Кость как орган

Раздел
2. Кости и их соединения

2.1.
Кость как орган

Одну
из важнейших функций — передвижение в пространстве человека – выполняет опорно-двигательный
аппарат, состоящий из 2-х частей: пассивной и активной. К пассивной относятся
кости, соединяющиеся между собой различным образом, к активной — мышцы.

Скелет
(от греч. — высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, выполняющих
опорную, защитную, локомоторную функции. В состав скелета входит — 206 костей,
из них 170- парные, 36 непарные. Скелет условно подразделяют на 2 части:

— осевой скелет, к нему относятся: позвоночный столб — 26 костей, череп —
23 кости, грудная клетка — 25 костей;

— добавочный скелет, к которому относятся: кости верхних конечностей — 64,
кости нижних конечностей — 62.

Значение
скелета:

1. Механическое значение:

а)
выполняет защитную функцию организма от вредных внешних воздействий,

б)
опора и поддержка для мягких тканей, которая достигается прикреплением мягких
тканей и органов к различным частям скелета,

в)
движение, которое возможно благодаря строению, соединению костей, приводимых в
движение мышцами, управляемыми нервной системой.

2. Биологическое значение:

а)
участие скелета в обмене веществ (фосфор, кальций, железо и др.)

б)
выполнение кроветворной функции (красным костный мозг).

Кость — живой орган, в состав которого входят кровеносные сосуды, нервная, костная, хрящевая и
соединительная ткани. Кости составляют 18% общей массы тела.

По форме различают кости:

1.
Трубчатые —
имеют форму трубки с костномозговым каналом внутри и выполняют все 3 функции
скелета (опора, защита и движение). Они делятся:

а) длинные — длина которых превышает прочие их размеры (кости верхних и нижних
конечностей);

б) короткие — кости, расположенные в пястье, плюсне, фалангах.

2.
Губчатые —
построены из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного:

а) длинные — ребра и грудина выполняют функцию опоры и защиты;

б) короткие — кости запястья, предплюсны, позвонки выполняют опорную функцию;

в) сесамовидные — надколенник, гороховидная кость, сесамовидные кости
пальцев руки и ноги. Они развиваются в толще сухожилий, их функция –
вспомогательные приспособления для работы мышц.

3.
Плоские —
различают:

а)
плоские кости черепа (лобная и теменные) — выполняют защитную функцию. Они
построены из 2-х пластинок компактного вещества, между которыми находится губчатое
вещество, содержащее каналы для вен. Эти кости развиваются на основе соединительной
ткани (покровные кости);

б)
плоские кости поясов (лопатка, тазовые кости) выполняют функцию опоры и защиты,
построены из губчатого вещества, развившегося на почве хрящевой ткани.

4.
Смешанные (кости
основания черепа). К ним относятся кости, сливающиеся из нескольких частей,
имевших различную форму, строение, развитие и разные функции.

Химический
состав кости

В
состав костей входит: органические вещества (оссеин, оссеомукоид) — 1/3, неорганические вещества (главным образом соли Са) — 2/3.

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 твердость, но станет
очень хрупкой. В кости, помещенной в раствор соляной или азотной кислот, остаются
органические вещества, но растворяются неорганические (происходит декальцификация
кости), кость сохраняет свою форму, но лишается твердости – легко гнется. С
возрастом происходит относительное уменьшение органических веществ и увеличение
минеральных солей. Вследствие этого кости пожилых людей обладают меньшей
упругостью, по сравнению с костями детей.

Строение
кости

Снаружи
кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей. Надкостница
— тонкая, крепкая соединительнотканная пленка бледно-розового цвета, окружающая
кость снаружи и прикрепленная к ней с помощью соединительнотканных пучков —
прободающих волокон. Она состоит из 2-х волокон: наружного волокнистого (фиброзного)
и внутреннего костеобразующего (остеогенного) слоев. Она богата нервами и
сосудами, благодаря чему участвует в питании и росте кости в толщину. Питание осуществляется
за счет кровеносных сосудов, проникающих в большом количестве из надкостницы в
наружное компактное вещество кости через многочисленные питательные отверстия.
Рост кости осуществляется за счет остеобластов, расположенных во внутреннем
слое надкостницы. Суставные поверхности, свободные от надкостницы, покрыты
суставным хрящом.

В
трубчатой кости различают: среднюю часть — тело (диафиз), два конца (эпифизы).

Структурной
единицей кости является остеон — это система костных пластинок, концентрически
расположенных вокруг центрального канала, содержащего сосуды и нервы. Он
состоит из 5-10 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре
каждого остеона проходит центральный (гаверсовый) канал. Диаметр остеона
0,3-0,4 мм. Они не прилегают друг к другу вплотную, а промежутки между ними заполнены
интерстициальными (вставочными, промежуточными) пластинками. Остеоны располагаются
не беспорядочно, а соответственно функциональной нагрузке на кость: в трубчатых
костях параллельно длине 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, который покрыт снаружи — наружными окружающими костными пластинками,
а изнутри — внутренними окружающими костными пластинками.

Наружный
слой окружающих пластинок пронизан кровеносными сосудами, идущими из
надкостницы в костное вещество в особых каналах. Они обеспечивают обмен веществ
в кости.

Из
остеонов состоят более крупные элементы кости — перекладины костного вещества
или трабекулы. Из трабекул складывается костное вещество двоякого рода:

1.
Если трабекулы лежат плотно, то образуется плотное компактное вещество.

2.
Если трабекулы лежат рыхло, образуя между собою костные ячейки наподобие губки,
то образуется губчатое вещество.

Распределение
компактного и губчатого вещества зависит от функциональных условий кости.
Компактное вещество находится в тех костях, которые выполняют функцию опоры и
движения, например, диафизы трубчатых костей, эпифизы (их поверхность).

В
местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и прочность, образуется
губчатое вещество, например, эпифизы трубчатых костей (под компактным веществом).

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 кость в теле и от растяжения,
которому подвергается кость вследствие сокращения прикрепляющихся к ней мышц.

Короткие
кости имеют различное строение. Одни из них (кости пясти и фаланги пальцев) по
строению аналогичны длинным трубчатым костям. Другие короткие кости (позвонки,
кости запястья и предплюсны), подобны эпифизам длинных костей и состоят преимущественно
из губчатого вещества, покрытого снаружи тонким слоем компактного вещества.

Плоские
кости (кости крыш черепа, ребра, грудина) состоят из 2-ух пластинок компактного
вещества, между которыми находится прослойка губчатого.

Внутри
костей, вежду костными пластинками губчатого вещества и в костных каналах
трубчатых костей находится костным мозг — орган кроветворения и биологической
защиты. Он бывает 2-ух видов: красный и желтый.

Красный
костный мозг имеет
вид нежной красной массы, состоящей из ретикулярной массы, в петлях которой
находятся стволовые клетки, выполняющие функцию кроветворения и клетки,
выполняющие функцию костеобразования.

Красный
костный мозг пронизан нервами и кровеносными сосудами, питающими кроме костного
мозга и внутренние слои кости. Кровеносные сосуды и кровяные элементы придают
костному мозгу красный цвет.

Желтый
костный мозг обязан
своим цветом жировым клеткам, из которых он и состоит.

Во
внутриутробном периоде и у новорожденных во всех костных полостях находится
красный костный мозг (когда требуется большая кроветворная и костеобразующая
функция). У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках
губчатого вещества плоских костей (грудина, крылья подвздошных костей), в
эпифизах трубчатых костей. В диафизах находится желтый костный мозг.

Различают костные клетки:

1. Остеобласты — молодые костные клетки многоугольной, кубической формы, богатые
органеллами: рибосомами, комплексом Гольджи, элементами зернистой эндоплазматической
сети. Клетки постепенно дифференцируются в остеоциты, при этом количество
органелл в них уменьшается. Межклеточное вещество, образуемое остеобластами,
окружает их со всех сторон и пропитывается солями кальция.

2. Остеоциты — зрелые многоотросчатые клетки, их отростки контактируют между
собой. Клетки не делятся, органеллы в них развиты слабо.

3. Остеокласты — крупные многоядерные клетки, разрушающие кость и хрящ. На своей
поверхности имеют множество цитоплазматических выростов, покрытых цитоплазматической
мембраной. Клетки богаты гидролитическими ферментами, митохондриями, лизосомами
и вакуолями, хорошо выражен комплекс Гольджи.