Развитие скелета

ЧАСТНАЯ АНАТОМИЯ. УЧЕНИЕ О КОСТЯХ - ОСТЕОЛОГИЯ

Одно из главных свойств животных организмов - возможность приспособления к окружающему миру посредством движения. В организме человека как отражение процесса эволюции выделяют 3 типа движения: амебоидное движение кровяных телец, мерцательное движение ресничек эпителия и движение с помощью мышц (как основное). Кости, составляющие остов организма, приводятся в движение мышцами и вместе с ними и суставами образуют опорно-двигательный аппарат. Этот аппарат осуществляет передвижение тела, опору, сохранение его формы и положения, а также выполняет защитную функцию, ограничивая полости, в которых помещаются внутренние органы.

В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную - кости и их соединения и активную - поперечнополосатые мышцы.

Совокупность костей, соединенных посредством соединительной, хрящевой или костной ткани, называется скелетом (skeletos - высушенный).

Функция скелета обусловлена, с одной стороны, его участием в работе опорно-двигательного аппарата (функция рычагов при движении, опорная, защитная), а с другой - биологическими свойствами костной ткани, в частности ее участием в минеральном обмене веществ, кроветворении, регуляции электролитного баланса.

РАЗВИТИЕ СКЕЛЕТА

Большая часть костей человека проходит в процессе эмбриогенеза последовательные стадии развития: перепончатую, хрящевую и костную.

На ранних стадиях скелет зародыша представлен спинной струной, или хордой, которая возникает из клеток мезодермы и располагается под нервной трубкой. Хорда существует в течение первых 2 мес внутриутробного развития и служит основой для образования позвоночника.

С середины 1-го месяца внутриутробной жизни в мезенхиме появляются скопления клеток вокруг хорды и нервной трубки, которые позже превращаются в позвоночный столб, замещающий хорду. Подобные скопления мезенхимы образуются и в других местах, формируя первичный скелет зародыша - перепончатую модель будущих костей. Это перепончатая (соединительнотканная) стадия развития скелета.

Большинство костей, за исключением костей свода черепа, лица и средней части ключицы, проходят еще одну - хрящевую стадию. При этом перепончатый скелет замещается хрящевой тканью, которая развивается из мезенхимы на 2-м месяце внутриутробного развития. Клетки приобретают способность выделять промежуточное плотное вещество - хондрин.

На 6-7-й неделе начинают появляться кости - костная стадия развития скелета.

Развитие кости из соединительной ткани называется прямым окостенением, а такие кости - первичными костями. Образование кости на месте хряща носит название непрямого окостенения, а сами кости называются вторичными. У эмбриона и плода происходит интенсивное окостенение, и большая часть скелета новорожденного состоит из костной ткани. В постнатальном периоде процесс окостенения замедляется и заканчивается к 25-26 годам.

Развитие костной ткани. Сущность как прямого, так и непрямого окостенения сводится к образованию костной ткани из особых клеток - остеобластов, производных мезенхимы. Остеобласты вырабатывают межклеточное основное вещество костей, в котором откладываются соли кальция в виде кристаллов гидроксиапатита. На ранних стадиях развития костная ткань имеет грубоволокнистое строение, на более поздних стадиях - пластинчатое. Это происходит в результате отложения органического или неорганического вещества в виде пластинок, расположенных концентрически вокруг врастающих сосудов и формирующих первичные остеоны. По мере окостенения формируются костные перекладины - трабекулы, ограничивающие ячейки и способствующие образованию губчатого вещества костей. Остеобласты превращаются в костные клетки - остеоциты, окруженные костным веществом. Вокруг остеоцитов в процессе обызвествления остаются щели - канальцы и полости, через которые проходят сосуды, играющие важную роль в питании костей. Поверхностные слои соединительнотканной модели будущей кости превращаются в надкостницу, которая служит источником роста кости в толщину (рис. 12-14).

Рис. 12. Череп человека на 3-м месяце развития:

1 - лобная кость; 2 - носовая кость; 3 - слезная кость; 4 - клиновидная кость; 5 - верхняя челюсть; 6 - скуловая кость; 7 - вентральный хрящ (из хрящевого зачатка первой жаберной дуги); 8 - нижняя челюсть; 9 - шиловидный отросток; 10 - барабанная часть височной кости; 11 - чешуя височной кости; 12, 16 - теменная кость; 13 - большое крыло клиновидной кости; 14 - зрительный канал; 15 - малое крыло клиновидной кости

Рис. 13. Развитие кости: а - хрящевая стадия;

б - начало окостенения: 1 - точка окостенения в эпифизе кости; 2 - костная ткань в диафизе; 3 - врастание в кость кровеносных сосудов; 4 - формирующиеся полость с костным мозгом; 5- надкостница

Рис. 14. Скелет новорожденного:

Наряду с образованием костной ткани идут противоположные процессы - разрушение и рассасывание участков кости с последующим отложением новой костной ткани. Разрушение костной ткани осуществляют особые клетки - костеразрушители - остеокласты. Процессы разрушения костной ткани и замены ее новой происходят в течение всего периода развития и обеспечивают рост и внутреннюю перестройку кости, а также изменение ее внешней формы в связи с меняющимися механическими воздействиями на кость.