Метаэпифизарный хрящ обеспечивает рост кости

Кости — это пластичные образования, особенно в раннем детстве. Их клетки - остеоциты способны делится пополам и крепнуть. Некоторые кости состоят из нескольких частей, а затем, с возрастом, срастаются в монолитное образование и затвердевают. Эпифизарная пластина отвечает за одну из основных особенностей костей — быстрый рост их в длину. Так растут именно трубчатые длинные кости - рук и ног.

Как кость новорожденного превращается в зрелую, отвердевшую кость взрослого? Этот процесс происходит внутри молодой хрящевой ткани и называется окостенением. Благодаря строению хряща кости детей очень гибкие, и в случае перелома быстро сращиваются. Но уже в подростковом возрасте область роста заметно сокращается

Функции эпифизарного хряща в кости

У детей кость обновляется очень быстро. Сначала костная ткань имеет сетчатую структуру, потом заменяется на пластинчатую со вторичными гаверсовыми структурами. С самого рождения и до пубертатного периода кости быстро растут за счет особого строения хряща эпифизарного.

Этот хрящ располагается между диафизом и эпифизом. Эпифиз - это утолщенная суставная поверхность кости, а диафиз - длинная ее часть. Клетки эпифизарной области (зона роста) делятся пополам и накапливаются. Постепенно формируются участки окостенения, которые затем срастаются и образуют твердую и упругую кость — защиту для красного костного мозга.

Так происходит рост трубчатых костей в длину. Надкостница же отвечает за рост в ширину. Рост происходит благодаря гормону соматотропину. Он вырабатывается гипофизом. Кроме соматотропина для роста еще нужны и некоторые другие вещества - инсулин и гормоны щитовидной.

Недостаток гормона либо недостаток кальция из-за плохого питания приводит к тому, что ребенок растет медленно и вырастает довольно низким. Но также причиной иногда служит наследственность.

После пубертатного периода рост костной ткани существенно замедляется. И до 21 года все крупные кости отвердевают. Эпифизарные хрящи в суставах также отвердевают; точнее они замещаются гиалиновым хрящом, который обеспечивает амортизацию и уменьшает трение во время соприкосновения движущихся частей сустава. Суставные хрящи необходимо беречь с самого молодого возраста.

Зона роста, постепенно сокращаясь, исчезает почти полностью. Маленькие кости скелета окостеневают к 25 годам у мужчин. У женщин даже к 22-23 годам.

Как происходит отвердевание кости?

В период внутриутробного развития у плода образуется вещество, называющееся мезенхимой. После рождения оно замещается хрящом, а затем, постепенно хрящ эпифизарный замещается зрелой костной тканью.

Итак, у ребенка между диафизом (телом кости) и эпифизом содержится относительно мягкая структура. Это хрящ эпифизарный. Во время активного роста ребенка происходит процесс первичного, а затем вторичного окостенения. Это значит, что хондроциты (клетки хряща) заменяются остеобластами, а те, в свою очередь, клетками остеоцитами.

Клетки остеобласты активно продуцируют межклеточное вещество, а затем кальцинируются и превращаются в остеоциты. Остеобласты - это молодые клетки кости; они помогают отлаживать соли кальция в костном матриксе. А остеоциты - это уже отвердевшие зрелый клетки. Хрящевая ткань в процессе кальцинирования остеобластов медленно растворяется. Таким образом хрящ эпифизарный превращается в кость взрослого человека.

Можно ли исправить искривленные ножки у ребенка

Часто дети имеют такую проблему, как неправильный (кривой) рост костной ткани. Как это можно исправить? Для этого в хрящи эпифизарные обеих ног с одной стороны хряща ставятся пластины. За счет их рост продолжается только с одной стороны, и через несколько лет кости у ребенка выравниваются за счет коррекции угла.

Ближе к 13-14 годам пластины извлекаются, чтобы далее рост продолжался беспрепятственно, по обеим сторонам равномерно.

Факторы, влияющие на рост костей

Есть несколько принципов роста костной ткани, которые сформировал П.Ф. Лесгафт. Мы уже знаем о работе гормона, что еще нужно понимать? Итак, чтобы хрящ эпифизарный быстро разрастался, надо употреблять с пищей много кальция и магния. Но также костям нужна физическая нагрузка:

1. Развитие кости зависит от активности мускул.
2. И также формирование кости зависит от процессов натяжения и сжатия. Известно, что в том месте, где мышца крепится сухожилием к кости, образуется костный нарост.
3. Форма кости зависит от оказываемого на нее внешнего давления. Подросткам рекомендуют чаще висеть на турнике, к примеру, чтобы стимулировать рост костей.

Как мы можем заметить, рост эпифизарного хряща зависит от многих факторов. Не стоит думать, что он обусловлен на все 100 % от генов. Рост костей происходит при определенном уровне нагрузок. И второе условие — тренировки нельзя пропускать.

Остеомиелит хряща

И у детей, и у взрослых иногда встречается поражение костей под названием остеомиелит. Это воспалительное заболевание. Если у ребенка поражается инфекцией хрящ эпифизарный, то речь идет об эпифизарном остеомиелите. У взрослых этой хрящевой пластинки остается немного.

Воспаление происходит вследствие открытых переломов, когда в костную ткань попадает инфекция. Она также может длительно развиваться рядом с костью в мягких тканях и постепенно перейти в кость. В таких случаях говорят о вторичной эпифизарной инфекции.

Переломы в области роста костей в детском возрасте

Повреждение хряща эпифизарного составляет 15% всех детских переломов. И половина из них происходит в локте или предплечье. Чаще дети травмируют зону роста во время игры в футбол, занятий гимнастикой или легкой атлетикой.

Если в области роста кости у детей происходят переломы, то прогноз очень даже хороший. Даже если перелом в области локтевого или коленного сустава. Участки удивительно быстро срастаются. Но у подростка эпифизарным хрящом в суставе является уже частично окостеневшая структура, и все элементы сустава нужно четко восстановить. Иначе во взрослом возрасте могут наблюдаться сильные боли в месте заросшего перелома.

Вывод

За счет какого механизма происходит рост костей? За счет этой хрящевой ткани.

У детей кость еще очень гибкая. Их хрящ эпифизарный еще имеет мало участков окостенения. Процесс окостенения, то есть замещение остеобластов остеоцитами, продолжается до 25 лет. Эпифизарная пластинка — это остаток эластичной хрящевой прослойки между эпифизом и диафизом.

Опорно-двигательную систему человека образуют костный скелет и скелетные мышцы. Благодаря способности к сокращению мышцы приводят в движение кости скелета, в результате чего тело человека или его части могут перемещаться в пространстве и выполнять ту или иную работу. Сокращение мышц происходит под влиянием нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы. Скелетные мышцы являются одним из главных эффекторных аппаратов нервной системы, что убедительно показано физиологами.

И.М. Сеченов писал: "Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению". Кроме костного скелета и мускулатуры, к системе органов движения и опоры относятся суставы, хрящи, сухожилия, связки, фасции.

Главная функция костей — обеспечение твердой опоры человеческого тела. Наряду с этой механической функцией кости принимают также участие в минеральном обмене, поскольку в них содержится основной запас кальция, фосфора и др. минеральных веществ. В костях находится красный костный мозг — основной орган кроветворения. Кость — орган, построенный преимущественно из костной ткани. В состав каждой кости входят также еще ряд тканей, находящихся в определенных соотношениях.

Для примера рассмотрим строение трубчатой кости, а именно бедренной кости человека. Она состоит из пластинчатой костной ткани, надкостницы (периоста), эндоста, суставных хрящей, синовиального эндотелия, сосудов и нервов. Полость диафиза, а также пространства губчатого вещества эпифизов заполнены костным мозгом. Компактное вещество кости представлено пластинчатой костной тканью. Снаружи диафиза кости имеется надкостница (периост), далее идут наружные окружающие (генеральные) пластинки.

Изнутри со стороны костномозговой полости располагаются внутренние окружающие (генеральные) пластинки, покрытые эндо-стом. Основную же часть трубчатой кости, расположенную между наружными и внутренними окружающими пластинками, составляют остеоны и заполняющие промежутки между ними вставочные пластинки (остаточные остеоны).

Остеон — это трехмерная цилиндрическая система концентрически расположенных костных пластинок и остеоцитов, окружающих центральный канал остеона. В костных пластинках оссеиновые фибриллы плотно и параллельно прилежат друг к другу. Костно-пластинчатые цилиндры как бы вставлены один в другой. В соседних концентрических костных пластинках оссеи-новые фибриллы идут под другим углом. Благодаря этому достигается исключительная прочность остеонов. Сложная конструкция остеонов образуется в процессе гистогенеза костной ткани и ее постоянной перестройки.

Часть остеонов разрушается. Остатки их составляют вставочные пластинки. Наряду с этим возникают новые остеоны. Источником их служат камбиальные клетки, расположенные в рыхлой соединительной ткани вокруг сосудов в каналах остеонов. Большую роль в процессе перестройки и особенно в механизмах рецепции физических нагрузок отводят пьезоэлектрическим эффектам. При сгибании костных пластинок на их поверхности возникают + и - заряды. Полагают, что положительный заряд вызывает дифференцировку остеокластов, а отри1 цательный заряд — остеобластов.

Таким образом, в костной ткани гармонично протекают процессы созидания и разрушения, благодаря этому достигаются механическая прочность и физиологическая регенерация кости.

Рост трубчатых костей в длину заканчивается обычно к 20 годам жизни. До этого времени функционирует метаэпифизарная пластинка роста, расположенная между эпифизом и диафизом. В метаэпифизарной пластинке различают пограничную зону, расположенную ближе к костной ткани эпифиза. Эту зону называют также зоной покоящегося хряща. Далее выделяют зону пролиферирующего молодого хряща, или зону столбчатых клеток. Здесь образуются новые хондробласты для замены тех хрящевых клеток, которые отмирают у диафизарной поверхности пластинки.

Следующая зона в метаэпифизарной пластинке называется зоной созревающего хряща, или зоной пузырчатых клеток. Она характеризуется разрушением хондроцитов с последующим энхондральным окостенением. Выделяют еще зону обызвествления хряща. Она непосредственно граничит с костной тканью диафиза. В нее проникают капилляры и остеогенные клетки. Последние превращаются в остеобласты, образующие на диафизарной стороне метаэпифизарной пластинки костные перекладины.

Таким образом, интерстициальный рост хряща на эпифизарной стороне метаэпифизарной пластинки отодвигает эпифиз от диафиза, но метаэпифизарная пластинка не увеличивается в толщине, так как со стороны диафиза она постоянно подвергается резорбции и замещается костной тканью. За счет этого и происходит рост трубчатых костей в длину.

Строение, функции и развитие клеток, тканей и органов человека

Строение: клетки и межклеточное вещество.

Виды костной ткани: 1) ретикулофиброзная, 2) пластинчатая.

Также к костным тканям относятся специфические для зубов ткани: дентин, цемент.

В костной ткани 2 дифферона клеток: 1) остеоцит и его предшественники, 2) остеокласт.

Дифферон остеоцита: стволовые и полустволовые клетки, остеогенные клетки, остеобласты, остеоциты.

Клетки образуются из малодифференцированных клеток мезенхимы; у взрослых стволовые и полустволовые клетки имеются во внутреннем слое надкостницы, во время образования кости находятся на ее поверхности и вокруг внутрикостных сосудов.

Остеобласты способны к делению, располагаются группами, имеют неровную поверхность и короткие отростки, связывающие их с соседними клетками. В клетках хорошо развит синтетический аппарат, т.к. остеобласты участвуют в образовании межклеточного вещества: синтезируют белки матрикса (остеонектин, сиалопротеин, остеокальцин), коллагеновые волокна, ферменты (щелочная фосфатаза и др.).

Функция остеобластов: синтез межклеточного вещества, обеспечение минерализации.

Основные факторы, активирующие остеобласты: кальцитонин, тироксин (гормоны щитовидной железы); эстрогены (гормоны яичников); витамины С, Д; пьезо-эффекты, возникающие в кости при сжимании.

Остеоциты – замурованные в минерализованное межклеточное вещество остеобласты. Клетки находятся в лакунах – полостях межклеточного вещества. Своими отростками остеоциты контактируют друг с другом, вокруг клеток в лакунах находится межклеточная жидкость. Синтетический аппарат развит слабее, чем в остеобластах.

Функция остеоцитов: поддержание гомеостаза в костной ткани.

Остеокласт. Дифферон остеокласта включает дифферон моноцита (развивается в красном костном мозге), затем моноцит выходит из кровеносного русла и трансформируется в макрофаг. Несколько макрофагов сливаются, и образуется многоядерный симпласт – остеокласт. В остеокласте много ядер, большой объём цитоплазмы. Характерна полярность (наличие функционально неравнозначных поверхностей): зона цитоплазмы, прилегающая к костной поверхности, называется гофрированной каёмкой, здесь много цитоплазматических выростов и лизосом.

Функции остеокластов: разрушение волокон и аморфного вещества кости.

Резорбция кости остеокластом: первый этап – прикрепление к кости с помощью белков (интегрины, витронектины и др.) для обеспечения герметизации; второй этап – закисление и растворение минералов в участке разрушения путем накачивания ионов водорода с участием АТФаз мембран гофрированного края; третий этап – растворение органического субстрата кости с помощью ферментов лизосом (гидролазы, коллагеназы и др.), которые остеокласт выводит экзоцитозом в зону разрушения.

Факторы, активирующие остеокласты: гормон паращитовидной железы паратирин; пьезо-эффекты, возникающие в кости при ее растяжении; невесомость; отсутствие физической нагрузки (иммобилизация) и др.

Факторы, угнетающие остеокласты: гормон щитовидной железы кальциотонин, гормоны яичников эстрогены.

Межклеточное вещество кости состоит из коллагеновых волокон (коллаген I, V типов) и основного (аморфного) вещества, состоящего из 30% органических и 70% неорганических веществ. Органические вещества кости: гликозаминогликаны, протеогликаны; неорганические вещества: фосфат кальция, в основном в виде кристаллов гидроксиапатита.

Наибольший объем у взрослого человека составляет пластинчатая костная ткань, которая бывает компактная и губчатая. На поверхности пластинчатых костей в зоне прикрепления сухожилий, а также в швах черепа находится ретикулофиброзная костная ткань.

Кость как орган состоит из нескольких тканей: 1) костная ткань, 2) надкостница: 2а) наружный слой – ПВНСТ, 2б) внутренний слой – РВСТ, с кровеносными сосудами и нервами, а также стволовыми и полустволовыми клетками.

1. РЕТИКУЛОФИБРОЗНАЯ (ГРУБОВОЛОКНИСТАЯ) КОСТНАЯ ТКАНЬ

Эта ткань формируется у плодов человека как основа костей. У взрослых она представлена незначительно и находится в швах черепа в местах прикрепления сухожилий к костям.

Строение: остеоциты и межклеточное вещество, в котором пучки коллагеновых минерализованных волокон расположены хаотично. Остеоциты находятся в костных полостях. С поверхности участки кости покрыты надкостницей, из которой ретикулофиброзная костная ткань получает питательные вещества путем диффузии.

ПЛАСТИНЧАТАЯ (ТОНКОВОЛОКНИСТАЯ) КОСТНАЯ ТКАНЬ – основной вид костной ткани во взрослом организме. Строение: остеоциты и межклеточное вещество, состоящее из волокон (коллагеновые или оссеиновые) и аморфного вещества. Межклеточное вещество представлено пластинками толщиной 3-10 мкм. В пластинке волокна располагаются параллельно друг другу, волокна соседних пластинок лежат под углом друг к другу. Между пластинками находятся тела остеоцитов в лакунах, а костные канальцы с отростками остеоцитов пронизывают пластинки под прямым углом.

Виды пластинчатой костной ткани. Из пластинчатой костной ткани построены компактное и губчатое вещество большинства плоских и трубчатых костей.

В губчатом веществе костные пластинки прямые, входят в состав трабекул – комплекс 2-3 параллельно расположенных пластинок. Трабекулы отграничивают полости заполненные красным костным мозгом.

В компактной кости наряду с прямыми пластинками находятся концентрические пластинки, образующие остеоны.

Гистологическое строение трубчатой кости как органа. Трубчатая кость состоит из диафиза – полой трубки, состоящей из прочной компактной кости, и эпифизов – расширяющихся концов этой трубки, построенные из губчатого вещества.

Кость как орган состоит из пластинчатой костной ткани, снаружи и со стороны костномозговой полости она покрыта соединительнотканными оболочками (надкостница, эндост). В полости кости находится красный и жёлтый костный мозг, кровеносные и лимфатические сосуды и нервы.

В кости различают компактное (кортикальное) вещество кости и губчатое (трабекулярное) вещество, которые образованы пластинчатой костной тканью. Надкостница, или периост, состоит из наружного (ПВНСТ или ПВОСТ) и внутреннего слоя (РВСТ). Внутренний слой содержит остеогенные камбиальные клетки, преостеобласты, остеобласты. Надкостница принимает участие в трофике костной ткани, развитии, росте и регенерации. Эндост – оболочка, покрывающая кость со стороны костного мозга, образован рыхлой волокнистой соединительной тканью, где имеются остеобласты и остеокласты, а также другие клетки РВСТ. Суставные поверхности эпифизов не имеют надкостницы и надхрящницы. Они покрыты разновидностью гиалинового хряща – суставным хрящом.

Строение диафиза. Диафиз состоит из компактного вещества (кортикальной кости), в котором различают три слоя: 1) наружный слой общих пластинок; 2) средний слой –остеонный; 3) внутренний слой общих пластинок.

Наружные и внутренние общие пластинки – это прямые пластинки, в них остеоциты получат питание из надкостницы и эндоста. В наружных общих пластинках находятся прободающие (фолькмановы) каналы, по которым из надкостницы внутрь кости входят сосуды. В среднем слое большинство костных пластинок располагаются в остеонах, а между остеонами лежат вставочные пластинки – остатки старых остеонов после перестройки кости.

Остеоны являются структурными единицами компактного вещества трубчатой кости. Они представляют собой цилиндрические образования, состоящие из концентрических костных пластинок, как бы вставленных друг в друга. В костных пластинках и между ними располагаются тела костных клеток и их отростки, проходящие в межклеточном веществе. Каждый остеон отграничен от соседнего остеона спайной линией, образованной основным веществом. В центре каждого остеона находится канал (Гаверсов канал), где проходят кровеносные сосуды с РВСТ и остеогенными клетками. Сосуды каналов остеонов сообщаются друг с другом и с сосудами костного мозга и надкостницы. На внутренней поверхности диафиза, граничащей с костномозговой полостью, находятся костные перекладины губчатого вещества кости.

Строение эпифиза. Эпифиз состоит из губчатого вещества, костные трабекулы (балки) которого ориентированы вдоль силовых линий нагрузки, обеспечивая прочность эпифизу. В пространствах между балками находится красный костный мозг.

Васкуляризация костной ткани. Кровеносные сосуды образуют во внутреннем слое надкостницы густую сеть. Отсюда берут начало тонкие артериальные веточки, которые кровоснабжают остеоны, проникают в костный мозг через питательные отверстия и образуют питающую сеть капилляров, проходящую по остеонам.

Иннервация костной ткани. В надкостнице миелиновые и безмиелиновые нервные волокна образуют сплетения. Часть волокон сопровождают кровеносные сосуды и проникают с ними через питательные отверстия в каналы остеонов и далее достигают костного мозга.

Перестройка и обновление костной ткани. В течение всей жизни человека происходит перестройка и обновление костной ткани. Разрушаются первичные остеоны и одновременно появляются новые, как на месте старых остеонов, так со стороны периоста. Под влиянием остеокластов костные пластинки остеона разрушаются, и на этом месте образуется полость. Этот процесс называется резорбцией костной ткани. В полости вокруг оставшегося сосуда появляются остеобласты, которые начинают строить новые пластинки, концентрически наслаивающиеся друг на друга. Так возникают вторичные генерации остеонов. Между остеонами располагаются остатки разрушенных остеонов прежних генераций – вставочные пластинки.

Надо отметить, в невесомости (в отсутствие силы тяжести и сил притяжения Земли) происходит разрушение костной ткани остеокластами, что предотвращается у космонавтов физическими упражнениями.

Возрастные изменения. С возрастом увеличивается общая масса соединительнотканных образований, изменяется соотношение типов коллагена, гликозаминогликанов, больше становится сульфатированных соединений. В эндосте стареющей кости уменьшается популяция остеобластов, но возрастает активность остеокластов, что ведет к истончению компактного слоя и перестройке губчатого вещества кости.

У взрослых полная смена образований кости зависит от ее размера и для бедра составляет 7-12 лет, для ребра 1 год. У пожилых лиц, у женщин в менопаузе происходит выраженная декальцинация костей – остеопороз.

Развитие костной ткани в эмбриогенезе и в постнатальный период

У зародыша человека к началу органогенеза (3-5 недели) нет костной ткани. На месте будущих костей находятся остеогенные клетки или же хрящевые образования (гиалиновый хрящ). На 6 неделе эмбриогенеза создаются необходимые условия (активное развитие хориона – будущей плаценты, и прорастание сосудов с обеспечением кислородом), и начинается развитие костной ткани в эмбриогенезе, а затем после рождения (постэмбриональное развитие).

Развитие костной ткани у эмбриона осуществляется двумя способами: 1) прямой остеогенез – непосредственно из мезенхимы; и 2) непрямой остеогенез – на месте ранее развившейся из мезенхимы хрящевой модели кости. Постэмбриональное развитие костной ткани происходит при физиологической регенерации.

Прямой остеогенез характерен при формировании плоских костей (например, костей черепа). Он наблюдается уже в первый месяц эмбриогенеза и включает три основные стадии: 1) формирование остеогенных островков из размножающихся клеток мезенхимы; 2) дифференцировка клеток остеогенных островков в остеобласты и образование органического матрикса кости (остеоида), при этом часть остеобластов превращаются в остеоциты; другая часть остеобластов оказывается не поверхности межклеточного вещества, т.е. на поверхности кости, эти остеобласты войдут в состав надкостницы; 3) обызвествление (кальцификация) остеоида – межклеточное вещество пропитывается солями кальция; образуется ретикулофиброзная костная ткань; 4) перестройка и рост кости – старые участки грубоволокнистой кости постепенно разрушаются и на их месте образуются новые участки пластинчатой кости; за счет надкостницы образуются общие костные пластинки, за счет остеогенных клеток, находящихся в адвентиции сосудов кости, образуются остеоны.

Развитие кости на месте ранее образованной хрящевой модели (непрямой остеогенез). Этот вид развития кости характерен для большинства костей скелета человека (длинные и короткие трубчатые кости, позвонки, кости таза). Первоначально формируется хрящевая модель будущей кости, которая служит основой для ее развития, а в дальнейшем хрящ разрушается и замещается костной тканью.

Непрямой остеогенез начинается на втором месяце эмбрионального развития, заканчивается к 18-25 годам и включает следующие стадии:

1) образование хрящевой модели кости из мезенхимы в соответствии с закономерностями гистогенеза хряща;

2) образование перихондральной костной манжетки: во внутреннем слое надхрящницы дифференцируются остеобласты, которые начинают образовывать костную ткань; надхрящница заменяется надкостницей;

3) образование энхондральной кости в диафизе: перихондральная кость нарушает питание хряща, в результате в диафизе появляются остеогенные островки из врастающей сюда мезенхимы с кровеносными сосудами. Параллельно этому остеокласты разрушают кость с образованием костно-мозговой полости;

4) образование энхондральной кости в эпифизе;

5) формирование эпифизарной пластинки роста в хряще (метаэпифизарный хрящ): на границе эпифиза и диафиза хондроциты собираются в колонки, так как рост неизмененных дистальных отделов хряща продолжается. В колонке хондроцитов идут два противоположно направленных процесса: с одной стороны размножение хондроцитов и рост хряща (столбчатые клетки) в его дистальном отделе и в околокостной зоне дистрофические изменения (пузырчатые хондроциты).

6) перестройка ретикулофиброзной костной ткани в пластинчатую: старые участки кости постепенно разрушаются и на их месте образуются новые; за счет надкостницы образуются общие костные пластинки, за счет остеогенных клеток, находящихся в адвентиции сосудов кости, образуются остеоны.

Со временем в метаэпифизарной пластинке хряща процессы разрушения клеток начинают преобладать над процессом новообразования; хрящевая пластинка истончается и исчезает: кость перестаёт расти в длину. Периост обеспечивает рост трубчатых костей в толщину путём аппозиционного роста. Количество остеонов после рождения невелико, но уже к 25 годам их число значительно увеличивается.

Регенерация костной ткани. Физиологическая регенерация костных тканей и их обновление происходят медленно за счет остеогенных клеток надкостницы и остеогенных клеток в канале остеона. Посттравматическая регенерация (репаративная) протекает быстрее. Последовательность регенерации соответствует схеме остеогенеза. Процессу минерализации кости предшествует формирование органического субстрата (остеоида), в толще которого могут образоваться балки хряща (при нарушенном кровоснабжении). Оссификация в этом случае будет идти по типу непрямого остеогенеза (см. схему непрямого остеогенеза).

Кость – важное и сложное образование, состоящее из собственной костной ткани, костного мозга, эндоста, периоста, сосудов, нервов, лимфоидных и хрящевых элементов.

Костные балки взрослого человека состоят из мельчайших костных пластинок, располагающихся в виде цилиндров вокруг костных канальцев и представляющих единицу кости – остеон. Из остеонов состоят костные балки (трабекулы). Промежутки между балками представляют собой костномозговые пространства, заполненные костным мозгом. Каждая костная балка покрыта однослойным клеточным покровом – эндостом. Снаружи кость покрыта надкостницей (периостом).

Костная ткань человека, в зависимости от анатомической принадлежности, проходит в своем развитии две фазы (мезенхимальную и костную) или три фазы (мезенхимальную, хрящевую и костную).

Мезенхимальная фаза развития начинается на 3 неделе внутриутробного развития и сохраняется в отдельных костях (кости свода черепа) до окончательного формирования скелета.

Хрящевая фаза начинается на 3 месяце пренатального развития и завершается полностью к 5 месяцу.

Костная фаза возникает к концу второго месяца внутриутробного развития и завершается к 20-22 годам жизни человека.

Кости, создающиеся первым путем, непосредственно из соединительной ткани, носят название первичных (покровных) и к ним относятся кости свода черепа, лицевого скелета и ключица.

Остальные кости образуются трехфазным путем и называются вторичными. К ним относятся трубчатые кости, позвонки, ребра, грудина и весь скелет конечностей за исключением ключицы.

Процесс окостенения происходит перихондрально и энхондрально. Путем перихондрального окостенения создается компактная кость, находящаяся на поверхности кости. Путем энхондрального окостенения образуется губчатая кость, располагающаяся внутри. Процесс окостенения всех костей начинается с образования в них центров (ядер) окостенения, которые появляются в определенный возрастной период.

К моменту рождения ребенка сформированы ядра окостенения дистального эпифиза бедренной кости и проксимального эпифиза большеберцовой кости, что является одним из признаков доношенности ребенка. Во всех остальных костях у новорожденного ребенка ядер окостенения эпифизов нет. Рост кости в длину осуществляется за счет зон роста (метаэпифизарного хряща), а в ширину – за счет надкостницы.

Кость в рентгеновском изображении представлена структурами, содержащими кальций, который поглощает рентгеновское излучение. Остальные элементы кости, не содержащие кальций – костный мозг, хрящ, надкостница - рентгенонегативны.

Все кости подразделяются на трубчатые (длинные и короткие), губчатые и плоские. Примером длинных трубчатых костей являются кости плеча, предплечья, бедра и голени. Короткие трубчатые кости – это плюсневые, и пястные кости, фаланги. Губчатые кости – это позвонки, пяточная кость, кости запястья и предплюсны. Плоские кости - кости таза, черепа, лопатка, грудина, ребра.

В трубчатых костях различают диафиз, метафиз и эпифиз. Кроме того, как в трубчатых, так и в губчатых и плоских костях имеется апофиз.

Диафиз - это центральная часть кости, которая представлена костномозговым каналом, окруженным компактным веществом кости. Наибольшая толщина компактного слоя кости имеет место в центре диафиза. Костномозговой канал заполнен желтым костным мозгом, снаружи диафиз покрыт надкостницей. Плотность диафиза на рентгенограммах в проекции компактного вещества и костномозгового канала различная. Компактная кость на рентгенограммах визуализируется по периферии диафиза и в рентгенологическом отображении характеризуется высокой интенсивностью, в проекции костномозгового канала – интенсивность затемнения меньше. Надкостница в норме на рентгенограммах не видна и визуализируется только в случае ее обызвествления.

Концевые отделы длинных трубчатых костей, принимающие участие в образовании суставов, носят название эпифизов и представлены губчатым веществом. Эпифизы имеют собственное ядро окостенения, которое в большинстве костей появляется в постнатальном периоде в определенный для этого отдела скелета срок. Как указывалось выше – только в эпифизах, образующих коленный сустав, ядра окостенения возникают в пренатальном периоде. Ядра окостенения эпифизов вначале имеют вид небольшого плотного островка губчатой кости, который с возрастом постепенно увеличивается в размерах и приобретает форму эпифиза, характерного для данной кости. Чем меньше размер ядра окостенения, тем шире зона роста и наоборот. Слияние эпифиза с метафизом означает прекращение роста кости в длину. Поверхность эпифизов, образующая суставную поверхность, покрыта суставным гиалиновым хрящом, наружные поверхности эпифизов надкостницы не содержат.

Короткие трубчатые кости кистей и стоп имеют особенности развития. Эти особенности состоят в том, что только один конец кости представляет собой эпифиз, имеющий собственное ядро окостенения. Второй конец кости не имеет собственной точки окостенения и образуется за счет диафиза. Во всех фалангах кистей и стоп, в 1 пястной и 1 плюсневой костях самостоятельная точка окостенения появляется в проксимальном конце кости – эпифизе основания кости. Во 2, 3, 4 и 5 пястных и плюсневых костях такая же точка окостенения появляется только в дистальном конце кости – эпифизе головки кости. Добавочные точки окостенения, появляющиеся в противоположных нормальному эпифизу концах костей, называются псевдоэпифизами.

Апофизами обозначают так называемые костные выросты, к которым прикрепляются сухожилия мышц. Апофизы состоят из губчатого вещества, имеют собственное ядро окостенения и поэтому у детей отделяются от основной кости зоной роста. Также как и эпифизы, они не покрыты надкостницей. Однако апофизы не участвуют в образовании суставов. Примером апофизов являются большой и малый вертел бедренных костей, гребень подвздошных костей, бугристость пяточных костей, край тел позвонков.

Рис. 1. Строение трубчатой кости

К губчатым костям относятся позвонки. Позвонки состоят из тела, дужек, верхних и нижних суставных отростков, поперечных отростков, остистого отростка. В детском возрасте тела позвонков имеют двояковыпуклую форму за счет отсутствия ядер окостенения апофизов. Апофиз позвонков у человека имеет вид валика, располагающегося по каудальной и вентральной поверхности позвонка. Ядра окостенения апофизов появляются в возрасте от 6 до 9 лет, синостозирование с телом позвонка происходит в 23-26 лет. В результате синостозирования апофизов и тел последние приобретают форму, приближающуюся к четырехугольной. В структуре губчатых тел позвонков костные балки имеют различную направленность, при остеопорозе преобладает визуализация вертикальных балок. Краниальная и вентральная поверхность позвонков имеют слегка вогнутую поверхность, они покрыты гиалиновым хрящом. Задняя поверхность тел позвонков и замкнутые на уровне остистого отростка дужки образуют спинальный канал. Межпозвонковое пространство выполнено межпозвонковым диском, состоящим из гидратированного пульпозного ядра и окружающего его фиброзного кольца. Волокна фиброзного кольца имеют вертикальную направленность с их тесной фиксацией. Дегидратация пульпозного ядра и растрескивание фиброзного кольца лежат в основе дегенеративного поражения позвоночника – остеохондроза. Функциональной единицей позвоночного столба является двигательный сегмент, включающий два смежных позвонка, межпозвонковый диск между ними, дугоотростчатые суставы, связочный аппарат.