Остеология. Наука о костях. Скелетная система

1.

ОСТЕОЛОГИЯ
Наука о костях
Скелетная система
Лектор : кандидат медицинских наук,
доцент Наталья Олеговна Челнокова

2.

Вопросы лекции
1.Понятие о костной системе.
2.Кость как орган. Химический состав и
физические свойства костей.
3.Классификация костей.
4.Развитие костей.

3.

Костная система
– это составная часть системы органов
опоры и движения, представленная
твёрдой её основой или костным
скелетом.
Костный скелет
– это совокупность анатомически и
функционально взаимосвязанных костей.
Мягкий скелет
– это соединения костей,
представленные связками, хрящами,
суставами и т.д.

4.

Скелетная система –
systema skeletale, включает
в себя кости вместе с их
соединениями.
Cкелет – ckeleton, skeletos
Cостоит из отдельных
костей – os, ossis
Количество костей
изменяется с возрастом.
В зрелом возрасте – 206
костей, в пожилом – менее
200.

5.

Характеристики скелета
человека
У новорождённых –
количество отдельных
костных элементов
составляет 800.
У ребёнка 1-го года
жизни – 500, 3-х лет –
300.
Количество костей
может быть у взрослого
больше 206 или меньше.
Масса скелета у
взрослого человека 1/10
– 1/9 от массы тела, т.е.
6-13 кг.

6.

Функции скелета
• Опорная – опора для тканей,
мускулатуры и внутренностей.
• Защитная – защита жизненно важных
органов.
• Локомоторная (двигательная) –
обеспечивает перемещение тела
человека в пространстве.
• Антигравитационная – осуществляет
преодоление силы тяжести, создает
опору для устойчивости тела.
• Кроветворная и иммунная – наличие
красного костного мозга, содержащий
стволовые кроветворные клетки!
• Обменная – участие в минеральном
обмене , депо кальция, фосфора и
др.мин.веществ.
• Пластическая - придает телу размеры и
форму.

7.

Понятие о кости
Кость (os, ossis) – это орган, имеющий характерную форму и
строение, типичную архитектонику сосудов и нервов, построенный,
главным образом, из костной ткани, покрытый снаружи
надкостницей или суставным хрящом, содержащий внутри костный
мозг и выполняющий в организме многоплановые функции.

8.

Понятие о кости
Из 206 костей каждая имеет индивидуальную, присущую ей
форму, размеры, сосудисто-нервные ворота и архитектонику
сосудов и нервов, которые надо учитывать при проведении
операций (традиционных и эндопротезирования).

9.

Клеточная структура костей
В составе кости есть соединительная, нервная, кроветворная, жировая
ткани, но основу составляет костная ткань. Костная ткань состоит из
костных клеток – остеоцитов и межклеточного вещества – оссеомукоида.
Существует два вида остеоцитов:
- остеобласты (клетки, созидающие костную ткань)
- остеокласты (разрушающие костную ткань) – крупные, многоядерные.
Костные клетки по форме напоминают паука, т.е. имеют отростки,
отделены от матрикса полостью (лакуной), а их отростки – канальцами, в
которых содержится тканевая жидкость, питающая клетки.

10.

Межклеточное вещество кости
Остеомукоид состоит из:
- органического вещества – оссеина (костный белок),
который представлен в виде пучков фибрилл и
мукокристаллов неорганических веществ (минеральных
солей – гидроксиаппатитов кальция), которые также
формируют минеральные волокна.
- аморфного вещества – мукоида, который содержит
мукополисахариды, удерживающие Н2О.

11.

Химический состав
Сухая кость: 1/3 – оссеин (оссеомукоид), 2/3 – неорганические
минеральные вещества (соли Ca и Mg и др.).
Свежая кость: 50% - Н2О, 16% - жир, 22% - неорганические
вещества (придают костям крепость), 12% - органические
вещества (обеспечивают пластичность). В различные возрастные
периоды соотношение органических и неорганических веществ
изменяется. У ребёнка больше органических веществ, у пожилых
– неорганических .

12.

Типы костного вещества
• 1. Компактное вещество, substancia compacta,
плотное - трабекулы лежат плотно. Находится
в костях которые выполняют функцию опоры
или движения (диафизы трубчатых костей)
• 2. Губчатое вещество, substancia spongiosa,
ячеистое - трабекулы лежат рыхло, образуя
ячейки. Находится в костях, где при большом
объеме необходимо сохранить легкость
(эпифизы трубчатых костей и остальные
кости).

13.

Костное вещество
Костная ткань
может быть
представлена в виде
остеонов или
пластин.
Остеонное строение
имеет только
компактное вещество
диафизов трубчатых
костей, а
пластинчатое –
эпифизы трубчатых
костей и все
остальные кости.

14.

Остеон – Гаверсова система
– это структурно-функциональная единица компактного вещества диафиза
трубчатой кости, представляющая собой концентрически расположенные
пластины, вложенные друг в друга.
Диаметр остеона 20-100 мкм, высота – 1,5-4,5 см.
Внутри находится канал, выстланный остеогенными клетками, в котором
проходит 1-2 Гаверсовых сосуда.
Между остеонами косо или поперечно лежат сосудистые каналы Фолькмана .

15.

Остеон – Гаверсова система
Остеоны располагаются
не беспорядочно, в
соответствии с
функциональной
нагрузкой на кость.
Из остеонов состоят более
крупные элементы кости
– трабекулы или
перекладины костного
вещества.
Из трабекул складывается
костное вещество.

16.

Виды костных пластин в остеоне
1.Остеонные,
концентрические (в
количестве 3 – 20),
непосредственно
формирующие остеон;
2.Вставочные,
расположенные между
остеонами;
3.Генеральные,
расположенные по
периферии кости;
В эти пластины
вплетаются фиброзные
волокна надкостницы.
На поперечном срезе бедренной кости 3200 остеонов,
большеберцовой – 4500.

17.

Полое строение остеона создаёт его прочность
• Компактное
вещество
образуется
в
местах
наибольшей концентрации
силовых траекторий.
• Прочность остеона в 5 раз
больше прочность, чем
цельного цилиндра);
• лёгкость
(в
2
раза
удельный
вес
кости
больше уд. веса воды);
• бедренная
кость
выдерживает нагрузки 750
кг;
• большеберцовая – 1500 кг,
т.е. кости имеют большой
резервный
запас
прочности.

18.

Строение губчатой кости
При изменении условий статики и динамики архитектоника губчатого
вещества изменяется, часть перекладин рассасывается или формируются
новые системы костных балок.
Губчатые кости имеют пластинчатое строение. Пластинки располагаются по
линиям нагрузок (сил сжатия и растяжения), дугообразно (арочно),
перпедикулярно, параллельно друг другу. Между основными пластинками
существуют вставочные, поэтому формируются ячейки, заполненные красным
костным мозгом.
По величине ячеек губчатого вещества различают: мелко-, средне- и
крупноячеистое строение костей.
Принцип построения трабекул в
губчатом веществе кости взяли за
основу архитекторы и инженеры
при строительстве арочных мостов
и башенных сооружений

19.

Костный мозг
• В ячейках губчатого вещества находится костный мозг –
орган кроветворения и биологической защиты организма.
• 1. Красный костный мозг,
medulla osseum rubra.
• 2. Желтый костный мозг,
medulla osseum flava.

20.

Красный костный мозг
У плода, новорождённого и ребёнка 9-12 лет заполняет
все костные полости – ячейки губчатого вещества и
костно-мозговую полость диафизов трубчатых костей.
•После 12 лет красный костный мозг в костно-мозговой
полости заменяется на жёлтый – жировой, поэтому при
переломах длинных трубчатых костей у взрослых и
пожилых людей возможна жировая эмболия сосудов.
У взрослых красный костный мозг сохраняется в костях
туловища – позвонках, ребрах, грудине, а также в костях
черепа. В костях конечностей он остается лишь в
проксимальных эпифизах плечевой и бедренной костей.
•У взрослого человека 1,5 кг красного костного мозга.

21.

Красный костный мозг

22.

Надкостница
• Надкостница (periosteum) – это соединительно-тканная
оболочка, покрывающая кость снаружи на всем протяжении за
исключением суставных поверхностей, состоящая из 2-х слоёв
– наружного (фиброзного, волокнистого) и внутреннего
костеобразующего, камбиального), обеспечивающая трофику
и рост костей, а также прикрепление к ним мышц, связок и
сухожилий.

23.

Развитие костей
•В онтогенезе скелета млекопитающих и человека выделяют 3
стадии:
•1. Бластемная стадия – на 5-й нед. ВУР зародыша человека его
скелет представлен хордой и сгущениями эмбриональной
соединительной ткани (мезенхимы) в сегментах тела и зачатках
конечностей.
•2. Хрящевая стадия – образуются миниатюрные хрящевые
модели будущих костей. В некоторых частях скелета (свод
черепа, лицевой скелет, ключица) хрящ не образуется, а
мезенхима претерпевает структурную перестройку,
предшествующую возникновению кости.
•3. Костная стадия.

24.

Развитие костей
• Развитие костей может осуществляться двумя
способами:
• 1. На основе соединительной ткани.
• 2. На основе хряща.
• Костная ткань появляется у зародыша в середине 2 мес.
ВУР, когда сформировались все остальные ткани.
• Никогда не происходит непосредственного превращения
соединительной или хрящевой ткани в костную. Костная
ткань способна развиваться аппозиционно (путем
нарастания на соединительную или хрящевую ткани)
или на месте резорбируемого хряща.

25.

Развитие костей
• Кости, формирующиеся на основе соединительной ткана,
называются первичными (кости крыши черепа, кости
лицевого черепа).
• Процесс окостенения первичных костей называется
эндесмальный.
• Кости, развивающиеся на основе хряща, называются
вторичными, так как они проходят соединительнотканную,
хрящевую, а затем и костную стадии (кости основания
черепа, туловища, конечностей).
• Процесс окостенения вторичных костей – перехондральный и
энхондральный

26.

Классификация костей
по развитию:
первичные
(эндесмальные)
на основе соединительной
ткани – кости крыши черепа,
некоторые кости лицевого
черепа, концы ключицы;
вторичные
(энхондральные)
на основе хряща
– все остальные

27.

Эндесмальное окостенение
В конце 2-го месяца внутриутробной жизни будущие кости лицевого черепа, крыши
черепа представлены соединительнотканной пластинкой.
На 3-м месяце – на этой пластинке снаружи появляются сосуды, они приносят костные
клетки – остеобласты. Из них (из точки окостенения) по радиусам растёт наружная
пластина компактного вещества.
На 4-й месяц – на внутренней поверхности пластинки появляются сосуды из твёрдой
мозговой оболочки. Также из точки окостенения растёт внутренняя пластинка
компактного вещества.
Двухпластинчатая кость формируется к 8-ми годам – до этого времени губчатого
вещества нет. Соединительнотканная пластинка оказывается замурованной – на её месте
образуется губчатая кость.

28.

Стадии развития вторичных костей
1 Соединительнотканная
1-2 месяца
2
Хрящевая
3
Костная
3-4 месяца
5 месяцев

29.

Энхондральное окостенение диафиза
1. После образования костной
манжетки хрящ не получает
питание и разрушается.
2. Внутрь прорастают сосуды.
3. Из мезенхимных клеток
также образуются
остеобласты, которые
строят костную ткань
(аппозиция) и остеокласты,
которые ее разрушают
(резорбция), появляются
первичные костномозговые
полости.

30.

Энхондральное окостенение
эпифизов
1. Внутрь хряща прорастают по
радиусам сосуды, и в центре
хрящ разрушается.
2. Формируется точка
окостенения, которая
разрастается к периферии.
1. На периферии из
надхрящницы формируется
пластинка костного
компактного вещества
(перихондрально), за
исключением суставной
поверхности и
метаэпифизарного хряща.

31.

Перихондральное окостенение
• Перехондральное окостенение начинается на
периферии хрящевых диафизов будущих трубчатых
костей. В надхрящнице появляются остеобласты,
которые продуцируют ретикулофиброзную кость.
Образуются трабекулы, которые сливаются между
собой и формируют перехондральное костное кольцо
вокруг диафиза. Надхрящница превращается в
надкостницу.

32.

Перихондральное окостенение

33.

Перихондральное окостенение
В хряще сосудов нет,
поэтому на поверхности
надхрящницы
появляются сосуды, они
позволяют
мезенхимным клеткам
превратиться
в
остеобласты.
Последние
продуцируют костный
матрикс, наполняются
волокнами,
пропитываются
минеральными солями.
На поверхности диафиза
образуется
костная
манжетка.

34.

Развитие костей
• Островки костной ткани, появляющиеся в соединительной
ткани или хряще получили название центров или точек
окостенения.
• Они закладываются в определенных местах, в определенные
сроки, в определенной последовательности.
• Большинство костей имеют несколько точек окостенения.
• 1. Первичные точки окостенения – закладываются в
диафизах трубчатых костей, губчатых и смешанных костях
в первой половине ВУР.
• 2. Вторичные точки окостенения – образуются в эпифизах
трубчатых костей в самом конце ВУР, в первые месяцы и
годы жизни.
• 3. Добавочные – закладываются в апофизах в препубертатный
период

35.

Закономерности процесса
окостенения
• 1. В соединительнотканной основе окостенение
начинается раньше, чем в хрящевой.
• 2. Окостенение скелета происходит в краниокаудальном направлении.
• 3. В черепе окостенение распространяется от лицевого
черепа к мозговому.
• 4. В свободных конечностях окостенение идет от
проксимальных отделов к дистальным.

36.

37.

Развитие костей
• Костный возраст не всегда совпадает с паспортным возрастом.
• Начиная с 9 лет отчетливо выявляются половые различия
окостенения – у девочек этот процесс идет быстрее.
• Рост тела в длину у девушек завершается в 16 – 17 лет, а у
юношей в 17 – 18 лет.
• После этого возраста прирост длины тела составляет не более
2%.

38.

39.

Возрастные изменения костей
• 1. Остеопороз – рязряжение
костей в различных частях
скелета. Уменьшается
прочность костей.
• 2. Остеофиты – костные
выросты в местах
прикрепления связок и
сухожилий, по краям
суставных поверхностей.

40.

Классификация костей
• 1. Трубчатые кости:
• а) длинные
• б) короткие
• 2. Губчатые кости:
• а) длинные
• б) короткие
• в) сесамовидные
• 3. Плоские кости:
• а) кости черепа
• б) кости поясов конечностей
• 4. Смешанные кости.

41.

Классификация костей
Кости черепа по строению
компактные
пневматизированные
диплоические

42.

Трубчатая кость
• 1. Диафиз – компактное
вещество
• 2. Эпифизы – губчатое
вещество.
• 3. Метафизы – между
диафизом и эпифизом. Состоят
из губчатого вещества.
Осуществляют рост кости в
длину.
• 4. Апофизы – костные выступы
вблизи эпифизов. Построены
из губчатого вещества.

43.

Губчатые кости
• Построены в
основном из
губчатого вещества,
покрытого тонким
слоем компактного.
• Сесамовидные кости –
расположены около
суставов в толще
сухожилий мышц.
Участвуют в
образовании суставов.

44.

Плоские кости
• Плоские кости черепа
состоят из двух тонких
пластинок компактного
вещества, между
которыми находится
губчатое вещество
диплоэ, diploe –
содержит каналы для
вен.

45.

Плоские кости
• Плоские кости поясов
конечностей –
построены
преимущественно из
губчатого вещества.
• Выполняют функцию
опоры и защиты.

46.

Смешанные кости
• К ним относятся
кости,
сливающиеся из
нескольких
частей, имеющих
различные
функции,
строение и
развитие

47.

Аномалии развития костей
• Ахондроплазия
• – страдает энхондральное
окостенение, тормозится
рост костей в длину.
Ребенок рождается с очень
короткими конечностями.
Голова и туловище
обычных размеров.

48.

Аномалии развития костей
• Несовершенный
остогенез
• – нарушается
периостальное
костеобразование.
Компактное вещество
диафизов очень тонкое.
Происходят
многочисленные
переломы.

49.

Аномалии развития костей
• Рахит – развивается при
недостатке вит. D.
Недостаточная
минерализация костей
приводит к их
деформации, задержки
роста, утолщение костей
вблизи суставов,
изменению формы
грудной клетки,
искривлению
конечностей, уплощению
таза.

50.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ