РАЗВИТИЕ КОСТИ

Образование любой кости происходит за счет молодых соединитель­нотканных клеток мезенхимного происхождения — остеобластов, кото­рые вырабатывают межклеточное костное вещество, играющее главную опорную роль. Соответственно отмеченным 3 стадиям развития скелета

Рис.8. Череп эм­бриона человека, 3-й месяц развития.

/ — os frontale; 2 — os na-sale; 3 — os lacrimale; 4 — os pterygoideum; 5 — ma­xilla; 6 — os zygomaticum; 7 — cartilago ventralis; 8 — mandibula; 9 - processus styloideus; 10 - os tympa-nicum; 11 — squama tem-poralis; 12, 16 — os parie-tale; 13 — ala major; 14 — canalis opticus; 15 — ala minor.

кости могут развиваться на почве соединительной или хрящевой ткани, поэтому различаются следующие виды окостенения (остеогенеза).

1. Эндесмальное окостенение (en — внутри, desme — связка) происходит в
соединительной ткани первичных, покровных, костей (рис. 8).

На определенном участке эмбриональной соединительной ткани, имею­щей очертания будущей кости, благодаря деятельности остеобластов появля­ются островки костного вещества (точка окостенения). Из первичного центра процесс окостенения распространяется во все стороны лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного вещества по периферии. Поверхностные слои соединительной ткани, из которой формируется покровная кость, остаются в виде надкостницы, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину.

2. Перихондралъное окостенение (peri — вокруг, chondros — хрящ) проис­
ходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии
надхрящницы (perichondrium).

Мезенхимный зачаток, имеющий очертания будущей кости, превращается в «кость», состоящую из хрящевой ткани и представляющую собой как бы хрящевую модель кости. Благодаря деятельности остеобластов надхрящ­ницы, покрывающей хрящ снаружи, на поверхности его, непосредственно под надхрящницей, откладывается костная ткань, которая постепенно замещает ткань хрящевую и образует компактное костное вещество.

3. С переходом хрящевой модели кости в костную надхрящница
становится надкостницей (periosteum) и дальнейшее отложение костной ткани
идет за счет надкостницы — периосталъное окостенение. Поэтому перихонд-
ральный и периостальный остеогенезы следуют один за другим.

4. Эндохондральное окостенение (endo, греч. — внутри, chondros — хрящ)
совершается внутри хрящевых зачатков при участии надхрящницы, которая
отдает отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща. Проникая в глубь
хряща вместе с сосудами, костеобразовательная ткань разрушает хрящ,
предварительно подвергшийся обызвествлению (отложение в хряще извести
и перерождение его клеток), и образует в центре хрящевой модели
кости островок костной ткани (точка окостенения). Распространение процесса

эндохондрального окостенения из центра к периферии приводит к формиро­ванию губчатого костного вещества. Происходит не прямое превращение хряща в кость, а его разрушение и замещение новой тканью, костной.

Характер и порядок окостенения функционально обусловлены также приспособлением организма к окружающей среде. Так, у водных позвоноч­ных (например, костистых рыб) окостеневает путем перихондрального остеогенеза только средняя часть кости, которая, как во всяком рычаге, испытывает большую нагрузку (первичные ядра окостенения). То же наблю­дается и у земноводных, у которых, однако, средняя часть кости окостене­вает на большем пространстве, чем у рыб. С окончательным переходом на сушу к скелету предъявляются большие функциональные требования, связанные с более трудным, чем в воде, передвижением тела по земле и большей нагрузкой на кости. Поэтому у наземных позвоночных появляются вторичные точки окостенения, из которых у пресмыкающихся и птиц путем эндохондрального остеогенеза окостеневают и периферические отделы костей. У млекопитающих концы костей, участвующие в сочленениях, получают даже самостоятельные точки окостенения.

Такой порядок сохраняется и в онтогенезе человека, у которого окостенение также функционально обусловлено и начинается с наиболее нагружаемых центральных участков костей.

Так, сначала на 2-м месяце утробной жизни возникают первичные точки, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, т. е. тела,или диафизы,diaphysis, трубчатых костей (dia, греч.—между, phyo — расту; часть кости, растущая между эпифизами) и концы диафиза, называемые метафизами, metaphysis (meta — позади, после). Они окостеневают путем пери- и эндохондрального остеогенеза. Затем незадолго до рождения или в первые годы после рождения появляются вторичные точки, из которых образуются путем эндохондрального остеогенеза концы костей, участвующие в сочленениях, т. е. эпифизы,epfphysis (нарост, epi — над), трубчатых костей. Возникшее в центре хрящевого эпифиза ядро окостенения разрастается и становится костным эпифизом, построенным из губчатого вещества. От первоначальной хрящевой ткани остается на всю жизнь только тонкий слой ее на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ.

У детей, юношей и даже взрослых появляются добавочные островки окостенения, из которых окостеневают части кости, испытывающие тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемые апофизами,apophysis (отросток, арб — от): например, большой вертел бедрен­ной кости или добавочные точки на отростках поясничных позвонков, окостеневающих лишь у взрослых.

Так же функционально обусловлен и характер окостенения, связанный со строением кости. Так, кости и части костей, состоящие преимуществен­но из губчатого костного вещества (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны, эпифизы трубчатых костей и др.), окостеневают эндохондраль-но, а кости и части костей, построенные одновременно из губчатого и компактного вещества (основание черепа, диафизы трубчатых костей и др.), развиваются путем эндо- и перихондрального окостенения.

Ряд костей человека является продуктом слияния костей, самостоятель­но существующих у животных. Отражая этот процесс слияния, развитие таких костей происходит за счет очагов окостенения, соответствующих по своему количеству и местоположению числу слившихся костей. Так, лопатка человека развивается из 2 костей, участвующих в плечевом поясе низших наземных позвоночных (лопатки и коракоида). Соответственно этому, кроме основных ядер окостенения в теле лопатки, возникают очаги

окостенения в ее клювовидном отростке (бывшем коракоиде). Височная кость, срастающаяся из 3 костей, окостеневает из 3 групп костных ядер. Таким образом, окостенение каждой кости отражает функционально обус­ловленный процесс филогенеза ее.

Рост кости.Длительный рост организма и огромная разница между размерами и формой эмбриональной и окончательной кости таковы, что делают неизбежной ее перестройку в течение роста; в процессе перестройки наряду с образованием новых остеонов идет параллельный процесс рассасы­вания (резорбция) старых, остатки которых можно видеть среди ново-образующихся остеонов («вставочные» системы пластинок). Рассасывание есть результат деятельности в кости особых клеток — остеокластов (clasis, греч.—ломание).

Благодаря работе последних почти вся эндохондральная кость диафиза рассасывается и в ней образуется полость (костномозговая полость). Рассасыванию подвергается также и слой перихондральной кости, но вза­мен исчезающей костной ткани откладываются новые слои ее со сто­роны надкостницы. В результате происходит рост молодой кости в тол­щину.

В течение всего периода детства и юности сохраняется прослойка хряща между эпифизом и метафизом, называемая эпифизарным хрящом, или пластинкой роста. За счет этого хряща кость растет в длину благодаря размножению его клеток, откладывающих промежуточное хрящевое вещество. Впоследствии размножение клеток прекращается, эпифизарный хрящ уступает натиску костной ткани и метафиз сливается с эпифизом — получается синостоз (костное сращение).

Таким образом, окостенение и рост кости есть результат жизнедеятель­ности остеобластов и остеокластов, выполняющих противоположные функции аппозиции и резорбции — созидания и разрушения. Поэтому на примере раз­вития кости мы видим проявление диалектического закона единства и борьбы противоположностей. «Жить значит умирать» {Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 20, с. 611).

Соответственно описанному развитию и функции в каждой трубчатой кости различаются следующие части (см. рис. 7):

1. Тело кости, диафиз,представляет собой костную трубку, содержащую
у взрослых желтый костный мозг и выполняющую преимущественно функ­
ции опоры и защиты. Стенка трубки состоит из плотного компактного
вещества, substantia compacta, в котором костные пластинки расположены
очень близко друг к другу и образуют плотную массу. Компактное вещество
диафиза разделяется на два слоя соответственно окостенению двоякого
рода: 1) наружный кортикальный (cortex — кора) возникает путем перихонд-
рального окостенения из надхрящницы или надкостницы, откуда и получает
питающие его кровеносные сосуды; 2) внутренний слой возникает путем
эндохондрального окостенения и получает питание от сосудов костного
мозга.

Концы диафиза, прилегающие к эпифизарному хрящу, — метафизы. Они развиваются вместе с диафизом, но участвуют в росте костей в длину и состоят из губчатого вещества, substantia spongiosa. В ячейках «костной губки» находится красный костный мозг.

2. Суставные концы каждой трубчатой кости, расположенные по другую
сторону эпифизарного хряща, эпифизы.Они также состоят из губчатого
вещества, содержащего красный костный мозг, но развиваются в отличие
от метафизов эндохондрально из самостоятельной точки окостенения, за­
кладывающейся в центре хряща эпифиза; снаружи они несут суставную
поверхность, участвующую в образовании сустава.

3. Расположенные вблизи эпифиза костные выступы — апофизы, к которым прикрепляются мышцы и связки.

Апофизы окостеневают эндохондрально из самостоятельно заложенных в их хряще точек окостенения и построены из губчатого вещества.

В костях, не относящихся к трубчатым, но развивающихся из несколь­ких точек окостенения, можно также различать аналогичные части.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ

В скелете различают следующие части: скелет туловища (позвонки, ребра, грудина), скелет головы (кости черепа и лица), кости поясов ко­нечностей — верхней (лопатка, ключица) и нижней (тазовая) и кости свобод­ных конечностей — верхней (плечо, кости предплечья и кисти) и нижней (бедро, кости голени и стопы).

Число отдельных костей, входящих в состав скелета взрослого челове­ка, больше 200, из них 36 — 40 расположены по средней линии тела и непар­ные, остальные — парные кости.

По внешней форме различают кости длинные, короткие, плоские и смешанные.

Однако такое установленное еще во времена Галена деление только по одному признаку (внешняя форма) оказывается односторонним и слу­жит примером формализма старой описательной анатомии, вследствие чего совершенно разнородные по своему строению, функции и происхожде­нию кости попадают в одну группу. Так, к группе плоских костей относят и теменную кость, которая является типичной покровной костью, окосте­невающей эндесмально, и лопатку, которая служит для опоры и движения, окостеневает на почве хряща и построена из обычного губчатого вещества.

Патологические процессы также протекают совершенно различно в фалангах и костях запястья, хотя и те и другие относятся к коротким костям, или в бедре и ребре, зачисленных в одну группу длинных костей.

Поэтому правильнее различать кости на основании 3 принципов, на которых должна быть построена всякая анатомическая классификация: формы (строения), функции и развития.

С этой точки зрения можно наметить следующую классификацию костей (М. Г. Привес):

I.Трубчатые кости II.Губчатые кости

I I I

1.Длинные 2.Норотние 1.Длинные I 2.Норотние

З.Сесамовидные
Ш.Плосние кости 1У.Смешанные кости

I I

1.Ности черепа 2.Ности поясов

I. Трубчатые кости. Они построены из губчатого и компактного вещества, образующего трубку с костномозговой полостью; выполняют все 3 функции скелета (опора, защита и движение). Из них длинные трубча­тые кости (плечо и кости предплечья, бедро и кости голени) являются стойками и длинными рычагами движения и, кроме диафиза, имеют эндо-

хондральные очаги окостенения в обоих эпифизах (биэпифизарные кости); короткие трубчатые кости (кости пястья, плюсны, фаланги) представляют короткие рычаги движения; из эпифизов эндохондральный очаг окостенения имеется только в одном (истинном) эпифизе (моноэпифизарные кости). П. Губчатые кости.Построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Среди них различают длинные губчатые кости (ребра и грудина) и короткие (позвонки, кости запястья, предплюсны). К губчатым костям относятся сесамовидные кости, т. е. похожие на сесамовые зерна растения кунжут, откуда и происходит их название (надколенник, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев руки и ноги); функция их — вспомогательные приспособления для работы мышц; развитие — эндохондральное в толще сухожилий. Сесамовидные кости располагаются около суставов, участвуя в их образовании и способствуя движениям в них, но с костями скелета непосредственно не связаны.

III. Плоские кости:

а) плоские кости черепа (лобная и теменные) выполняют преимуще­
ственно защитную функцию. Они построены из 2 тонких пластинок компакт­
ного вещества, между которыми находится д и п л о э, diploe, — губчатое
вещество, содержащее каналы для вен. Эти кости развиваются на основе
соединительной ткани (покровные кости);

б) плоские кости поясов (лопатка, тазовые кости) выполняют функции
опоры и защиты, построены преимущественно из губчатого вещества;
развиваются на почве хрящевой ткани.

IV. Смешанные кости(кости основания черепа). К ним относятся кости,
сливающиеся из нескольких частей, имеющих разные функцию, строение и
развитие. К смешанным костям можно отнести и ключицу, развивающуюся
частью эндесмально, частью эндохондрально.