Funcțiile scheletului

În viața corpului uman, scheletul îndeplinește o serie de funcții importante:

• 1. Funcția de suport : scheletul serveste drept suport pentru muschii si organele interne, care, fiind fixate de oase cu ligamente, sunt tinute in pozitia lor.
• 2. Funcția locomotorie (motorie): oasele care alcătuiesc scheletul sunt pârghii care sunt puse în mișcare de mușchi și participă la acte motorii.
• 3. Funcția arc: capacitatea de a atenua șocurile de la ciocnirea cu obiecte solide în timpul mișcării, reducând astfel comoția organelor vitale. Acest lucru se întâmplă din cauza structurii arcuite a piciorului, ligamentelor și căptușelilor cartilaginoase din interiorul articulațiilor (conexiuni ale oaselor între ele), îndoiri ale coloanei vertebrale etc.
• 4. Funcție de protecție : oasele scheletului formează pereții cavităților (cavitatea toracică, cavitatea craniană, pelvisul, canalul rahidian), protejând organele vitale situate acolo.
• 5. Participarea oaselor scheletice la metabolism, în primul rând în metabolismul mineral: oasele sunt un depozit de săruri minerale (în principal calciu și fosfor), care sunt necesare atât pentru formarea țesutului osos, cât și pentru funcționarea sistemului nervos, a mușchilor, a sistemului de coagulare a sângelui și a altor sisteme ale corpului. Oasele conțin aproximativ 99% din tot calciul, cu deficiența sa pentru activitatea organismului, calciul este eliberat din țesutul osos.
• 6. Participarea oaselor scheletice la hematopoieză: măduva osoasă roșie, situată în oase, produce globule roșii, globule albe granulare și trombocite.

Structura și clasificarea oaselor

os - un organ viu format din diferite țesuturi (os, cartilaj, țesut conjunctiv și vase de sânge). Oasele reprezintă aproximativ 20% din greutatea corporală totală. Suprafața osului este neuniformă, există umflături, depresiuni, șanțuri, găuri, rugozități pe el, de care sunt atașați mușchii, tendoanele, fascia și ligamentele. În brazde, canale și crăpături, sau crestături, există vase și nervi. Pe suprafața fiecărui os există găuri care merg spre interior (așa-numitele găuri de nutrienți).

Structura oaselor include substanțe organice (oseină și osteomucoide) și anorganice (în principal săruri de calciu). Substanțele organice asigură elasticitatea osului, iar anorganice - duritatea acestuia. Oasele copilului conțin mai multă osseină, care oferă o elasticitate mai mare, prevenind într-o anumită măsură fracturile. La varsta in varsta si senila, cantitatea de materie organica scade si cantitatea de saruri minerale creste, ceea ce face oasele mai fragile.

Clasificarea oaselor după formă. oasele tubulare au forma unui tub cu un canal medular în interior. Corpul osului, sau partea sa mijlocie, se numește diafiza, iar capetele care se extind sunt numite epifize, suprafețele exterioare ale epifizelor sunt acoperite cu cartilaj și intră în articulații, adică. servesc la conectarea cu oasele vecine (Fig. 3.2). Zona dintre diafiză și epifize, constând în principal din țesut cartilaginos, se numește metafiză, datorită căreia oasele cresc în lungime (zona de creștere a oaselor). Diafizele sunt construite din dens, iar epifizele sunt din substanta osoasa spongioasa, acoperita deasupra cu un strat dens. Oasele tubulare sunt situate în scheletul membrelor și sunt împărțite în lungi (femur, tibie, humerus, ulna) și scurte (situate în metacarp, metatars, falange ale degetelor). oase spongioase constau din țesut osos spongios, acoperit cu un strat subțire dens. Există oase spongioase lungi (coaste și stern), scurte (oase carpiene, tars), sesamoide (rotulă, pisiforme). Oasele sesamoide sunt oase mici situate în grosimea tendoanelor și care le întăresc în locurile de mare sarcină și mobilitate ridicată. oase plate îndeplinește o funcție de protecție și de sprijin (craniu, scapula, oase pelvine). zaruri mixte, formând baza craniului, sunt reprezentate de o legătură fixă ​​de oase de diverse forme și structuri. ÎN oasele de aer există o cavitate cu aer căptușită cu o mucoasă (frontal, sfenoid, oase etmoidale și maxilarul superior).

Orez. 3.2. :

1 – osteon (sistem haversian); 2 – substanță compactă; 3 – substanță spongioasă; 4 - Măduvă osoasă; 5 – vasele de sânge care furnizează nutrienți și oxigen celulelor osoase; 6 – cavitatea medulară centrală; 7 - capul osului

Suprafața osului este acoperită periost, iar suprafetele articulare nu au periost si sunt acoperite cu cartilaj articular. Periostul este o peliculă subțire alb-roz, culoarea sa se datorează numărului mare de vase de sânge care trec din periost în os prin găuri speciale și participă la nutriția osului. Este alcătuit din două straturi: fibros (stratul de suprafață fibros) și osteogen (stratul intern care formează osul care conține osteoblaste - celule speciale de „creștere”). Mecanismul creșterii osoase variază: oasele plate cresc în detrimentul periostului și țesutului conjunctiv al suturilor; oasele tubulare se îngroașă din cauza periostului, și cresc în lungime datorită plăcii cartilaginoase situate între epifiză și diafize (zona de creștere a osului).

Canalele osoase și spațiul dintre plăcile osoase sunt umplute măduvă osoasă, care îndeplinește funcția de hematopoieză și este implicată în formarea imunității. Există măduvă osoasă roșie (o masă de plasă de culoare roșie, în buclele căreia există celule stem hematopoietice și celule care formează os), pătrunsă cu vase de sânge, dându-i o culoare roșie, și nervi și măduvă osoasă galbenă, rezultată din înlocuirea celulelor hematopoietice cu celule adipoase în procesul de ontogeneză. Cu cât copilul este mai mic, cu atât procesele hematopoietice sunt mai intense și cu atât măduva osoasă roșie este conținută în cavitățile osoase; la un adult, este stocată doar în stern, aripile ilionului și epifizele oaselor tubulare.

Articulațiile oaselor scheletului subdivizat în sinartroza (continuu ca structură și fix în funcție) și articulații, sau diartroză (discontinuă și care asigură mobilitatea sistemului musculo-scheletic). Există, de asemenea, o formă de tranziție a compusului - simfiză (semiarticulație), care are mobilitate minimă (Fig. 3.3).

Orez. 3.3. :

A - articulație sau diartroză (conexiune discontinuă):
B, C - diverse tipuri de sinartroză (conexiuni continue):
B - conexiune fibroasă; ÎN - sincondroză (conexiune cartilaginoasă); G - simfiză (hemiartroză sau semiarticulară): 1 – periost; 2 – os; 3 - tesut conjunctiv fibros; 4 – cartilaj; 5 - membrana sinovială; 6 - membrana fibroasa; 7 - cartilaj articular; 8 – cavitatea articulară; 9 – un gol în discul interpubian; 10 – discul interpubian

Articulațiile oferă capacitatea de a mișca părți ale corpului unul față de celălalt. În funcție de numărul de suprafețe articulare din articulație, se distinge o articulație simplă (include două suprafețe articulare - de exemplu, articulația interfalangiană), o articulație complexă (are două sau mai multe perechi de suprafețe articulare - de exemplu, articulația cotului), o articulație complexă (conține cartilaj intraarticular care împarte articulația în două camere), izolarea articulației (de exemplu, articulația rigidă), combinând articulația rigidă - de exemplu. de exemplu, articulația temporomandibulară).

După numărul de axe posibile de mișcare, articulațiile se disting uniaxiale (flexie și extensie - radială, ulnară, interfalangiană), biaxiale (flexie și extensie, abducție și adducție - încheietura mâinii și genunchiului) și multiaxiale (efectuați toate mișcările de mai sus și, în plus, o mișcare circulară - articulația umărului, articulațiile dintre procesele vertebrelor toracice).

Structura articulațiilor, indiferent de funcțiile îndeplinite, este similară (Fig. 3.4 - pe exemplul articulației genunchiului). Include epifizele oaselor, acoperite cu cartilaj articular hialin sau fibros de 0,2–0,5 mm grosime, care facilitează alunecarea suprafețelor articulare, servește ca tampon și amortizor de șoc. Suprafața articulară a epifizei unui os este convexă (are cap articular), celălalt este concavă (cavitatea articulară). Cavitatea articulară este înconjurată ermetic de punga articulară, care este strâns atașată de oasele incluse în articulație și constă dintr-un strat fibros exterior care îndeplinește o funcție de protecție și un strat sinovial interior. Celulele stratului sinovial secretă un strat gros transparent în cavitatea articulară. lichid sinovial reducerea frecării suprafețelor articulare, participând la metabolism, atenuând presiunea și șocurile suprafețelor articulare.

Orez. 3.4.

În exterior, ligamentele și tendoanele mușchilor sunt atașate de capsula articulară, întărind și mai mult articulația. Ligamentele leagă cele două oase care alcătuiesc articulația, fixează oasele într-o anumită poziție și, datorită extensibilității scăzute, împiedică oasele să se miște în timpul mișcării. Ligamentele sunt, de asemenea, implicate în fixarea organelor interne, lăsându-le cu o mică posibilitate de deplasare, care este necesară, de exemplu, în timpul sarcinii și digestiei. Ligamentele constau din colagen și o cantitate mică de fibre elastice. În locurile de atașare la os, fibrele ligamentelor pătrund în periost. O astfel de legătură strânsă între ele duce la faptul că deteriorarea ligamentelor duce la deteriorarea periostului. În articulațiile mari (femural, genunchi, cot), părțile capsulei articulare sunt îngroșate pentru o rezistență mai mare și se numesc ligament parasacral. În plus, există ligamente în interiorul și în exteriorul capsulei articulare care limitează și inhibă anumite tipuri de mișcare. Ele sunt numite ligamente externe sau suplimentare.

Oasele, părți dure și durabile ale scheletului de diferite dimensiuni și forme, formează baza corpului nostru, îndeplinesc funcția de a proteja organele vitale și oferă, de asemenea, activitate motrică, deoarece acestea sunt baza sistemului musculo-scheletic.

• Oasele sunt coloana vertebrală a corpului, diferă ca formă și dimensiune.
• Oasele sunt conectate prin mușchi și tendoane, datorită cărora o persoană se poate mișca, menține și schimba poziția corpului în spațiu.
• Protejați organele interne, inclusiv măduva spinării și creierul.
• Oasele sunt un depozit organic de minerale precum calciul și fosforul.
• Conțin măduvă osoasă, care produce celule sanguine.

Oasele sunt alcătuite din țesut osos; De-a lungul vieții umane, țesutul osos este în continuă schimbare. Țesutul osos este format dintr-o matrice celulară, fibre de colagen și o substanță amorfă care este acoperită cu calciu și fosfor, care asigură rezistența oaselor. În țesutul osos există celule speciale care, sub influența hormonilor, formează structura internă a oaselor de-a lungul vieții umane: unele distrug țesutul osos vechi, în timp ce altele creează unul nou.

Interiorul osului la microscop: tesutul spongios este reprezentat de trabecule mai mult sau mai putin dens distantate.

Substanța osteoidă constă dintr-un osteoblast, deasupra căruia se află minerale. Pe partea exterioară a osului, constând din țesut periostal puternic, există numeroase membrane osoase situate în jurul canalului central, de unde trece un vas de sânge, din care pleacă multe capilare. Grupurile în care membranele osoase sunt aproape una de cealaltă, fără goluri, formează o substanță solidă care oferă rezistență osoasă și se numește țesut osos compact sau materie compactă. În schimb, în ​​partea interioară a osului, numită țesut spongios, membranele osoase nu sunt atât de apropiate și dense, această parte a osului este mai puțin puternică și mai poroasă - substanță spongioasă.

În ciuda faptului că toate oasele constau din țesut osos, fiecare dintre ele are propria sa formă și dimensiune și, conform acestor caracteristici, se disting în mod convențional. trei tipuri de oase:

;oase lungi: oase tubulare cu o parte centrală alungită - diafiza (corpul) și două capete, numite epifiză. Acestea din urmă sunt acoperite cu cartilaj articular și sunt implicate în formarea articulațiilor. Materie compactă(endosteul) are un strat exterior de câțiva milimetri grosime - placa cea mai densă, corticală, care este acoperită cu o membrană densă - periostul (cu excepția suprafețelor articulare acoperite cu cartilaj).

;oase plate: vin în diferite forme și dimensiuni și constau din două straturi materie compactă; intre ele se afla un tesut spongios, in oase plate numite diploe, in ale carui trabecule se afla si maduva osoasa
.

;oase scurte: Acestea sunt de obicei oase mici de formă cilindrică sau cubică. Deși diferă ca formă, sunt formate dintr-un strat subțire OS compactși sunt de obicei umplute cu o substanță spongioasă, ale cărei trabecule conțin măduvă osoasă.

Structura osului uman.

Oasele își încep formarea chiar înainte de nașterea unei persoane, în stadiul embrionar și se termină până la sfârșitul adolescenței. Masa osoasa creste cu varsta, mai ales in perioada adolescentei. Începând cu vârsta de treizeci de ani, masa osoasă scade treptat, deși în condiții normale oasele rămân puternice până la bătrânețe.

Osul ca organ face parte din sistemul de organe de mișcare și de sprijin și, în același timp, se distinge printr-o formă și structură absolut unice, o arhitectură destul de caracteristică a nervilor și a vaselor de sânge. Este construit în principal din țesut osos special, care este acoperit cu periost la exterior și conține măduvă osoasă în interior.

Caracteristici cheie

Fiecare os ca organ are o anumită dimensiune, formă și locație în corpul uman. Toate acestea sunt influențate semnificativ de diferitele condiții în care se dezvoltă, precum și de tot felul de sarcini funcționale experimentate de oase de-a lungul vieții corpului uman.

Orice os se caracterizează printr-un anumit număr de surse de alimentare cu sânge, prezența unor locații specifice pentru localizarea lor, precum și o arhitectură destul de caracteristică a vaselor de sânge. Toate aceste caracteristici se aplică în același mod și nervilor care inervează acest os.

Structura

Osul ca organ include mai multe țesuturi care sunt în anumite proporții, dar, desigur, cel mai important dintre ele este țesutul osos lamelar, a cărui structură poate fi luată în considerare folosind exemplul diafizei (secțiunea centrală, corp) a unui os tubular lung.

Partea principală a acestuia este situată între plăcile înconjurătoare interioare și exterioare și este un complex de plăci de inserție și osteoni. Acesta din urmă este o unitate structurală și funcțională a osului și se examinează pe preparate histologice specializate sau secțiuni subțiri.

În exterior, orice os este înconjurat de mai multe straturi de plăci comune sau generale, care sunt situate direct sub periost. Prin aceste straturi trec canale perforante specializate, care conțin vase de sânge cu același nume. La granița cu cavitatea medulară, ele conțin și un strat suplimentar cu plăci înconjurătoare interne, străpunse de multe canale diferite care se extind în celule.

Cavitatea medulară este căptușită în întregime cu așa-numitul endost, care este un strat extrem de subțire de țesut conjunctiv, care include celule inactive osteogene turtite.

Osteoni

Osteonul este reprezentat de plăci osoase plasate concentric care arată ca niște cilindri de diferite diametre imbricate unul în celălalt și înconjoară canalul Haversian prin care trec diverși nervi.

Numărul total de osteoni este individual pentru fiecare os specific. Deci, de exemplu, modul în care organul le include în cantitate de 1,8 pentru fiecare 1 mm², iar în acest caz, canalul Haversian reprezintă 0,2-0,3 mm².

Între osteoni se află plăci intermediare sau intercalare, mergând în toate direcțiile și reprezentând părțile rămase ale osteonilor vechi care s-au prăbușit deja. Structura osului ca organ asigură fluxul constant al proceselor de distrugere și neoplasm al osteonilor.

Plăcile osoase sunt de formă cilindrică, iar fibrilele de osseină se alătură strâns și paralele între ele. Osteocitele sunt situate între plăci situate concentric. Procesele celulelor osoase, răspândindu-se treptat prin numeroși tubuli, se îndreaptă către procesele osteocitelor învecinate și participă la conexiunile intercelulare. Astfel, ele formează un sistem lacunar-tubular orientat spațial, care este direct implicat în diferite procese metabolice.

Compoziția osteonului include mai mult de 20 de plăci osoase concentrice diferite. Oasele umane trec unul sau două vase de microvascularizare prin canalul osteon, precum și diverse fibre nervoase nemielinice și capilare limfatice speciale, care sunt însoțite de straturi de țesut conjunctiv lax, care include diverse elemente osteogene, cum ar fi osteoblastele, celulele perivasculare și multe altele.

Canalele de osteon au o legătură destul de strânsă între ele, precum și cu cavitatea medulară și periostul datorită prezenței canalelor speciale de trezire, care contribuie la anastomoza generală a vaselor osoase.

Periost

Structura osului ca organ implică faptul că acesta este acoperit la exterior cu un periost special, care este format din țesut fibros conjunctiv și are un strat exterior și interior. Acesta din urmă include celule progenitoare cambiale.

Principalele funcții ale periostului includ participarea la regenerare, precum și asigurarea uneia de protecție, care se realizează prin trecerea diferitelor vase de sânge aici. Astfel, sângele și oasele interacționează între ele.

Care sunt funcțiile periostului

Periostul acoperă aproape complet partea exterioară a osului, iar singurele excepții aici sunt locurile în care se află cartilajul articular, iar ligamentele sau tendoanele mușchilor sunt, de asemenea, fixate. Trebuie remarcat faptul că, cu ajutorul periostului, sângele și osul sunt limitate din țesuturile din jur.

În sine, este o peliculă extrem de subțire, dar în același timp puternică, care constă dintr-un țesut conjunctiv extrem de dens, în care se află vasele limfatice și de sânge și nervii. Este de remarcat faptul că acestea din urmă pătrund în substanța osului tocmai din periost. Indiferent dacă se ia în considerare osul nazal sau altul, periostul are o influență destul de mare asupra proceselor de dezvoltare a acestuia în grosime și nutriție.

Stratul osteogen interior al acestui înveliș este locul principal în care se formează țesutul osos și în sine este bogat inervat, ceea ce îi afectează sensibilitatea ridicată. Dacă un os își pierde periostul, în cele din urmă încetează să mai fie viabil și devine complet necrotic. La efectuarea oricăror intervenții chirurgicale asupra oaselor, de exemplu, în caz de fracturi, periostul trebuie păstrat fără greșeală pentru a asigura creșterea lor normală ulterioară și starea sănătoasă.

Alte caracteristici de design

Aproape orice oase (cu excepția majorității predominante a craniului, care include osul nazal) au suprafețe articulare care asigură articulația lor cu altele. Astfel de suprafețe în locul periostului au un cartilaj articular specializat, care în structura sa este fibros sau hialin.

În interiorul majorității predominante a oaselor se află măduva osoasă, care este situată între plăcile substanței spongioase sau este situată direct în cavitatea medulară și poate fi galbenă sau roșie.

La nou-născuți, precum și la fetuși, numai măduva osoasă roșie este prezentă în oase, care este hematopoietică și este o masă omogenă saturată cu celule sanguine, vase, iar măduva osoasă roșie specială include un număr mare de osteocite, celule osoase. Volumul măduvei osoase roșie este de aproximativ 1500 cm³.

La un adult care a avut deja creștere osoasă, măduva osoasă roșie este înlocuită treptat cu galbenă, reprezentată în principal de celule adipoase speciale, în timp ce este imediat de remarcat faptul că numai măduva osoasă care se află în cavitatea medulară este înlocuită.

Osteologie

Osteologia se ocupă de ceea ce constituie scheletul uman, de modul în care oasele cresc împreună și de orice alte procese asociate cu acestea. Numărul exact de organe descrise la o persoană nu poate fi determinat cu exactitate, deoarece se schimbă odată cu îmbătrânirea. Puțini oameni își dau seama că, de la copilărie până la bătrânețe, oamenii suferă în mod constant leziuni osoase, moartea țesuturilor și multe alte procese. În general, de-a lungul vieții se pot dezvolta peste 800 de elemente osoase diferite, dintre care 270 sunt încă în perioada prenatală.

Trebuie remarcat faptul că marea majoritate dintre ei cresc împreună în timp ce o persoană este în copilărie și adolescență. La un adult, scheletul conține doar 206 oase și, pe lângă oasele permanente, la vârsta adultă pot apărea și oase instabile, a căror apariție este cauzată de diferite caracteristici și funcții individuale ale corpului.

Schelet

Oasele membrelor și ale altor părți ale corpului, împreună cu articulațiile lor, formează scheletul uman, care este un complex de formațiuni anatomice dense care, în viața corpului, preiau funcții în principal exclusiv mecanice. În același timp, știința modernă distinge un schelet dur, care pare a fi oase, și unul moale, care include tot felul de ligamente, membrane și articulații cartilaginoase speciale.

Oasele și articulațiile individuale, precum și scheletul uman în ansamblu, pot îndeplini o varietate de funcții în organism. Astfel, oasele extremităților inferioare și ale trunchiului servesc în principal ca suport pentru țesuturile moi, în timp ce majoritatea oaselor sunt pârghii, deoarece mușchii sunt atașați de ele, asigurând funcția locomotorie. Ambele funcții ne permit să numim pe bună dreptate scheletul un element complet pasiv al sistemului musculo-scheletic uman.

Scheletul uman este o structură antigravitațională care contracarează forța gravitațională. Fiind sub influența sa, corpul uman ar trebui să fie presat pe pământ, dar datorită funcțiilor pe care celulele osoase individuale și scheletul în ansamblu le au, nu există nicio modificare a formei corpului.

Funcțiile oaselor

Oasele craniului, bazinului și trunchiului asigură o funcție de protecție împotriva diferitelor leziuni ale organelor vitale, trunchiurilor nervoase sau vaselor mari:

• craniul este un recipient cu drepturi depline pentru organele echilibrului, vederii, auzului și creierului;
• canalul rahidian include măduva spinării;
• pieptul oferă protecție plămânilor, inimii, precum și trunchiurilor nervoase mari și vaselor de sânge;
• oasele pelvine protejează vezica urinară, rectul și diferite organe genitale interne de leziuni.

Majoritatea covârșitoare a oaselor conțin măduvă osoasă roșie, care sunt organe speciale ale hematopoiezei și ale sistemului imunitar al corpului uman. Trebuie remarcat faptul că oasele îl protejează de deteriorare și, de asemenea, creează condiții favorabile pentru maturarea diferitelor celule sanguine și trofismul acestuia.

Printre altele, o atenție deosebită trebuie acordată faptului că oasele sunt direct implicate în metabolismul mineral, deoarece depun multe elemente chimice, printre care sărurile de calciu și fosfor ocupă un loc special. Astfel, dacă în organism se introduce calciu radioactiv, după aproximativ 24 de ore, peste 50% din această substanță se va acumula în oase.

Dezvoltare

Formarea osului se realizează datorită osteoblastelor și se disting mai multe tipuri de osificare:

• Endesmal. Se efectuează direct în oasele primare conjunctive. Din diferite puncte de osificare pe embrionul țesuturilor conjunctive, procedura de osificare începe să se răspândească în mod radiant pe toate părțile. Straturile de suprafață ale țesutului conjunctiv rămân sub forma unui periost, din care osul începe să crească în grosime.
• Pericondral. Apare pe suprafața exterioară a rudimentelor cartilaginoase cu participarea directă a pericondrului. Datorită activității osteoblastelor situate sub pericondriu, țesutul osos se depune treptat, înlocuind cartilajul și formând o substanță osoasă extrem de compactă.
• Periostal. Apare din cauza periostului, în care se transformă pericondrul. Tipurile anterioare și acestea de osteogeneză se succed reciproc.
• Endocondral. Se efectuează în interiorul rudimentelor cartilaginoase cu participarea directă a pericondrului, care asigură alimentarea proceselor care conțin vase speciale în interiorul cartilajului. Acest țesut care formează os distruge treptat cartilajul degradat și formează un punct de osificare chiar în centrul modelului osos cartilaginos. Odată cu răspândirea în continuare a osificării endocondrale de la centru la periferie, are loc formarea substanței osoase spongioase.

Cum se întâmplă?

La fiecare persoană, osificarea este determinată funcțional și începe cu cele mai încărcate părți centrale ale osului. Aproximativ în a doua lună de viață încep să apară puncte primare în uter, din care se realizează dezvoltarea diafizelor, metafizelor și a corpurilor oaselor tubulare. În viitor, se osifică prin osteogeneză endocondrală și pericondrală, iar chiar înainte de naștere sau în primii câțiva ani după naștere încep să apară puncte secundare, din care are loc dezvoltarea epifizelor.

La copii, precum și la persoanele din adolescență și vârsta adultă, pot apărea insule suplimentare de osificare, de unde începe dezvoltarea apofizelor. Diverse oase și părțile lor individuale, constând dintr-o substanță spongioasă specială, se osifică în timp endocondral, în timp ce acele elemente care includ substanțe spongioase și compacte în compoziția lor se osifică peri- și endocondral. Osificarea fiecărui os individual reflectă pe deplin procesele sale de filogeneză determinate funcțional.

Înălţime

În timpul creșterii, osul este reconstruit și ușor deplasat. Încep să se formeze noi osteoni și, în paralel cu aceasta, se realizează și resorbția, care este resorbția tuturor osteonilor vechi, care este produsă de osteoclaste. Datorită muncii lor active, aproape complet întregul os endocondral al diafizei se rezolvă în cele din urmă și, în schimb, se formează o cavitate de măduvă osoasă cu drepturi depline. De asemenea, este de remarcat faptul că straturile osului pericondral sunt, de asemenea, resorbite și, în locul țesutului osos lipsă, se depun straturi suplimentare din partea periostului. Ca urmare, osul începe să crească în grosime.

Creșterea oaselor în lungime este asigurată de un strat special între metafiză și epifiză, care persistă pe tot parcursul adolescenței și copilăriei.

Țesutul osos este un tip specializat de țesut conjunctiv cu o mineralizare ridicată a substanței intercelulare. Oasele scheletului sunt construite din aceste țesuturi.

Caracterizarea celulelor și a substanței intercelulare.

Țesutul osos este alcătuit din:

A. Celulele:

1) Osteocite - celulele țesutului osos predominante ca număr, care și-au pierdut capacitatea de divizare. Au o formă de proces, sunt sărace în organele. Situat în cavități osoase, sau goluri, care urmează contururile osteocitelor. Procesele osteocitelor pătrund în tubii osului și joacă un rol în trofismul acestuia.

2) Osteoblaste - celule tinere care creează țesut osos. În os, se găsesc în straturile profunde ale periostului, în locurile de formare și regenerare a țesutului osos. Aceste celule sunt de diferite forme (cubic, piramidal sau unghiular), contin un nucleu, iar in citoplasma un reticul endoplasmatic granular bine dezvoltat, mitocondrii si complexul Golgi.

3) Osteoclaste - celule capabile să distrugă cartilajul calcificat și osul. Sunt mari (diametrul lor ajunge la 90 de microni), conțin de la 3 la câteva zeci de nuclee. . Citoplasma este slab bazofilă, bogată în mitocondrii și lizozomi. Reticulul endoplasmatic granular este relativ slab dezvoltat.

B. Substanță intercelulară, constând din:

substanta de baza, care conține o cantitate relativ mică de acid condroitinsulfuric și o mulțime de acizi citric și alți acizi care formează complexe cu calciul (fosfat de calciu amorf, cristale de hidroxiapatită).

fibre de colagen formând mănunchiuri mici.

În funcție de localizarea fibrelor de colagen în substanța intercelulară, țesuturile osoase clasificate pe:

1. Țesut osos reticulofibros.

2. Tesut osos lamelar. plăci osoase

Osul reticulofibros.

În ea, fibrele de colagen au un aranjament aleatoriu. Un astfel de țesut se găsește în principal în embrioni. La adulți, poate fi găsit la locul suturilor craniene și în punctele de atașare a tendoanelor de oase.

Structura țesutului osos lamelar pe exemplul diafizei unui os tubular.

Acesta este cel mai comun tip de țesut osos în corpul adult. Se compune din plăci osoase format din celule osoase si o substanta amorfa mineralizata cu fibre de colagen orientate intr-o anumita directie. În plăcile adiacente, fibrele au de obicei o direcție diferită, datorită căreia se obține o rezistență mai mare a țesutului osos lamelar. Substanța compactă și spongioasă a majorității oaselor plate și tubulare ale scheletului este construită din acest țesut.

Osul ca organ.

Osul este un organ independent, este format din țesuturi, principalul este osul.

Structura histologică a osului tubular

Este format din epifize și diafize. Din exterior, diafiza este acoperită cu periost, sau periost(Fig. 6-3). Există două straturi în periost: exterior(fibros) – format în principal din țesut conjunctiv fibros și intern(celular) - contine celule osteoblastele. Vasele și nervii care hrănesc osul trec prin periost, iar fibrele de colagen, care sunt numite fibre perforante. Cel mai adesea, aceste fibre se ramifică numai în stratul exterior al plăcilor comune. Periostul conectează osul cu țesuturile din jur și participă la trofismul, dezvoltarea, creșterea și regenerarea acestuia.

Substanța compactă care formează diafiza osului este formată din plăci osoase dispuse într-o anumită ordine, formând trei straturi:

stratul exterior de lamele comune. În el lamelele nu formează inele complete în jurul diafizei osului. Acest strat conține canale perforate, prin care vasele de sânge pătrund din periost în os.

in medie,strat de osteon - format din plăci osoase stratificate concentric în jurul vaselor . Astfel de structuri sunt numite osteonii, și plăcile care le formează - plăci de osteon. Osteonii sunt unitatea structurală a substanței compacte a osului tubular. Fiecare osteon este delimitat de osteonii adiacente prin așa-numitul linia dorsală.În canalul central al osteonului, vasele de sânge trec cu țesutul conjunctiv însoțitor. . Toți osteonii sunt în general localizați paralel cu axul lung al osului. Canalele osteonului se anastomozează între ele. Vasele situate în canalele osteonului comunică între ele, cu vasele măduvei osoase și ale periostului. Pe lângă plăcile de osteon, acest strat mai conține inserați plăci(rămășițe ale vechilor osteoni distruși) , care se află între osteoni.

stratul interior de lamele comune bine dezvoltat doar acolo unde substanţa compactă a osului mărgineşte direct cavitatea medulară.

Din interior, substanța compactă a diafizei este acoperită cu endost, care are aceeași structură ca și periostul.

Orez. 6-3. Structura osului tubular. A. Periostul. B. Substanță osoasă compactă. V. Endost. G. Cavitatea măduvei. 1. Stratul exterior al plăcilor comune. 2. Stratul Osteon. 3. Osteon. 4. Canalul Osteon. 5. Introduceți plăci. 6. Stratul interior de plăci comune. 7. Trabeculele osoase ale țesutului spongios. 8. Stratul fibros al periostului. 9. Vasele de sânge ale periostului. 10. Canal perforat. 11. Osteocite. (Schema după V. G. Eliseev, Yu. I. Afanasiev).

Osul este o materie complexă, este un material vital neuniform anizotrop complex, cu proprietăți elastice și vâscoase, precum și o bună funcție de adaptare. Toate proprietățile excelente ale oaselor sunt indisolubil legate de funcțiile lor.

Funcțiile oaselor au în principal două părți: una dintre ele este formarea sistemului osos folosit pentru a menține corpul uman și a-și menține forma normală, precum și pentru a-i proteja organele interne. Scheletul este partea corpului de care sunt atașați mușchii și care asigură condițiile pentru contracția lor și mișcarea corpului. Scheletul în sine îndeplinește o funcție de adaptare prin schimbarea constantă a formei și structurii sale. A doua parte a funcției oaselor este menținerea echilibrului mineralelor din corpul uman, adică funcția de hematopoieză, precum și conservarea și schimbul de calciu și fosfor, prin reglarea concentrației de Ca 2+ , H + , HPO 4 + în electrolitul sanguin.

Forma și structura oaselor sunt diferite în funcție de funcțiile pe care le îndeplinesc. Părți diferite ale aceluiași os, datorită diferențelor lor funcționale, au o formă și o structură diferită, de exemplu, diafisul femural și capul femural. Prin urmare, o descriere completă a proprietăților, structurii și funcțiilor materialului osos este o sarcină importantă și provocatoare.

Structura țesutului osos

„Țesutul” este o formațiune combinată, constând din celule speciale omogene și care îndeplinește o funcție specifică. Tesuturile osoase contin trei componente: celule, fibre si matrice osoasa. Mai jos sunt caracteristicile fiecăruia:

Celule: Există trei tipuri de celule în țesuturile osoase, acestea sunt osteocite, osteoblaste și osteoclaste. Aceste trei tipuri de celule se transformă și se combină reciproc, absorbind oase vechi și generând oase noi.

Celulele osoase sunt situate în cadrul matricei osoase, sunt celulele principale ale oaselor în stare normală, au forma unui elipsoid turtit. În țesuturile osoase, acestea asigură metabolismul pentru a menține starea normală a oaselor, iar în condiții speciale, se pot transforma în alte două tipuri de celule.

Osteoblastele sunt în formă de cub sau pitic, sunt mici proeminențe celulare dispuse într-un model destul de regulat și au un nucleu celular mare și rotund. Sunt situate la un capăt al corpului celular, protoplasma are proprietăți alcaline, pot forma o substanță intercelulară din fibre și proteine ​​mucopolizaharide, precum și dintr-o citoplasmă alcalină. Aceasta duce la precipitarea sărurilor de calciu sub formă de cristale în formă de ac situate printre substanța intercelulară, care este apoi înconjurată de celule osteoblastice și se transformă treptat într-un osteoblast.

Osteoclastele sunt celule gigantice multinucleate cu un diametru de până la 30–100 µm și sunt cel mai adesea localizate pe suprafața țesutului osos absorbabil. Citoplasma lor are un caracter acid, în interiorul acesteia conține fosfatază acidă, care este capabilă să dizolve sărurile anorganice osoase și substanțele organice, transferându-le sau aruncându-le în alte locuri, slăbind sau îndepărtand astfel țesutul osos în acest loc.

Matricea osoasă este numită și substanță intercelulară, conține săruri anorganice și substanțe organice. Sărurile anorganice mai sunt numite și constituenți anorganici ai oaselor, componenta lor principală fiind cristale de hidroxil apatită cu lungimea de aproximativ 20-40 nm și lățime de aproximativ 3-6 nm. Ele constau în principal din radicali de calciu, fosfat și grupări hidroxil, formând, pe suprafața cărora se află ioni Na + , K + , Mg 2+ etc. Sărurile anorganice reprezintă aproximativ 65% din matricea osoasă totală. Substantele organice sunt reprezentate in principal de proteine ​​mucopolizaharide care formeaza fibre de colagen in os. Cristalele de hidroxil apatită sunt dispuse în rânduri de-a lungul axei fibrelor de colagen. Fibrele de colagen sunt situate inegal, în funcție de natura eterogenă a osului. În fibrele reticulare ale oaselor care se întrepătrund, fibrele de colagen sunt strânse împreună, în timp ce în alte tipuri de oase sunt de obicei aranjate în rânduri ordonate. Hidroxil apatita se leagă împreună cu fibrele de colagen, ceea ce conferă osului o rezistență ridicată la compresiune.

Fibra osoasa este formata in principal din fibre de colagen, deci se numeste fibra osoasa de colagen, ale caror fascicule sunt dispuse in straturi in randuri regulate. Această fibră este strâns legată de constituenții anorganici ai osului, formând o structură asemănătoare unei plăci, de aceea se numește placa osoasă sau os lamelar. În aceeași placă osoasă, majoritatea fibrelor sunt paralele între ele, iar straturile de fibre din două plăci adiacente sunt împletite în aceeași direcție, iar celulele osoase sunt prinse între plăci. Datorită faptului că plăcile osoase sunt situate în direcții diferite, substanța osoasă are o rezistență și plasticitate destul de ridicate, este capabilă să perceapă rațional compresia din toate direcțiile.

La adulți, aproape tot țesutul osos este prezentat sub formă de os lamelar, iar în funcție de forma locației plăcilor osoase și de structura lor spațială, acest țesut este împărțit în os dens și os spongios. Osul dens este situat pe stratul de suprafață al osului plat anormal și pe diafiza unui os lung. Substanța sa osoasă este densă și puternică, iar plăcile osoase sunt dispuse într-o ordine destul de regulată și sunt strâns legate între ele, lăsând doar un spațiu mic în unele locuri pentru vasele de sânge și canalele nervoase. Osul spongios este situat în partea sa adâncă, unde multe trabecule se intersectează, formând o rețea sub formă de faguri cu diferite dimensiuni ale găurilor. Găurile de fagure sunt umplute cu măduvă osoasă, vase de sânge și nervi, iar locația trabeculelor coincide cu direcția liniilor de forță, așa că, deși osul este slăbit, este capabil să reziste la o sarcină destul de mare. În plus, osul spongios are o suprafață uriașă, motiv pentru care este numit și os, care are forma unui burete de mare. Un exemplu este pelvisul uman, care are un volum mediu de 40 cm 3 și o suprafață medie a osului dens de 80 cm 2 , în timp ce suprafața osului canceros ajunge la 1600 cm 2 .

Morfologia osului

Din punct de vedere al morfologiei, dimensiunile oaselor nu sunt aceleași, ele pot fi împărțite în oase lungi, scurte, plate și oase neregulate. Oasele lungi sunt în formă de tub, a cărui parte din mijloc este diafiza, iar ambele capete sunt epifiza. Epifiza este relativ groasă, are o suprafață articulară formată împreună cu oasele adiacente. Oasele lungi sunt localizate în principal pe membre. Oasele scurte au o formă aproape cubică, cel mai adesea se găsesc în părți ale corpului care suferă o presiune destul de mare și, în același timp, trebuie să fie mobile, de exemplu, acestea sunt oasele încheieturii mâinii și oasele tarsului picioarelor. Oasele plate sunt în formă de placă, formează pereții cavităților osoase și joacă un rol protector pentru organele din interiorul acestor cavități, de exemplu, precum oasele craniului.

Osul este compus din substanță osoasă, măduvă și periost și are o rețea extinsă de vase de sânge și nervi, așa cum se arată în figură. Femurul lung este format dintr-o diafiză și două capete epifizare convexe. Suprafața fiecărui capăt epifizar este acoperită cu cartilaj și formează o suprafață articulară netedă. Coeficientul de frecare în spațiul dintre cartilajele de la joncțiunea articulației este foarte mic, poate fi de până la 0,0026. Aceasta este cea mai mică forță de frecare cunoscută între solide, permițând cartilajului și țesutului osos adiacent să creeze o articulație foarte eficientă. Placa epifizară este formată din cartilaj calcificat legat de cartilaj. Diafiza este un os gol, ai cărui pereți sunt formați din os dens, care este destul de gros pe toată lungimea sa și se subțiază treptat spre margini.

Măduva osoasă umple cavitatea medulară și osul spongios. La făt și la copii, măduva osoasă conține măduvă osoasă roșie, care este un organ hematopoietic important în corpul uman. La vârsta adultă, măduva din cavitatea măduvei osoase este înlocuită treptat cu grăsimi și se formează măduva osoasă galbenă, care își pierde capacitatea de a forma sânge, dar măduva osoasă mai are o măduvă osoasă roșie care îndeplinește această funcție.

Periostul este un țesut conjunctiv compactat care se află aproape de suprafața osului. Conține vase de sânge și nervi care îndeplinesc o funcție nutrițională. În interiorul periostului se află o cantitate mare de osteoblast, care are o activitate ridicată, care în perioada de creștere și dezvoltare umană este capabil să creeze os și să-l facă treptat mai gros. Când osul este deteriorat, osteoblastul, care se află în repaus în interiorul periostului, începe să se activeze și se transformă în celule osoase, ceea ce este esențial pentru regenerarea și repararea osului.

Microstructura osoasa

Substanța osoasă din diafiză este în mare parte os dens și numai în apropierea cavității medulare există o cantitate mică de os spongios. În funcție de locația plăcilor osoase, osul dens este împărțit în trei zone, așa cum se arată în figură: plăci inelare, plăci osoase Haversiene (Haversion) și plăci interoase.

Lamelele inelare sunt lamele dispuse circumferențial pe părțile interioare și exterioare ale diafizei și sunt subdivizate în lamele inelare exterioare și interioare. Plăcile inelare externe au de la câteva la mai mult de o duzină de straturi, sunt situate în rânduri ordonate pe partea exterioară a diafizei, suprafața lor este acoperită cu periost. Vasele mici de sânge din periost pătrund în plăcile inelare exterioare și pătrund adânc în substanța osoasă. Canalele pentru vasele de sânge care trec prin plăcile inelare exterioare se numesc canale Volkmann. Plăcile inelare interne sunt situate pe suprafața cavității măduvei osoase a diafizei, au un număr mic de straturi. Plăcile inelare interne sunt acoperite de periostul intern, iar prin aceste plăci trec și canalele lui Volkmann, conectând vasele mici de sânge cu vasele măduvei osoase. Plăcile osoase situate concentric între plăcile inelare interioare și exterioare se numesc plăci Havers. Au de la câteva la mai mult de o duzină de straturi paralele cu axa osului. Laminele Havers au un mic canal longitudinal, numit canal Haversian, care conține vase de sânge, precum și nervi și o cantitate mică de țesut conjunctiv lax. Plăcile Havers și canalele Havers formează un sistem Haversian. Datorită faptului că există un număr mare de sisteme Haversiene în diafiză, aceste sisteme sunt numite osteoni (Osteon). Osteonii au formă cilindrică, suprafața lor este acoperită cu un strat de cementină, care conține o cantitate mare de componente osoase anorganice, fibre de colagen osoase și o cantitate extrem de mică de matrice osoasă.

Plăcile interoase sunt plăci de formă neregulată situate între osteoni, nu au canale Havers și vase de sânge, sunt formate din plăci Haversiene reziduale.

Circulația intraosoasă

Osul are un sistem circulator, de exemplu, figura prezintă un model de circulație a sângelui într-un os lung dens. Diafiza conține artera și venele principale de alimentare. În periostul părții inferioare a osului există o mică deschidere prin care artera de alimentare trece în os. În măduva osoasă, această arteră se împarte în ramuri superioare și inferioare, fiecare dintre acestea divergând și mai mult în multe ramuri care formează capilare în secțiunea finală care hrănesc țesutul cerebral și furnizează oaselor dens cu substanțe nutritive.

Vasele de sânge din partea finală a epifizei sunt conectate la artera de alimentare, care intră în cavitatea medulară a epifizei. Sângele din vasele periostului iese din el, partea de mijloc a epifizei este alimentată în principal cu sânge din artera de alimentare și doar o cantitate mică de sânge intră în epifiză din vasele periostului. Dacă artera de alimentare este deteriorată sau tăiată în timpul intervenției chirurgicale, este posibil ca aportul de sânge epifizar să fie înlocuit cu aport periostal, deoarece aceste vase de sânge se interconectează între ele în timpul dezvoltării fetale.

Vasele de sânge din epifiză trec în ea din părțile laterale ale plăcii epifizare, dezvoltându-se, se transformă în artere epifizare care furnizează sânge creierului epifizei. Există, de asemenea, un număr mare de ramuri care furnizează sânge cartilajelor din jurul epifizei și părților sale laterale.

Partea superioară a osului este cartilajul articular, sub care se află artera epifizară, și chiar mai jos este cartilajul de creștere, după care există trei tipuri de os: os intracartilaginos, plăci osoase și periost. Direcția fluxului de sânge în aceste trei tipuri de os nu este aceeași: în osul intracartilaginos, mișcarea sângelui are loc în sus și în exterior, în partea de mijloc a diafizei, vasele au o direcție transversală, iar în partea inferioară a diafizei, vasele sunt îndreptate în jos și spre exterior. Prin urmare, vasele de sânge din întregul os dens sunt aranjate sub formă de umbrelă și diverg într-o manieră radială.

Deoarece vasele de sânge din os sunt foarte subțiri și nu pot fi observate direct, este destul de dificil să se studieze dinamica fluxului sanguin în ele. În prezent, prin utilizarea radioizotopilor încorporați în vasele de sânge ale osului, judecând după cantitatea de reziduuri ale acestora și cantitatea de căldură generată de acestea în raport cu proporția fluxului sanguin, este posibil să se măsoare distribuția temperaturii în os pentru a determina starea circulației sanguine.

În procesul de tratament nechirurgical al bolilor degenerative-distrofice ale articulațiilor, se creează un mediu electrochimic intern în capul femural, care contribuie la restabilirea microcirculației perturbate și la îndepărtarea activă a produselor metabolice ale țesuturilor distruse de boală, stimulează diviziunea și diferențierea celulelor osoase, înlocuind treptat defectul osos.