Строение костей

Кость (os) - сложно устроенный орган. Большую часть массы кости составляет костная ткань. Из нее образовано компактное и губчатое костное вещество. Неотъемлемой частью кости является костный мозг, расположенный внутри кости. Снаружи кость окружена надкостницей. Каждая кость, как и другие органы, снабжена нервами, кровеносными и лимфатическими сосудами.

Костный мозг (medulla ossium) находится внутри костей между костными пластинками губчатого вещества и в костных каналах, которые имеются в некоторых костях. Различают красный и желтый костный мозг. Красный костный мозг относится к кроветворным органам: в нем образуются клетки крови. Желтый костный мозг функцией кроветворения не обладает.

Надкостница (periosteum) представляет собой соединительнотканную пластинку, которая плотно срастается с костью посредством соединительнотканных волокон (рис. 14). В надкостнице различают два слоя: наружный и внутренний. Наружный слой состоит из плотной соединительной ткани и несет защитную функцию. Внутренний слой состоит из рыхлой соединительной ткани и содержит много нервных волокон и кровеносных сосудов. Нервные волокна и кровеносные сосуды из надкостницы проникают в толщу кости через особые отверстия. Во внутреннем слое надкостницы имеются клетки - остеобласты, участвующие в образовании костной ткани в период роста кости, а также при заживлении переломов костей. Кость, лишенная надкостницы, погибает.

Рис. 14. Кость с надкостницей (левая плечевая кость). 1 - надкостница; 2 - участок кости, свободный от надкостницы; 3 - участок кости, покрытый надкостницей

Поверхности костей, посредством которых кости соединяются друг с другом, надкостницы не имеют и покрыты суставными хрящами.

Химический состав. В состав костей входят органические вещества (оссеин и оссеомукоид) и неорганические соединения (главным образом различные соли кальция). От наличия органических веществ зависит упругость кости, а от наличия неорганических соединений - ее твердость. Если прокалить кость, то в ней сгорят органические вещества и останутся минеральные соли; кость сохранит свою форму, но станет очень хрупкой. В кости, помещенной в раствор соляной или азотной кислоты, остаются органические вещества, но растворяются неорганические соединения (происходит декальцинация кости): кость сохраняет свою форму, но лишается твердости - она легко гнется. Органические вещества составляют около ¹/₃, а неорганические около ²/₃ веса кости. С возрастом происходит относительное (в процентах) уменьшение органических веществ и увеличение минеральных солей. Вследствие этого кости пожилых людей обладают меньшей упругостью по сравнению с костями детей.

Форма костей. В зависимости от формы кости разделяются на длинные, короткие, плоские и смешанные. Длинные кости располагаются на конечностях (плечевая кость и кости предплечья, бедренная кость и кости голени). В каждой из них различают среднюю часть - тело, или диафиз, и два конца - эпифизы¹. Диафизы костей состоят из компактного костного вещества. Внутри диафиза имеется костный канал, поэтому такие кости называются трубчатыми. Костный канал заполнен костным мозгом. Эпифизы трубчатых костей состоят преимущественно из губчатого костного вещества; снаружи они покрыты слоем компактного вещества. Костные пластинки губчатого вещества образуют костные перекладины, расположенные в определенном порядке. Расположение костных перекладин в различных костях не одинаково и зависит от давления, которое испытывает данная кость в человеческом теле, и от растяжения, которому подвергается кость вследствие сокращения прикрепляющихся к ней мышц (рис. 15).

¹(Конечная часть диафиза, примыкающая к эпифизу, называется метафизом.)

Рис. 15. Схема расположения перекладин в губчатом веществе кости. Распил верхнего конца бедренной кости. 1 - кривые сжатия; 2 - кривые растяжения

Короткие кости имеют различное строение. Одни из них (кости пясти, плюсны и фаланги пальцев) по своему строению аналогичны длинным трубчатым костям. Другие короткие кости (позвонки, кости запястья и предплюсны) подобно эпифизам длинных костей состоят преимущественно из губчатого вещества, которое снаружи покрыто тонкой пластинкой компактного вещества.

Плоские кости (кости крыши черепа, грудина, ребра и др.) состоят из двух пластинок компактного вещества, между которыми находится прослойка губчатого вещества. Смешанные кости (кости основания черепа) состоят из нескольких частей, имеющих различное строение.

Развитие скелета. Большинство костей человека проходит . три стадии развития: перепончатую, хрящевую и костную. Скелет развивается из мезенхимы (так называется ткань зародыша, из которой развивается большая группа соединительных тканей). На ранних стадиях скелет зародыша человека представлен спинной струной - хордой (у некоторых низших животных хорда как скелет остается на всю жизнь). Однако уже с середины первого месяца утробной жизни вокруг хорды появляется сгущение мезенхимы, которое позднее превратится в позвоночный столб, замещающий хорду. В то же примерно время сгущения мезенхимы появляются и в других местах, образуя первичный скелет зародыша. Этот скелет представлен уплотненной мезенхимой и называется перепончатым скелетом. Примерно в середине второго месяца (сроки для различных частей скелета неодинаковы) мезенхима, образующая перепончатые кости, превращается в гиалиновый хрящ, это вторая стадия развития скелета, который называется теперь хрящевым скелетом. С конца второго - начала третьего месяца хрящевой скелет начинает окостеневать. Процесс этот проходит таким образом, что хрящ разрушается и на его месте развивается костная ткань. В каждой кости первоначально появляется один или несколько участков костной ткани, которые называются точками окостенения. Точки окостенения постепенно разрастаются и замещают собой хрящ. В длинных костях в течение продолжительного времени остаются хрящевые прослойки между диафизом и эпифизом. Они называются эпифизарными хрящами. Клетки эпифизарных хрящей некоторое время сохраняют способность размножаться, благодаря чему косить растет в длину. Полное замещение эпифизарных хрящей костной тканью происходит в разное время и заканчивается только к 20 - 25-летнему возрасту. С этого времени прекращается рост костей в длину. Рост костей в толщину происходит путем отложения со стороны надкостницы новых слоев костного вещества и заканчивается также к 20 - 25 годам. Кости крыши черепа, почти все кости лица, в отличие от других костей скелета проходят в своем развитии только две стадии - перепончатую и костную.