Кости человека начинают формироваться ещё в утробе матери, но сначала они очень мягкие. Это объясняется тем, что основную их массу составляет соединительная ткань. Прекращается рост костей и происходит полное формирование скелета - приблизительно в возрасте 22-х лет.
Всего в скелете взрослого человека насчитывается более двухсот костей (удивительно, но скелет новорожденного состоит более, чем из двухсот семидесяти!), которые отличаются между собой не только формой, но и содержанием. Кроме того, каждая из них выполняет свою, строго определённую функцию.
Итак, кости разделяют на три группы: короткие, широкие или плоские, длинные, которые также называют трубчатыми. Поговорим отдельно о каждой группе.
Широкие кости не имеют внутри полостей. Они являются самым крепкими. Такие кости в некоторых случаях создают защиту для внутренних органов и имеют изогнутую форму, например - череп.
Кости, которые в разрезе напоминают трубу, так и называются – трубчатые, длинные. В их внутренней полости располагается костный мозг. За счёт того, что кость внутри – пустая, она является достаточно лёгкой, но на прочности это не сказывается отрицательно. Трубчатые или длинные кости по основной длине имеют цилиндрическую форму, ближе к концам – несколько расширяются, а на самих концах и вовсе являются шарообразными. Для примера: трубчатые кости, это кости верхних и нижних конечностей.
Короткие кости, напротив, не имеют внутренних полостей, однако несмотря на это – менее прочные, чем трубчатые. Эти кости в человеческом скелете представлены, например, позвонками. Некоторые кости запястья, а также пятка ноги – тоже относятся к группе коротких.
Несмотря на разные функции или формы, наличие полостей или их отсутствие, кости имеют одинаковое строение. Все кости состоят из трёх слоёв, которые напоминают годовые кольца стволов деревьев. Верхний слой – плотная костная ткань (надкостница, внутри которой – нервы и кровеносные сосуды). Следующий слой – плотное вещество. Оно обеспечивает костям прочность. Третий слой кости состоит из губчатого костного вещества. Внешне оно, действительно, очень похоже на обычную поролоновую губку (тонкие каналы пронизывают всю его плоскость).
У трубчатых костей слой плотного костного вещества толще, чем у коротких и широких, которые в основной своей массе имеют губчатую ткань.
Скелет несёт на себе основную массу тела человека, поэтому не лишне будет напомнить, что кальций и фосфор укрепляют кости, а их недостаток в организме неизбежно ведёт к их хрупкости и ломкости. Грамотное питание, употребление продуктов с достаточным содержанием кальция и фосфора, помогут избежать этих проблем. Не стоит забывать, что не самым благоприятным образом на состояние костей могут повлиять и чрезмерные физические нагрузки. Имейте в виду, что пренебрежительное отношение к своему здоровью в молодости, может стать причиной серьёзных заболеваний опорно-двигательной системы в зрелом возрасте. К тому же, с годами, кости и так становятся более слабыми.
Кости, твердые, прочные части скелета различного размера и формы, составляют опору нашего тела, выполняют функцию защиты жизненно важных органов, а также обеспечивают двигательную активность, поскольку являются основой опорно-двигательного аппарата.
- Кости являются остовом организма, отличаются по форме и размеру.
- Кости соединены мышцами и сухожилиями, благодаря чему человек может совершать движения, сохранять и изменять по-ложение тела в пространстве.
- Защищают внутренние органы, в том числе спинной мозг и головной мозг .
- Кости являются органической кладовой минералов, таких как кальций и фосфор.
- Содержат костный мозг, который производит кровяные клетки.
Кости состоят из костной ткани; на протяжении всей человеческой жизни костная ткань постоянно видоизменяется. Костная ткань состоит из клеточного матрикса, коллагенных волокон и аморфного вещества, которое покрывают кальций и фосфор, обеспечивающие прочность костей. В костной ткани присутствуют особые клетки, которые, находясь под воздействием гормонов, формируют внутреннее строение костей на протяжении всей человеческой жизни: одни разрушают старую костную ткань, а другие создают новую.
Внутренняя часть кости под микроскопом: губчатая ткань представлена более или менее густо расположенными трабекулами.
Остеоидное вещество состоит из остеобласта, поверх которого располагаются минералы. На наружной стороне кости, состоящей из прочной ткани надкостницы, находятся многочисленные костные перепонки, расположенные вокруг центрального канала, где проходит кровеносный сосуд, от которого отходит множество капилляров. Скопления, в которых костные перепонки расположены вплотную друг к другу без зазоров, образуют твердое вещество, обеспечивающее прочность кости и носящее название компактной костной ткани, или компактного вещества . И наоборот, во внутренней части кости, называемой губчатой тканью, костные перепонки расположены не так близко и плотно, эта часть кости менее прочна и более пориста - губчатое вещество .
Несмотря на то, что все кости состоят из костной ткани, каждая из них имеет свою форму и размер, и согласно этим характеристикам условно выделяют три типа костей
:
Длинные кости : трубчатые кости с продолговатой центральной частью - диафизом (телом) и двумя концами, называемыми эпифизом. Последние покрыты суставным хрящом и участвуют в образовании суставов. Компактное вещество (эндост) имеет наружный слой толщиной в несколько миллиметров - наиболее плотный, кортикальную пластинку, которая покрыта плотной мембраной - надкостницей (за исключением суставных поверхностей, покрытых хрящами).
Плоские кости
: бывают различны по форме и размерам и состоят из двух слоев компактного вещества
; между ними заключена губчатая ткань, в плоских костях называемая диплое, в трабекулах которой также находится костный мозг
.
Короткие кости : это обычно маленькие кости цилиндрической или кубической формы. Хотя они отличаются по форме, но состоят из тонкого слоя компактного костного вещества и обычно наполнены губчатым веществом, в трабекулах которого содержится костный мозг.
Строение кости человека.
Кости начинают свое формирование еще до рождения человека, в стадии зародыша, и завершают к окончанию подросткового возраста. Костная масса увеличивается по мере взросления, особенно в подростковый период. Начиная с тридцатилетнего возраста масса костей постепенно уменьшается, хотя при нормальных условиях кости остаются крепкими до преклонного возраста.
Узнай как формируются
и из чего состоят наши кости?
Кости - это живая ткань, они постоянно находятся в состоянии обновления. Кости образуют основу скелета, они отвечают за движения и содержат костный мозг и жизненно важные минералы.
Кости - жесткие ткани тела, составляющие основу человеческого организма. Ткани эти живые, они постоянно обновляются и формируются в процессе роста и резорбции.
Костная ткань
Кость состоит из обызвествленной ткани, в которой заключены костные клетки. Костная ткань состоит из гибких коллагеновых волокон, содержащих кристаллы гидрокси- апатита (кальциевая соль), и содержит три основных типа костных клеток
- Остеобласты - клетки, отвечающие за формирование кости.
- Остеокласты - клетки, разрушающие костную ткань.
- Остеоциты - полностью сформировавшиеся клетки.
Формирующие и разрушающие костные клетки обеспечивают постоянный круговорот костной ткани на протяжении жизни.
Скелетная опора
Сочлененные вместе в суставах с помощью связок и приводимые в движение мышцами, кости, необходимы для движения. Сложная компоновка костей создает скелет, защищающий мягкие, хрупкие части тела, и обеспечивает гибкость в движении. В костях содержится костный мозг - мягкая жировая субстанция, вырабатывающая большинство кровяных клеток тела. Кости также выполняют роль хранилища кальция и фосфора, необходимых для многих процессов, происходящих в теле.
Формирование кости
Формирование кости начинается в эмбрионе и продолжается в течение первых двадцати лет жизни. Развитие осуществляется из нескольких центров окостенения, и когда они полностью окостенеют, дальнейшего удлинения не происходит.
Скелет состоит из множества различных костей, от плоских костей, присутствующих в черепе, до длинных трубчатых костей в конечностях. Каждая кость предназначена для различных функций.
Длинные трубчатые кости
Самыми длинными костями тела являются кости верхних и нижних конечностей.
Каждая длинная кость состоит из трех основных компонентов:
- Диафиз - трубчатое тело, состоящее из компактного вещества.
- Эпифиз - конец каждой кости; место сочленения костей.
- Эпифизарная пластинка (пластинка роста) - состоит из губчатой кости и площадки удлинения кости.
Надкостница
Вся кость покрыта двухслойной надкостницей. Ее внешний слой состоит из волокнистой соединительной ткани. Внутренний слой надкостницы содержит остеобласты и остеокласты - клетки, отвечающие за постоянное обновление кости.
Развитие костей
Развитие скелета начинается в эмбрионе и продолжается в течение двух десятилетий. Это комплексный процесс, протекающий под генетическим контролем и регулируемый эндокринными, физическими и биологическими процессами.
Шаблон скелета формируется в эмбрионе из простейшей зародышевой ткани. По мере развития эмбриона эта ткань приобретает узнаваемый вид хряща, и начинают просматриваться индивидуальные «кости».
Окостенение
Окостенение происходит как непосредственно вокруг первых костеобразующих клеток плода, так и в результате замены хрящевой модели костями.
Формирование компактной ткани начинается в местах костных первичных центров окостенения. Остеобласты, находящиеся в хряще, выделяют студенистое вещество (остеоид), которое, затвердевая под воздействием минеральных солей, формирует кость. Хрящевые клетки отмирают, и их заменяют новые остеобласты.
Окостенение длинных костей продолжается до тех пор, пока на обоих концах не остаются лишь тонкие полоски хрящей. Эти хрящи (эпифизарные пластинки) являются местом роста вторичной кости вплоть до конца подросткового возраста.
Последовательность формирования центров окостенения происходит по описанной выше схеме, что позволяет определять возраст скелетов по степени окостенения.
Сформировавшаяся кость
Когда кость достигает полной длины, происходит окостенение стержня, пластинки роста и эпифизов. Они сращиваются и образуют однородную кость. После этого удлинения кости уже не происходит.
Кость как орган входит в систему органов движения и опоры, и при этом отличается абсолютно уникальной формой и строением, довольно характерной архитектоникой нервов и сосудов. Она построена в основном из специальной костной ткани, которая снаружи покрыта надкостницей, а внутри содержит костный мозг.
Основные особенности
Каждая кость как орган имеет определенную величину, форму и расположение в человеческом теле. На все это значительно влияют различные условия, в которых они развиваются, а также всевозможные функциональные нагрузки, испытываемые костями на протяжении жизнедеятельности человеческого организма.
Любой кости свойственно некоторое количество источников кровоснабжения, наличие конкретных мест их расположения, а также довольно характерная архитектоника сосудов. Все эти особенности точно так же распространяются и на нервы, которые иннервируют эту кость.
Строение
Кость как орган включает в себя несколько тканей, которые находятся в определенных соотношениях, но, конечно же, самой важной среди них является костная пластинчатая ткань, строение которой можно рассмотреть на примере диафиза (центрального отдела, тела) трубчатой длинной кости.
Основная часть его располагается между внутренними и наружными окружающими пластинами и представляет собой комплекс вставочных пластинок и остеонов. Последний является структурно-функциональной единицей кости и рассматривается на специализированных гистологических препаратах или шлифах.
Снаружи любая кость окружается несколькими слоями общих или же генеральных пластинок, которые находятся прямо под надкостницей. Через эти слои проходят специализированные прободающие каналы, в которых содержатся одноименные кровеносные сосуды. На границе с костномозговой полостью содержат также дополнительный слой с внутренними окружающими пластинками, пронизанными множеством различных каналов, расширяющихся в ячейки.
Костномозговая полость всецело выстлана так называемым эндостом, представляющим собой чрезвычайно тонкий слой соединительных тканей, в который входят уплощенные остеогенные неактивные клетки.
Остеоны
Остеон представлен концентрически размещенными костными пластинами, которые выглядят как цилиндры разного диаметра, вложенные друг в друга и окружающие гаверсов канал, через который проходят различные нервы и В преимущественном большинстве случаев остеоны размещаются параллельно длиннику кости, при этом многократно между собой аностомозируя.
Общее число остеонов является индивидуальным для каждой конкретной кости. Так, к примеру, как орган включает их в количестве 1,8 на каждый 1 мм², а на долю гаверсова канала в данном случае приходится 0,2-0,3 мм².
Между остеонами находятся промежуточные или вставочные пластинки, идущие во всех направлениях и представляющие собой оставшиеся части старых остеонов, которые уже успели разрушиться. Строение кости как органа предусматривает постоянное протекание процессов разрушения и новообразования остеонов.
Костные пластинки имеют форму цилиндров, и оссеиновые фибриллы прилегают друг к другу в них плотно и параллельно. Между концентрически лежащими пластинками располагаются остеоциты. Отростки костных клеток, постепенно распространяясь по многочисленным канальцам, движутся по направлению к отросткам соседних остеоцитов и участвуют в межклеточные соединениях. Таким образом ими формируется пространственно ориентированная лакунарно-канальцевая система, принимающая непосредственное участие в различных метаболических процессах.
Состав остеона включает в себя более 20 различных концентрических костных пластинок. Человеческие кости пропускают один или два сосуда микроциркуляторного русла через канал остеона, а также различные безмиелиновые нервные волокна и особые лимфатические капилляры, которые сопровождаются прослойками соединительной рыхлой ткани, включающей в себя различные остеогенные элементы, такие как остеобласты, периваскулярные клетки и множество других.
Каналы остеонов имеют достаточно плотную связь между собой, а также с костномозговой полостью и периостом за счет наличия специальных пробождающих каналов, что способствует общему анастомозированию сосудов кости.
Надкостница
Строение кости как органа подразумевает, что она снаружи покрывается специальной надкостницей, которая образуется из соединительной волокнистой ткани и имеет наружный и внутренний слой. Последний включает в себя камбиальные клетки-предшественники.
К основным функциям надкостницы можно отнести участие в регенерации, а также обеспечение защитной и что достигается за счет прохождения здесь различных кровеносных сосудов. Таким образом, кровь и кость взаимодействуют между собой.
В чем заключаются функции надкостницы
Надкостница практически полностью покрывает наружную часть кости, и единственным исключением здесь выступают места, в которых находится суставной хрящ, а также закрепляются связки или сухожилия мышц. При этом стоит отметить, что с помощью надкостницы кровь и кость ограничиваются от окружающих тканей.
Сама по себе она представляет чрезвычайно тонкую, но в то же время прочную пленку, которая состоит из предельно плотной соединительной ткани, в которой расположены лимфатические и кровеносные сосуды и нервы. Стоит отметить, что последние проникают в вещество кости именно из надкостницы. Вне зависимости от того, рассматривается носовая кость или какая-то другая, надкостница имеет достаточно большое влияние на процессы развития ее в толщину и питания.
Внутренний остеогенный слой данного покрытия представляет собой основное место, в котором образуется костная ткань, а сама по себе она богато иннервирована, что сказывается на ее высокой чувствительности. Если кость лишается надкостницы, в конечном итоге она перестает быть жизнеспособной и полностью омертвевает. При проведении каких-либо оперативных вмешательств на костях, например при переломах, надкостница должна сохраняться в обязательном порядке, чтобы обеспечивать их нормальный дальнейший рост и здоровое состояние.
Другие особенности конструкции
Практически любые кости (за исключением преимущественного большинства черепных, куда входит и носовая кость) имеют суставные поверхности, которыми обеспечивается их сочленение с другими. У таких поверхностей вместо надкостницы есть специализированный суставной хрящ, который по своему строению является фиброзным или гиалиновым.
Внутри преимущественного большинства костей располагается костный мозг, который размещен между пластинами губчатого вещества или находится непосредственно в костномозговой полости, причем он может быть желтым или красным.
У новорожденных, а также у плодов в костях присутствует исключительно красный костный мозг, который является кроветворным и представляет собой однородную массу, насыщенную форменными элементами крови, сосудами, а также особой Красный костный мозг включает в себя большое количество остеоцитов, костных клеток. Объем красного костного мозаг составляет примерно 1500 см³.
У взрослого человека, у которого уже произошел рост костей, красный костный мозг постепенно заменяется желтым, представленным в основном особыми жировыми клетками, при этом сразу стоит отметить тот факт, что заменяется исключительно тот костный мозг, который располагается в костномозговой полости.
Остеология
Тем, что представляет собой скелет человека, как осуществляется срастание костей, и протекают любые другие процессы, связанные с ними, занимается остеология. Точное число описываемых органов у человека не может быть точно определено, потому что оно изменяется в процессе старения. Мало кто осознает, что от детства до пожилого возраста у людей постоянно происходят повреждения костей, отмирания тканей и еще множество других процессов. В общем, на протяжении всей жизни может развиться более 800 различных костных элементов, 270 из которых - еще во внутриутробном периоде.
При этом стоит отметить, что преимущественное большинство из них срастается между собой, пока человек находится в детском и юношеском возрасте. У взрослого человека скелет содержит всего 206 костей, причем помимо постоянных в зрелом возрасте могут появляться также непостоянные кости, возникновение которых обуславливается различными индивидуальными особенностями и функциями организма.
Скелет
Кости конечностей и других частей тела вместе с их соединениями формируют скелет человека, который представляет собой комплекс плотных анатомических образований, которые в жизнедеятельности организма берут на себя в основном исключительно механические функции. При этом современной наукой выделяется твердый скелет, представляющийся костями, и мягкий, который включает в себя всевозможные связки, мембраны и специальные хрящевые соединения.
Отдельные кости и суставы, а также скелет человека в целом, могут в организме выполнять самые разные функции. Так, кости нижних конечностей и туловища в основном служат в качестве опоры мягких тканей, в то время как большинство костей являются рычагами, так как к ним прикрепляются мышцы, обеспечивающие локомоторную функцию. Обе приведенные функции позволяют справедливо называть скелет полностью пассивным элементом опорно-двигательного аппарата человека.
Скелет человека представляет собой антигравитационную конструкцию, противодействующую силе земного притяжения. Пребывая под ее воздействием, тело человека должно прижиматься к земле, но за счет функций, которые несут в себе отдельные клетки кости и скелет в целом, изменения формы тела не происходит.
Функции костей
Кости черепа, таза и туловища обеспечивают защитную функцию от различных повреждений жизненно важных органов, нервных стволов или же крупных сосудов:
- череп представляет собой полноценное вместилище для органов равновесия, зрения, слуха и головного мозга;
- позвоночный канал включает в себя спинной мозг;
- грудная клетка обеспечивает защиту легких, сердца, а также крупных нервных стволов и сосудов;
- тазовыми костями предохраняются от повреждений мочевой пузырь, прямая кишка, а также различные внутренние половые органы.
Преимущественное большинство костей внутри себя содержит красный костный мозг, представляющий собой особые органы кроветворения и иммунной системы человеческого организма. При этом стоит отметить, что кости обеспечивают защиту его от повреждений, а также создают благоприятные условия для созревания различных форменных элементов крови и его трофики.
Помимо всего прочего, отдельное внимание стоит уделить тому, что кости принимают непосредственное участие в минеральном обмене, так как в них депонируется множество химических элементов, среди которых особое место занимают соли кальция и фосфора. Таким образом, если в организм вводится радиоактивный кальций, уже примерно через 24 часа более 50% от данного вещества будет накоплено в костях.
Развитие
Формирование кости осуществляется за счет остеобластов, причем различается несколько видов окостенений:
- Эндесмальное. Осуществляется непосредственно в соединительной первичных костей. Из различных точек окостенения на эмбрион соединительных тканей процедура окостенения начинает распространяться лучеобразно по всем сторонам. Поверхностные слои соединительной ткани при этом остаются в форме надкостницы, от которой кость начинает расти в толщину.
- Перихондральное. Возникает на наружной поверхности хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов, располагающихся под надхрящницей, постепенно откладывается костная ткань, замещающая собой хрящевую и образующая предельно компактное костное вещество.
- Периостальное. Происходит за счет надкостницы, в которую трансформируется надхрящница. Предыдущий и этот виды остеогенезов идут друг за другом.
- Эндохондральное. Осуществляется внутри хрящевых зачатков при непосредственном участии надхрящницы, обеспечивающей подачу внутрь хрящей отростков, содержащих в себе специальные сосуды. Данная костеобразовательная ткань постепенно разрушает изветшалый хрящ и формирует точку окостенения прямо в центре хрящевой костной модели. При дальнейшем распространении эндохондрального окостенения от центра к периферии осуществляется формирование губчатого костного вещества.
Как оно происходит?
У каждого человека окостенение функционально обуславливается и начинается с самых нагруженных центральных участков кости. Приблизительно на втором месяце жизни в утробе начинают появляться первичные точки, из которых осуществляется развитие диафизов, метафизов и тел трубчатых костей. В дальнейшем они окостеневают путем эндохондрального и перихондрального остеогенеза, а прямо перед рождением или же в первые несколько лет после рождения начинают появляться вторичные точки, из которых осуществляется развитие эпифизов.
У детей, а также людей в юношеском и взрослом возрасте могут появляться добавочные островки окостенения, откуда начинается развитие апофизов. Различные кости и отдельные их части, состоящие из специального губчатого вещества, с течением времени окостеневают эндохондрально, в то время как те элементы, которые включают в свой состав губчатые и компактные вещества, окостеневают пери- и эндохондрально. Окостенение каждой отдельной кости полностью отражает ее функционально обусловленные процессы филогенеза.
Рост
На протяжении роста осуществляется перестраивание и небольшое смещение кости. Начинают образовываться новые остеоны, а параллельно этому осуществляется также резорбация, представляющая собой рассасывание всех старых остеонов, что производится за счет остеокластов. За счет их активной работы практически полностью вся эндохондральная кость диафиза в итоге рассасывается, а вместо этого образуется полноценная костномозговая полость. Также стоит отметить, что рассасываются и слои перихондральной кости, а вместо пропадающей костной ткани откладываются дополнительные слои со стороны надкостницы. В результатет кость начинает расти в толщину.
Рост костей в длину обеспечивается за счет специальной прослойки между метафизом и эпифизом, сохраняющейся на протяжении юношеского и детского возраста.