БУДОВА СКЕЛЕТА

Хрящяк орган утворений хрящовою тканиною. Хрящі вкриті надхрящницею (perichondrium), що складається з двох шарів. Зовнішній шар надхрящниці утворений волокнистою сполучною тканиною, багато васкуляризованої та іннервованої. Внутрішній шар хондрогенний надхрящниці, в ньому лежать хондробласти і прехондробласти. Безпосередньо під надхрящницею знаходяться хондроцити веретеноподібної форми, що розташовуються кількома шарами паралельно надхрящниці. Ці клітини будовою дуже нагадують фібробласти. Глибше розташовуються хондроцити, що поступово укрупнюються і округляються. Ще глибше у лакунах лежать ізогенні групи хрящових клітин. У деяких клітинах можна побачити фігури мітозу.

Кісткискелета мають високі механічні властивості (міцність), що забезпечується фізико-хімічною єдністю органічних і неорганічних речовин, а також конструкцією кісткової тканини. За міцністю кістка можна порівняти з міддю і залізом. Переважна більшість кісток органічних речовин (переважно у дітей) забезпечує їй більшу пружність і еластичність, ніж у дорослих людей. При переважанні неорганічних речовин кістка стає ламкою, тендітною (у людей похилого віку та старих людей). Так, опір свіжої («живої») кістки і чистої міді на розтяг приблизно однакові і в 9 разів вище, ніж опір свинцю. Кістка витримує стиск 10 кг/мм2 (аналогічно чавуну). Межа міцності ребер на злам досягає 110 кг/см2. Це пов'язано з особливостями хімічного складу та будови кісток.

Вміст води в «живій» кістці сягає 50%. У сухому залишку кісткової тканини є близько 33% органічних речовин, які отримали назву «осеїн», та 67% неорганічних речовин (солей кальцію, фосфору, магнію та інших елементів).

Кістка (os)зовні (крім зонсуглобового хряща) покрита окістяною (periosteum), що представляє собою міцну сполучнотканинну пластинку, багату кровоносними і лімфатичними судинами,

нервами (рис. 48). Окістя міцно зрощена з кісткою за допомогою сполучнотканинних прободаючих (шарпеєвських) волокон, що проникають углиб кістки. Зовнішній шар окістя волокнистий, фіброзний, утворений переважно колагеновими волокнами, серед яких трохи фібробластів. Внутрішній шар окістя – остеогенний (костеутворюючий), прилягає безпосередньо до кісткової тканини. У ньому розташовані тонкі веретеноподібні остеогенні клітини, що «спочивають», за рахунок яких відбуваються розвиток, зростання в товщину і регенерація кісток після пошкодження. В даний час остеогенні клітини вважаються стовбуровими, тому що вони зберігають здатність до інтенсивного поділу, самопідтримання та є плюрипотентними. У процесі диференціювання їх залежно від мікрооточення можуть утворюватися клітини кількох типів (остеобласти, хондробласти).

На поверхнях кожної кістки є опуклості, заглиблення, борозни, отвори, шорсткості. Тут починаються або прикріплюються м'язи та їх сухожилля, фасції, зв'язки, проходять судини та нерви. Височі, що виступають над поверхнею кістки, називаютьапофізами

скелета

Мал. 48.Будова діафіза трубчастої кістки. Окістя: 1 - окістя; 2 – компактна речовина; 3 - кістковомозкова порожнина

кістки

Мал. 49.Взаємини компактної (1) і губчастої (2) речовин у проксимального та дистального епіфізів стегнової кістки

(від латів.apophysis- відросток, виріст). До них відносяться бугор (tuber), горбик (tuberculum), гребінь (crista), відросток (processus). На кістках є такожпоглиблення (fossa -яма;fossula -ямка, ямочка). Поверхні кістки обмежені краями (margo - край). На ділянках, до яких прилягає нерв або кровоносна судина, є борозна (sulcus - борозна). У місцях проходження через кістку судини або нерва утворюється канал (canalis), каналець (canaliculus), щілина (fissura). ), вирізка (incisura). На поверхні кожної кістки, особливо з внутрішньої її сторони, видно точкові отвори, що йдуть у глиб кістки, -поживні отвори (foramina nutricia).

Розрізняють щільну (компактну) та губчасту кісткову речовину (рис. 49).Компактна кісткова речовина (substantia osseum compacta)побудована з щільної тканини, пронизаної тонкими кістковими канальцями, що містять кровоносні судини, нервові волокна. Навколоцентрального(гаверсова)каналу (canalis centralis)кісткова речовина утворює 4-20 циліндричних пластинок, вставлених одна в одну (рис. 50). Центральний канал разом з оточуючими його концентричними кістковими пластинками отримав назву «остеон» (гаверсова система). Діаметр остеону становить приблизно 0,3-0,4 мм, довжина – до 2 см і більше. На межах між пластинками залягають кісткові клітини – остеоцити. У центральних каналах проходять кровоносні капіляри. У перикапілярному просторі каналів знаходяться макрофаги, проходять нервові волокна.

У сусідніх пластинках одного остеону волокна орієнтовані у різних напрямках, що покращує механічні властивості кістки. Сусідні пластинки з'єднані між собою дугоподібними колагеновими волокнами, що переходять з однієї в іншу, які належать пластинкам з поздовжнім ходом волокон. Кількість концентричних пластинок остеону, а отже, його діаметр обмежені тією максимальною відстанню, на якій

будова

Мал. 50.Схема будови остеону: 1 – центральний канал (канал остеону); 2 – пластинки остеону; 3 – кісткова клітина (остеоцит)

можуть бути остеоцити від джерела живлення - судини, що проходить в центральному каналі остеону. Ця відстань не повинна перевищувати 0,2 мм, а діаметр остеону - 0,4 мм, так як остеоцити живляться за рахунок тканинної рідини, що надходить по системі кісткових канальців, в яких проходять відростки, що контактують між собою. Між остеонами залягають проміжні пластинки, які є залишками остеонів, що руйнуються в процесі життєдіяльності та перебудови.

скелета

Мал. 51. Будова трубчастої кістки: 1 - окістя; 2 – компактна речовина кістки; 3 - шар зовнішніх оточуючих пластин; 4 – остеони; 5 - шар внутрішніх навколишніх пластин; 6 - кістковомозкова порожнина; 7 - кісткові перекладини губчастої кістки (за В. Баргманом)

кістки та службовців матеріалом для утворення нових остеонів. Зовні від остеонів, під окістям, лежать паралельними рядами зовнішні навколишні платівки - продукт остеогенної функції окісті (рис. 51). Внутрішній шар щільної речовини кістки, що межує з кістковомозковою порожниною і покритий ендостом, представлений внутрішніми оточуючими пластинками. Ці кісткові пластинки утворюються в результаті костетворної діяльності ендосту. Канали остеонів повідомляються між собою та з поверхнею кістки за допомогою коротких поперечних поживних каналів. Зовні, з боку окістя, в кістку проникають прободаючі (фолькманові) канали, в яких розташовані судини, що живлять кістку, і нервові волокна. Зсередини канали остеонів вистелені ендостом, утвореним тонкою сполучнотканинною пластинкою, внутрішнім шаром якого є плоскі остеогенні клітини.Остеогенні клітини, перетворюючись на остеобласти, утворюють нові остеони, беруть участь у відновленні кістки при ушкодженнях. Слід підкреслити, що остеогенні клітини в стані морфологічно не відрізняються від інших клітин, розташованих поруч. Лише активованими і перетворюючись на остеобласти, вони стають морфологічно розпізнаваними. При цьому зростає базофілія цитоплазми, яка пов'язана із збільшенням числа рибосом та елементів зернистої ендоплазматичної мережі.

Губчаста кісткова речовина (substantia osseum spongiosa)складається з тон-

ких кісткових пластинок і перекладин (кісткових балок), що перехрещуються між собою і утворюють безліч осередків. Напрямок перекладин (балок) у губчастій речовині збігається з кривими стискування та розтягування, утворюючи конструкції склепінних арок (рис. 52). Таке розташування кісткових балок під кутом одна до одної забезпечує рівномірну передачу тиску або тяги м'язів на кістку.

Губчаста речовина, розташована між двома пластинками компактної речовини в кістках склепіння черепа, отримала назву проміжного -диплое.Воно називається також пластинчастою губчастою речовиною і

кісток

Мал. 52.Розташування кісткових перекладин у губчастій речовині (по лініях стиснення та розтягування): 1 - лінії стиснення (тиску); 2 - лінії розтягування

не формує циркулярних трубчастих систем. Зовнішня пластинка цих кісток склепіння черепа товста, міцна, а внутрішня – тонка, при травмі легко ламається, тому її називають також «скляною» платівкою.

Рельєф кісток залежить від характеру прикріплення м'язів. Так, у місцях прикріплення до кістки сухожиль утворюються кісткові виступи. Якщо м'яз вплітається в окістя своєю м'ясистою частиною, на кістки утворюється поглиблення. У місцяхпроходження судин та нервів на кістках є борозни.

Кістки відрізняються одна від одної формою (рис. 53). Форма та виконувана кістками функція взаємопов'язані та взаємозумовлені. За формою розрізняють кістки трубчасті, короткі (губчасті), плоскі, повітроносні, змішані.

Утрубчастої кісткирозрізняють подовжену середню частину -тіло,абодіафіз(від грец.diaphysis),зазвичай циліндричної форми або близької до тригранної , і потовщені кінці -епіфізи(від грец.epiphysis,приросток). Заокруглений епіфіз, відмежований від тіла кістки звуженням – шийкою, називається головкою кістки. Головка кістки зазвичай гладка, покрита суглобовим хрящем і служить для з'єднання з іншою кісткою. На епіфізах розташовуються суглобові поверхні, покриті суглобовим хрящем, що служать для з'єднання з сусідніми кістками. Суглобова поверхня може бути опуклою або увігнутою (суглобова

будова

Мал. 53.Різні види кісток: I - повітроносна кістка (гратчаста кістка); II - довга (трубчаста) кістка; III – плоска кістка; IV - губчасті (короткі) кістки; V - змішана кістка

ямка) чи вигляді піднесення - виростка. Ділянка кістки, розташована між діафізом і епіфізом, називаєтьсяметафізом.Тіло трубчастих кісток побудоване з компактної речовини, всередині знаходиться кістковомозкова порожнина. Епіфізи утворені губчастою речовиною, яка зовні покрита тонкою платівкою компактної кістки. В області метафізів, на місці яких у дитячому та підлітковому віці був метаепіфізарний хрящ, кісткова речовина мінералізована більше, ніж в інших місцях.

Серед трубчастих виділяють довгі (наприклад, плечова, стегнова, кістки передпліччя та гомілки) та короткі трубчасті кістки (наприклад, фаланги пальців, кістки п'ясти, плюсни).

Короткі,абогубчасті, кісткискладаються з губчастої речовини, покритої, подібно до епіфізів, тонким шаром компактної речовини. Короткі кістки мають форму неправильного куба або багатогранника, вони розташовуються в місцях, де велике навантаження поєднується з великою рухливістю, тому короткі кістки нерідко порівнюють із шарикопідшипниками.

Плоскі кісткиберуть участь в утворенні стінок порожнин, поясів кінцівок, виконують функцію захисту (кістки даху черепа, тазові кістки). У плоских кісток розрізняють краї, кути.

Неправильні (змішані) кісткимають складну форму. Вони складаються з кількох частин, що мають різну будову, контури, складний розвиток. Наприклад, хребці, кістки основи черепа.

Повітряні кісткимають порожнину, вистелену слизовою оболонкою і заповнену повітрям. Наприклад, лобова, клиноподібна, гратчаста кістки, верхньощелепна кістка.

Усередині кісток у кістковомозкових порожнинах та в комірках губчастої речовини, вистелених ендостом, залягає кістковий мозок, який виконує кровотворну та захисну функції. У дорослої людини червоний кістковий мозок міститься тільки в осередках губчастої речовини плоских кісток (грудина, крила клубових кісток), у губчастих кістках та епіфізах трубчастих кісток. У діафіз знаходиться жовтий кістковий мозок.

Кістки новонародженої дитини утворені в основному губчастою речовиною, вкритою тонким шаром компактного, кісткові балки якого не мають упорядкованого напрямку, тонкі остеони, кісткові канальці неправильної форми. Окістя відносно товста. У кістковому матриксі новонароджених міститься більше органічних речовин, ніж неорганічних. Губчасті кістки у новонароджених переважно хрящові. Епіфізи та кісткові горби (апофізи) трубчастих кісток також складаються зхрящової тканини, діафізи – з кісткової. Заміщення хрящової кісткової тканини відбувається поступово, до 20-25 років.

Кістка відрізняється дуже великою пластичністю. За умов дії на кістку різних сил, що змінюються, відбувається перебудова кістки: збільшується або зменшується число остеонів, змінюється їх взаєморозташування. Таким чином, тренування, спортивні вправи, фізичне навантаження мають на кістки формоутворюючий вплив, зміцнюють їх. При постійному фізичному навантаженні на кістку розвивається її робоча гіпертрофія: компактна речовина потовщується, кістковомозкова порожнина звужується. При сидячому способі життя, тривалому постільному режимі під час хвороби, коли дія м'язів на скелет помітно зменшується, кістки стають тоншими, слабшими. Перебудовується і компактна, і губчаста речовина, яка набуває крупнокомірчастої будови. Будова кісток має особливості відповідно до професійної приналежності. Тяга сухожиль, що прикріплюються до кісток у певних місцях, веде до утворення виступів, пагорбів (Б.А. Довго-Сабуров). Прикріплення м'язів до кістки без сухожилля, коли м'язові пучки безпосередньо вплітаються в окістя, утворює на кістки плоску поверхню чи навіть ямку. Вплив м'язів обумовлює характерний для кожної кістки рельєф її поверхні та відповідну внутрішню будову.