Кость, os, ossis, как орган живого организма состоит из нескольких тканей, главнейшей из которых является костная.
Химический состав кости и ее физические свойства.
Костное вещество состоит из двоякого рода химических веществ: органических (1/3), главным образом оссеина, и неорганических (2/3), главным образом солей кальция, особенно фосфорнокислой извести (более половины — 51,04 %). Если кость подвергнуть действию раствора кислот (соляной, азотной и др.), то соли извести растворяются (decalcinatio), а органическое вещество остается и сохраняет форму кости, будучи, однако, мягким и эластичным. Если же кость подвергнуть обжиганию, то органическое вещество сгорает, а неорганическое остается, также сохраняя форму кости и ее твердость, но будучи при этом весьма хрупким. Следовательно, эластичность кости зависит от оссеина, а твердость ее — от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости и придает ей необычайные крепость и упругость. В этом убеждают и возрастные изменения кости. У маленьких детей, у которых оссеина сравнительно больше, кости отличаются большой гибкостью и потому редко ломаются. Наоборот, в старости, когда соотношение органических и неорганических веществ изменяется в пользу последних, кости становятся менее эластичными и более хрупкими, вследствие чего переломы костей чаще всего наблюдаются у стариков.
Строение кости
Структурной единицей кости, видимой в лупу или при малом увеличении микроскопа, является остеон, т. е. система костных пластинок, концентрически расположенных вокруг центрального канала, содержащего сосуды и нервы.
Остеоны не прилегают друг к другу вплотную, а промежутки между ними заполнены интерстициальными костными пластинками. Остеоны располагаются не беспорядочно, а соответственно функциональной нагрузке на кость: в трубчатых костях параллельно длиннику кости, в губчатых — перпендикулярно вертикальной оси, в плоских костях черепа — параллельно поверхности кости и радиально.
Вместе с интерстициальными пластинками остеоны образуют основной средний слой костного вещества, покрытый изнутри (со стороны эндоста) внутренним слоем костных пластинок, а снаружи (со стороны периоста) — наружным слоем окружающих пластинок. Последний пронизан кровеносными сосудами, идущими из надкостницы в костное вещество в особых прободающих каналах. Начало этих каналов видно на мацерирован-ной кости в виде многочисленных питательных отверстий (foramina nutricia). Проходящие в каналах кровеносные сосуды обеспечивают обмен веществ в кости. Из остеонов состоят более крупные элементы кости, видимые уже невооруженным глазом на распиле или на рентгенограмме, — перекладины костного вещества, или трабекулы. Из этих трабекул складывается двоякого рода костное вещество: если трабекулы лежат плотно, то получается плотное компактное вещество, substantia compacta. Если трабекулы лежат рыхло, образуя между собою костные ячейки наподобие губки, то получается губчатое, трабекулярное вещество, substantia spongiosa, trabecularis (spongia, греч. — губка).
Распределение компактного и губчатого вещества зависит от функциональных условий кости. Компактное вещество находится в тех костях и в тех частях их, которые выполняют преимущественно функцию опоры (стойки) и движения (рычаги), например в диафизах трубчатых костей.
В местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например в эпифизах трубчатых костей.
Перекладины губчатого вещества располагаются не беспорядочно, а закономерно, также соответственно функциональным условиям, в которых находится данная кость или ее часть. Поскольку кости испытывают двойное действие — давление и тягу мышц, постольку костные перекладины располагаются по линиям сил сжатия и растяжения. Соответственно разному направлению этих сил различные кости или даже части их имеют разное строение. В покровных костях свода черепа, выполняющих преимущественно функцию защиты, губчатое вещество имеет особый характер, отличающий его от остальных костей, несущих все 3 функции скелета. Это губчатое вещество называется диплоэ, diploe (двойной), так как оно состоит из неправильной формы костных ячеек, расположенных между двумя костными пластинками — наружной, lamina externa, и внутренней, lamina interna. Последнюю называют также стекловидной, lamina vftrea, так как она ломается при повреждениях черепа легче, чем наружная.
Костные ячейки содержат костный мозг — орган кроветворения и биологической защиты организма. Он участвует также в питании, развитии и росте кости. В трубчатых костях костный мозг находится также в канале этих костей, называемом поэтому костномозговой полостью, cavitas medullaris.
Таким образом, все внутренние пространства кости заполняются костным мозгом, составляющим неотъемлемую часть кости как органа.
Костный мозг бывает двух родов: красный и желтый.
Красный костный мозг, medulla ossium rubra (детали строения см. в курсе гистологии), имеет вид нежной красной массы, состоящей из ретикулярной ткани, в петлях которой находятся клеточные элементы, имеющие непосредственное отношение к кроветворению (стволовые клетки) и костеобразованию (костесозидатели — остеобласты и костеразруши-тели — остеокласты). Он пронизан нервами и кровеносными сосудами, питающими, кроме костного мозга, внутренние слои кости. Кровеносные сосуды и кровяные элементы и придают костному мозгу красный цвет.
Читайте также: Атлас это ткань описание
Желтый костный мозг, medulla ossium flava, обязан своим цветом жировым клеткам, из которых он главным образом и состоит.
В периоде развития и роста организма, когда требуются большая кроветворная и костеобразующая функции, преобладает красный костный мозг (у плодов и новорожденных имеется только красный мозг). По мере роста ребенка красный мозг постепенно замещается желтым, который у взрослых полностью заполняет костномозговую полость трубчатых костей.
Снаружи кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей, periosteum (периост).
Надкостница — это тонкая, крепкая соединительнотканная пленка бледно-розового цвета, окружающая кость снаружи и прикрепленная к ней с помощью соединительнотканных пучков — прободающих волокон, проникающих в кость через особые канальцы. Она состоит из двух слоев: наружного волокнистого (фиброзного) и внутреннего костеобразующего (остеогенного, или камбиального). Она богата нервами и сосудами, благодаря чему участвует в питании и росте кости в толщину. Питание осуществляется за счет кровеносных сосудов, проникающих в большом числе из надкостницы в наружное компактное вещество кости через многочисленные питательные отверстия (foramina nutricia), а рост кости осуществляется за счет остеобластов, расположенных во внутреннем, прилегающем к кости слое (камбиальном). Суставные поверхности кости, свободные от надкостницы, покрывает суставной хрящ, cartilage articularis.
Таким образом, в понятие кости как органа входят костная ткань, образующая главную массу кости, а также костный мозг, надкостница, суставной хрящ и многочисленные нервы и сосуды.
Минеральный состав костной ткани таблица
Для ранней диагностики, профилактики и лечения остеопороза необходима не только новейшая техника и результаты всесторонних исследований минеральной плотности в стандартных точках, где чаще всего возникают переломы, но и в крупных сегментах тела в возрастном аспекте. Такие данные также требуются в процессе реабилитации больных после травм или уравнивания длины конечностей. Чрезвычайно важно знать, что же является определяющим в процессе восстановления массы минералов (ММ) костей скелета. Среди таких факторов называют рост, массу тела, длину и плотность костей, величину физической нагрузки, характер питания, количество потребляемого кальция, этническую принадлежность, национальные и географические различия [1, 4]. По данным европейских авторов минеральная плотность шейки бедра и области большого вертела достоверно различны в зависимости от географических зон [5]. Американские авторы указали на то, что минеральная плотность шейки бедра у афроамериканок на 13% больше, чем у белых женщин [6]. Существует мнение о различии в сроках формирования костной массы периферического и осевого скелета.
Данные о возрастной динамике ММ костей крупных сегментов тела в настоящее время отсутствуют, так как проведение работы стало возможным только после появления костных денситометров с ошибкой измерения ±2%.
Материал и методы
У 2870 практически здоровых людей (из них женщин — 1842, мужчин — 1038) в возрасте 3-85 лет измерена ММ скелета на дихроматическом костном денситометре фирмы «Norland» (США) и рентгеновском костном денситометре фирмы «GE/Lunar» (США) серии DPX, модель NT с программой enCore TM 2002. Измерения ММ выполняли в следующих крупных сегментах тела: кости черепа; туловища; ребра; позвоночник; кости таза; верхние и нижние конечности. Результаты обследования распечатывались на принтере, затем заносились на другой компьютер для обработки по возрастным группам. В качестве инструмента вычислений использован пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов данных компьютерной программы Microsoft ® Excel (2003). Анализ результатов обследования проводили с учетом методических рекомендаций Международного общества клинической денситометрии (ISCD, 2003).
Соблюдалось главное условие при выполнении таких исследований — приходившие на обследование были совершенно случайными людьми. О возможности измерить МП население оповещалось по радио, телевидению, печатались статьи в газетах. Активно информировал людей областной пенсионный фонд, организации ветеранов войны и труда. Исключались из анализа те, кто имел заболевания или применял препараты, ведущие к деминерализации скелета.
Результаты исследований
1. Женский пол. 1.1. Возраст 3-20 лет.
При анализе данных в возрасте 3 лет обращает на себя внимание то, что наибольшая масса минералов в костях черепа (табл. 1). В нижних конечностях процентное содержание минералов (ПСМ) меньше в 2,1 раза. Столько же в ребрах, позвоночнике и туловище. Самое низкое ПСМ в костях таза и верхних конечностях.
Читайте также: Как убрать печать с ткани
Во время первого скачка роста у девочек (6 лет) происходил прирост ПСМ в костях туловища, ребрах и нижних конечностей. Несколько меньшая величина в костях таза и верхних конечностей. В связи с тем, что у лиц женского пола минерализация отстает от образующейся органической основы на 1 год, эффект особенно заметен в 7 лет в верхних конечностях, туловище и ребрах. В 9 лет ПСМ становилась одинаковой в верхних и нижних конечностях.
Таблица 1. Процентное изменение массы минеральных веществ в крупных сегментах скелета женщин в возрасте 3-20 лет
Денситометрия позвоночника
Рентгеноскопия, как исследовательский метод, устарела еще в прошлом веке. На смену ей пришли новые диагностические способы. Для структурного исследования и диагностики патологий костной ткани начала применяться денситометрия. Эта эффективная методика незаменима при болезнях, результатом которых становится разрыхление костной ткани. Она позволяет выявить степень потери ее плотности и обнаружить малейшие структурные аномалии.
Плюсы исследования
Денситометрия не доставляет неудобств, безболезненна, безопасна и безвредна. К тому же она не занимает много времени и предварительной подготовки не требует. Вместе с тем, по эффективности метод превосходит остальные инструментальные методы в разы, особенно при работе с тканевой структурой костей.
Кстати. Осуществляют процедуру при диагностировании позвоночника чаще в поясничной зоне, а также в тазобедренном и плечевом суставе. Если есть такая необходимость, может проводиться денситометрия полного скелета.
Цель исследования – выявление показателей потери костной массы, снижения ее плотности, нарушенной минерализации. То же самое показывает и рентгенограмма, но только в том случае, когда костная масса уменьшилась на четверть, то есть ее потери – 25% и выше. При денситометрии можно заметить потерю даже в два процента. Разумеется, это очень большой прорыв в диагностике, ведь чем раньше распознать и выявить болезнь, тем эффективнее будет лечение.
Важно! Если диагностировать остеопороз и подобные болезни, результатом которых становится деминерализация и утрата массы костной ткани на этапе начала процесса, можно остановить их развитие, повысить минерализацию и свести к минимуму вероятность переломов и костных повреждений.
Денситометрия может проводиться как рентгеновская, так и посредством ультразвуковой методики, в зависимости от типа используемого аппарата.
На первом этапе диагностики чаще выбираются ультразвуковые денситометры. С их использованием можно обнаружить остеопороз на нулевой стадии с максимальной безопасностью для пациентов.
Кстати. Ультразвуковой вид денситометрии не опасно проходить и беременным, и новорожденным. К тому же этот метод дешевле, чем рентгенографический, и нет нужды в специально приспособленном и технически оборудованном помещении.
Показатель, определяющий плотность костной ткани, исследуется на лучевых костях, которые есть в кисти, а также на костях стоп и берцовой. Прибор замеряет скорость, с которой сквозь костную ткань пропускаются ультразвуковые волны. Затем показания анализируются прибором, в сравнении с нормативными, и выдаются на монитор в виде графика. Диагноз может быть установлен сразу.
При показателях, сильно отклоняющихся от нормы, требуются дополнительные исследования, которые проводятся с помощью рентгенографического денситометра или аппарата DXA (метод носит название двухэнергетической абсорбциометрии – это его аббревиатура). Этот прибор тщательно исследует плечи, бедра, позвоночник и если необходимо, полностью скелет.
Важно! При обследовании данным прибором пациент получает несравнимо меньшую дозу облучения, нежели на обычном рентгеновском аппарате. Она практически равна величине натурального и не опасного радиологического фона.
Денситометр DXA позволяет исследовать:
- минеральный состав тканей кости;
- ее плотность и прочность;
- костную эластичность;
- величину кортикальных слоев;
- толщину структуры.
Кроме первоначальной диагностики, оба прибора применяются для контроля процесса лечения, чтобы фиксировать изменения в составе костной ткани. Также проходить исследование рекомендуется раз в несколько лет в профилактических целях людям, находящимся в группе риска по возможным болезням костей.
Кстати. Есть еще вариант денситометрии, который называется количественная томография на компьютере. Это улучшенная КТ (ККТ), позволяющая получить трехмерную проекцию костных структур. Метод эффективен, но дает самую высокую из всех радиационную нагрузку, поэтому применяется нечасто и лишь в оправданных случаях.
Обследование позвоночника денситометром длится не более десяти минут, и может быть назначено врачом, если пациент испытывает боль в спине, болен остеопорозом или родственными заболеваниями.
Как проходит процедура
Подготовки не проводится, соблюдать диету или режим накануне не нужно. Единственное предостережение, при постоянном приеме препаратов, в которых основным веществом является кальций или его содержание велико, за сутки до процедуры его необходимо прервать, поскольку кальций может повлиять на костную структуру, изменив показатели.
Читайте также: Кресло руководителя deco ткань сетка черная
Желательно быть в свободной одежде, на которой отсутствуют металлические детали. Также пациента попросят снять украшения, часы, очки, другие аксессуары. А если в теле пациента есть металл (протез, кардиостимулятор и прочее), нужно предупредить врача.
Важно! Если незадолго перед назначенной денситометрией (за пять и менее дней) вам делали МРТ или компьютерную томографию с применением контрастной жидкости, об этом также необходимо сообщить доктору до исследования.
В процессе проведения процедуры рентгенологического типа пациент укладывается на кушетку. Над ним располагается датчик, который, проходя нужную зону, начинает считывать показания с излучателя, помещенного под лежаком пациента.
Ноги пациента сгибаются в коленях и помещаются на подставку. Тело фиксируется, чтобы оно было неподвижно. Спина в основании должна быть плотно прижата к плоскости. Рекомендуется даже про прохождении прибора задержать дыхание, чтобы показания были максимально четкими. Чаще всего исследуется позвоночник на уровне сегментов L4, L5. Здесь результаты будут являться наиболее показательными.
Важно! Противопоказана процедура беременным и кормящим грудью. Также не стоит ее проходить, если за два дня до этого осуществлялась радиоизотопная диагностика.
Что касается ультразвуковой формы исследования, оно проводится, как обычное УЗИ, с помощью портативного датчика с использованием геля. Сведения передаются для обработки на компьютер.
Как понять результаты
В денситометрическом аппарате уже заложены нормативы показателей и характеристик костей человека. Они различны для каждого участка тела, возраста, этнической принадлежности пациента и других учитываемых показателей. На основании данных норм осуществляются аналитические вычисления прибором.
- BMC, который определяет минеральное содержание (сколько граммов минералов в ткани костей);
- BMD, который показывает минеральную плотность ткани (в г/см²).
Основные критерии анализа:
Таблица. Критерии и их значение.
| Критерий | Что показывает | Значение |
|---|---|---|
| Т | Как соотносится плотность кости пациента с показателем плотности универсального, абсолютно здорового человека, имеющего те же возрастные показатели и пол. | Если на диаграмме показатели в диапазоне +2… -0,9 – это норма. Когда результат от -1 до -2,5 – диагностируется первоначальная стадия остеопении, которая означает, что плотность костей начинает снижаться. При ниже -2,5 – это развивающийся остеопороз. |
| Z | Как соотносится данный показатель плотности со среднестатистическим, присущим группе людей того же возраста и пола. | Показатели Z-критерия более вариативны. Если они уходят в минус от ноля и являются слишком низкими, может быть назначено дополнительное уточняющее все параметры исследование. |
Кому показана денситометрия
Определенным категориям пациентов рекомендуется проходить обследование с регулярностью раз в два года или чаще, по показаниям врача.
-
Если имеются два и более фактора риска возникновения остеопороза.
Совет. Сегодня денситометрию можно сделать практически в любом медицинском центре и медучреждении. Этим необходимо пользоваться, поскольку раннее выявление нарушения минерализации костей предотвратит переломы.
Какие факторы вызывают остеопороз
Почему остеопороз опасен и должен диагностироваться как можно раньше? Это патология скелета, которая прогрессирует и вызывает множество осложнений. Снижается костная масса, нарушается тканевая структура, кости становятся хрупкими и ломаются.
Если вы хотите более подробно узнать, как лечить остеопороз у пожилых женщин, а также рассмотреть лучшие средства и методы лечения, вы можете прочитать статью об этом на нашем портале.
Кстати. При этом заболевание развивается исподволь, практически бессимптомно. Может слегка уменьшиться рост (на 1-2 см), округлиться спина, возникнуть эпизодические ноющие боли в спине, особенно при долгой ходьбе или ношении тяжестей, а также в статичной позе.
Существует перечень факторов, которые вызывают заболевание или повышают риск его развития.
При наличии хотя бы двух факторов из данного списка, необходимо регулярное прохождение денситометрии. Ультразвуковая процедура используется для первичной диагностики чаще, поскольку она более безопасна. Противопоказаний к ней нет. Рентгеновский способ применяют конкретно для уточнения подозрений на остеопороз либо для контроля лечения.
Если вы хотите более подробно узнать, что показывает рентген позвоночника, а также рассмотреть опасность рентгена, показания и противопоказания, вы можете прочитать статью об этом на нашем портале.
Денситометрия позвоночника – это сегодня самый популярный и наиболее часто используемый способ диагностики остеопороза, который помогает определить наличие не только заболевания в развитии, но и на начальной стадии, когда лечение еще высокоэффективно.