Рост и развитие костей
В эмбриональном развитии скелет закладывается как соединительнотканное образование и проходит три стадии развития: 1) перепончатую, 2) хрящевую и 3) костную. Вначале скелет человека представлен мезенхимой, образующей перепончатую структуру скелета. В период внутриутробного развития в костях черепа в перепончатой ткани появляются точки окостенения, которые в дальнейшем не проходят хрящевую стадию развития. Костная ткань постепенно разрастается, особенно после рождения ребенка. Период медленного окостенения обеспечивает изменение формы и объема головки младенца при прохождении через родовые пути матери и увеличение размеров головки ребенка по мере развития мозгового вещества. Все остальные кости проходят через стадию хряща, который обеспечивает рост кости в длину. В период внутриутробного развития в хряще костей скелета появляются точки окостенения, которые начинают разрастаться, и к моменту рождения большая часть хрящевой ткани заменяется костной. В течение первого года жизни окостенение идет медленно. Кости очень нежные и легко принимают неправильную форму (искривление позвоночника) нижних конечностей, если ребенка длительно носить на руках или рано высаживать в кресло, или ставить на ноги. Более активно идет окостенение у детей в возрасте от 1 года до 7 лет. Процесс окостенения очень длительный, протекает в течение всего периода развития организма. У маленьких детей концы длинных костей – эпифизы – длительно остаются хрящевыми. Молодые кости растут за счет хрящей и надкостницы. К моменту окончания роста костей хрящи замещаются костной тканью. За период роста в костях ребенка количество воды и органических веществ уменьшается, а количество минеральных веществ увеличивается. Развитие скелета у мужчин заканчивается в 20–25 лет, у женщин к 20 годам.
На рост и развитие костей оказывают влияние социальные факторы: достаточное питание и витаминизированная пища, занятия физкультурой, пребывание на свежем воздухе и достаточное количество ультрафиолетовых лучей. Немалое значение для развития скелета имеют генетические предпосылки и функции желез внутренней секреции. Нарушение питания, недостаточное количество витаминов в пище, особенно витамина D приводит к ослаблению костно-мышечной ткани, искривлению конечностей (рахит), что также приводит к задержке физического развития ребенка и отставанию в развитии скелета.
Анатомическое соединение костей
Все соединения костей делятся на три группы: 1) неподвижные (непрерывные); 2) малоподвижные (полусуставы) – симфизы и 3) прерывные соединения – синовиальные соединения (суставные).
Неподвижные соединения костей подразделяются на фиброзные, хрящевые и костные.
Фиброзные соединения включают: 1) синдесмозы (соединения при помощи связок и мембран), к которым относятся связки предплечья и голени, дуги позвонко; 2) кости черепа, соприкасающиеся между собой при помощи многочисленных выступов, когда выступы одной кости входят в соответствующие углубления другой кости. Такое соединение костей получило название «шов»; 3) «вколоченное» соединение. Наблюдается при соединении зуба с зубной альвеолой.
К хрящевым соединениям относятся соединения с помощью хрящей: соединение ребер с грудиной, позвонков друг с другом.
Костные соединения наблюдаются между костями основания черепа, костями, составляющими тазовую кость.
К малоподвижным соединениям (симфизам) относятся хрящевые соединения, между которыми имеется узкая щель. Сюда относится лобковый симфиз, который раздвигает тазовые кости при прохождении плода через родовые пути. Малоподвижные соединения наблюдаются в позвоночнике, когда отдельные позвонки меняют свое положение при сгибе, прыжке, беге благодаря наличию между позвонками хрящевых прокладок – дисков. В этих случаях хрящ выполняет функцию амортизатора, смягчая резкие толчки при движении.
Прерывные соединения костей встречаются чаще, они обеспечиваются истинными суставами. Суставами называется такое сочленение, когда головки костей покрыты эластичной хрящевой тканью, легко скользящей по поверхности, обеспечивая движение. Суставная полость представляет собой узкую щель, в которой содержится синовиальная жидкость. Область сочленения костей окружена суставной сумкой (капсулой) из очень плотной соединительной ткани. Наружный, фиброзный, слой капсулы крепкий и прочно соединяет соприкасающиеся кости. Внутренний слой капсулы выстлан синовиальной оболочкой, покрывающей полость сустава, внутри которого находится внутрисуставная (синовиальная) жидкость, обеспечивающая легкое скольжение суставной поверхности. Суставные поверхности редко соответствуют друг другу. Для достижения соответствия в суставной полости в суставах имеется ряд вспомогательных образований: хрящевые диски, мениски, суставные губы. Так, например у височно-нижнечелюстного сустава имеется хрящевой диск, сращенный с капсулой по нижнему краю и разделяющий суставную поверхность на две части. У коленного сустава имеются медиальный (внутренний) и латеральный (наружный) мениски, располагающиеся между суставными поверхностями бедренной и большеберцовой костей. По краю вертлужной впадины тазобедренного сустава имеется большая вертлужная губа, благодаря которой суставная поверхность на тазовой костн углубляется и больше соответствует шаровидной головке бедренной кости. В случаях воспалительного процесса в суставе исчезает синовиальная жидкость, возникает болезненность и затруднение при движении, что получило название артрит и артроз. Неподвижность суставов называется анкилоз.
Классификация суставов
Различают простые (две суставные поверхности) и сложные (более двух суставных поверхностей) суставы. Форма соединяющихся поверхностей обуславливает количество осей, вокруг которых может совершаться движение. В зависимости от этого суставы делятся на одно-, двух– и многоосные. Для этого форму суставной поверхности сравнивают с отрезком тела вращения.
Так, цилиндрический и блоковидные суставы одноосные. К ним относятся атлантоосевой, проксимальный и дистальный лучелоктевой (предплечье). Примером блоковидного сустава являются межфаланговые суставы кисти. К этой группе относится винтообразный сустав плечелоктевого сочленения.
Элипсоидные, мыщелковые и седловидные суставы являются двухосевыми. К эллипсоидным соединениям относится лучепястный сустав; к мыщелковым – коленный и атланто-затылочный; к седловидным – запястно-пястный сустав большого пальца, который характерен только для человека и обусловливает противопоставление большого пальца кисти остальным.
К многоосным суставам относятся шаровидные и плоские суставы, примером которых является плечевой и тазобедренный суставы (шаровидные) и плоские (межзапястные и предплюсне-плюсневые) суставы.
Величина подвижности в суставах зависит от соответствия поверхности (конгруэнтности) и разницы угловых размеров суставных поверхностей сочленяющихся костей. Чем больше разность кривизны суставных поверхностей, тем больше возможный размах движений в данном суставе.
Возрастные и функциональные изменения соединения костей
Синовиальные соединения костей начинают формироваться во 2-3-м месяце внутриутробного развития плода. В этот период начинают образовываться суставные поверхности сочленяющихся костей, суставная полость и другие элементы суставов. К моменту рождения эпифизарная часть кости и места соединения костей представляют собой хрящевую поверхность. В возрасте 6-10 лет происходит уплотнение кости и суставной капсулы, формирование сосудистых сетей и нервных окончаний синовиальной мембраны. В дошкольном возрасте увеличивается количество коллагеновых волокон в фиброзной оболочке суставной капсулы, что приводит к ее утолщению, обеспечивая прочность. Окончательное формирование всех элементов суставов заканчивается в возрасте 13–16 лет.
Возрастные особенности развития костей и костных соединений обусловливают необходимость занятий физкультурой с раннего детского возраста, что придает подвижность суставам и нормализует дыхание и кровоснабжение всего организма. При недостаточной физической нагрузке с возрастом уменьшается подвижность суставов (позвоночника и конечностей), возникают болевые ощущения в суставах и связанных с ними участках тела. У пожилых людей по периферии суставных поверхностей образуются остеофиты (костные выступы). Происходящие анатомические изменения приводят к функциональным изменениям, к ограничению подвижности и уменьшению размаха движений.
