Основное различие между двумя типами кости и способ замещения губчатой кости компактной можно видеть на простой схеме, где пластинки изображены в виде линий, подчеркивая, таким образом, то, что называют пластинчатой архитектурой кости.
На рисунке показано расположение пластинок и костномозговых ячеек в губчатой кости. Остеобласты, образовавшие трабекулы, расположены еще вдоль них на поверхности, обращенной к костномозговой ячейке — у последней сформированной пластинки.
Если кость должна превратиться в компактную, эти остеобласты вновь активизируются и откладывают ряд концентрических пластинок, заполняющих костномозговые ячейки. Часто, если костномозговые ячейки имеют неправильную форму, они сначала округляются путем локальной резорбции уже сформировавшейся кости.
После этого продолжается отложение концентрически расположенных пластинок, иногда называемых гаверсовыми пластинками по имени исследователя, впервые детально их описавшего. Пластинки трабекул губчатой кости, когда она превращается в компактную, обычно называют интерстициальными пластинками.
В результате образования новых концентрических систем пластинок костномозговые ячейки редуцируются в маленькие каналы (гаверсовы каналы), заполненные кровеносными сосудами, располагавшимися прежде в костномозговых ячейках. Эти каналы сохраняют сообщение друг с другом, в веществе кости и образуют сеть, из которой кость снабжается кровью.
Однако по сравнению с костномозговыми ячейками губчатой кости они очень малы, что и придает кости после отложения концентрических пластинок такой вид, который позволяет назвать ее «компактной».
Развитие скелета плода
Вопрос о развитии скелета очень сложен и поэтому изложить его здесь достаточно полно нельзя. Мы познакомимся лишь с основными чертами процесса формирования характерных типов костей, как, например, с образованием плоских костей, с ходом становления и роста длинных костей, с выделением центров окостенения в общей хрящевой массе при образовании таких костей, как позвонки, или сложные кости черепа, вроде затылочной.
Если к этому добавить изучение процесса формирования суставов, то мы будем иметь обстоятельное представление о факторах, способствующих образованию всего скелета. Этих знание будет достаточно для изучения деталей развития любой интересующей нас кости.
Плоские кости, как, например, кости черепа и лица, имеют большей частью перепончатое происхождение. Мы уже знакомы с ранними этапами их развития, рассмотрев гистогенез покровной кости. После того как закладка первичной губчатой кости приобретает форму, напоминающую кость взрослого человека, вокруг нее скопляется мезенхима.
В этом скоплении мезенхимы находятся клетки, обладающие потенциальной способностью к формированию кости. Остеобласты вскоре становятся активными и начинают откладывать вокруг губчатого центра растущей кости плотный слой параллельных пластинок). Анатомы называют этот плотный периферический слой наружной пластинкой кости. Внутренняя часть, которая у плоских костей обычно остается губчатой, называется diploe. Мезенхима, сохраняющаяся в костномозговых ячейках diploe, развивается в красный костный мозг, богатый кроветворными элементами.
Процесс роста нижней челюсти, который вначале протекает по типу развития плоских костей, позднее принимает сложный характер и завершается уже по типу развития компактной кости.
Вид костной ткани у плода
Образование любой кости происходит за счет молодых соединительнотканных клеток мезенхимного происхождения — остеобластов, которые вырабатывают межклеточное костное вещество, играющее главную опорную роль. Соответственно отмеченным 3 стадиям развития скелета кости могут развиваться на почве соединительной или хрящевой ткани, поэтому различаются следующие виды окостенения (остеогенеза).
1.Эндесмальное окостенение (en — внутри, desme — связка) происходит в соединительной ткани первичных, покровных, костей.
На определенном участке эмбриональной соединительной ткани, имеющей очертания будущей кости, благодаря деятельности остеобластов появляются островки костного вещества (точка окостенения). Из первичного центра процесс окостенения распространяется во все стороны лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного вещества по периферии. Поверхностные слои соединительной ткани, из которой формируется покровная кость, остаются в виде надкостницы, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину.
Читайте также: Платье рубашка из джинсовой ткани сшить
2.Перихондралъное окостенение (peri — вокруг, chondros — хрящ) происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы (perichondrium).
Мезенхимный зачаток, имеющий очертания будущей кости, превращается в «кость», состоящую из хрящевой ткани и представляющую собой как бы хрящевую модель кости. Благодаря деятельности остеобластов надхрящницы, покрывающей хрящ снаружи, на поверхности его, непосредственно под надхрящницей, откладывается костная ткань, которая постепенно замещает ткань хрящевую и образует компактное костное вещество.
3. С переходом хрящевой модели кости в костную надхрящница становится надкостницей (periosteum) и дальнейшее отложение костной ткани идет за счет надкостницы — периосталъное окостенение. Поэтому перихонд-ральный и периостальный остеогенезы следуют один за другим.
4.Эндохондралъное окостенение (endo, греч. — внутри, chondros — хрящ) совершается внутри хрящевых зачатков при участии надхрящницы, которая отдает отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща. Проникая в глубь хряща вместе с сосудами, костеобразовательная ткань разрушает хрящ, предварительно подвергшийся обызвествлению (отложение в хряще извести и перерождение его клеток), и образует в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точка окостенения).
Распространение процесса эндохондрального окостенения из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного вещества. Происходит не прямое превращение хряща в кость, а его разрушение и замещение новой тканью, костной.
Характер и порядок окостенения функционально обусловлены также приспособлением организма к окружающей среде. Так, у водных позвоночных (например, костистых рыб) окостеневает путем перихондрального остеогенеза только средняя часть кости, которая, как во всяком рычаге, испытывает большую нагрузку (первичные ядра окостенения). То же наблюдается и у земноводных, у которых, однако, средняя часть кости окостеневает на большем пространстве, чем у рыб. С окончательным переходом на сушу к скелету предъявляются большие функциональные требования, связанные с более трудным, чем в воде, передвижением тела по земле и большей нагрузкой на кости.
Поэтому у наземных позвоночных появляются вторичные точки окостенения, из которых у пресмыкающихся и птиц путем эндохондрального остеогенеза окостеневают и периферические отделы костей. У млекопитающих концы костей, участвующие в сочленениях, получают даже самостоятельные точки окостенения.
Такой порядок сохраняется и в онтогенезе человека, у которого окостенение также функционально обусловлено и начинается с наиболее нагружаемых центральных участков костей.
Так, сначала на 2-м месяце утробной жизни возникают первичные точки, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, т. е. тела, или диафизы, diaphysis, трубчатых костей (dia, греч.-между, phyo — расту; часть кости, растущая между эпифизами) и концы диафиза, называемые метафизами, metaphysis (meta — позади, после). Они окостеневают путем пери- и эндохондрального остеогенеза.
Затем незадолго до рождения или в первые годы после рождения появляются вторичные точки, из которых образуются путем эндохондрального остеогенеза концы костей, участвующие в сочленениях, т. е. эпифизы, epiphysis (нарост, epi — над), трубчатых костей. Возникшее в центре хрящевого эпифиза ядро окостенения разрастается и становится костным эпифизом, построенным из губчатого вещества. От первоначальной хрящевой ткани остается на всю жизнь только тонкий слой ее на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ.
У детей, юношей и даже взрослых появляются добавочные островки окостенения, из которых окостеневают части кости, испытывающие тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемые апофизами, apophysis (отросток, арo — от): например, большой вертел бедренной кости или добавочные точки на отростках поясничных позвонков, окостеневающих лишь у взрослых.
Читайте также: Что такое аккомодация возбудимой ткани в чем причина аккомодации
Так же функционально обусловлен и характер окостенения, связанный со строением кости. Так, кости и части костей, состоящие преимущественно из губчатого костного вещества (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны, эпифизы трубчатых костей и др.), окостеневают эндохондраль-но, а кости и части костей, построенные одновременно из губчатого и компактного вещества (основание черепа, диафизы трубчатых костей и др.), развиваются путем эндо- и перихондрального окостенения.
Ряд костей человека является продуктом слияния костей, самостоятельно существующих у животных. Отражая этот процесс слияния, развитие таких костей происходит за счет очагов окостенения, соответствующих по своему количеству и местоположению числу слившихся костей. Так, лопатка человека развивается из 2 костей, участвующих в плечевом поясе низших наземных позвоночных (лопатки и коракоида).
Соответственно этому, кроме основных ядер окостенения в теле лопатки, возникают очаги окостенения в ее клювовидном отростке (бывшем коракоиде). Височная кость, срастающаяся из 3 костей, окостеневает из 3 групп костных ядер. Таким образом, окостенение каждой кости отражает функционально обусловленный процесс филогенеза ее.
Рост кости
Длительный рост организма и огромная разница между размерами и формой эмбриональной и окончательной кости таковы, что делают неизбежной ее перестройку в течение роста; в процессе перестройки наряду с образованием новых остеонов идет параллельный процесс рассасывания (резорбция) старых, остатки которых можно видеть среди ново-образующихся остеонов («вставочные» системы пластинок). Рассасывание есть результат деятельности в кости особых клеток — остеокластов (clasis, греч.-ломание).
Благодаря работе последних почти вся эндохондральная кость диафиза рассасывается и в ней образуется полость (костномозговая полость). Рассасыванию подвергается также и слой перихондральной кости, но взамен исчезающей костной ткани откладываются новые слои ее со стороны надкостницы. В результате происходит рост молодой кости в толщину.
В течение всего периода детства и юности сохраняется прослойка хряща между эпифизом и метафизом, называемая эпифизарным хрящом, или пластинкой роста. За счет этого хряща кость растет в длину благодаря размножению его клеток, откладывающих промежуточное хрящевое вещество. Впоследствии размножение клеток прекращается, эпифизарный хрящ уступает натиску костной ткани и метафиз сливается с эпифизом — получается синостоз (костное сращение).
Таким образом, окостенение и рост кости есть результат жизнедеятельности остеобластов и остеокластов, выполняющих противоположные функции аппозиции и резорбции — созидания и разрушения. Поэтому на примере развития кости мы видим проявление диалектического закона единства и борьбы противоположностей. «Жить значит умирать» Читайте также: Краски для ткани несмывающиеся леонардо
2. Суставные концы каждой трубчатой кости, расположенные по другую сторону эпифизарного хряща, эпифизы. Они также состоят из губчатого вещества, содержащего красный костный мозг, но развиваются в отличие от метафизов эндохондрально из самостоятельной точки окостенения, за кладывающейся в центре хряща эпифиза; снаружи они несут суставную поверхность, участвующую в образовании сустава.
3. Расположенные вблизи эпифиза костные выступы — апофизы, к которым прикрепляются мышцы и связки.
Апофизы окостеневают эндохондрально из самостоятельно заложенных в их хряще точек окостенения и построены из губчатого вещества.
В костях, не относящихся к трубчатым, но развивающихся из нескольких точек окостенения, можно также различать аналогичные части.
Вид костной ткани у плода
С ростом различных трабекул развивающейся кости они неизбежно вступают друг с другом в контакт и срастаются. Таким образом, трабекупы, вначале изолированные, вскоре образуют непрерывную систему. Из-за своего сходства с губкой кость в этом состоявши, когда трабекулы тонки, а полости между ними велики, названа первичной губчатой костью. Участки между трабекулами называются костномозговыми пространствами.
Как показывает название, эндохондральное образование кости происходит внутри хряща. Хрящ разрушается и кость образуется на месте хряща. Формирование кости здесь в сущности происходит так же, как и при перепончатом способе. Особенно интересен процесс деструкции хряща, протекающий до образования кости.
Перед замещением хряща костью в его структуре происходят резкие изменения. Клетки, до этого секретировавшие основное вещество хряща, начинают его разрушать. Лакуны увеличиваются и становится заметным необычное расположение хрящевых клеток. Процесс деструкции хряща продолжается до тех пор, пока хрящ не примет ячеистое строение. Между тем ткань надхрящницы, которая покрывает разрушающийся участок хряща, становится исключительно активной.
Здесь возникает интенсивная пролиферация и новые клетки вместе с кровеносными сосудами начинают проникать в хрящ.
Возникновение эндохондральной кости плода
Для хряща особенно характерно отсутствие кровеносных сосудов — ближайшие сосуды расположены в надхрящнице. Проникновение в хрящ кровеносных сосудов свидетельствует о начале его разрушения и в то же время является первым шагом в формировании кости. В связи с этим слой соединительной ткани, называвшийся до сих пор надхрящницей из-за своей связи с хрящом, теперь уже называется надкостницей (периостом).
Важно иметь в виду, что этот поверхностный слой соединительной ткани имеет мезенхимное происхождение и содержит клетки, способные развиться в соединительную ткань любого типа, в частности в кость и в хрящ. Таким образом, когда масса ткани надкостницы (периостальная почка) прорастает в хрящ, она приносит с собой клетки, потенциально способные к образованию кости. Эти клетки располагаются вдоль тяжевидных остатков хряща точно так же, как при формировании покровной кости остеобласты располагаются вдоль волокнистых тяжей.
Истинное формирование кости осуществляется при эндохондральном способе так же, как и при перепончатом, с той лишь разницей, что в одном случае осью трабекулы служат тяжевидные остатки хряща, а в другом — тяжи, состоящие из волокон. Рост и срастание трабекул вскоре приводят к появлению типичной губчатой кости, совершенно такой же, как кость, образовавшаяся перепончатым способом.
Различие между губчатой и компактной костями является скорее архитектурным, чем гистологическим. Состав основного вещества кости, его слоистость и отношение костных клеток к основному веществу одинаковы в обоих случаях. Оба эти типа различаются характером распределения основного вещества. Губчатая кость построена из сети тонких трабекул, ограничивающих большое число костномозговых ячеек. В компактной кости имеет место вторичное отложение пластинок в эти ячейки, вследствие чего значительно увеличивается плотность всей кости.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом