Skeletne funkcije

U životu ljudskog tijela, skelet obavlja niz važnih funkcija:

• 1. Funkcija podrške : skelet služi kao oslonac za mišiće i unutrašnje organe, koji se, vezani za kosti ligamentima, drže u svom položaju.
• 2. Lokomotorna (motorna) funkcija: Kosti koje čine kostur su poluge koje pokreću mišići i učestvuju u motoričkim aktima.
• 3. Funkcija opruge: sposobnost ublažavanja udaraca od sudara s čvrstim predmetima pri kretanju, čime se smanjuje podrhtavanje vitalnih organa. To se događa zbog lučne strukture stopala, ligamenata i hrskavičnih jastučića unutar zglobova (veze između kostiju), zakrivljenosti kralježnice itd.
• 4. Zaštitna funkcija : kosti skeleta formiraju zidove šupljina (grudna šupljina, lobanjska šupljina, karlica, kičmeni kanal), štiteći vitalne organe koji se tu nalaze.
• 5. Učešće kostiju skeleta u metabolizmu, prvenstveno u mineralnom metabolizmu: kosti su depo mineralnih soli (uglavnom kalcijuma i fosfora) neophodnih kako za formiranje koštanog tkiva tako i za funkcionisanje nervnog sistema, mišića, sistema zgrušavanja krvi i drugih sistema tela. Kosti sadrže oko 99% celokupnog kalcijuma; kada postoji nedostatak kalcijuma za aktivnosti tela, kalcijum se oslobađa iz koštanog tkiva.
• 6. Učešće kostiju skeleta u hematopoezi: crvena koštana srž, smještena u kostima, proizvodi crvena krvna zrnca, zrnaste oblike bijelih krvnih stanica i trombocite.

Građa i klasifikacija kostiju

Kost - živi organ koji se sastoji od različitih tkiva (kosti, hrskavice, vezivnog tkiva i krvnih sudova). Kosti čine oko 20% ukupne tjelesne mase. Površina kosti je neravna, sadrži izbočine, udubljenja, žljebove, rupe, hrapavosti za koje su pričvršćeni mišići, tetive, fascije i ligamenti. Žile i nervi nalaze se u žljebovima, kanalima i prorezima, odnosno zarezima. Na površini svake kosti nalaze se rupe koje idu prema unutra (tzv. hranljivi otvori).

Struktura kostiju uključuje organske (osein i oseomukoid) i neorganske (uglavnom soli kalcija) tvari. Organske materije obezbeđuju elastičnost kosti, a neorganske njene tvrdoće. Kosti djeteta sadrže više oseina, što daje veću elastičnost, što u određenoj mjeri sprječava prijelome. U starosti i starosti smanjuje se količina organskih tvari, a povećava količina mineralnih soli, što kosti čini krhkim.

Klasifikacija kostiju prema obliku. Cjevaste kosti imaju oblik cijevi sa kanalom koštane srži unutar. Tijelo kosti, odnosno njen srednji dio, naziva se dijafiza, a krajevi koji se šire nazivaju se epifize; vanjske površine epifiza su prekrivene hrskavicom i ulaze u zglobove, tj. služe za spajanje sa susjednim kostima (sl. 3.2). Područje između dijafiza i epifiza, koje se sastoji uglavnom od hrskavičnog tkiva, naziva se metafiza, zahvaljujući kojoj kosti rastu u dužinu (zona rasta kosti). Dijafize su građene od gustog, a epifize od spužvaste koštane materije, prekrivene gustim slojem na vrhu. Cjevaste kosti nalaze se u skeletu udova i dijele se na duge (femur, tibija, humerus, ulna) i kratke (nalaze se u metakarpusu, metatarzusu, falangama prstiju). Spužvaste kosti sastoje se od spužvastog koštanog tkiva prekrivenog tankim slojem gustog koštanog tkiva. Postoje duge (rebra i grudna kost), kratke (karpalne, tarzalne kosti), sezamoidne (patela, grudnjak) spužvaste kosti. Sesamoidne kosti su male kosti smještene u debljini tetiva i jačaju ih na mjestima velikog opterećenja i velike pokretljivosti. Ravne kosti obavljaju zaštitnu funkciju i potpornu funkciju (lubanja, lopatica, karlične kosti). miješane kosti, formirajući bazu lubanje, predstavljeni su fiksnom vezom kostiju različitih oblika i struktura. IN vazdušne kosti sadrži šupljinu sa vazduhom, obloženu mukoznom membranom (frontalna, sfenoidna, etmoidna kost i gornja vilica).

Rice. 3.2. :

1 – osteon (Haversov sistem); 2 – kompaktna tvar; 3 – spužvasta tvar; 4 - Koštana srž; 5 – krvne žile koje dostavljaju hranjive tvari i kisik ćelijama kostiju; 6 – središnja medularna šupljina; 7– glava kosti

Površina kosti je prekrivena periost, a zglobne površine nemaju periosteum i prekrivene su zglobnom hrskavicom. Periost je tanak bijelo-ružičasti film, a njegova boja nastaje zbog velikog broja krvnih žila koji iz periosta prolaze u kost kroz posebne otvore i sudjeluju u ishrani kosti. Sastoji se od dva sloja: fibroznog (vlaknasti površinski sloj) i osteofibroznog (unutrašnji sloj koji formira kost koji sadrži osteoblaste - posebne ćelije za "rast"). Mehanizam rasta kosti varira: ravne kosti rastu zbog periosta i vezivnog tkiva šavova; cjevaste kosti se debljaju zbog periosta, a rastu u dužinu zahvaljujući hrskavičnoj ploči koja se nalazi između epifize i dijafize (zona rasta kosti).

Koštani kanali i prostor između koštanih ploča su ispunjeni koštana srž koji obavlja funkciju hematopoeze i učestvuje u formiranju imuniteta. Postoje crvena koštana srž (retikularna masa crvene boje, u čijim petljama se nalaze hematopoetske matične ćelije i ćelije koje formiraju kosti), prožeta krvnim sudovima koji joj daju crvenu boju, i živci, i žuta koštana srž, koja nastaje kao rezultat zamjene hematopoetskih stanica masnim tokom ontogeneze. Što je dijete mlađe, to su procesi njegove hematopoeze intenzivniji i što je više crvene koštane srži sadržano u koštanim šupljinama, a kod odrasle osobe ona se pohranjuje samo u sternumu, krilima iliuma i epifizama cjevastih kostiju.

Spojevi skeletnih kostiju podijeljen u sinartroza (kontinuirane strukture i nepokretne funkcije) i zglobovi, ili diartroza (povremeno i osigurava pokretljivost mišićno-koštanog sistema). Postoji i prelazni oblik jedinjenja - simfiza (poluzglob), koji ima minimalnu pokretljivost (slika 3.3).

Rice. 3.3. :

A - zglob ili diartroza (prekinuta veza):
B, V – razne vrste sinartroze (kontinuirani zglobovi):
B – fibrozni spoj; IN – sinhondroza (hrskavični spoj); G – simfiza (hemiartroza ili poluzglob): 1 – periosteum; 2 – kost; 3 – vlaknasto vezivno tkivo; 4 – hrskavica; 5 – sinovijalna membrana; 6 – fibrozna membrana; 7 – zglobna hrskavica; 8 – zglobna šupljina; 9 – praznina u interpubičnom disku; 10 – interpubični disk

Zglobovi pružaju mogućnost pomicanja dijelova tijela jedan u odnosu na drugi. Na osnovu broja zglobnih površina u zglobu razlikuje se jednostavan zglob (obuhvata dvije zglobne površine - na primjer, interfalangealni zglob), složeni zglob (ima dva ili više parova zglobnih površina - na primjer, lakatni zglob ), složeni zglob (sadrži intraartikularnu hrskavicu koja dijeli zglob na dvije komore - na primjer, zglob koljena), kombinirani (nekoliko izoliranih zglobova, čvrsto povezanih i funkcionirajući zajedno - na primjer, temporomandibularni zglob).

Prema broju mogućih osa kretanja razlikuju se zglobovi jednoosni (fleksija i ekstenzija – radijalno, ulnarno, interfalangealno), biaxial (fleksija i ekstenzija, abdukcija i adukcija - zglob i koleno) i multi-axis (izvedite sve navedene pokrete i, osim toga, kružni pokret - rameni zglob, zglobovi između procesa torakalnih kralježaka).

Struktura zglobova, bez obzira na funkcije koje se obavljaju, je slična (slika 3.4 - na primjeru kolenskog zgloba). Uključuje epifize kostiju, prekrivene hijalinskom ili fibroznom zglobnom hrskavicom debljine 0,2-0,5 mm, koja olakšava klizanje zglobnih površina i služi kao tampon i amortizer. Zglobna površina epifize jedne kosti je konveksna (ima zglobnu glavu), druga je konkavna (glenoidna šupljina). Zglobna šupljina je hermetički okružena zglobnom kapsulom, koja je čvrsto vezana za kosti uključene u zglob, a sastoji se od vanjskog fibroznog sloja koji obavlja zaštitnu funkciju i unutrašnjeg sinovijalnog sloja. Ćelije sinovijalnog sloja luče gustu prozirnu tvar u zglobnu šupljinu sinovijalna tečnost, smanjuje trenje zglobnih površina, učestvuje u metabolizmu, ublažava kompresiju i šok zglobnih površina.

Rice. 3.4.

Sa vanjske strane, ligamenti i mišićne tetive su pričvršćene za zglobnu kapsulu, dodatno jačajući zglob. Ligamenti povezuju dvije kosti koje čine zglob, osiguravaju kosti u određenom položaju i, zbog svoje male rastezljivosti, sprečavaju pomicanje kostiju tokom kretanja. Ligamenti su također uključeni u fiksiranje unutrašnjih organa, ostavljajući im malu mogućnost pomjeranja, što je neophodno, na primjer, tokom trudnoće i probave. Ligamenti se sastoje od kolagena i male količine elastičnih vlakana. Na mjestima vezanja za kost, vlakna ligamenata prodiru u periosteum. Tako bliska povezanost između njih dovodi do činjenice da oštećenje ligamenata dovodi do oštećenja periosta. Kod velikih zglobova (kuk, koljeno, lakat) dijelovi zglobne čahure su zadebljani radi veće čvrstoće i nazivaju se perimarzalni ligament. Osim toga, unutar i izvan zglobne kapsule postoje ligamenti koji ograničavaju i inhibiraju određene vrste pokreta. Zovu se vanjski ili pomoćni ligamenti.

Kosti, tvrdi, izdržljivi dijelovi skeleta različitih veličina i oblika, čine oslonac našeg tijela, obavljaju funkciju zaštite vitalnih organa, a također pružaju motoričku aktivnost, budući da su osnova mišićno-koštanog sistema.

• Kosti su skelet tijela i razlikuju se po obliku i veličini.
• Kosti su povezane mišićima i tetivama, zahvaljujući kojima osoba može vršiti pokrete, održavati i mijenjati položaj tijela u prostoru.
• Štiti unutrašnje organe, uključujući kičmenu moždinu i mozak.
• Kosti su organsko skladište minerala kao što su kalcijum i fosfor.
• Sadrži koštanu srž, koja proizvodi krvna zrnca.

Kosti su napravljene od koštanog tkiva; Tokom cijelog ljudskog života, koštano tkivo se konstantno mijenja. Koštano tkivo se sastoji od ćelijskog matriksa, kolagenih vlakana i amorfne supstance, koja je prekrivena kalcijumom i fosforom, koji obezbeđuju čvrstoću kostiju. Koštano tkivo sadrži posebne ćelije koje pod uticajem hormona formiraju unutrašnju strukturu kostiju tokom čitavog ljudskog života: neke uništavaju staro koštano tkivo, dok druge stvaraju novo.

Unutrašnjost kosti pod mikroskopom: spužvasto tkivo je predstavljeno manje ili više gusto raspoređenim trabekulama.

Osteoidna supstanca se sastoji od osteoblasta na čijem se vrhu nalaze minerali. Na vanjskoj strani kosti, koja se sastoji od snažnog periostealnog tkiva, nalaze se brojne koštane membrane smještene oko središnjeg kanala, gdje prolazi krvni sud iz kojeg se protežu mnogi kapilari. Grozdovi u kojima se koštane membrane nalaze blizu jedna drugoj bez praznina formiraju čvrstu supstancu koja daje čvrstoću kosti i naziva se kompaktno koštano tkivo, ili kompaktna supstanca. Suprotno tome, u unutrašnjem dijelu kosti, zvanom spužvasto tkivo, koštane membrane nisu tako bliske i guste, ovaj dio kosti je manje jak i porozniji - spužvasta supstanca.

Unatoč činjenici da se sve kosti sastoje od koštanog tkiva, svaka od njih ima svoj oblik i veličinu, te se prema ovim karakteristikama konvencionalno klasificiraju kao tri vrste kostiju:

;Duge kosti: cjevaste kosti sa izduženim središnjim dijelom - dijafizom (tijelo) i dva kraja koja se nazivaju epifiza. Potonji su prekriveni zglobnom hrskavicom i sudjeluju u formiranju zglobova. Kompaktna tvar(endosteum) ima vanjski sloj debljine nekoliko milimetara - najgušći, kortikalna ploča, koja je prekrivena gustom membranom - periosteumom (s izuzetkom zglobnih površina prekrivenih hrskavicom).

;Ravne kosti: dolaze u različitim oblicima i veličinama i sastoje se od dva sloja kompaktna supstanca; između njih je spužvasto tkivo, zvano diploe u ravnim kostima, čije trabekule sadrže i koštanu srž
.

;Short Bones: To su obično male kosti cilindričnog ili kubičnog oblika. Iako se razlikuju po obliku, sastoje se od tankog sloja kompaktna koštana supstanca i obično su ispunjeni spužvastom tvari, čije trabekule sadrže koštanu srž.

Struktura ljudske kosti.

Kosti počinju svoje formiranje čak i prije nego što se osoba rodi, u embrionalnoj fazi, a dovršavaju se do kraja adolescencije. Koštana masa raste kako starite, posebno tokom adolescencije. Počevši od tridesete godine, koštana masa se postepeno smanjuje, iako u normalnim uslovima kosti ostaju jake do starosti.

Kost kao organ je dio sistema organa pokreta i oslonca, a istovremeno se odlikuje apsolutno jedinstvenim oblikom i strukturom, te prilično karakterističnom arhitektonikom živaca i krvnih žila. Građen je uglavnom od posebnog koštanog tkiva, koje je spolja prekriveno periostom, a iznutra sadrži koštanu srž.

Ključne karakteristike

Svaka kost kao organ ima određenu veličinu, oblik i lokaciju u ljudskom tijelu. Na sve to značajno utiču različiti uslovi u kojima se razvijaju, kao i sve vrste funkcionalnih opterećenja koje kosti doživljavaju tokom života ljudskog tela.

Bilo koju kost karakterizira određeni broj izvora opskrbe krvlju, prisutnost određenih lokacija njihove lokacije, kao i prilično karakteristična arhitektura krvnih žila. Sve ove karakteristike se na isti način odnose na nerve koji inerviraju ovu kost.

Struktura

Kost kao organ uključuje nekoliko tkiva koja su u određenim proporcijama, ali je, naravno, najvažnije među njima koštano lamelarno tkivo, čiju strukturu možemo razmotriti na primjeru dijafize (centralnog presjeka, tijela) dugačkog cjevasta kost.

Njegov glavni dio se nalazi između unutrašnje i vanjske okolne ploče i predstavlja kompleks interkaliranih ploča i osteona. Potonji je strukturna i funkcionalna jedinica kosti i ispituje se na specijaliziranim histološkim preparatima ili tankim rezovima.

Izvana je svaka kost okružena s nekoliko slojeva zajedničkih ili općih ploča, koje se nalaze neposredno ispod periosta. Kroz ove slojeve prolaze specijalizovani perforirajući kanali koji sadrže istoimene krvne sudove. Na granici sa šupljinom koštane srži sadrže i dodatni sloj sa unutrašnjim okolnim pločama, kroz koje prodire mnogo različitih kanala koji se šire u ćelije.

Šupljina koštane srži je u potpunosti obložena takozvanim endosteumom, koji je izuzetno tanak sloj vezivnog tkiva, koji uključuje spljoštene osteogene neaktivne ćelije.

Osteons

Osteon je predstavljen koncentrično postavljenim koštanim pločama, koje izgledaju kao cilindri različitih prečnika, ugniježđeni jedan u drugi i okružuju Haversov kanal, kroz koji prolaze različiti živci i. U velikoj većini slučajeva osteoni su postavljeni paralelno sa dužinom kosti, dok se uzastopno anostomoziraju jedno s drugim.

Ukupan broj osteona je individualan za svaku konkretnu kost. Tako, na primjer, kao organ, uključuje ih u količini od 1,8 za svaki 1 mm², a Haversov kanal u ovom slučaju čini 0,2-0,3 mm².

Između osteona nalaze se srednje ili interkalarne ploče, koje se kreću u svim smjerovima i predstavljaju preostale dijelove starih osteona koji su već kolabirali. Struktura kosti kao organa uključuje stalnu pojavu procesa destrukcije i novog stvaranja osteona.

Koštane ploče su cilindričnog oblika, a vlakna oseina priliježu čvrsto i paralelno jedna uz drugu. Osteociti se nalaze između koncentrično ležećih ploča. Procesi koštanih ćelija, postupno se šireći kroz brojne tubule, kreću se prema procesima susjednih osteocita i sudjeluju u međućelijskim vezama. Tako formiraju prostorno orijentisan lakunarno-cevasti sistem, koji je direktno uključen u različite metaboličke procese.

Sastav osteona uključuje više od 20 različitih koncentričnih koštanih ploča. Ljudske kosti prolaze jednu ili dvije mikrovaskulature kroz osteonski kanal, kao i razna nemijelinizirana nervna vlakna i posebne limfne kapilare, koje prate slojevi vezivnog rastresitog tkiva, uključujući razne osteogene elemente kao što su osteoblasti, perivaskularne stanice i mnoge druge.

Osteonski kanali imaju prilično čvrstu vezu jedni s drugima, kao i sa medularnom šupljinom i periostom zbog prisutnosti posebnih prodornih kanala, što doprinosi općoj anastomozi koštanih žila.

Periosteum

Struktura kosti kao organa znači da je izvana prekrivena posebnim periostom, koji je formiran od vezivnog vlaknastog tkiva i ima vanjski i unutrašnji sloj. Potonji uključuje kambijalne progenitorske ćelije.

Glavne funkcije periosta uključuju sudjelovanje u regeneraciji, kao i pružanje zaštite, što se postiže kroz prolaz različitih krvnih žila ovdje. Dakle, krv i kost međusobno djeluju.

Koje su funkcije periosta?

Periosteum gotovo u potpunosti pokriva vanjski dio kosti, s izuzetkom samo mjesta gdje se nalazi zglobna hrskavica i pričvršćeni ligamenti ili mišićne tetive. Vrijedi napomenuti da se uz pomoć periosta krv i kost ograničavaju iz okolnih tkiva.

Sam po sebi, to je izuzetno tanak, ali istovremeno i izdržljiv film, koji se sastoji od izuzetno gustog vezivnog tkiva u kojem se nalaze limfni i krvni sudovi i nervi. Vrijedi napomenuti da potonji prodiru u koštanu tvar upravo iz periosta. Bez obzira da li se radi o nosnoj kosti ili nekoj drugoj kosti, periost ima prilično veliki uticaj na procese njegovog razvoja u debljini i ishrani.

Unutrašnji osteogeni sloj ove obloge je glavno mjesto na kojem se formira koštano tkivo, a sam je bogato inerviran, što utiče na njegovu visoku osjetljivost. Ako kost izgubi periost, na kraju prestaje da bude održiva i postaje potpuno mrtva. Prilikom izvođenja bilo kakvih hirurških zahvata na kostima, na primjer kod prijeloma, periost se mora sačuvati kako bi se osigurao njihov normalan daljnji rast i zdravo stanje.

Ostale karakteristike dizajna

Gotovo sve kosti (s izuzetkom velike većine kranijalnih kostiju, uključujući i nosnu kost) imaju zglobne površine koje osiguravaju njihovu artikulaciju s drugima. Takve površine, umjesto periosta, imaju specijaliziranu zglobnu hrskavicu koja je vlaknaste ili hijalinske strukture.

Unutar velike većine kostiju nalazi se koštana srž, koja se nalazi između ploča spužvaste supstance ili se nalazi direktno u medularnoj šupljini, a može biti žuta ili crvena.

Kod novorođenčadi, kao i kod fetusa, kosti sadrže isključivo crvenu koštanu srž, koja je hematopoetska i homogena je masa, zasićena formiranim elementima krvi, krvnih sudova, kao i posebna crvena koštana srž sadrži veliki broj osteocita, koštane ćelije. Volumen crvene koštane srži je oko 1500 cm³.

Kod odrasle osobe koja je već iskusila rast kostiju, crvena koštana srž postupno se zamjenjuje žutom, koju predstavljaju uglavnom posebne masne stanice, a odmah je vrijedno napomenuti činjenicu da se zamjenjuje samo koštana srž koja se nalazi u šupljini koštane srži. .

Osteologija

Osteologija se bavi onim što je ljudski kostur, kako kosti rastu zajedno i bilo kojim drugim procesima povezanim s njima. Tačan broj opisanih organa kod ljudi ne može se precizno odrediti jer se mijenja tokom procesa starenja. Malo ljudi shvaća da od djetinjstva do starosti ljudi stalno doživljavaju oštećenje kostiju, odumiranje tkiva i mnoge druge procese. Općenito, više od 800 različitih koštanih elemenata može se razviti tijekom života, od kojih se 270 javlja u prenatalnom periodu.

Vrijedi napomenuti da velika većina njih raste zajedno dok je osoba u djetinjstvu i adolescenciji. Kod odrasle osobe skelet sadrži samo 206 kostiju, a osim trajnih, u odrasloj dobi mogu se pojaviti i nestalne kosti, čiji izgled određuju različite individualne karakteristike i funkcije tijela.

Skeleton

Kosti udova i drugih dijelova tijela, zajedno sa svojim zglobovima, čine ljudski skelet, koji je kompleks gustih anatomskih formacija koje u životu tijela preuzimaju uglavnom isključivo mehaničke funkcije. Istovremeno, moderna nauka razlikuje tvrdi kostur, koji izgleda kao kosti, i mekani, koji uključuje sve vrste ligamenata, membrana i posebnih hrskavičnih spojeva.

Pojedine kosti i zglobovi, kao i ljudski skelet u cjelini, mogu obavljati različite funkcije u tijelu. Tako kosti donjih udova i trupa uglavnom služe kao oslonac za meka tkiva, dok je većina kostiju poluga, jer su za njih pričvršćeni mišići koji obezbjeđuju lokomotornu funkciju. Obje ove funkcije omogućavaju da se skelet s pravom nazove potpuno pasivnim elementom ljudskog mišićno-koštanog sustava.

Ljudski skelet je antigravitaciona struktura koja se suprotstavlja sili gravitacije. Dok je pod njegovim uticajem, ljudsko tijelo mora biti pritisnuto na tlo, ali zbog funkcija koje nose pojedinačne koštane ćelije i skelet u cjelini, ne dolazi do promjene oblika tijela.

Funkcije kostiju

Kosti lubanje, zdjelice i trupa pružaju zaštitnu funkciju od raznih oštećenja vitalnih organa, nervnih stabala ili velikih krvnih žila:

• lobanja je kompletan kontejner za organe ravnoteže, vida, sluha i mozga;
• kičmeni kanal uključuje kičmenu moždinu;
• grudni koš pruža zaštitu pluća, srca, kao i velikih nervnih stabala i krvnih sudova;
• Zdjelične kosti štite mjehur, rektum i razne unutrašnje genitalne organe od oštećenja.

Ogromna većina kostiju sadrži crvenu koštanu srž, koja je poseban organ hematopoeze i imunološkog sistema ljudskog tijela. Vrijedi napomenuti da kosti pružaju zaštitu od oštećenja, a također stvaraju povoljne uvjete za sazrijevanje različitih formiranih elemenata krvi i njen trofizam.

Između ostalog, posebnu pažnju treba obratiti na činjenicu da su kosti direktno uključene u mineralni metabolizam, jer se u njima talože mnogi hemijski elementi, među kojima posebno mjesto zauzimaju soli kalcija i fosfora. Dakle, ako se u organizam unese radioaktivni kalcij, nakon otprilike 24 sata više od 50% ove supstance će se akumulirati u kostima.

Razvoj

Formiranje kostiju vrše osteoblasti, a postoji nekoliko vrsta okoštavanja:

• Endesmal. Izvodi se direktno u vezivnom tkivu primarnih kostiju. Od različitih tačaka okoštavanja na embrionu vezivnog tkiva, postupak okoštavanja počinje da se širi radijalno na sve strane. Površinski slojevi vezivnog tkiva ostaju u obliku periosta, od kojeg kost počinje rasti u debljini.
• Perihondralni. Javlja se na vanjskoj površini hrskavičnih rudimenata uz direktno sudjelovanje perihondrija. Zahvaljujući aktivnosti osteoblasta koji se nalaze ispod perihondrija, koštano tkivo se postepeno taloži, zamjenjujući hrskavično tkivo i formirajući izuzetno kompaktnu koštanu supstancu.
• Periosteal. Javlja se zbog periosta, u koji se perihondrij transformira. Prethodna i ova vrsta osteogeneze slijede jedna drugu.
• Endohondral. Izvodi se unutar hrskavičnih rudimenata uz izravno sudjelovanje perihondrija, što osigurava opskrbu procesa koji sadrže posebne posude u hrskavicu. Ovo tkivo koje formira kost postepeno razgrađuje istrošenu hrskavicu i formira tačku okoštavanja tačno u centru hrskavičnog modela kosti. Daljnjim širenjem endohondralne osifikacije od centra prema periferiji nastaje spužvasta koštana tvar.

Kako se to dešava?

Kod svake osobe, okoštavanje je funkcionalno određeno i počinje od najopterećenijih centralnih dijelova kosti. Otprilike u drugom mjesecu života počinju se pojavljivati ​​primarne točke u maternici, iz kojih dolazi do razvoja dijafiza, metafiza i tijela cjevastih kostiju. Potom okoštavaju endohondralnom i perihondralnom osteogenezom, a neposredno prije rođenja ili u prvih nekoliko godina nakon rođenja počinju se pojavljivati ​​sekundarne točke iz kojih dolazi do razvoja epifiza.

Kod djece, kao i ljudi u adolescenciji i odrasloj dobi, mogu se pojaviti dodatni otoci okoštavanja, odakle počinje razvoj apofiz. Različite kosti i njihovi pojedinačni dijelovi, koji se sastoje od posebne spužvaste tvari, vremenom okoštavaju endohondralno, dok oni elementi koji uključuju spužvaste i kompaktne tvari okoštavaju peri- i endohondralno. Osifikacija svake pojedinačne kosti u potpunosti odražava njene funkcionalno određene filogenetske procese.

Visina

Tokom rasta, kost prolazi kroz restrukturiranje i blagi pomak. Počinju se formirati novi osteoni, a paralelno s tim dolazi i do resorpcije, odnosno resorpcije svih starih osteona koju proizvode osteoklasti. Zbog njihovog aktivnog rada, gotovo sva endohondralna kost dijafize se na kraju resorbira, a umjesto toga formira se potpuna šupljina koštane srži. Također je vrijedno napomenuti da se slojevi perihondralne kosti također resorbiraju, a umjesto nedostajućeg koštanog tkiva, dodatni slojevi se talože na strani periosta. Kao rezultat, kost počinje rasti u debljini.

Rast kostiju u dužinu osiguran je posebnim slojem između metafize i epifize, koji traje tijekom adolescencije i djetinjstva.

Koštano tkivo je specijalizovana vrsta vezivnog tkiva sa visoko mineralizovanom međućelijskom supstancom. Kosti skeleta građene su od ovih tkiva.

Karakteristike ćelija i međućelijske supstance.

Koštano tkivo se sastoji od:

A. Ćelija:

1) Osteociti – preovlađujući broj ćelija koštanog tkiva koje su izgubile sposobnost dijeljenja. Imaju procesni oblik i siromašni su organelama. Nalazi se u koštane šupljine, ili praznine, koji prate konture osteocita. Osteocitni procesi prodiru u koštane tubule i igraju ulogu u njihovom trofizmu.

2) Osteoblasti – mlade ćelije koje stvaraju koštano tkivo. U kostima se nalaze u dubokim slojevima periosta, na mjestima formiranja i regeneracije koštanog tkiva. Ove ćelije dolaze u različitim oblicima (kubičnim, piramidalnim ili ugaonim), sadrže jedno jezgro, au citoplazmi dobro razvijen granularni endoplazmatski retikulum, mitohondrije i Golgijev kompleks.

3) Osteoklasti –ćelije koje mogu uništiti kalcificiranu hrskavicu i kost. Velike su veličine (njihov promjer doseže 90 mikrona), sadrže od 3 do nekoliko desetina jezgara . Citoplazma je blago bazofilna, bogata mitohondrijima i lizosomima. Zrnasti endoplazmatski retikulum je relativno slabo razvijen.

B. Međućelijska supstanca, koji se sastoji od:

glavna supstanca, koji sadrži relativno malu količinu hondroitinsulfurne kiseline i dosta limunske i drugih kiselina koje formiraju komplekse sa kalcijumom (amorfni kalcijum fosfat, kristali hidroksiapatita).

kolagena vlakna, formirajući male grozdove.

Ovisno o lokaciji kolagenih vlakana u međućelijskoj tvari, koštanom tkivu povjerljivo na:

1. Retikulofibrozno koštano tkivo.

2. Lamelarno koštano tkivo. koštane ploče

Retikulofibrozno koštano tkivo.

U njemu kolagena vlakna imaju nasumičan raspored. Ovo tkivo se uglavnom nalazi u embrionima. Kod odraslih se može naći na mjestu kranijalnih šavova i na mjestima vezivanja tetiva za kosti.

Struktura lamelarnog koštanog tkiva na primjeru dijafize cjevaste kosti.

Ovo je najčešći tip koštanog tkiva u tijelu odrasle osobe. Sastoji se od koštane ploče, formiran od koštanih ćelija i mineralizovane amorfne supstance sa kolagenim vlaknima orijentisanim u određenom pravcu. U susjednim laminama vlakna obično imaju različite smjerove, što rezultira većom čvrstoćom lamelarnog koštanog tkiva. Kompaktna i spužvasta tvar većine ravnih i cjevastih kostiju skeleta izgrađena je od ovog tkiva.

Kost kao organ.

Kost je samostalan organ koji se sastoji od tkiva, od kojih je glavna kost.

Histološka struktura tubularne kosti

Sastoji se od epifize i dijafize. Sa vanjske strane dijafiza je prekrivena periostom, ili periostomija(Slika 6-3). Periosteum ima dva sloja: vanjski(vlaknasti) – formiraju se uglavnom od vlaknastog vezivnog tkiva i interni(ćelijski) – sadrži ćelije osteoblasti. Sudovi i nervi koji hrane kost prolaze kroz periosteum, a kolagena vlakna koja se nazivaju perforirajuća vlakna. Najčešće se ova vlakna granaju samo u vanjskom sloju zajedničkih ploča. Periosteum povezuje kost sa okolnim tkivima i učestvuje u njenom trofizmu, razvoju, rastu i regeneraciji.

Kompaktna tvar koja formira koštanu dijafizu sastoji se od koštanih ploča raspoređenih određenim redoslijedom, tvoreći tri sloja:

vanjski sloj običnih lamela. U njemu ploče ne formiraju kompletne prstenove oko dijafize kosti. Ovaj sloj sadrži perforirajući kanali, kroz koje krvne žile ulaze iz periosta u kost.

prosjek,osteonski sloj - formirane koncentrično slojevitim koštanim pločama oko krvnih žila . Takve strukture se nazivaju osteons, a ploče koje ih formiraju su osteonske ploče. Osteoni su strukturna jedinica kompaktne tvari cjevaste kosti. Svaki osteon je od susjednih osteona omeđen tzv linija rascjepa. Centralni kanal osteona sadrži krvne sudove sa pratećim vezivnim tkivom. . Svi osteoni su generalno locirani paralelno sa dugom osom kosti. Osteonski kanali anastoziraju jedan s drugim. Žile koje se nalaze u osteonskim kanalima međusobno komuniciraju, sa sudovima koštane srži i periosta. Osim osteonskih ploča, ovaj sloj također sadrži umetnuti ploče(ostaci starih uništenih osteona) , koji leže između osteona.

unutrašnji sloj običnih lamina dobro razvijen samo tamo gdje kompaktna koštana supstanca direktno graniči sa medularnom šupljinom.

Unutrašnjost kompaktne supstance dijafize prekrivena je endostom, koji ima istu strukturu kao periost.

Rice. 6-3. Struktura cjevaste kosti. A. Periosteum. B. Kompaktna koštana tvar. V. Endost. D. Šupljina koštane srži. 1. Vanjski sloj običnih ploča. 2. Osteonski sloj. 3. Osteon. 4. Osteon kanal. 5. Umetnite ploče. 6. Unutrašnji sloj običnih ploča. 7. Koštana trabekula spužvastog tkiva. 8. Fibrozni sloj periosta. 9. Krvni sudovi periosta. 10. Perforirajući kanal. 11. Osteociti. (Šema prema V. G. Elisejevu, Yu. I. Afanasjevu).

Kost je složena materija, složen je anizotropan, neravnomjeran živi materijal s elastičnim i viskoznim svojstvima, kao i dobrom adaptivnom funkcijom. Sva izvrsna svojstva kostiju neraskidivo su sjedinjena s njihovim funkcijama.

Funkcija kostiju uglavnom ima dvije strane: jedna je formiranje skeletnog sistema, koji služi za podršku ljudskom tijelu i održavanje njegovog normalnog oblika, kao i za zaštitu njegovih unutrašnjih organa. Skelet je dio tijela za koji su pričvršćeni mišići i koji obezbjeđuje uslove za njihovu kontrakciju i kretanje tijela. Sam skelet obavlja adaptivnu funkciju dosljedno mijenjajući svoj oblik i strukturu. Druga strana funkcije kostiju je da regulacijom koncentracije Ca 2+, H+, HPO 4+ u elektrolitu krvi održava ravnotežu minerala u ljudskom organizmu, odnosno funkciju hematopoeze, tj. kao i očuvanje i razmjena kalcijuma i fosfora.

Oblik i struktura kostiju variraju ovisno o funkcijama koje obavljaju. Zbog svojih funkcionalnih razlika, različiti dijelovi iste kosti imaju različite oblike i strukture, na primjer, dijafiza femura i glava femura. Stoga je potpuni opis svojstava, strukture i funkcija koštanog materijala važan i izazovan zadatak.

Struktura kostiju

"Tkivo" je kombinovana formacija koja se sastoji od posebnih homogenih ćelija koje obavljaju određenu funkciju. Koštano tkivo sadrži tri komponente: ćelije, vlakna i koštani matriks. Ispod su karakteristike svakog od njih:

Ćelije: Postoje tri vrste ćelija u koštanom tkivu: osteociti, osteoblasti i osteoklasti. Ove tri vrste ćelija se izmjenjuju i spajaju jedna s drugom, apsorbirajući stare kosti i stvarajući nove kosti.

Koštane ćelije se nalaze unutar koštanog matriksa, to su glavne ćelije kostiju u normalnom stanju, imaju oblik spljoštenog elipsoida. U koštanom tkivu obezbeđuju metabolizam za održavanje normalnog stanja kostiju, a pod posebnim uslovima mogu da se pretvore u dve druge vrste ćelija.

Osteoblast je oblika kocke ili patuljastog stupa, male su ćelijske projekcije raspoređene u prilično pravilnom uzorku i imaju veliko i okruglo ćelijsko jezgro. Nalaze se na jednom kraju ćelijskog tela, protoplazma ima alkalna svojstva, mogu formirati međućelijsku supstancu iz vlakana i mukopolisaharidnih proteina, kao i iz alkalne citoplazme. To rezultira taloženjem kalcijevih soli u igličaste kristale smještene među međućelijskom tvari, koja je zatim okružena stanicama osteoblasta i postepeno se pretvara u osteoblast.

Osteoklasti su divovske stanice s više jezgara, njihov promjer može doseći 30-100 µm, najčešće se nalaze na površini apsorbiranog koštanog tkiva. Njihova citoplazma je kisele prirode; unutar nje se nalazi kisela fosfataza, koja je sposobna otapati anorganske soli i organske tvari kostiju, prenijeti ih ili odbaciti na druga mjesta, oslabiti ili ukloniti koštano tkivo na određenom mjestu.

Koštani matriks se još naziva i međustanična tvar i sadrži anorganske soli i organske tvari. Neorganske soli se također nazivaju neorganskim sastojcima kostiju, njihova glavna komponenta su kristali hidroksil apatita dugi oko 20-40 nm i široki oko 3-6 nm. Uglavnom se sastoje od kalcijevih, fosfatnih radikala i hidroksilnih grupa koje se formiraju, na čijoj površini se nalaze joni Na+, K+, Mg 2+ itd. Anorganske soli čine otprilike 65% ukupnog koštanog matriksa. Organske supstance uglavnom predstavljaju mukopolisaharidni proteini koji formiraju kolagena vlakna u kostima. Kristali hidroksil apatita raspoređeni su u redove duž ose kolagenih vlakana. Kolagenska vlakna su nejednako raspoređena, u zavisnosti od heterogene prirode kosti. U isprepletenim retikularnim vlaknima kostiju, kolagena vlakna su povezana zajedno, ali u drugim tipovima kostiju obično su raspoređena u redove. Hidroksil apatit se vezuje za kolagena vlakna, što kostiju daje visoku čvrstoću na pritisak.

Koštana vlakna se uglavnom sastoje od kolagenih vlakana, pa se nazivaju koštano kolagensko vlakno, čiji su snopovi raspoređeni u slojevima u pravilne redove. Ovo vlakno je usko povezano sa neorganskim sastojcima kosti da formira strukturu nalik dasci, pa se stoga naziva lamela ili lamelarna kost. U istoj koštanoj ploči većina vlakana se nalazi paralelno jedno s drugim, a slojevi vlakana u dvije susjedne ploče prepliću se u istom smjeru, a koštane ćelije su u sendviču između ploča. Zbog činjenice da se koštane ploče nalaze u različitim smjerovima, koštana tvar ima prilično veliku čvrstoću i plastičnost, sposobna je racionalno percipirati kompresiju iz svih smjerova.

Kod odraslih je gotovo svo koštano tkivo predstavljeno u obliku lamelarne kosti, a ovisno o obliku položaja koštanih ploča i njihovoj prostornoj strukturi, ovo tkivo se dijeli na gustu koštanu i spužvastu kost. Gusta kost se nalazi na površinskom sloju abnormalne ravne kosti i na dijafizi duge kosti. Njegova koštana supstanca je gusta i jaka, a koštane ploče su raspoređene prilično pravilno i usko povezane jedna s drugom, ostavljajući samo mali prostor na nekim mjestima za krvne sudove i nervne kanale. Spužvasta kost nalazi se u njenom dubokom dijelu, gdje se ukrštaju mnoge trabekule, formirajući mrežu u obliku saća s različitim veličinama rupa. Rupe u saću ispunjene su koštanom srži, krvnim žilama i živcima, a položaj trabekula se poklapa sa smjerom linija sile, pa iako je kost labava, može izdržati prilično veliko opterećenje. Osim toga, spužvasta kost ima ogromnu površinu, zbog čega se naziva i kost, koja je u obliku morske spužve. Primjer je ljudska karlica, čija je prosječna zapremina 40 cm 3, a površina guste kosti je u prosjeku 80 cm 2, dok površina trabekularne kosti dostiže 1600 cm 2.

Morfologija kostiju

Što se tiče morfologije, kosti se razlikuju po veličini i mogu se podijeliti na duge kosti, kratke kosti, ravne kosti i nepravilne kosti. Duge kosti su u obliku cijevi, čiji je srednji dio dijafiza, a oba kraja su epifiza. Epifiza je relativno debela, ima zglobnu površinu formiranu zajedno sa susjednim kostima. Duge kosti se uglavnom nalaze na udovima. Kratke kosti imaju gotovo kubični oblik, najčešće se nalaze u dijelovima tijela koji doživljavaju prilično značajan pritisak, a u isto vrijeme moraju biti pokretne, na primjer, to su kosti zapešća i tarzalne kosti nogu. Ravne kosti imaju oblik ploča, formiraju zidove koštanih šupljina i igraju zaštitnu ulogu za organe koji se nalaze unutar ovih šupljina, na primjer, poput kostiju lubanje.

Kost se sastoji od koštane supstance, srži i periosta, a ima i široku mrežu krvnih sudova i nerava, kao što je prikazano na slici. Duga femur sastoji se od dijafize i dva konveksna epifizna kraja. Površina svakog epifiznog kraja prekrivena je hrskavicom i čini glatku zglobnu površinu. Koeficijent trenja u prostoru između hrskavica na spoju zgloba je vrlo mali, može biti ispod 0,0026. Ovo je najmanja poznata sila trenja između čvrstih tijela, omogućavajući hrskavici i susjednom koštanom tkivu da stvore visoko efikasan zglob. Epifizna ploča se formira od kalcificirane hrskavice povezane s hrskavicom. Dijafiza je šuplja kost čiji su zidovi formirani od guste kosti, koja je cijelom dužinom prilično debela i postepeno se tanji prema rubovima.

Koštana srž ispunjava medularnu šupljinu i spužvastu kost. Kod fetusa i djece, medularna šupljina sadrži crvenu koštanu srž, važan je hematopoetski organ u ljudskom tijelu. U odrasloj dobi, srž u šupljini koštane srži postupno se zamjenjuje mastima i nastaje žuta koštana srž koja gubi sposobnost stvaranja krvi, ali koštana srž još uvijek sadrži crvenu koštanu srž koja obavlja ovu funkciju.

Periost je zbijeno vezivno tkivo usko uz površinu kosti. Sadrži krvne sudove i živce koji obavljaju nutritivnu funkciju. Unutar periosta nalazi se velika količina visoko aktivnog osteoblasta, koji je u periodu ljudskog rasta i razvoja u stanju da stvara kost i postepeno je čini debljom. Kada je kost oštećena, uspavani osteoblast unutar periosta postaje aktivan i postaje koštane ćelije, koje su neophodne za regeneraciju i popravak kostiju.

Mikrostruktura kostiju

Koštana tvar u dijafizi je uglavnom gusta kost, a samo u blizini medularne šupljine nalazi se mala količina spužvaste kosti. U zavisnosti od rasporeda koštanih lamela, gusta kost se deli na tri zone, kao što je prikazano na slici: prstenaste lamele, Haversove (haverzije) lamele i međukoštane lamele.

Prstenaste ploče su ploče koje su raspoređene po obodu na unutrašnjoj i vanjskoj strani dijafize, a dijele se na vanjsku i unutrašnju prstenastu ploču. Vanjske prstenaste ploče imaju od nekoliko do više desetina slojeva, smještene su u urednim redovima na vanjskoj strani dijafize, površina im je prekrivena periostom. Male krvne žile periosta prodiru u vanjske prstenaste ploče i prodiru duboko u koštanu tvar. Kanali za krvne sudove koji prolaze kroz vanjske prstenaste ploče nazivaju se Volkmanov kanal. Unutarnje prstenaste ploče nalaze se na površini medularne šupljine dijafize, imaju mali broj slojeva. Unutrašnje prstenaste ploče prekrivene su unutrašnjim periostom, a kroz ove ploče prolaze i Volkmanovi kanali koji povezuju male krvne sudove sa sudovima koštane srži. Koštane ploče koncentrično smještene između unutrašnje i vanjske prstenaste ploče nazivaju se Haversove ploče. Imaju od nekoliko do više desetina slojeva koji se nalaze paralelno s osom kosti. Haversove ploče imaju jedan uzdužni mali kanal, nazvan Haversov kanal, koji sadrži krvne sudove, kao i živce i malu količinu labavog vezivnog tkiva. Haversove ploče i Haversovi kanali čine Haversov sistem. Zbog činjenice da u dijafizi postoji veliki broj Haversovih sistema, ovi sistemi se nazivaju osteoni. Osteoni su cilindričnog oblika, površina im je prekrivena slojem cementina koji sadrži veliku količinu anorganskih komponenti kostiju, koštano kolagensko vlakno i izuzetno malu količinu koštanog matriksa.

Međukoštane ploče su ploče nepravilnog oblika smještene između osteona, nemaju Haversove kanale i krvne žile, sastoje se od rezidualnih Haversovih ploča.

Intraosalna cirkulacija

Kost ima cirkulacijski sistem, na primjer, slika prikazuje model cirkulacije krvi u gustoj dugoj kosti. Dijafiza sadrži glavnu arteriju za hranjenje i vene. U periostuumu donjeg dijela kosti nalazi se mala rupa kroz koju arterija za hranjenje prolazi u kost. U koštanoj srži, ova arterija se dijeli na gornju i donju granu, od kojih se svaka dalje razilazi u mnoge grane koje formiraju kapilare na završnom dijelu koji hrane moždano tkivo i opskrbljuju gustu kost hranjivim tvarima.

Krvni sudovi u terminalnom dijelu epifize spajaju se s arterijom za hranjenje ulazeći u medularnu šupljinu epifize. Krv u žilama periosta izlazi iz njega, srednji dio epifize se uglavnom opskrbljuje krvlju iz arterije za hranjenje i samo mala količina krvi ulazi u epifizu iz žila periosta. Ako je arterija za hranjenje oštećena ili prerezana tokom operacije, moguće je da će dotok krvi u epifizu biti zamijenjen ishranom iz periosta, jer ti krvni sudovi međusobno komuniciraju tokom fetalnog razvoja.

Krvne žile u epifizi prolaze u nju iz bočnih dijelova epifizne ploče, razvijajući se, pretvarajući se u epifizne arterije koje opskrbljuju krvlju mozak epifize. Postoji i veliki broj grana koje krvlju opskrbljuju hrskavicu oko epifize i njenih bočnih dijelova.

Gornji dio kosti je zglobna hrskavica, ispod koje je epifizna arterija, a još niže je hrskavica rasta, nakon koje postoje tri vrste kosti: intrakartilaginozna kost, koštane ploče i periost. Smjer protoka krvi u ove tri vrste kosti nije isti: u intrakartilaginoznoj kosti krv se kreće prema gore i prema van, u srednjem dijelu dijafize žile imaju poprečni smjer, a u donjem dijelu dijafize posude su usmjerene prema dolje i prema van. Stoga su krvni sudovi kroz gustu kost raspoređeni u obliku kišobrana i razilaze se na radijalni način.

Budući da su krvni sudovi u kostima veoma tanki i ne mogu se direktno posmatrati, proučavanje dinamike krvotoka u njima je prilično teško. Danas je uz pomoć radioizotopa koji se unose u krvne sudove kosti, sudeći po količini njihovih ostataka i količini toplote koju generišu u poređenju sa proporcijom krvotoka, moguće meriti raspodelu temperature u kosti. za određivanje stanja cirkulacije.

U procesu liječenja degenerativno-distrofičnih bolesti zglobova nehirurškim metodom, u glavi bedrene kosti stvara se unutarnje elektrohemijsko okruženje koje pomaže u obnavljanju poremećene mikrocirkulacije i aktivno uklanja metaboličke produkte iz tkiva uništenih bolešću, stimulira dioba i diferencijacija koštanih stanica, koje postupno zamjenjuju koštani defekt.