Кістка як орган входить в систему органів руху і опори, і при цьому відрізняється абсолютно унікальною формою і будовою, досить характерною архітектонікою нервів і судин. Вона побудована в основному зі спеціальної кісткової тканини, яка зовні покрита надкісткою, а всередині містить кістковий мозок.
Основні особливості
Кожна кістка як орган має певну величину, форму і розташування в людському тілі. На все це значно впливають різні умови, в яких вони розвиваються, а також всілякі функціональні навантаження, що випробовуються кістками протягом життєдіяльності людського організму.
Будь-яка кістка властива деякій кількості джерел кровопостачання, наявність конкретних місць їх розташування, а також досить характерна архітектоніка судин. Всі ці особливості точно так само поширюються і на нерви, які іннервують цю кістку.
Будова
Кістка як орган включає в себе кілька тканин, які знаходяться в певних співвідношеннях, але, звичайно ж, найважливішою серед них є кісткова пластинчаста тканина, будову якої можна розглянути на прикладі діафіза (центрального відділу, тіла) трубчастої довгої кістки.
Основна частина його розташовується між внутрішніми і зовнішніми навколишніми пластинами і являє собою комплекс вставних платівок і остеонів. Останній є структурно-функціональною одиницею кістки і розглядається на спеціалізованих гістологічних препаратах або шліфах.
Зовні будь-яка кістка оточується кількома шарами спільних або ж генеральних платівок, які знаходяться прямо під надкісткою. Через ці шари проходять спеціалізовані канали, в яких містяться однойменні кровоносні судини. На кордоні з кістномозковою порожниною трубчасті кістки містять також додатковий шар з внутрішніми навколишніми платівками, пронизаними безліччю різних каналів, що розширюються в комірки.
Костномозговая полость всецело выстлана так называемым эндостом, представляющим собой чрезвычайно тонкий слой соединительных тканей, в который входят уплощенные остеогенные неактивные клетки.
Остеони
Остеон представлений концентрично розміщеними кістковими пластинами, які виглядають як циліндри різного діаметру, вкладені один в одного і навколишні гаверсів канал, через який проходять різні нерви і кровоносні судини. У переважній більшості випадків остеони розміщуються паралельно довгику кістки, при цьому багаторазово між собою аностомозуючи.
Загальна кількість остеонів є індивідуальною для кожної конкретної кістки. Так, наприклад, стегнова кістка як орган включає їх у кількості 1,8 на кожен 1 мм порожній, а на частку гаверсова каналу в даному випадку припадає 0,2-0,3 мм ^.
Між остеонами знаходяться проміжні або вставочні платівки, що йдуть у всіх напрямках і представляють собою решту старих остеонів, які вже встигли зруйнуватися. Будова кістки як органу передбачає постійне протікання процесів руйнування і новоутворення остеонів.
Кісткові платівки мають форму циліндрів, і осеїнові фібрили прилягають один до одного в них щільно і паралельно. Між концентрично лежачими платівками розташовуються остеоцити. Відростки кісткових клітин, поступово поширюючись численними канальцями, рухаються у напрямку до відросток сусідніх остеоцитів і беруть участь у міжклітинних з 'єднаннях. Таким чином ними формується просторово орієнтована лакунарно-канальцева система, що бере безпосередню участь у різних метаболічних процесах.
Склад остеона включає в себе понад 20 різних концентричних кісткових платівок. Людські кістки пропускають одну або дві судини мікроциркуляторного русла через канал остеону, а також різні безмієлінові нервові волокна і особливі лімфатичні капіляри, які супроводжуються прошарками сполучної пухлої тканини, що включає в себе різні остеогенні елементи, такі як остеобласти, периваскулярні
Канали остеонів мають досить щільний зв 'язок між собою, а також з кістномозковою порожниною і періостом за рахунок наявності спеціальних каналів, що сприяє загальному стягуванню судин кістки.
Надкістка
Будова кістки як органу передбачає, що вона зовні покривається спеціальною надкісткою, яка утворюється зі сполучної волокнистої тканини і має зовнішній і внутрішній шар. Останній включає камбіальні клітини-попередники.
До основних функцій надкістки можна віднести участь у регенерації, а також забезпечення захисної та трофічної функції, що досягається за рахунок проходження тут різних кровоносних судин. Таким чином, кров і кістка взаємодіють між собою.
У чому полягають функції надкістки
Надкістка практично повністю покриває зовнішню частину кістки, і єдиним винятком тут виступають місця, в яких знаходиться суглобовий хрящ, а також закріплюються зв 'язки або сухожилля м' язів. При цьому варто зазначити, що за допомогою надкістки кров і кістка обмежуються від навколишніх тканин.
Сама по собі вона уявляє надзвичайно тонку, але в той же час міцну плівку, яка складається з гранично щільної сполучної тканини, в якій розташовані лімфатичні та кровоносні судини і нерви. Варто зазначити, що останні проникають у речовину кістки саме з надкістки. Незалежно від того, розглядається носова кістка чи якась інша, надкістка має досить великий вплив на процеси розвитку її в товщину та харчування.
Внутрішній остеогенний шар даного покриття являє собою основне місце, в якому утворюється кісткова тканина, а сама по собі вона багато іннервована, що позначається на її високій чутливості. Якщо кістка позбавляється надкістки, зрештою вона перестає бути життєздатною і повністю омертвівою. При проведенні будь-яких оперативних втручань на кістках, наприклад при переломах, надкістниця повинна зберігатися в обов 'язковому порядку, щоб забезпечувати їх нормальне подальше зростання і здоровий стан.
Інші особливості конструкції
Практично будь-які кістки (за винятком переважної більшості черепних, куди входить і носова кістка) мають суглобові поверхні, якими забезпечується їх зчленування з іншими. У таких поверхонь замість надкістниці є спеціалізований суглобовий хрящ, який за своєю будовою є фіброзним або гіаліновим.
Всередині переважної більшості кісток розташовується кістковий мозок, який розміщений між пластинами губчастої речовини або знаходиться безпосередньо в кістномозковій порожнині, причому він може бути жовтим або червоним.
У новонароджених, а також у плодів у кістках присутній виключно червоний кістковий мозок, який є кровотворним і являє собою однорідну масу, насичену форменими елементами крові, судинами, а також особливою ретикулярною тканиною. Червоний кістковий мозок включає в себе велику кількість остеоцитів, кісткових клітин. Об 'єм червоного кісткового мозку становить приблизно 1500 см.
У дорослої людини, у якої вже відбувся зріст кісток, червоний кістковий мозок поступово замінюється жовтим, представленим в основному особливими жировими клітинами, при цьому відразу варто відзначити той факт, що замінюється виключно той кістковий мозок, який розташовується в кістномозковій порожнині.
Остеологія
Тим, що являє собою скелет людини, як здійснюється зростання кісток, і протікають будь-які інші процеси, пов 'язані з ними, займається остеологія. Точне число описуваних органів у людини не може бути точно визначено, тому що воно змінюється в процесі старіння. Мало хто усвідомлює, що від дитинства до похилого віку у людей постійно відбуваються пошкодження кісток, відмирання тканин і ще безліч інших процесів. Загалом, протягом усього життя може розвинутися понад 800 різних кісткових елементів, 270 з яких - ще у внутрішньоутробному періоді.
При цьому варто зазначити, що переважна більшість із них зростається між собою, поки людина перебуває в дитячому та юнацькому віці. У дорослої людини скелет містить всього 206 кісток, причому крім постійних у зрілому віці можуть з 'являтися також непостійні кістки, виникнення яких обумовлюється різними індивідуальними особливостями і функціями організму.
Скелет
Кістки кінцівок та інших частин тіла разом з їх сполуками формують скелет людини, який являє собою комплекс щільних анатомічних утворень, які в життєдіяльності організму беруть на себе в основному виключно механічні функції. При цьому сучасною наукою виділяється твердий скелет, що представляється кістками, і м 'який, який включає в себе всілякі зв' язки, мембрани і спеціальні хрящові сполуки.
Окремі кістки і суглоби, а також скелет людини в цілому, можуть в організмі виконувати різні функції. Так, кістки нижніх кінцівок і тулуба в основному служать в якості опори м 'яких тканин, в той час як більшість кісток є важелями, так як до них прикріплюються м' язи, що забезпечують оторну функцію. Обидві наведені функції дозволяють справедливо називати скелет повністю пасивним елементом опорно-рухового апарату людини.
Скелет людини являє собою антигравітаційну конструкцію, що протидіє силі земного тяжіння. Перебуваючи під її впливом, тіло людини має притискатися до землі, але за рахунок функцій, які несуть в собі окремі клітини кістки і скелет в цілому, зміни форми тіла не відбувається.
Функції кісток
Кістки черепа, тазу і тулуба забезпечують захисну функцію від різних пошкоджень життєво важливих органів, нервових стовбурів або ж великих судин:
- череп являє собою повноцінне вмістилище для органів рівноваги, зору, слуху і головного мозку;
- хребетний канал включає в себе спинний мозок;
- грудна клітина забезпечує захист легенів, серця, а також великих нервових стовбурів і судин;
- тазовими кістками зберігаються від пошкоджень сечовий міхур, пряма кишка, а також різні внутрішні статеві органи.
Переважна більшість кісток всередині себе містить червоний кістковий мозок, що представляє собою особливі органи кроветворення та імунної системи людського організму. При цьому варто зазначити, що кістки забезпечують захист його від пошкоджень, а також створюють сприятливі умови для дозрівання різних формених елементів крові та його трофики.
Крім усього іншого, окрему увагу варто приділити тому, що кістки беруть безпосередню участь у мінеральному обміні, оскільки в них депонується безліч хімічних елементів, серед яких особливе місце займають солі кальцію і фосфору. Таким чином, якщо в організм вводиться радіоактивний кальцій, вже приблизно через 24 години більше 50% від даної речовини буде накопичено в кістках.
Розвиток
Формування кістки здійснюється за рахунок остеобластів, причому розрізняється кілька видів окостенінь:
- Ендесмальне. Здійснюється безпосередньо у сполучній тканині покровних, первинних кісток. З різних точок окостеніння на ембріон сполучних тканин процедура окостеніння починає поширюватися кращорідно по всіх сторонах. Поверхневі шари сполучної тканини при цьому залишаються у формі надкістки, від якої кістка починає рости в товщину.
- Перихондральне. Виникає на зовнішній поверхні хрящових зачатків за безпосередньої участі надхрящниці. Завдяки діяльності остеобластів, що розташовуються під надхрящницею, поступово відкладається кісткова тканина, що заміщає собою хрящову і утворює гранично компактну кісткову речовину.
- Періостальне. Відбувається за рахунок надкістки, в яку трансформується надхрящниця. Попередній і цей види остеогенезів йдуть один за одним.
- Ендохондральне. Здійснюється всередині хрящових зачатків за безпосередньої участі надхрящниці, що забезпечує подачу всередину хрящів відростків, що містять у собі спеціальні судини. Дана костеобразовательная тканина поступово руйнує вивітшалений хрящ і формує точку окостеніння прямо в центрі хрящової кісткової моделі. При подальшому поширенні ендохондрального окостеніння від центру до периферії здійснюється формування губчастої кісткової речовини.
Як воно відбувається?
У кожної людини окостеніння функціонально обумовлюється і починається з найбільш навантажених центральних ділянок кістки. Приблизно на другому місяці життя в утробі починають з 'являтися первинні точки, з яких здійснюється розвиток діафізів, метафізів і тіл трубчастих кісток. Надалі вони окостенівають шляхом ендохондрального і перихондрального остеогенезу, а прямо перед народженням або ж у перші кілька років після народження починають з 'являтися вторинні точки, з яких здійснюється розвиток епіфізів.
У дітей, а також людей в юнацькому та дорослому віці можуть з 'являтися додаткові острівці окостеніння, звідки починається розвиток апофізів. Різні кістки та окремі їх частини, що складаються зі спеціальної губчастої речовини, з плином часу окостенівають ендохондрально, в той час як ті елементи, які включають до свого складу губчасті і компактні речовини, окостенівають пері- і ендохондрально. Окостеніння кожної окремої кістки повністю відображає її функціонально обумовлені процеси філогенезу.
Зростання
Протягом росту здійснюється перебудовування і невелике зміщення кістки. Починають утворюватися нові остеони, а паралельно цьому здійснюється також резорбація, що являє собою розсмоктування всіх старих остеонів, що проводиться за рахунок остеокластів. За рахунок їх активної роботи практично повністю вся ендохондральна кістка діафіза в підсумку розсмоктується, а замість цього утворюється повноцінна кістномозкова порожнина. Також варто відзначити, що розсмоктуються і шари перихондральної кістки, а замість пропадаючої кісткової тканини відкладаються додаткові шари з боку надкістки. У результаті кістка починає рости в товщину.
Зростання кісток у довжину забезпечується за рахунок епіфізарного хряща, спеціального прошарку між метафізом та епіфізом, що зберігається протягом юнацького та дитячого віку.