Строение кости как органа¶

Кость — это орган опорно-двигательной системы позвоночных, состоящий из костной ткани, надкостницы, костного мозга, хряща и сосудов, обладающий сложной архитектурой и выполняющий опорную, защитную, метаболическую и кроветворную функции. В анатомии различают строение кости как органа (макро- и микроструктура) и строение костной ткани как разновидности соединительной ткани.

¶Общий план строения кости как органа

В длинной трубчатой кости выделяют несколько частей:

• Диафиз — средняя, вытянутая часть (тело кости), представленная преимущественно компактным веществом.
• Эпифизы — расширенные концы кости, покрытые суставным хрящом; состоят в основном из губчатого вещества.
• Метафизы — зоны между диафизом и эпифизом, где у растущего организма расположена эпифизарная пластинка роста.
• Апофизы — дополнительные выступы, к которым прикрепляются мышцы и связки.

Снаружи кость покрыта надкостницей (периостом) — плотной соединительнотканной оболочкой, богатой сосудами и нервами. Внутренний слой надкостницы содержит остеогенные клетки, обеспечивающие рост кости в толщину и её восстановление после переломов. Под надкостницей расположено компактное вещество, а внутри — губчатое вещество и костномозговая полость, заполненная костным мозгом.

¶Компактное и губчатое вещество

Компактное вещество образует наружный слой кости и особенно развито в диафизе. Оно состоит из плотно упакованных костных пластинок и обеспечивает прочность на изгиб и сжатие. Основные структурные единицы — остеоны (гаверсовы системы).

Губчатое вещество образовано сетью костных перекладин (трабекул), ориентированных по линиям действия нагрузок. Такая архитектура при малой массе обеспечивает высокую прочность. Пространства между трабекулами заполнены красным костным мозгом.

¶Микроскопическое строение костной ткани

Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества.

Клетки костной ткани:

Межклеточное вещество содержит органическую основу (около 30 %) — коллагеновые волокна и аморфное вещество, и неорганическую часть (около 70 %) — главным образом гидроксиапатит и соли кальция. Именно сочетание эластичного коллагена и твёрдых минералов придаёт кости прочность и упругость.

Различают два типа костной ткани: грубоволокнистую (ретикулофиброзную), характерную для эмбрионов и мест прикрепления сухожилий, и пластинчатую, из которой построены почти все кости взрослого человека.

¶Остеон и его структура

Остеон — цилиндрическая структурная единица компактного вещества. Он состоит из концентрических костных пластинок, между которыми в лакунах расположены остеоциты. В центре остеона проходит гаверсов канал с кровеносными сосудами и нервными волокнами. Остеоны соединяются вставочными и наружными пластинками, а каналы сообщаются между собой через фолькмановские каналы.

¶Костный мозг

В полости диафиза и между трабекулами губчатого вещества находится костный мозг. Красный костный мозг — орган кроветворения, в котором образуются клетки крови. Жёлтый костный мозг представляет собой жировую ткань и занимает полость диафиза у взрослых. С возрастом красный мозг частично замещается жёлтым.

¶Рост и развитие кости

Кость формируется двумя путями:

• Эндесмальное окостенение — непосредственно из соединительной ткани (кости свода черепа, ключица).
• Эндохондральное окостенение — на месте хрящевой модели (большинство костей скелета).

Рост в длину происходит за счёт эпифизарных пластинок роста, в толщину — за счёт надкостницы. Полное окостенение большинства костей завершается к 20–25 годам. В течение жизни кость постоянно перестраивается под действием нагрузок — этот процесс регулируют гормоны (паратгормон, кальцитонин, гормон роста) и витамин D.

¶Функции и значение

Строение кости подчинено её функциям: опорной, защитной (череп, грудная клетка, таз), двигательной (рычаги для мышц), метаболической (депо кальция и фосфора) и кроветворной. Прочность кости на сжатие сопоставима с прочностью некоторых металлов, а её способность к регенерации после переломов обеспечивается надкостницей и остеогенными клетками.

¶Возрастные и патологические изменения

С возрастом минеральная плотность кости снижается, что ведёт к остеопорозу — повышенной хрупкости и склонности к переломам. Нарушения строения костной ткани наблюдаются при рахите, остеомаляции, болезни Педжета. Понимание микро- и макроструктуры кости лежит в основе травматологии, ортопедии и хирургии.

Источники: учебники по анатомии человека (М. Р. Сапин, Р. Д. Синельников), гистология (Ю. И. Афанасьев), материалы по остеологии и физиологии костной ткани.