Костная система человека

 

1.3 Развитие и рост  костей

 

В онтогенезе человека большинство костей скелета последовательно проходит три стадии в своем развитии. Это перепончатая, хрящевая и костная стадии. Минуют хрящевую стадию так называемые покровные кости (кости свода черепа, лица, ключица).

Вначале в эмбриональной соединительной ткани (мезенхиме) перепончатого скелета на второй неделе развития появляются хрящевые зачатки будущих костей (хрящевая стадия развития скелета). Затем, начиная с 8-й недели внутриутробной жизни, хрящевая ткань на месте будущих костей начинает замещаться костной тканью. Первые костные клетки, точки окостенения появляются в диафизах трубчатых костей. Образование костной ткани на месте хрящевых моделей костей может происходить тремя способами. Это перихондральное, периостальное и энхондральное окостенение.

Перихондральное окостенение заключается в том, что внутренний слой надхрящницы начинает продуцировать не хрящевые, а молодые костные клетки(остеобласты).

Периостальное окостенение (образование  кости) наблюдается тогда, когда  сформировавшаяся из надхрящницы надкостница продуцирует молодые костные клетки.

Энхондральное окостенение имеет  место, когда костная ткань образуется внутри хряща. В хрящ из надкостницы  прорастают кровеносные сосуды и  соединительная ткань.

Диафизы трубчатых костей окостеневают во внутриутробном периоде. Появившиеся в них точки окостенения называют первичными. Эпифизы трубчатых костей начинают окостеневать или перед самым рождением, или уже во внеутробном периоде жизни человека. Такие точки, образовавшиеся в хрящевых эпифизах, получили название вторичных точек окостенения.

Костное вещество эпифизов образуется энхондральным, перехондральным и  периостальным способами. Однако на границе эпифизов с диафизом довольно долго сохраняется хрящевая пластинка (эпифизарная), которая замещается костной тканью в 16—24 года, и эпифизы срастаются с диафизами. За счет эпифизарной пластинки трубчатые кости растут в длину. После замещения этих пластинок костной тканью рост костей в длину прекращается.

 

 

 

1.4 Возрастные изменения  костей

 

Костная ткань динамична, она обладает способностью постоянно обновляться, и на протяжении всей жизни человека в ней меняется количественное и качественное соотношение между органическими и неорганическими веществами. Причем для каждого периода жизни характерны свои соотношения (по ним, в частности, и определяется возраст).

У годовалого ребенка в костной  ткани органические вещества преобладают  над неорганическими, что в значительной степени определяет мягкость, эластичность его костей. Ведь именно органические вещества да еще вода, обеспечивают кости растяжимость, эластичность. По мере того, как человек взрослеет, в костной ткани увеличивается процент неорганических веществ и растущие кости обретают все большую твердость. От 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счет эпифизарных хрящей, расположенных между телом кости и ее головкой, и в толщину — благодаря аппозиционному утолщению компактного костного вещества в связи с костеобразующей функцией надкостницы. После 11 лет вновь кости скелета начинают быстро расти, формируются костные отростки (апофизы), костномозговые полости приобретают окончательную форму. Когда рост заканчивается—а происходит это примерно к 20—25 года,— хрящи полностью замещаются костной тканью. Рост кости в толщину происходит путем наложения новых масс костного вещества со стороны надкостницы.

 Четко отлаженные, сбалансированные  процессы перестройки обеспечивают  постоянное обновление костной  ткани, предотвращают изнашивание  кости. Однако так продолжается  до определенного возраста.

Когда человек перешагивает сорокалетний рубеж, в костной ткани начинаются так называемые инволютивные процессы, то есть разрушение остеонов идет более интенсивно, чем их созидание. Эти процессы в дальнейшем способны привести к развитию остеопороза. С возрастом становится не только меньше костного вещества, но и процент органических веществ в костной ткани снижается. И кроме того, уменьшается содержание воды в костной ткани, она как бы высыхает. Кости становятся ломкими, хрупкими, и даже при обычных физических нагрузках в них могут появиться трещины.

 

2. Строение скелета

 

В скелете человека различают отделы: скелет головы (черепа), туловища и конечностей.

 

2.1 Скелет головы(черепа)

 

Скелет головы включает мозговой и лицевой череп. Мозговой череп образуют кости: парные - теменные и височные - и непарные - затылочная, клиновидная, лобная, решетчатая.

Клиновидная кость расположена  в основании черепа. В ней различают  тело, на верхней поверхности которого находится турецкое седло. В его углублении располагается гипофиз - железа внутренней секреции. По бокам от тела клиновидной кости находятся малые и большие крылья.

В решетчатой кости различают лабиринты, образующие среднюю, верхнюю носовые  раковины и пластинки: глазничную, участвующую  в образовании глазницы, перпендикулярную, формирующую перегородку носа, решетчатую, через которую проходят волокна обонятельного нерва.

Лицевой череп образован верхнечелюстными, носовыми, слезными, скуловыми, нёбными, нижними носовыми раковинами, сошником, нижней челюстью и подъязычной костями. В черепе имеется только одна подвижно-соединительная кость - нижняя челюсть.

В лобной, височной, клиновидной и  верхнечелюстных костях имеются  пазухи, открывающиеся в носовую полость и таким образом соединяющиеся с внешней средой. Благодаря наличию этого соединения пазухи заполнены воздухом.

Глазница образуется костями: сверху- лобной и клиновидной, снизу-верхнечелюстной и скуловой, снаружи - клиновидной, лобной и скуловой, с внутренней стороны - слезной и решетчатой.

В полости носа имеются три носовые  раковины: верхняя, средняя и нижняя, между ними располагаются носовые ходы, куда открываются пазухи.

 

2.2 Возрастные изменения  черепа

 

Череп начинает дифференцироваться на втором месяце внутриутробной жизни. У  новорожденного объём мозгового  черепа в 8 раз больше лицевого, а  у взрослого - только в 2 -2,5 раза. В 2 года отношение лицо/череп равно 1:6, в 5 лет 1:4, в 10 лет 1:3. Меньшая величина лицевого черепа у новорожденных зависит от недоразвития лицевых, главным образом челюстных, костей. С ростом зубов эти соотношения приближаются к соотношению их у взрослого.

У новорожденных между костями  черепа имеются пространства размером около 3мм, заполненные соединительной тканью. Эти участки называются родничками. Различают передний, задний и боковые  роднички. Передний, лобный родничок расположен между лобной и теменными костями, его размер составляет 2,5 -5 см.

Он прогрессивно уменьшается к 6 месяцам постнатального развития и полностью закрывается к 1,5-2 годам. Задний, затылочный родничок находится  между затылочной и теменными  костями, он имеет размер около 1 см. Обычно он закрыт к моменту рождения, но иногда сохраняется до 4-8 недель. Боковой передний родничок помещается в месте схождения лобной, теменной, основной и височной костей, а боковой задний - между затылочной и височной костями. Их закрытие происходит либо во внутриутробном периоде, либо в первые недели после рождения. Наличие к моменту рождения родничков и швов имеет большое значение, ибо позволяет смещаться костям черепа ребенка при его рождении, облегчая тем самым прохождение через родовые пути матери.

Затылочная кость у новорожденных  состоит из четырех несросшихся  костей, височная - из трех, нижняя челюсть - из двух половин, лобная -  из двух, в клиновидной кости не сращены передняя и задняя части её тела, а также крылья с телом. На первом году жизни срастаются большие крылья с телом клиновидной кости, срастание передних и задних участков её тела происходит только в 13 лет. Половинки нижней челюсти срастаются к 2 годам. Срастание отдельных частей височной кости происходит в 2 - 3 года, затылочной -  в 4 -5 лет. Сращение двух половин лобной кости заканчивается к концу 3-го года жизни, шов между ними исчезает в 7 -8 лет.

Пазухи в костях черепа формируются  в основном после рождения ребенка. У новорожденного имеется только зачаток верхнечелюстной, или гайморовой, полости.

Формирование пазух заканчивается  только в зрелом возрасте.

 У новорожденного кости черепа  очень тонкие, их толщина в 8 раз меньше, чем у взрослого. Однако благодаря интенсивному процессу костеобразования уже на первом году жизни толщина стенок увеличивается в 3 раза.

Довольно быстро изменяется объём  черепа: у новорожденного он составляет 1/3, в 6 месяцев - 1/2, а к 2годам - 2/3 объёма черепа взрослого. С 10-12 лет величина его меняется мало.

 

2.3 Позвоночный столб

 

Скелет туловища состоит из позвоночника (позвоночный столб) и грудной  клетки (ребра и грудина).

 

Позвоночник включает 33-34 позвонка: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5сросшихся крестцовых и 4-5 сросшихся копчиковых. Соответственно выделяют шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы позвоночника.

Каждый позвонок состоит из тела, дуги и отростков. Различают непарный остистый отросток, парные поперечные, верхние и нижние суставные отростки, отходящие от дуги. Между задней поверхностью тела позвонка и его дугой находится позвоночное отверстие. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором расположен спинной мозг.

Позвонки разных отделов позвоночника имеют отличия. Так, первый шейный позвонок, называемый атлантом, имеет форму  несколько вытянутого кольца. На его передней поверхности находится суставная ямка для сочленения со вторым позвонком.

Второй позвонок - эпистрофей - имеет зубовидный отросток, с помощью которого осуществляется сочленение с первым позвонком.

Грудные позвонки имеют сверху и  снизу боковой поверхности тела реберные полуямки для сочленения их с головкой ребра. Остистые отростки у грудных позвонков значительно длиннее, чем у шейных позвонков, они направлены резко вниз и этим препятствуют разгибанию позвоночника в его грудном отделе. Тела грудных позвонков крупнее, чем у шейных позвонков, они увеличиваются в направлении сверху вниз.

Поясничные позвонки отличаются крупными размерами тел и отсутствием реберных ямок. Поперечные отростки сравнительно тонкие и длинные. Строение поясничных позвонков обеспечивает большую подвижность этой части позвоночника.

Крестцовые позвонки у взрослого  человека срослись и образовали крестец (крестцовую кость), который у ребенка состоит из пяти отдельных позвонков. Передняя поверхность крестца вогнутая, а задняя поверхность выпуклая. В крестцовом канале, являющемся нижней частью позвоночного канала, находятся терминальная нить спинного мозга и корешки поясничных и крестцовых спинно - мозговых нервов. Через тазовые (передние) крестцовые отверстия проходят передние ветви крестцовых нервов и кровеносные сосуды.

Копчик(копчиковая кость) состоит из трех-пяти (чаще четырех)сросшихся рудиментарных позвонков.

Позвоночный столб образован последовательно  накладывающимися друг на друга позвонками, которые соединены между собой с помощью межпозвоночных дисков, суставов, связок. Длина позвоночного столба у взрослого мужчины колеблется от 60 до 75 см, у женщины - от 60 до65 см, что составляет около 2/5 длины тела взрослого человека.

Позвоночный столб, являясь осевым скелетом туловища, выполняет опорную функцию, участвует в образовании задней стенки грудной и брюшной полости и полости таза. Он является также вместилищем для спинного мозга и его оболочек, которые находятся в позвоночном канале.

Изгибы позвоночного столба, обращенные выпуклость назад, называются кифозами, выпуклостью вперед - лордозами, а  выпуклостью вправо или влево - сколиозами. Физиологические изгибы позвоночного столба создают благоприятные условия амортизации для тела человека, особенно для головы и находящегося в полости черепа головного мозга. У позвоночного столба только крестцовый отдел является неподвижным, остальные его отделы обладают различной степенью подвижности.

У позвоночного столба при действии на него скелетных мышц движения возможны в различных направлениях. Это  сгибание (наклоны вперед) и разгибание (выпрямление), отведение и приведение (наклоны в стороны), скручивание (вращение) и круговое движение.

Объём и направление движений в  каждом из отделов позвоночного столба неодинаковы.  Шейный отдел позвоночного столба является наиболее подвижным в связи с большей высотой межпозвоночных дисков. Грудной отдел наименее подвижен, что обусловлено небольшой толщиной межпозвоночных дисков, а также соединением позвонков с ребрами.

Во всех движениях туловища позвоночный  столб принимает участие как  единое целое.

 

2.4 Возрастные особенности позвоночника

 

Позвоночник новорожденного имеет вид пологой дуги, вогнутой спереди. Изгибы начинают формироваться только с 3—4 месяцев жизни ребенка, когда он начинает держать голову. Вначале возникает шейный лордоз. Когда ребенок начинает сидеть (4—6-й месяцы жизни), формируется грудной кифоз. Позднее появляется поясничный лордоз, который образуется в то время, когда ребенок начинает стоять и ходить (9—12-й месяцы после рождения). Одновременно формируется крестцовый кифоз. Изгибы позвоночного столба становятся хорошо заметными к 5—6 годам, окончательное их формирование заканчивается к подростковому, юношескому возрасту.

При неравномерном развитии мышц правой или левой стороны тела, неправильном положении учащихся за партой, у  спортсменов как следствие асимметричной  работы мышц могут возникать патологические изгибы позвоночника в стороны — сколиозы.

Длина позвоночного столба новорожденного ребенка составляет 40% длины его  тела. В первые два года длина  позвоночника почти удваивается. Различные  отделы позвоночного столба новорожденного ребенка растут неравномерно. На первом году жизни быстрее растет поясничный отдел, несколько медленнее — шейный, грудной и крестцовый. Медленнее всего растет копчиковый отдел. К началу периода полового созревания рост позвоночного столба замедляется. Новое ускорение его роста наблюдается у мальчиков к 13—14, у девочек к 12—13 годам.

Межпозвоночные диски у детей  относительно толще, чем у взрослых людей. С возрастом толщина межпозвоночных дисков постепенно уменьшается, они  становятся менее эластичными. У пожилых людей вследствие уменьшения толщины кифоза длина позвоночного столба уменьшается на 3—7 см.

 

2.5 Грудная клетка

 

Грудная клетка образуется грудиной и 12 парами ребер. Ребро – изогнутая  пластинка – имеет головку, шейку  и бугорок. Головкой и бугорком ребра сочленяются с грудными позвонками. Передние концы ребер хрящевые. Ребра с 1 по 7 сочленяются с грудиной, 8 и 9 присоединяются к вышележащему ребру, концы 10, 11 и 12пар ребер находятся в мышцах живота. Грудина состоит из рукоятки, тела и мечевидного отростка. Рукоятка соединяется с ключицей первой парой ребер,2 – 7 пары ребер сочленяются с телом грудины.