Химический состав кости и хряща

Кость, os, ossis, как орган живого организма состоит из нескольких тканей, главнейшей из которых является костная.

Костное вещество состоит из двоякого рода химических веществ: органических (1/3), главным образом оссеина, и неорганических (2/3), главным образом солей кальция, особенно фосфорнокислой извести (более половины - 51,04 %). Если кость подвергнуть действию раствора кислот (соляной, азотной и др.), то соли извести растворяются (decalcinatio), а органическое вещество остается и сохраняет форму кости, будучи, однако, мягким и эластичным. Если же кость подвергнуть обжиганию, то органическое вещество сгорает, а неорганическое остается, также сохраняя форму кости и ее твердость, но будучи при этом весьма хрупким. Следовательно, эластичность кости зависит от оссеина, а твердость ее - от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости и придает ей необычайные крепость и упругость. В этом убеждают и возрастные изменения кости. У маленьких детей, у которых оссеина сравнительно больше, кости отличаются большой гибкостью и потому редко ломаются. Наоборот, в старости, когда соотношение органических и неорганических веществ изменяется в пользу последних, кости становятся менее эластичными и более хрупкими, вследствие чего переломы костей чаще всего наблюдаются у стариков.

Структурной единицей кости, видимой в лупу или при малом увеличении микроскопа, является остеон, т. е. система костных пластинок, концентрически расположенных вокруг центрального канала, содержащего сосуды и нервы.

Остеоны не прилегают друг к другу вплотную, а промежутки между ними заполнены интерстициальными костными пластинками. Остеоны располагаются не беспорядочно, а соответственно функциональной нагрузке на кость: в трубчатых костях параллельно длиннику кости, в губчатых - перпендикулярно вертикальной оси, в плоских костях черепа - параллельно поверхности кости и радиально.

Вместе с интерстициальными пластинками остеоны образуют основной средний слой костного вещества, покрытый изнутри (со стороны эндоста) внутренним слоем костных пластинок, а снаружи (со стороны периоста) - наружным слоем окружающих пластинок. Последний пронизан кровеносными сосудами, идущими из надкостницы в костное вещество в особых прободающих каналах. Начало этих каналов видно на мацерирован-ной кости в виде многочисленных питательных отверстий (foramina nutricia). Проходящие в каналах кровеносные сосуды обеспечивают обмен веществ в кости. Из остеонов состоят более крупные элементы кости, видимые уже невооруженным глазом на распиле или на рентгенограмме, - перекладины костного вещества, или трабекулы. Из этих трабекул складывается двоякого рода костное вещество: если трабекулы лежат плотно, то получается плотное компактное вещество, substantia compacta. Если трабекулы лежат рыхло, образуя между собою костные ячейки наподобие губки, то получается губчатое, трабекулярное вещество, substantia spongiosa, trabecularis (spongia, греч. - губка).

Распределение компактного и губчатого вещества зависит от функциональных условий кости. Компактное вещество находится в тех костях и в тех частях их, которые выполняют преимущественно функцию опоры (стойки) и движения (рычаги), например в диафизах трубчатых костей.

В местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например в эпифизах трубчатых костей.

Перекладины губчатого вещества располагаются не беспорядочно, а закономерно, также соответственно функциональным условиям, в которых находится данная кость или ее часть. Поскольку кости испытывают двойное действие - давление и тягу мышц, постольку костные перекладины располагаются по линиям сил сжатия и растяжения. Соответственно разному направлению этих сил различные кости или даже части их имеют разное строение. В покровных костях свода черепа, выполняющих преимущественно функцию защиты, губчатое вещество имеет особый характер, отличающий его от остальных костей, несущих все 3 функции скелета. Это губчатое вещество называется диплоэ, diploe (двойной), так как оно состоит из неправильной формы костных ячеек, расположенных между двумя костными пластинками - наружной, lamina externa, и внутренней, lamina interna. Последнюю называют также стекловидной, lamina vftrea, так как она ломается при повреждениях черепа легче, чем наружная.

Костные ячейки содержат костный мозг - орган кроветворения и биологической защиты организма. Он участвует также в питании, развитии и росте кости. В трубчатых костях костный мозг находится также в канале этих костей, называемом поэтому костномозговой полостью, cavitas medullaris.

Таким образом, все внутренние пространства кости заполняются костным мозгом, составляющим неотъемлемую часть кости как органа.

Костный мозг бывает двух родов: красный и желтый.

Красный костный мозг, medulla ossium rubra (детали строения см. в курсе гистологии), имеет вид нежной красной массы, состоящей из ретикулярной ткани, в петлях которой находятся клеточные элементы, имеющие непосредственное отношение к кроветворению (стволовые клетки) и костеобразованию (костесозидатели - остеобласты и костеразруши-тели - остеокласты). Он пронизан нервами и кровеносными сосудами, питающими, кроме костного мозга, внутренние слои кости. Кровеносные сосуды и кровяные элементы и придают костному мозгу красный цвет.

Желтый костный мозг, medulla ossium flava, обязан своим цветом жировым клеткам, из которых он главным образом и состоит.

В периоде развития и роста организма, когда требуются большая кроветворная и костеобразующая функции, преобладает красный костный мозг (у плодов и новорожденных имеется только красный мозг). По мере роста ребенка красный мозг постепенно замещается желтым, который у взрослых полностью заполняет костномозговую полость трубчатых костей.

Снаружи кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей, periosteum (периост).

Надкостница - это тонкая, крепкая соединительнотканная пленка бледно-розового цвета, окружающая кость снаружи и прикрепленная к ней с помощью соединительнотканных пучков - прободающих волокон, проникающих в кость через особые канальцы. Она состоит из двух слоев: наружного волокнистого (фиброзного) и внутреннего костеобразующего (остеогенного, или камбиального). Она богата нервами и сосудами, благодаря чему участвует в питании и росте кости в толщину. Питание осуществляется за счет кровеносных сосудов, проникающих в большом числе из надкостницы в наружное компактное вещество кости через многочисленные питательные отверстия (foramina nutricia), а рост кости осуществляется за счет остеобластов, расположенных во внутреннем, прилегающем к кости слое (камбиальном). Суставные поверхности кости, свободные от надкостницы, покрывает суставной хрящ, cartilage articularis.

Таким образом, в понятие кости как органа входят костная ткань, образующая главную массу кости, а также костный мозг, надкостница, суставной хрящ и многочисленные нервы и сосуды.

Костная ткань, как и хрящевая – скелетная соединительная ткань, содержит 3 вида клеток – остеобласты – молодые, способные к делению и костеобразованию клетки. Остеоциты – зрелые клетки костной ткани, имеют отросчатую форму, расположены в костных полостях, повторяющих форму клетки. Остеокласты – крупные многоядерные клетки, являются макрофагами костной ткани, обеспечивают разрушение атрофированных костных пластинок. К ткань подразделяется на грубоволокнистую К ткань (незрелая, оссеин и кллагеновые волокна располагаются относительно рыхло без определённого порядка, этот тип характерен для эмбрионального периода, при заживлении переломов как стадия формирования пластинчатой кости) и пластинчатую (оссеин и коллагеновые волокна концентрически образуют пластинки вокруг кровеносного сосуда – остеон – обеспечивают мех прочность этого органа).

Хим состав костей сложный . Каждая кость состоит из неорганических (у взрослых – 2/3 от всей массы) и органических в-в (1/3).

Органические - 30 – 35% - Оссеин (фибриллярный белок коллагена)– придаёт костям упругость и эластичность.

Неорганические – 65 – 70% сухой массы кости; Ca, P – жёсткость, статическая прочность, в малых количествах - Al, Fe, Se,Zn, Cu.

В детском возрасте – органических больше – дошкольник - противоположно взрослому. Сопротивление давлению у кости в 30р больше, чем у кирпича. По тв и упругости её можно сравнить с медью, бронзой, железобетоном. Соотношение составных компонентов костной ткани у людей неодинаково, может меняться в зависимости от возраста, условий питания

5.Кость как орган. Строение и значение надкостницы. Рост трубчатых костей в длину и толщину.

Надкостница= периост – плотная соединит ткань, ею покрыта почти вся (кроме суставных поверхностей) кость,она плотно соединена с костью при помощи прободающих волокон. Наружный слой надкостницы волокнистый, состоит из пучков коллагеновых волокон, где проходят сосуды и нервные окончания. Внутренний слой (костеобразующий) – непосредственно костная ткань. В нем расположены остеобласты (за их счёт развитие, рост в толщину, регенерация кости после повреждения). Функции – защитная, трофическая, костеобразующая.

Рост в длину – в детском возрасте в трубчатых костях имеется метаэпифизарный хрящ между эпифизом и диафизом = зона роста. К 25 годам окостеневает.

Кость как орган. Возрастные особенности костей. Костный мозг, его функциональное значение.

Каждая кость состоит из неорганических (у взрослых – 2/3 от всей массы) и органических в-в (1/3).

В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости. Красный костный мозг у взрослого человека находится в ячейках между перекладинами губчатого в-ва эпифизов трубчатых костей и губчатого в-ва плоских и губчатых костей. В нём различают миелоидную и лимфоидную ткани, расположенные в ретикулярной строме. Функции – кроветворная, иммунная. Желтый костный мозг – в костномозговой полости диафизов трубчатых костей, функции – питание, т.к. состоит в основном из жировой ткани

Активная и пассивная части опорно-двигательного аппарата. Механические и биологические функции скелета. Возрастные особенности скелета.

Мех – 1. Опорная – скелет вместе с соединениями костей составляет костно-хрящевую пору всего тела, к ней прикрепляются мягкие ткани и органы.2. Рессорная – наличие в скелете образований, смягчающих толчки и сотрясения (хрящи, хрящ прокладки). 3. Защитная – образование из отдельных костей вместилищ для жизненно важных органов (позвоночный канал, череп, грудная клетка).4. Локомоторная – строение костей в виде длинных и коротких рычагов, соединённых подвижными сочленениями и приводимые в движение мышцами, управляемыми нервной системой.

Биологические – 1. Участи костей в минеральном обмене – кости являются депо для мин солей – H, Ca, Fe, Cu, регулируют постоянство мин состава жидкостей внутренней среды организма. 2. Кроветворная и имунологическая – связаны с красным костным мзгом – центральным кроветворным органом, содержащим саммоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток, из которых образуются лимфоциты

Классификация костей. Примеры. Возрастные особенности скелета. Строение трубчатых костей.

1. Трубчатые (длинные и короткие) бедренная, плечевая; пясть, плюсна, фаланги пальцев.

2. Губчатые (губчатое в-во, покрытое тонким слоем компактного). Располагаются там, где большая нагрузка и большая подвижность. Имеют неправильную форму куба, многогранника – предплюсна, запястье. Так же развивающиеся в толще сухожилий – сесамовидные – надколеник.

3. Плоские – построены из 2-х пластинок компактного костного в-ва, между которыми губчатое. Образуют полости, пояса конечностей, функция – защита (кости крыши черепа, грудина)

4. Смешанные – сложная форма – несколько частей различного строения и происхождения (позвонки, кости основания черепа)

5. Воздухоносные – имеют в своём теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом – лобная, клиновидная, решетчатая, верхняя челюсть.

Трубчатые кости – расположены в конечностях (где совершаются движения большой амплитудой). Различают диафиз (цилиндрический ил трехгранный), утолщённые концы – эпифиз, на них располагаются суставные поверхности, покрытые суставным хрящем. Участок кости, расположенный между диафизом и эпифизом – метафиз. Выделяют длинные трубчатые кости (плечевая, бедренная) и короткие (пястье, плюсна, фаланги). Диафизы построены при помощи компактного костного в-ва, эпифизы – губчатого, покрытого тонким слоем компактного. Рост в длину за счёт метаэпифизарного хряща. В ширину – надкостница.

Виды соединений костей. Примеры.

1. Непрерывные – синартрозы – между костями имеется прослойка соединит ткани. Неподвижное.

2. Полупрерывные – гемиартрозы (симфизы) – небольшая полость с жидкостью

3. Прерывные – диартрозы (суставы)кости смещаются друг относительно друга

В позвоночном столбе все виды соединений

Непрерывные соединения: щель ли полость отсутствует,

1.Фиброзные соединения (синдесмозы) – связки (перекидывается с одной кости на другую), мембраны – плоское, широкое, на протяжении тяжа кости – лучевая и локтевая кости, тазобедренный сустав – тазовая кость – запирательная мембрана – большеберцовая и малая берцовая кости; швы - черепа – зубчатый шов, плокий шов – кости лицевого черепа, чешуйчатый шов – височная область, вколачивания – присоединение зубов в челюсти; коллаген - прочность в связке, эластичные волокна – подвижность 2.Хрящевые соединения (синходрозы) – постоянные – грудина и 1 ребро, межпозвонковые диски, временные - таз – седалищная, лобковая, подвздошная, крестец, места присоединения эпифиза и диафиза 3.Костные соединения (синостозы) – замещение временных хрящевых соединений – сросшийся крестец

Прерывные соединения = суставы. обязательные и вспомогательные эл-ты. Обязательные: 1.Суставные пов-ти -ин- и конгруэнтны, покрытых гиалиновым хрящом - сглаживает костную ткань, такой же плотный, как и сама кость, он значительно облегчает движение в суставе. 2.Суставная капсула– фиброзная (защищает сустав) и синовиальная мембраны (богата кровеносными сосудами, вырабатывает синовиальную жидкость).3.Суставная полость – щелевидное пространсто меду суставными пов-тями, содержит синовиальную жидкость. 4. Синовиальная жидкость –выделяется мембраной, со слущивающимися хрящевыми и плоскими соединительнотканными клетками образуют слизь, способствует прилипанию, смачиванию, облегчению скольжения

Полупрерывные = Полусустав – фиброзные или хрящевые соединения. Симфиз лобковый, рукоятки грудины, межпозвонковый. Отсутствует капсула, внутренняя пов-ть щели не выстлана синовиальной оболочкой. Могут быть укреплены межкостными связками

10. Непрерывные соединения костей. Классификация. Примеры.

Непрерывные соединения: синартрозы – между костями имеется прослойка соединит ткани. Неподвижное., щель или полость отсутствует.

1. Фиброзные соединения (синдесмозы) –

1.1. связки (перекидывается с одной кости на другую) – коллагеновые волокна, малорастяжимы, очень прочны,

1.2.мембраны – плоское, широкое, на протяжении тяжа кости – лучевая и локтевая кости, тазобедренный сустав – тазовая кость – запирательная мембрана – большеберцовая и малая берцовая кости;

1.3.швы - черепа – зубчатый шов, плоский шов – кости лицевого черепа, чешуйчатый шов – височная и теменная области, швы - зонами амортизации толчков и сотрясений при ходьбе, прыжках. Также служат зонами роста кости.

1.4.вколачивания – соединение корня зуба со стенками альвеолы.

2. Хрящевые соединения (синходрозы) прочные и упругие – постоянные – грудина и 1 ребро, межпозвонковые диски, временные - таз – седалищная, лобковая, подвздошная, крестец, места присоединения эпифиза и диафиза

3. Костные соединения (синостозы) – замещение временных хрящевых соединений

11.Строение сустава.

1. Простые суставы – образованы только 2-мя поверхностями

2. Сложные суставы – в формировании более 2-х суставных поверхностей – локтевой сустав, лучезапястный, коленный, голеностоп

3. комплексный сустав – наличие ещё какой-либо ткани – внутрисуставной диск или мениск – кость-хрящ-кость

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ: - суставные (гиалиновые) хрящи – сглаживают костную ткань. Такие же плотные, как и сама кость, значительно облегчают движение в суставе. Суставной хрящ не содержит нервных окончаний и кровеносных сосудов. Питание хрящ получает из синовиальной жидкости. Хрящ состоит из специальных хрящевых клеток - хондроцитов и межклеточного вещества - матрикса. Матрикс включает в себя рыхло расположенные волокна соединительной ткани - основное вещество хряща. Особое строение делает хрящ похожим на губку - в спокойном состоянии он впитывает жидкость, а при нагрузке выдавливает ее в суставную полость, обеспечивая как бы дополнительную "смазку" сустава. - суставная сумка или капсула - замкнутый чехол, который окружает концы соединяющихся костей и переходит в надкостницу этих костей. Эта капсула состоит из двух слоев, которые называются мембранами. Наружная мембрана (фиброзная) – защитная оболочка сустава и связки, которые контролируют и удерживают сустав, предотвращая смещение. Внутренняя (синовиальная) - вырабатывает синовиальную жидкость - суставная (синовиальная) полость — это герметичное пространство между внутренней мембраной суставной сумки и поверхностями соединяющихся костей. -синовиальная жидкость-вязкоупругая смазка сустава (гиалуроновая кислота). Она омывает суставные поверхности костей, питает суставной хрящ, выполняет функцию амортизатора, а так же влияет на подвижность сустава по мере изменения своей вязкости.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ Суставные диски и мениски –хрящевые пластинки различной формы в инконгруэнтных суставах. Смещаются при движении. Сглаживают сочленяющиеся поверхности, конгруируют их, амортизируют сотрясения и толчки при движении. Суставные губы – по краю вогнутой суставной пов-ти, углубляют и дополняют её. Синовиальные сумки и влагалища – выпячивания синовиальной мембраны в истончённых участках фиброзной мембраны сустава. Устраняют трения соприкасающихся сухожилий и костей. Связки –(тазобедренный, коленный) – покрыты синовиальной мембраной – укрепление сустава.

Кости образуют внутренний скелет позвоночных животных. Вес скелета по отношению к живому весу животного характеризуется следующими средними цифрами (по С. Либерману) (в процентах):

Крупный рогатый скот (при живом весе 160-240 кг). 10-15

Крупный рогатый скот (при живом весе 240-320 кг). 1 1,5- 1 2,5

Крупный рогатый скот (при живом весе 320-560 кг). 9-1 1

Баран курдючный. 8-11

Овца беспородная. 11-14

Баран мериносовый. 15-17

Овца английская мясо-шерстная. 8-9

Свинья сальная. 5-6

Свинья мясная. 7-9

Кости убойных животных используются для получения пищевых жиров, бульонов и т. д., а также в качестве сырья для технических целей - на выработку мелких предметов широкого потребления, а также костного клея, муки и угля.

Скелет млекопитающих состоит из большого числа отдельных костей. Наименование основных костей скелета указано на рис.

Рис. Скелет коровы А Череп. Б Нижняя челюсть. В Позвоночник. Г Ребра. Д Грудина. Е Лопатка. Ж Плечевая кость. 3 Локтевая и лучевая кости. И Пястье (цевка). К Кости фаланг пальцев передней ноги. Л Таз. М Бедренная кость. Н Берцовые кости. О Плюсна (цевка). П Кости фаланг пальцев задней ноги

По данным С. Либермана, вес отдельных костей в процентах к общему весу всего костяка крупного рогатого скота такой:

Кости передних ног

Кости задних ног

По величине, форме и внутреннему строению кости скелета млекопитающих животных можно подразделить на четыре основные типа: длинные, короткие, плоские и смешанные.

1. Длинные, или трубчатые, кости характерны преимущественно для скелета передних и задних конечностей. Они отличаются вытянутой формой, причем средняя часть - тело, или диафиз, кости по форме приближается к цилиндру, а оба конца утолщены в суставные головки или эпифизы кости. Снаружи трубчатые кости построены из плотного костного вещества. Внутренняя часть эпифиз состоит из губчатого костного вещества, образованного системой взаимно пересекающихся костных перегородочек - трабекул, между которыми в ячейках находится костный мозг. Диафиз кости обычно имеет внутри более или менее обширную полость, заполненную костным мозгом; у некоторых видов трубчатых костей центральная часть тела наполнена губчатым костным веществом. Суставные поверхности эпифиз покрыты тонким слоем хряща.

2. Короткие кости находятся в запястье, заплюсне и некоторых других частях скелета. Они характеризуются округлой и многогранной формой, причем все три измерения их примерно равны. Снаружи они покрыты тонким слоем плотного костного вещества, внутри имеют губчатое строение; внутренняя полость у этих костей обычно отсутствует. Размер костей невелик.

3. Плоские кости образуют ребра, грудину, лопатки, таз, стенки мозговой коробки черепа и некоторые другие части скелета. Они построены из двух плотных костных пластинок, между которыми лежит тонкая прослойка губчатого костного вещества. Иногда эти пластинки расходятся и между ними образуются более или менее значительные полости.

4. Смешанные кости в некоторых частях имеют характер плоских, в других - коротких костей. Примером их могут служить позвонки, тело которых имеет все признаки короткой кости, а отростки и дуги - плоских костей.

В промышленности различают две основные производственные категории костей:

а) Поделочная кость. К ней относятся трубчатые кости конечностей, пригодные для выработки из них различных токарных и резных костяных изделий.

б)Рядовая кость - остальные кости скелета. Вследствие слабого развития плотного костного вещества на костяные изделия не идут.

Как плотное, так и губчатое вещество кости образовано особой костной тканью. Последняя представляет собой своеобразную разновидность соединительной ткани, отличающуюся от других категорий главным образом тем, что основное вещество ее подвергается окостенению, т. е. пропитываются солями кальция.

В костной ткани можно различить три основных элемента:

1) Основное вещество - аморфная масса, образованная особым белковым веществом - оссеомукоидом, пропитанным солями кальция; это придает ему большую крепость и прочность. Соли можно растворить кислотами, после чего остается студенистая масса.

2) Оссеиновые волокна - тонкие, длинные, неветвящиеся, связанные в пучки волоконца; эти пучки способны делиться на ветви и снова сливаться друг с другом. Оссеиновые волокна образованы оссеином - веществом, крайне близким к коллагену, если не тождественным с ним. Он свойственен клейдающим волокнам кожи, сухожилиям и другим видам соединительнотканных образований. При варке в воде оссеин, как и коллаген, дает клей, чем и пользуются для получения клеевой массы из свежих костей. Оссеиновые волокна в костных пластинках тянутся параллельно друг другу. Эти волокна придают кости большую прочность на разрыв и излом.

3) Костные клетки имеют уплощенную звездчатую форму; их неправильно очерченное угловатое тело несет длинные ветвистые отростки, соединяющиеся с отростками других костных клеток. Костные клетки имеют хорошо выраженное ядро, жизнедеятельны, но не способны к размножению. Они лежат в полостях основного вещества кости, повторяющих их форму. Отростки же костных клеток тянутся по кости в узких канальцах. Стенки полостей костных клеток и костных канальцев образованы своеобразным веществом, химически и физически отличным от оссеомкоида, образующим особую оболочку (Нейманова оболочка). Часть костных канальцев открывается в просвет более крупных каналов, по которым через толщу кости проходят кровеносные сосуды. По всей системе костных канальцев и полостей костных клеток циркулирует лимфа, питающая живые элементы кости.

Кровеносные сосуды, пронизывающие костное вещество, тянутся в особых каналах, носящих название гаверсовых. Эти каналы в длинных костях проходят вдоль от последних, а в плоских расходятся радиально от места входа кровеносного сосуда в кость.

Снаружи кость одета надкостницей, которая представляет собой плотную волокнистую соединительнотканную оболочку. Глубокие слои ее несут особые клетки - остеобласты. Клетки эти, прилегая к поверхности кости, выделяют основное вещество кости, а сами постепенно оказываются замурованными в последнем и превращаются в костные клетки. Этим и обеспечиваются рост кости и ее утолщение, а также способность к частичной регенерации при повреждении.

Полости трубчатых костей и пустоты ячеек губчатого вещества кости заполнены костным мозгом, который служит кроветворным органом и местом скопления жировых отложений. В ячейках губчатого костного вещества находится красный костный мозг. Он состоит в основном из рыхлой ретикулярной ткани; в ней протекают активные процессы кровообразования, но она имеет весьма небольшое количество жировых клеток.

В трубчатых костях содержится желтый мозг; ретикулярная ткань его находится в состоянии интенсивного жиронакопления, но слабо участвует в кровообразовании. В результате содержание жира в трубчатых костях равно обыкновенно 18-28%, а в плоских 6-20%.

Плотное вещество кости взрослых животных состоит из тонких, плотно спаянных друг с другом костных пластинок, толщина которых колеблется от 4 до 16 μ . Границы этих пластинок на поперечных шлифах кости выступают весьма четко, так как полости костных клеток в плотном костном веществе располагаются, как правило, между двумя соседними пластинками. Плоские звездчатые костные клетки, лежащие в этих полостях, дают многочисленные тонкие отростки, проходящие через толщу пластинок по тонким костным канальцам.

Оссейновые волокна в двух соприкасающихся костных пластинках тянутся под определенным углом друг к другу; это способствует прочности кости.

В наружных слоях кости, лежащих под надкостницей, костные пластинки идут параллельно друг другу и поверхности кости. В трубчатых костях наружные пластинки, концентрически наслаиваясь друг на друга, охватывают тело кости вокруг. Такие же концентрические общие пластинки образуют внутренние слои стенки костей, имеющих внутреннюю полость (рис.).

Рис. Схема строения трубчатой кости: А Надкостница. К Общие костные пластинки наружных слоев стенки трубчатой кости. В Гаверсовы каналы. Г Концентрические костные пластинки вокруг гаверсовых каналов. Д Общие костные пластинки внутренних слоев стенки трубчатой кости. Е Полость кости. Ж Костные клетки

В средних же слоях плотного вещества костные пластинки (в числе 5-20) располагаются концентрическими системами вокруг гаверсовых каналов. Местами эти гаверсовы системы костных пластинок непосредственно соприкасаются друг с другом, местами же между ними располагаются вставочные пластинки, либо тянущиеся от одной гаверсовой системы к другой, либо идущие параллельно наружной поверхности кости (рис.).

Рис. Микроструктура кости Видны три плотно спаянные костные пластинки с взаимно перпендикулярным направлением оссеиновых волокон. Между пластинками лежат полости: (а) С находящимися в них кост ными клетками; эти полости соединяются друг с другом канальцами, (б) В которые входят отростки клеток

В губчатом костном веществе костные пластинки, соединяясь друг с другом, образуют костные перегородки и перемычки. Гаверсовых каналов здесь нет, и сосуды проходят по полостям ячеек губчатой кости.

Химический состав кости весьма своеобразен. В среднем сырая кость содержит воды 51%, минеральных веществ 32%, жиров 15% и белковых веществ 12%. Минеральные вещества кости состоят из фосфорнокислого кальция (85%), углекислого кальция (10,0%), фосфорнокислой магнезии (1,5%), фтористого кальция (0,3%), хлористого кальция (0,2%) и солей натрия (2,0%).

Видны три плотно спаянные костные пластинки с взаимно перпендикулярным направлением оссеиновых волокон.

Как было указано выше, различные кости скелетов содержат разное количество жира - трубчатые значительно больше, чем плоские.

По данным ВНИ Института мясной промышленности, среднее содержание жира в различных костях скелета крупного рогатого скота такое:

Каждая кость человека представляет собой сложный орган: она занимает определенное положение в теле, имеет свою форму и строение, выполняет свойственную ей функцию. В образовании кости принимают участие все виды тканей, но преобладает костная ткань.

Общая характеристика костей человека

Хрящ покрывает только суставные поверхности кости, снаружи кость покрыта надкостницей, внутри расположен костный мозг. Кость содержит жировую ткань, кровеносные и лимфатические сосуды, нервы.

Костная ткань обладает высокими механическими качествами, ее прочность можно сравнить с прочностью металла. Химический состав живой кости человека содержит: 50% воды, 12,5% органических веществ белковой природы (оссеин), 21,8% неорганических веществ (главным образом фосфат кальция) и 15,7% жира.

Виды костей по форме разделяют на:

Трубчатые (длинные — плечевая, бедренная и др.; короткие — фаланги пальцев);
плоские (лобная, теменная, лопатка и др.);
губчатые (ребра, позвонки);
смешанные (клиновидная, скуловая, нижняя челюсть).

Строение костей человека

Основной структурой единицей костной ткани является остеон, который виден в микроскоп при малом увеличении. Каждый остеон включает от 5 до 20 концентрически расположенных костных пластинок. Они напоминают собой вставленные друг в друга цилиндры. Каждая пластинка состоит из межклеточного вещества и клеток (остеобластов, остеоцитов, остеокластов). В центре остеона имеется канал — канал остеона; в нем проходят сосуды. Между соседними остеонами расположены вставочные костные пластинки.

Строение кости человека

Костную ткань образуют остеобласты, выделяя межклеточное вещество и замуровываясь в нем, они превращаются в остеоциты — клетки отростчатой формы, неспособные к митозу, со слабо выраженными органеллами. Соответственно в сформировавшейся кости содержатся в основном остеоциты, а остеобласты встречаются только в участках роста и регенерации костной ткани.

Наибольшее количество остеобластов находится в надкостнице — тонкой, но плотной соединительно-тканной пластинке, содержащей много кровеносных сосудов, нервных и лимфатических окончаний. Надкостница обеспечивает рост кости в толщину и питание кости.

Остеокласты содержат большое количество лизосом и способны выделять ферменты, чем можно объяснить растворение ими костного вещества. Эти клетки принимают участие в разрушении кости. При патологических состояниях в костной ткани количество их резко увеличивается.

На распиле, шлифах кости различают две ее структуры — компактное вещество (костные пластинки расположены плотно и упорядоченно), расположенное поверхностно, и губчатое вещество (костные элементы расположены рыхло), лежащее внутри кости.

Компактное и губчатое вещество кости

Такое строение костей в полной мере соответствует основному принципу строительной механики — при наименьшей затрате материала и большой легкости обеспечить максимальную прочность сооружения. Это подтверждается и тем, что расположение трубчатых систем и основных костных балок соответствует направлению действия силы сжатия, растяжения и скручивания.

Структура костей представляет собой динамическую реактивную систему, изменяющуюся в течение всей жизни человека. Известно, что у людей, занимающихся тяжелым физическим трудом, компактный слой кости достигает относительно большого развития. В зависимости от изменения нагрузки на отдельные части тела могут изменяться расположение костных балок и структура кости в целом.

Соединение костей человека

Все соединения костей можно разделить на две группы:

Непрерывные соединения, более ранние по развитию в филогенезе, неподвижные или малоподвижные по функции;
прерывные соединения, более поздние по развитию и более подвижные по функции.

Между этими формами существует переходная — от непрерывных к прерывным или наоборот — полусустав.

Строение сустава человека

Непрерывное соединение костей осуществляется посредством соединительной ткани, хрящей и костной ткани (кости собственно черепа). Прерывное соединение костей, или сустав, является более молодым образованием соединения костей. Все суставы имеют общий план строения, включающий суставную полость, суставную сумку и суставные поверхности.

Суставная полость выделяется условно, так как в норме между суставной сумкой и суставными концами костей пустоты не существует, а находится жидкость.

Суставная сумка охватывает суставные поверхности костей, образуя герметическую капсулу. Суставная сумка состоит из двух слоев, наружный слой которой переходит в надкостницу. Внутренний слой выделяет в полость сустава жидкость, играющую роль смазки, обеспечивая свободное скольжение суставных поверхностей.

Суставные поверхности сочленяющихся костей покрыты суставным хрящом. Гладкая поверхность суставных хрящей способствует движению в суставах. Суставные поверхности по форме и величине очень разнообразны, их принято сравнивать с геометрическими фигурами. Отсюда и название суставов по форме: шаровидные (плечевой), эллипсовидные (луче-запястный), цилиндрические (луче-локтевой) и др.

Так как движения сочленяющихся звеньев совершаются вокруг одной, двух или многих осей, суставы принято также делить по количеству осей вращения на многоосные (шаровидный), двуосные (эллипсовидный, седловидный) и одноосные (цилиндрический, блоковидный).

В зависимости от количества сочленяющихся костей суставы делятся на простые, в которых соединяется две кости, и сложные, в которых сочленяется больше двух костей.

Читайте также: