Развитие и аномалии развития ребер.

Рис. 11. Развитие и аномалии развития грудины.

Развитие ребер (рис. 10):

Закладывается 13 пар ребер. Затем 13-е ребро редуцируется и срастается с поперечным отростком 1-го поясничного позвонка.

Основных точек окостенения в ребре две: точка окостенения на месте будущего угла ребра (окостеневает тело ребра) и в головке ребра (на 15-20 году жизни). У 10 верхних ребер появляется точка окостенения в бугорке ребра.

Передние концы 9 пар верхних ребер образуют грудные полоски - источник развития грудины.

Развитие грудины (рис. 11):

Источником развития грудины являются грудные полоски - расширенные концы хрящевых концов девяти пар верхних ребер. В грудине бывает до 13 точек окостенения.

Аномалии развития ребер (рис. 10):

- Отсутствие ребра
- Отсутствие части ребра
- Дефект ребра
- Раздвоение ребра (вилка Лушки)
- Шейное ребро
- XIII ребро

Аномалии развития грудины (рис. 11):

- Аплазия рукоятки грудины
- Отсутствие отдельных сегментов тела грудины - Расщепление грудину
- Отсутствие тела грудины
- Воронкообразная деформация
- Куриная грудь

Позвоночник новорожденного

По своему развитию позвоночный столб формируется вокруг спинного мозга, образуя для него костное вместилище. Помимо защиты спинного мозга, позвоночный столб выполняет в организме и другие важные функции: является опорой для органов и тканей туловища, поддерживает голову, участвует в образовании стенок грудной и брюшной полостей и таза.

Строение позвонка новорожденного отличается тем, что её дуги представлены двумя половинами, которые не сращены ни с телом позвонка, ни между собой, а остистые отростки содержат небольшой участок костной ткани вдоль латеральных поверхностей своего основания.

Слияние дуги с телом позвонка происходит на первом году жизни, а слияние пластин дуг между собой — в разные сроки для разных позвонков. Примерно к трем месяцам жизни происходит слияние пластины дуг седьмого шейного и первого грудного позвонков.

Потом этот процесс постепенно распространяется по всему позвоночнику-по шейному отделу позвоночника снизу вверх, а по грудному и поясничному отделам — сверху вниз. При этом задняя дуга 1-го шейного позвонка становится костной к концу первого года, а дуги 5-го поясничного и крестцового отделов окостеневают к 5 годам. В 11—14 лет появляются ядра окостенения лимбусов, которые сливаются с телами позвонков 16—18 годам. Задержка такого слияния может указывать на наличие признаков инфантилизма.

У детей крестцовые позвонки существуют раздельно. В возрасте 17 — 25 лет они срастаются и образуют одну кость — крестец. Он имеет форму треугольника: кверху обращено основание, книзу — верхушка.

Формирование физиологических изгибов позвоночника

По мере роста и развития ребенка начинают формироваться физиологические изгибы позвоночника ребенка-лордоз в шейном и поясничном отделе и кифоз в грудном и крестцовом отделе.

По мере развития двигательных умений развиваются и изгибы позвоночника:

1) шейный лордоз (изгиб кпереди) возникает, когда ребенок начинает держать голову, это обычно происходит в 2-3 месяца.

2) грудной кифоз (изгиб кзади) формируется в возрасте 6-8 месяцев, когда ребенок самостоятельно начинает садится от 6-8 мес.

3) поясничный лордоз формируется после 9—12 месяцев, когда ребенок встает на ноги и начинает ходить.

Как видите, позвоночник новорожденного очень сильно отличается по строению, от позвоночника взрослого человека.

На сегодняшнее время лечение тяжёлых форм спинального дизрафизма остаётся важной проблемой неонатальной хирургии. Часть больных погибает еще в период новорожденности от несовместимых с жизнью пороков, а часть из-за выраженных неврологических расстройств остаются инвалидами на всю жизнь. Реальной возможностью профилактики рождения детей с такими пороками есть ультразвуковое обследование беременных

Для объективизации ультразвуковых исследований, нами были проведены морфологические исследования пренатального развития структур позвоночного столба. Исследования проведены методами микроскопии 25 серий поперечных и сагиттальных гистологических срезов зародышей 5,0 - 14,0 мм теменнокопчиковой длины (ТКД) и 20 серий предплодов 15,0 - 90,0 мм ТКД, а также изучением 6-ти графических реконструкций позвоночного столба зародышей.

Определены периоды закладки ходы, межпозвоночных дисков, структур позвонков, а также их соотношение со смежными структурами. На фронтальном срезе зародышей 6,0 мм ткд склеротомы выглядят как парный конденсат клеток мезенхимы вокруг хорды. Каждый склеротом состоит из краниальной части рыхло организованных клеток и каудальной части плотно упорядоченных клеток. Часть плотно упорядоченных клеток, что сместилась краниально оппозитно (напротив центра миотома), формируют межпозвоночный диск.

Другие, плотно упорядоченные клетки сливаются с рыхло организованными клетками следующего каудального склеротома и формируют мезенхимный центр позвонка. На поперечных срезах зародышей 8,0 мм ТКД определяется конденсация склеротомных клеток вокруг хорды и нервной трубки, с которой образуются мезенхимные позвонки.

Тела позвонков образуются из краниальной и каудальной части двух соседних склеротомных масс. Межсегментарные артерии остаются на уровне тел позвонков, а спинномозковые нервы располагаются между позвонками. Хорда дегенерирует, за исключением области межпозвонковых дисков.

Скелетные элементы позвоночного столба в эмбриональном периоде развития человека формируется поздно. У зародышей 7,0 мм ТКД еще только отмечается закладка позвонков. Зародыш имеет одну общую кривизну, направленную дорсально. Эта кривизна более чётко выражена в грудном отделе, что определено не столько скелетом, который начал развиваться с мезенхимы, сколько более сформированным спинным мозгом, резко согнутым в дорсальном направлении.

Изогнутую форму имеют также аорта и первичная почка, повторяющие изгиб спинного мозга. Осевая мезенхима разделена на первичные сегменты - сомиты, которые сравнительно чётко дифференцируются на сериях срезов. Основой скелета является хорда, которая имеет вид цилиндрического тяжа, окружённого тонкой бесструктурной оболочкой. Внешняя

форма туловища на этой стадии развития соответствует форме всего комплекса хорошо развитых внутренних органов. На более поздних стадиях, благодаря постепенному развитию конечностей, общие контуры грудного отдела туловища постепенно меняются, вследствие чего внешняя форма тела уже не соответствует форме грудной клетки, или, что по сути тоже самое, - форме того комплекса органов, который размещён в грудной клетке. Благодаря тому, что ни где не начались процессы окостенения мякишного хряща, внешняя форма скелетных элементов не имеет четких границ, как на более поздних стадиях. У зародышей 7,0 мм ТКД можно достаточно чётко различить 21 первичный сегмент-сомит, который разделён на миотом и склеротом. Благодаря разной степени плотности расположения ядер, четко различаются закладки дуг и тел позвонков, а также ребер. Дуги позвонков более дифференцированы чем их тела.

У зародышей 7,0 мм ТКД различают только позвоночные концы ребер. Ребра идут параллельно. Межреберные промежутки не превышат 1/6 длины каждого ребра в частности.

Высота межреберных пространств на этой стадии развития равняется ширине двух ребер. Каждый центр позвонка развивается последовательно из двух соседних склеротомов и является межсегментарным образованием. В результате грудные спинномозговые нервы располагаются в тесной связи с межпозвоночными дисками, а межсегментарные артерии располагаются по обе стороны тел позвонков.

Читайте также: