Скелет человека
Скелетная система состоит не только из одной костной ткани. Отдельные элементы костной системы образованы пучками коллагеновых волокон плотной волокнистой соединительной ткани, другие элементы образуют костный мозг.Кость – это орган, состоящий из различных тканей. У новорожденных в теле находится 300 костей. К совершеннолетию количество костей в теле уменьшается до 206, причем у разных людей количество костей в теле не одинаково. Например, в результате не сращивания затылочных костей у некоторых людей имеется “кость инков” – дополнительная кость на затылке. У других людей могут быть добавочные мелкие кости в лодыжках и стопах.Кости не только участвуют в движении и являются опорой для других органов. Кости выполняют множество функций для поддержания гомеостаза организма.
Каждая длинная кость имеет длинный стержень (диафиз) и два закругленных конца (эпифизы). Диафиз и эпифизы имеются только у длинных костей.Эпифизы в основном состоят из губчатой кости, содержащей красный костный мозг. Эпифизы покрыты тонким слоем гиалинового (суставного) хряща. который позволяет костям тереться друг о друга с уменьшенным трением в суставах.Хрящ не такой прочный, как кость, но он более гибкий. Его гелеобразная матрица содержит множество коллагеновых и эластичных волокон. Клетки хондроциты, лежат в лакунах и занимаются производством межклеточного вещества хряща. В хрящевой ткани нет нервов и кровеносных сосудов.
За исключением суставного хряща на концах кости, длинная кость полностью покрыта слоем рыхлой соединительной ткани - надкостницей. Это покрытие содержит кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы. Надкостница плотно прикреплена к подлещей кости при помощи коллагеновых волокон. Внутренняя часть надкостницы содержит клетки, производящие и разрушающие кость. Кости имеют хорошее кровоснабжение, о чем свидетельствует обширное кровотечение, которое происходит всякий раз, когда кость травмирована. Около трети своего кровоснабжения длинные кости получают из надкостницы, которая снабжает в основном компактную часть длинной кости.Остальные 2/3 необходимой для кости крови поступают через одну или две питательных артерии, которые входят в кость через небольшое отверстие в диафизе. Артерия проходит через компактную кость во внутреннюю полость.
Существует два типа костного мозга с разными функциями.Красный костный мозг состоит из рыхлой соединительной ткань, поддерживающей островки кроветворных клеток. Красный костный мозг выполняет кроветворную функцию.Желтый костный мозг состоит из кровеносных сосудов и адипоцитов. Жировые клетки являются источником энергии. У младенцев и детей большая часть костного мозга красная, потому что их быстрый темп роста требует постоянного притока новых клеток крови. Примерно в возрасте 5 лет желтый костный мозг начинает заменять часть красного костного мозга. К тому времени, когда человек достигает зрелого возраста, большая часть костного мозга в организме становится желтым. Красный костный мозг во взрослом возрасте остается только в костях таза, проксимальной части бедренной и плечевой кости, позвонках, ребрах, грудине, ключицах и лопатках.
Короткие, плоские, неровные и сесамовидные кости не имеют диафизов или эпифизов.Снаружи эти кости покрыты надкостницей, прикрепленной волокнами к компактной части кости.Внешний слой компактной кости окружает внутреннюю губчатую кость.В разрезе плоская кость напоминает «сэндвич», состоящий из двух тонких слоев компактной кости и среднего слоя губчатой костиВнутренняя часть некоторых плоских и неровных костей черепа содержит полые, заполненные воздухом пространства (синус или пазуха), которые делают кости легче.
Внутренняя часть кости имеет две разные текстуры:Компактное костное вещество – твёрдая, плотная внешняя часть длинной кости. Структура компактной кости позволяет ей выдерживать большинство воздействующих на нее нагрузок. Состоит компактное вещество из кольцевых структур - остеонов.Губчатое костное вещество – внутренняя ячеистая часть кости. Более легкая и менее плотная по сравнению с компактной частью. Губчатое вещество формирует эпифизы трубчатых костей и практически весь объём губчатых костей. Образует каркас из костных распорок Губчатая костная ткань содержит орган кроветворения — красный костный мозг.Внутренняя, похожая на соты кость — это губчатая кость Губчатая кость, что позволяет ей выдерживать силы во многих направлениях и обеспечивает место для размещения костного мозга.
Кость — это динамическая ткань, и новая кость постоянно формируется по мере разрушения старой кости. Динамическая природа кости обусловлена действиями трех типов клеток: остеобластов, остеоцитов и остеокластов
Остеобласты — это клетки, образующие костную ткань. Они секретируют органическую матрицу кости и способствуют отложению солей кальция в матрице.Остеоциты — это зрелые костные клетки, полученные из остеобластов. Они поддерживают структуру кости.Остеокласты — это клетки, поглощающие костную ткань. Они разрушают кости и помогают вернуть кальций и фосфат в кровь. На протяжении жизни остеокласты удаляют матрицу кости, а остеобласты ее наращивают. Когда остеобласты окружены кальцинированной матрицей, они становятся остеоцитами в лакунах.
Процесс формирования костей, известный как окостенение (остеогенез), начинается в эмбриональный период и для некоторых костей продолжается в детстве. Большинство костей полностью окостеневают к 7 годам. Существует два типа окостенения — прямое и непрямое.Путем прямого остеогенеза развиваются плоские кости.
Непрямой остеогенез1.Вначале образуется модель будущей кости из гиалинового хряща. Химические сигналы запускают превращение хондробластов в остеобласты. Когда это происходит, надхрящница теперь называется надкостницей. 2.Остеобласты начинают секретировать органический костный материал глубоко в надкостницу. Одновременно внутренний хрящ начинает кальцифицироваться, хондроциты умирают. Их смерть оставляет полости. В других местах хрящ остается здоровым и продолжает быстро расти, заставляя хрящевую модель удлиняться. 3.Остеокласты протравливают отверстие в костной шейке, которое позволяет группе кровеносных сосудов и костных клеток войти в первичный центр окостенения. Здесь остеобласты заменяют хрящ ранней губчатой костью. По мере того, как это происходит, полости увеличиваются и объединяются, образуя костномозговую полость. Кроме того, в эпифизах развиваются вторичные центры окостенения 4.Оставшийся хрящ заменяется костью. Остеокласты разрушают большую часть новообразованной губчатой кости – это увеличивает размер костномозговой полости. Это пространство заполняется костным мозгом. Хрящ остается только в двух местах: эпифизарных пластинках и суставных поверхностях. Хрящ в эпифизарной пластинке в конечном итоге будет заменен костью, когда рост кости в длину прекратится. Суставной хрящ остается на всю жизнь.
Рост костей в длину происходит не из-за деления остеоцитов или других костных клеток, а из-за деления хондроцитов в эпифизарной пластинке. Эпифизарная пластинка (или зона роста) – это слой гиалинового хряща у детей и подростков между эпифизом и диафизом. Эпифизарная пластинка содержит несколько различных зон клеток(см рисунок). Хотя только длинные кости могут расти в длину (имеют эпифизарную пластинку), все кости растут в ширину.
Даже когда кости перестают расти в подростковом возрасте, сама костная ткань претерпевает непрерывный процесс формирования и разрушения. Может показаться странным, что наши клетки создают костную ткань, чтобы затем ее разрушить. Цикл "cборки" и "разборки" кости необходим для поддержания гомеостаза ионов кальция в организме, а также для восстановления кости после травмы. Без нормального уровня кальция в крови, нервы перестанут работать, а мышцы не смогут сокращаться. Ежегодно ремоделирование заменяет 5-10% нашего скелета, а целиком скелет обновляется каждые 10 лет. В организме человека содержится около 1 кг кальция. 99% кальция содержится в минералах костей, 0.9% находится внутри клеток и менее 0.1% во внеклеточной жидкости.В детском возрасте, во время активного роста, процесс окостенения преобладает над резорбцией. После того, как эпифизарные пластинки зарастают, и рост костей в длину прекращается, процессы отложения и разрушения костной ткани синхронизируются. У здоровых людей общая масса костей остается постоянной.
Когда кость ломается, кровеносные сосуды в кости и надкостнице в окружающих тканях разрываются. В месте перелома кровоточащая кровь сворачивается, образуя гематому. Гематома перекрывает кровоснабжение поврежденной области. Костные клетки, окружающие эту область, погибают. Ткань в месте перелома становится опухшей, болезненной и воспаленной.
В течение нескольких дней в сгусток прорастают новые кровеносные сосуды. Фибробласты и хондробласты проникают в место перелома из близлежащей надкостницы. Фибробласты вырабатывают коллагеновые волокна, которые охватывают перелом и соединяют концы сломанной кости, заполняя зазор между фрагментами кости. Образуется так называемая мягкая мозоль.
Остеобласты начинают откладывать трабекулы новой кости вокруг и внутри мягкой мозоли. Трабекулы объединяют два фрагмента сломанной кости. Постепенно фиброзно-хрящевая мозоль заменяется незрелой костью (твердая мозоль). Формирование костной мозоли продолжается около двух месяцев.
В течение следующих нескольких месяцев костная мозоль ремоделируется: первичная кость рассасывается и заменяясь вторичной костью. Компактная кость укладывается для реконструкции стенок диафиза. В конце концов, костная мозоль полностью рассасывается, и кость восстанавливает свою прежнюю структуру и прочность.
Кости
Череп разделен на 2 отдела: мозговой и лицевой.
14 лицевых костей включают:парные верхнечелюстные, скуловые, носовые, слезные, небные и нижнюю носовую раковину, а также непарные нижнюю челюсть и сошник. За исключением нижней челюсти, все кости черепа соединены неподвижными соединениями - швами.8 костей мозгового отдела: затылочная, лобная, клиновидная, решетчатая, парные височные и теменные образуют большую полость черепа, которая окружает мозг.Внутри основание черепа разделено на три углубления, в которые плотно помещается мозг: передняя, средняя и задняя черепные ямки. Череп также имеет около 85 разных отверстий , каналов и щелей. Они обеспечивают проходы для спинного мозга, основных кровеносных сосудов и 12 пар черепных нервов, которые передают информацию в мозг и из него.
Подъязычная кость — это небольшая С-образная кость в верхней части шеи. Подъязычная кость - единственная кость тела, которая не сочленяется напрямую ни с одной другой костью. Вместо этого она прикреплена узкими связками к шиловидным отросткам височных костей.Подъязычная кость действует как подвижное основание для языка. Ее тело и большие рога являются точками крепления для мышц шеи, которые поднимают и опускают гортань во время глотания и речи. Это также важная кость в судебной экспертизе, поскольку сломанная подъязычная кость может указывать на то, что жертва преступления была задушена.
Полости черепа
Пазухи в лобной, клиновидной, решетчатой и верхнечелюстной костях, известны как околоносовые пазухи. Они расположены рядом с носовой полостью и сообщаются с ней через небольшие костные отверстия. Как и носовая полость, они выстланы слизистыми оболочками.Воздух поступает в пазухи из носовой полости, а слизь, образованная слизистой оболочкой пазух, стекает в носовую полость. Слизистая оболочка пазух согревает и увлажняет вдыхаемый воздух. Околоносовые пазухи облегчают череп и усиливают резонанс голоса.
У младенцев есть «мягкие места» в черепе - роднички. Они возникают в результате окостенения костей черепа. Кости завершают процесс оссификации к 20 месяцу жизни младенца. До тех пор у ребенка будут сохраняться несколько родничков на голове:
Череп
Все кости мы можем сгруппировать на 2 части:
Лучевая кость
Локтевая кость
пояс верхних и нижних конечностей
Изгибы позвоночникаУ новорожденного позвоночник имеет С-образную форму, что отражает его положение внутри матки матери. Изгибы позвоночника выпуклостью назад известны как грудной и крестцовый кифоз. Именно кифозы образуют C-образный позвоночника плода.По мере роста младенца позвоночник меняет форму, образуя ряд изгибов, которые приводят к образованию S-образной формы позвоночника. Шейный лордоз (изгиб позвоночника выпуклостью вперед) развивается, когда младенец начинает поднимать голову и ползать. По мере того, как ребенок взрослеет и начинает ходить, развивается поясничный лордоз.Развитие лордозов имеет решающее значение для нашего прямохождения. Шейный изгиб позволяет нам держать голову прямо, а поясничный изгиб переносит вес тела на крестец, что обеспечивает равновесие и поддержку, необходимые для ходьбы на двух ногах.В целом, изгибы увеличивают упругость и гибкость позвоночника, позволяя ему функционировать как пружина, а не как жесткий стержень.
Связки позвоночникаПодобно высокой телевизионной вышке, позвоночник не может стоять вертикально сам по себе. Он должен удерживаться на месте сложной системой тросообразных опор. В случае позвоночника эту роль берут на себя связки и мышцы туловища. Основными поддерживающими связками являются передняя и задняя продольные связки.
конец
Комментариев пока нет