какую функцию выполняют кости черепа
Какую функцию выполняют кости черепа
Череп (cranium) только частью относится к опорно-двигательному аппарату. Он прежде всего служит вместилищем головного мозга и связанных с последним органов чувств; кроме того, он окружает начальную часть пищеварительного и дыхательного трактов, открывающихся наружу. Сообразно этому череп у всех позвоночных разделяется на две части: мозговой череп, neurocranium и висцеральный череп, cranium viscerale. В мозговом черепе различают свод, calvaria, и основание, basis.
В состав мозгового черепа у человека входят: непарные затылочная, клиновидная, лобная и решетчатая кости и парные височная и теменная кости. В состав висцерального черепа входят парные — верхняя челюсть, нижняя носовая раковина, небная, скуловая, носовая, слезная кости и непарные — сошник, нижняя челюсть и подъязычная кости.
Развитие черепа. Череп, как скелет головы, обусловлен в своем развитии названными выше органами животной и растительной жизни.
Мозговой череп развивается в связи с головным мозгом и органами чувств. У животных, не имеющих головного мозга, нет и мозгового черепа. У хордовых (ланцетник), у которых головной мозг находится в зачаточном состоянии, он окружен соединительнотканной оболочкой (перепончатый череп).
С развитием головного мозга у рыб вокруг последнего образуется защитная коробка, которая у хрящевых рыб (акуловых) приобретает хрящевую ткань (хрящевой череп), а у костистых — костную (начало образования костного черепа).
С выходом животных из воды на сушу (земноводные) происходит дальнейшая замена хрящевой ткани костной, необходимой для защиты, опоры и движения в условиях наземного существования.
У остальных классов позвоночных соединительная и хрящевая ткани почти полностью вытесняются костной, и формируется костный череп, отличающийся большей прочностью. Развитие отдельных костей черепа также определяется теми же факторами. Этим объясняется сравнительно простое устройство костей свода черепа (например, теменной) и весьма сложное строение костей основания, например височной, участвующей во всех функциях черепа и являющейся вместилищем для органов слуха и гравитации. У наземных животных число костей уменьшается, но строение их усложняется, ибо ряд костей представляет продукт сращения ранее самостоятельных костных образований.
У млекопитающих мозговой череп и висцеральный тесно срастаются между собой. У человека в связи с наибольшим развитием головного мозга и органов чувств neurocranium достигает значительной величины и преобладает над висцеральным черепом.
Висцеральный череп развивается из материала парных жаберных дуг, заключенных в боковых стенках головного отдела первичной кишки. У низших позвоночных, живущих в воде, жаберные дуги залегают мета-мерно между жаберными щелями, через которые вода проходит к жабрам, являющимся органами дыхания водного типа.
В I и II жаберных дугах выделяют дорсальную и вентральную части. Из дорсальной части I дуги развивается (частично) верхняя челюсть, а вентральная часть I дуги принимает участие в развитии нижней челюсти. Поэтому в первой дуге различают processus maxillaris и processus mandibularis.
С выходом животных из воды на сушу постепенно развиваются легкие, т. е. органы дыхания воздушного типа, а жабры утрачивают свое значение. В связи с этим жаберные карманы у наземных позвоночных и человека имеются только в зародышевом периоде, а материал жаберных дуг идет на построение костей лица. Таким образом, движущими силами эволюции скелета головы являются переход от водной жизни к наземной (земноводные), приспособление к условиям жизни на суше (остальные классы позвоночных, особенно млекопитающие) и наивысшее развитие мозга и его орудий — органов чувств, а также появление речи (человек).
Отражая эту линию эволюции, череп человека в онтогенезе проходит 3 стадии развития: 1) соединительнотканную, 2) хрящевую и 3) костную. Переход второй стадии в третью, т. е. формирование вторичных костей на почве хряща, длится в течение всей жизни человека. Даже у взрослого сохраняются остатки хрящевой ткани между костями в виде их хрящевых соединений (синхондрозов). Свод черепа, служащий только для защиты головного мозга, развивается непосредственно из перепончатого черепа, минуя стадию хряща. Переход соединительной ткани в костную здесь также совершается в течение всей жизни человека. Остатки неокостеневшей соединительной ткани сохраняются между костями черепа в виде родничков у новорожденных и швов у детей и взрослых.
Мозговой череп, представляющий продолжение позвоночного столба, развивается из склеротомов головных сомитов, которые закладываются в числе 3 — 4 пар в затылочной области вокруг переднего конца chorda dorsalis.
Мезенхима склеротомов, окружая пузыри головного мозга и развивающиеся органы чувств, образует хрящевую капсулу, cranium primordiale (первоначальный), которая в отличие от позвоночного столба остается несегментированной. Хорда проникает в череп до гипофиза, hypophysis, вследствие чего череп делят по отношению к хорде на хордальную и прехор-дальную части. В прехордальной части впереди гипофиза закладывается еще пара хрящей, или черепных перекладин, trabeculae cranii, которые находятся в связи с лежащей впереди хрящевой носовой капсулой, облекающей орган обоняния. По бокам от хорды располагаются хрящевые пластинки parachordalia. Впоследствии trabeculae cranii срастаются с parachordalia в одну хрящевую пластинку, a parachordalia — с хрящевыми слуховыми капсулами, облекающими зачатки органа слуха (рис. 25). Между носовой и слуховой капсулами с каждой стороны черепа получается углубление для органа зрения.
Отражая слияние в процессе эволюции в более крупные образования, кости основания черепа возникают из отдельных костных образований (ранее бывших самостоятельными), которые сливаются вместе и образуют смешанные кости. Об этом будет сказано при описании отдельных костей основания черепа.
Преобразуются и хрящи жаберных дуг: верхняя часть (первой жаберной или челюстной дуги) участвует в формировании верхней челюсти. На вентральном хряще той же дуги образуется нижняя челюсть, которая причленяет-ся к височной кости посредством височно-нижнечелюстного сустава.
Остальные части хрящей жаберной дуги превращаются в слуховые косточки: молоточек и наковальню. Верхний отдел второй жаберной дуги (гиоидной) идет на образование третьей слуховой косточки — стремени. Все три слуховые косточки не имеют отношения к костям лица и помещаются в барабанной полости, развивающейся из первого жаберного кармана и составляющей среднее ухо (см. «Орган слуха»). Остальная часть подъязычной дуги идет на построение подъязычной кости (малых рогов и отчасти тела) и шиловидных отростков височной кости вместе с lig. stylohyoideum.
Третья жаберная дуга дает остальные части тела подъязчной кости и ее большие рога. Из остальных жаберных дуг происходят хрящи гортани, не имеющие отношения к скелету.
Таким образом, у человека кости черепа по своему развитию могут быть разделены на 3 труппы.
1. Кости, образующие мозговую капсулу:
а) развивающиеся на основе соединительной ткани — кости свода: теменные, лобная, верхняя часть чешуи затылочной кости, чешуя и барабанная часть височной кости;
б) развивающиеся на основе хряща — кости основания: клиновидная (за исключением медиальной пластинки крыловидного отростка), нижняя часть чешуи, базилярная и латеральные части затылочной кости, каменистая часть височной кости.
2. Кости, развивающиеся в связи с носовой капсулой:
а) на основе соединительной ткани — слезная, носовая, сошник;
б) на основе хряща — решетчатая и нижняя носовая раковина.
3. Кости, развивающиеся из жаберных дуг:
а) неподвижные — верхняя челюсть, небная кость, скуловая кость;
б) подвижные — нижняя челюсть, подъязычная кость и слуховые косточки.
Кости, развившиеся из мозговой капсулы, составляют мозговой череп, а кости других двух отделов, за исключением решетчатой, образуют кости лица.
В связи с сильным развитием мозга свод черепа, возвышающийся над остальной частью, у человека очень выпуклый и закругленный. Этим признаком человеческий череп резко отличается от черепов не только низших млекопитающих, но и человекообразных обезьян, наглядным доказательством чего может служить вместимость черепной полости. Объем ее у человека около 1500 см3, у человекообразных обезьян она достигает только 400 — 500 см3. У ископаемого обезьяночеловека (Pithecanthropus) вместимость черепа равна около 900 см3.
Какую функцию выполняют кости черепа
Цель урока: знать состав, строение и соединения костей мозгового и лицевого черепа, уметь показывать местонахождение костей, различные анатомические образования черепа.
План изложения нового материала
1. Общая характеристика черепа
2. Кости мозгового черепа парные и непарные
3. Кости лицевого черепа парные и непарные
4. Череп в целом. Основание черепа
8. Боковые ямки черепа
9. Височно-нижнечелюстной сустав
10. Череп новорожденного
Общая характеристика черепа. Скелет головы — череп, cranium, выполняет в организме две основные функции:
1) является вместилищем и одновременно защитой для головного мозга и органов чувств;
2) участвует в образовании скелета начальных отделов систем органов пищеварения и дыхания. Выделяют кости мозгового черепа и кости лицевого черепа. К мозговому черепу относятся следующие кости: затылочная, лобная, решетчатая, клиновидная, теменная, височная. К костям лицевого черепа относятся кости: челюсти верхняя и нижняя, слезная, носовая, нижняя носовая раковина, небная, скуловая, сошник и подъязычная.
Кости мозгового черепа. Непарные кости.
1. Затылочная кость, os occipitale, в заднем отделе мозгового черепа, состоит из четырех частей. Спереди от большого отверстия расположена базилярная часть ,по бокам от него — парные латеральные части, сзади — затылочная чешуя. Эти четыре части образуют большое отверстие, через которое полость черепа сообщается с позвоночным каналом.
3.Решетчатая кость, ethmoidale, состоит из трех частей: вертикально расположена перпендикулярная пластинка; горизонтально — продырявленная (решетчатая) пластинка, к которой прикрепляется парный решетчатый лабиринт Перпендикулярная пластинка входит в состав костной перегородки носа, соединяется с носовыми костями, сошником и хрящевой перегородкой носа. Решетчатая пластинка имеет четырехугольную форму, располагается в решетчатой вырезке лобной кости и имеет многочисленные отверстия, через которые в полость черепа из полости носа проникают обонятельные нервы. Она входит в состав переднего отдела мозгового черепа и в то же время образует верхнюю стенку полости носа. Над продырявленной пластинкой возвышается петушиный гребень.
Кости мозгового черепа. Парные кости
Кости лицевого черепа. Парные кости.
1.Верхняя челюсть, maxilla, занимает значительную часть лицевого отдела черепа. Она принимает участие в образовании стенок полости носа, глазниц, полости рта, подвисочной и крыловидно-нёбной ямок. В ней различают тело и четыре отростка: лобный, скуловой, альвеолярный и нёбный.
На теле выделяют четыре поверхности : переднюю, подвисочную, глазничную и носовую.
3.Скуловая кость, os zygomaticum, соединяет верхнюю челюсть с височной костью, образуя при этом скуловую дугу
Скуловая кость имеет два отростка: височный соединяется со скуловым отростком височной кости и лобный — со скуловым отростком лобной кости, тело скуловой кости соединяется со скуловым отростком верхней челюсти.
4. Носовая кость, os nasale, парная, представляет собой четырехугольную пластинку, которая участвует в образовании спинки носа. Своим латеральным краем она соединяется с лобным отростком верхней челюсти, верхним — с носовой частью лобной кости. Нижним краем вместе с носовой вырезкой верхней челюсти она ограничивает грушевидное отверстие — вход в полость носа.
5.Слезная кость, os lacrimale, — небольшая четырехугольная кость, граничащая спереди с лобным отростком верхней челюсти, сзади — с глазничной пластинкой решетчатой кости, сверху — с глазничной частью лобной кости и снизу с глазничной поверхностью верхней челюсти. Эта кость вместе с лобным отростком верхней челюсти составляет ямку слезного мешка.
6. Нижняя носовая раковина, concha nasalis inferior, представляет собой тонкую, продолговатую пластинку, расположенную в полости носа Ниже нее находится нижний носовой ход. Медиальная поверхность кости выпуклая, латеральная — вогнута. Она прикрепляется к одноименному гребню верхней челюсти и нёбной кости.
Рис 4 Нижняя челюсть:
а —вид снаружи; б— вид изнутри; 1 —подбородочный выступ; 2— альвеолярный отросток; 3— венечный отросток; 4 —вырезка нижней челюсти; 5 —головка нижней челюсти; 6— шейка нижней челюсти; 7 — ветвь нижней челюсти; 8 —жевательная бугристость; 9— тело нижней челюсти; 10—подбородочное отверстие; 11— отверстие нижней челюсти; 12— крыловидная бугристость; 13 —челюстно-подъязычная линия; 14 — подъязычная ямка
2. Нижняя челюсть, mandibula, соединяется с височной костью парным височно-нижнечелюстным суставом, состоит из тела, правой и левой ветвей.
3.Подъязычная кость, os hyoideum, с костями черепа не соприкасается, соединяясь с ними с помощью связок и мышц. Она расположена в области шеи, к ней фиксирована гортань. По форме кость напоминает подкову, в ней различают выдающуюся вперед часть — тело, большие и малые рога.
При соединении костей мозгового и лицевого черепа формируются анатомические образования, которые отсутствуют на отдельных костях. Основными образованиями в мозговом черепе являются свод, наружное и внутреннее основание, височная ямка; в лицевом черепе — глазница, полость носа, полость рта; подвисочная и крыловидно-нёбная ямки находятся на границе мозгового и лицевого черепа.
Рис.5 Череп человека (вид сбоку):
1 —венечный шов; 2— лобная кость; 3 —клиновидная кость; 4 —решетчатая кость; 5 — слезная кость; 6 —носовая кость; 7 — скуловая кость; 8 —верхняя челюсть; 9 —нижняя челюсть; 10 —шиловидный отросток; 11 —наружное слуховое отверстие; 12 — сосцевидный отросток; 13 — затылочная кость; 14 — ламбдовидный шов;15 — теменная кость; 16 — чешуя височной кости; 17 — чешуйчатый шов
Впереди от большого отверстия лежит базилярная (основная) часть затылочной кости с глоточным бугорком в центре. Видно тело клиновидной кости и ее крыловидные отростки. Они ограничивают хоаны.
На нижней поверхности пирамиды находятся: наружное отверстие сонного канала, яремная ямка, шиловидный и сосцевидный отростки, между ними шилососцевидное отверстие.
Сбоку барабанная часть височной кости, ограничивающая наружное слуховое отверстие и наружный слуховой проход. На чешуе височной кости у основания скулового отростка находятся нижнечелюстная ямка и кпереди от нее — суставной бугорок.
На клиновидной кости расположены остистое и овальное отверстия.
В месте соединения верхушки пирамиды с телом клиновидной кости и базилярной частью затылочной кости рваное отверстие, в области которого открываются внутреннее отверстие сонного канала.
Рис.6. Наружное основание черепа:
1 —горизонтальная пластинка нёбной кости; 2 —нижняя глазничная щель; 3 —скуловая дуга; 4 —крыловидный отросток; 5 —овальное отверстие; 6 —нижнечелюстная ямка; 7 — шиловидный отросток; 8 —сосцевидный отросток; 9 —сосцевидная вырезка; 10 —затылочный мыщелок; 11 —большое отверстие; 12—наружный затылочный выступ; 13 —базилярная часть затылочной кости; 14 —яремное отверстие; 15 —наружное отверстие сонного канала; 16 —рваное отверстие; 17 —сошник; 18 —большое крыло клиновидной кости; 19 —хоаны; 20 —нёбный отросток верхней челюсти; 21 — резцовый канал
Рис. 7. Внутреннее основание черепа:
1— слепое отверстие; 2— петушиный гребень; 3— глазничная часть лобной кости; 4 —предперекрестная борозда; 5— зрительный канал; 6 —гипофизарная ямка; 7 — большое крыло клиновидной кости; 8— круглое отверстие; 9 —овальное отверстие; 10 —теменная кость; 11 —рваное отверстие; 12— внутреннее слуховое отверстие; 13— яремное отверстие; 14— канал подъязычного нерва; 15— большое отверстие; 16 —задняя черепная ямка; 17— внутренний затылочный гребень; 18 —борозда сигмовидного синуса; 19 —скат; 20— верхушка пирамиды височной кости; 21 —остистое отверстие; 22 —средняя черепная ямка; 23 —борозда сонной артерии; 24— спинка турецкого седла; 25— малое крыло клиновидной кости; 26 — решетчатая пластинка решетчатой.
Внутреннее основание черепа соответствует рельефу головного мозга. В нем различают переднюю, среднюю и заднюю черепные ямки. Передняя черепная ямка. В ней лежат лобные доли полушарий головного мозга. Ямка образована глазничными частями лобной кости, решетчатой пластинкой решетчатой кости, а также малыми крыльями клиновидной кости. Через отверстия в решетчатой кости проходят обонятельные нервы (I пара). Передняя черепная ямка сообщается с глазницей через зрительный канал, в котором проходят зрительный нерв (II пара) и глазная артерия. Отверстия зрительных каналов соединяются поперечно расположенной бороздой.
Средняя черепная ямка отделяется от задней черепной ямки верхним краем пирамиды височной кости и спинкой турецкого седла. В середине телом и большими крыльями клиновидной кости, передние поверхности пирамид, чешуя обеих височных костей Между большим и малым крыльями клиновидной верхняя глазничная щель. через которую в глазницу проходят нервы: глазодвигательный (III пара), блоковый (IV пара), глазной (первая ветвь тройничного нерва — V пары), отводящий (VI пара) и верхняя глазная вена. Ниже верхней глазничной щели располагается круглое отверстие, через которое проходит верхнечелюстной нерв (вторая ветвь V пары). Находящееся рядом овальное и остистое отверстия..
Соединения костей лицевого черепа.
Кости черепа образуют полости для органов.
Боковые ямки черепа.
1) с глазницей — через нижнюю глазничную щель;
2) с полостью носа — через клиновидно-нёбное отверстие;
3) с полостью рта — через большой нёбный канал;
4) со средней черепной ямкой — через круглое отверстие;
К концу периода внутриутробного развития плода процесс окостенения костей черепа не завершается. У новорожденного ребенка имеются участки перепончатого черепа. Они располагаются по углам теменной кости и получили название родничков По срединной линии крыши черепа передний (лобный, большой) и задний (затылочный, малый) роднички, на боковых поверхностях черепа с каждой стороны — клиновидный и сосцевидный роднички. Передний родничок зарастает на 2-м году жизни. Задний родничок зарастает на 2-м месяце после рождения. Боковые роднички замещаются костной тканью к моменту рождения или в первые 2 недели жизни. На основании черепа у новорожденного небольшие прослойки хряща, которые с возрастом замещаются костной тканью.
Рис. 8. Череп новорожденного:
а — вид сбоку; б — вид сверху; 1 — клиновидный родничок; 2 — лобный бугор; 3 — передний родничок; 4 — теменной бугор; 5 — сосцевидный родничок; 6 — наружный слуховой проход; 7 — нижняя челюсть; 8 — задний родничок; 9 — сагиттальный шов
Соединения костей черепа
Кости черепа соединяются непрерывных соединений. У взрослого человека кости крыши черепа соединяются швами. Различают зубчатые, чешуйчатый и плоские швы. Зубчатые швы расположены между теменными костями (сагиттальный шов); между теменными и лобной (венечный шов); между теменными и затылочной (ламбдовидный шов). С помощью чешуйчатого шва соединяются чешуя височной кости с теменной костью и большим крылом клиновидной кости. Кости лицевого черепа соединяются плоскими швами
Хрящевые соединения — синхондрозы — характерны для костей основания черепа детей. С возрастом у человека наблюдается замещение хряща костной тканью- синостоз.
Внутри сустава находится суставной диск, обеспечивающего конгруэнтность суставных поверхностей. Сустав имеет тонкую капсулу. По всей поверхности капсула срослась с суставным диском, в результате этого полость сустава разобщена на верхний и нижний этажи. С наружной стороны ее укрепляет латеральная связка.
В височно-нижнечелюстном суставе возможны следующие виды движений:
1) вокруг фронтальной оси — опускание и поднимание нижней челюсти; выдвижение нижней челюсти вперед и возвращение назад;
2) вокруг вертикальной оси — вращение.
Какую функцию выполняют кости черепа
Структура костной ткани и кровообращение
Кость представляет собой сложную материю, это сложный анизотропный неравномерный жизненный материал, обладающий упругими и вязкими свойствами, а также хорошей адаптивной функцией. Все превосходные свойства костей составляют неразрывное единство с их функциями.
Форма и структура костей являются различными в зависимости от выполняемых ими функций. Разные части одной и той же кости вследствие своих функциональных различий имеют разную форму и структуру, например, диафиз бедренной кости и головка бедренной кости. Поэтому полное описание свойств, структуры и функций костного материала является важной и сложной задачей.
Структура костной ткани
«Ткань» представляет собой комбинированное образование, состоящее из особых однородных клеток и выполняющих определенную функцию. В костных тканях содержатся три компонента: клетки, волокна и костный матрикс. Ниже представлены характеристики каждого из них:
Клетки: В костных тканях существуют три вида клеток, это остеоциты, остеобласт и остеокласт. Эти три вида клеток взаимно превращаются и взаимно сочетаются друг с другом, поглощая старые кости и порождая новые кости.
Костные клетки находятся внутри костного матрикса, это основные клетки костей в нормальном состоянии, они имеют форму сплющенного эллипсоида. В костных тканях они обеспечивают обмен веществ для поддержания нормального состояния костей, а в особых условиях они могут превращаться в два других вида клеток.
Остеобласт имеет форму куба или карликового столбика, они представляют собой маленькие клеточные выступы, расположенные в довольно правильном порядке и имеют большое и круглое клеточное ядро. Они расположены в одном конце тела клетки, протоплазма имеет щелочные свойства, они могут образовывать межклеточное вещество из волокон и мукополисахаридных белков, а также из щелочной цитоплазмы. Это приводит к осаждению солей кальция в идее игловидных кристаллов, расположенных среди межклеточного вещества, которое затем окружается клетками остеобласта и постепенно превращается в остеобласт.
Остеокласт представляет собой многоядерные гигантские клетки, диаметр может достигать 30 – 100 µm, они чаще всего расположены на поверхности абсорбируемой костной ткани. Их цитоплазма имеет кислотный характер, внутри ее содержится кислотная фосфотаза, способная растворять костные неорганические соли и органические вещества, перенося или выбрасывая их в другие места, тем самым ослабляя или убирая костные ткани в данном месте.
Костные волокна в основном состоит из коллагенового волокна, поэтому оно называется костным коллагеновым волокном, пучки которого расположены послойно правильными рядами. Это волокно плотно соединено с неорганическими составными частями кости, образуя доскообразную структуру, поэтому оно называется костной пластинкой или ламеллярной костью. В одной и той же костной пластинке большая часть волокон расположена параллельно друг другу, а слои волокон в двух соседних пластинках переплетаются в одном направлении, и костные клетки зажаты между пластинками. Вследствие того, что костные пластинки расположены в разных направлениях, то костное вещество обладает довольно высокой прочностью и пластичностью, оно способно рационально воспринимать сжатие со всех направлений.
Морфология кости
С точки зрения морфологии, размеры костей неодинаковы, их можно подразделить на длинные, короткие, плоские кости и кости неправильной формы. Длинные кости имеют форму трубки, средняя часть которых представляет собой диафиз, а оба конца – эпифиз. Эпифиз сравнительно толстый, имеет суставную поверхность, образованную вместе с соседними костями. Длинные кости главным образом располагаются на конечностях. Короткие кости имеют почти кубическую форму, чаще всего находятся в частях тела, испытывающих довольно значительное давление, и в то же время они должны быть подвижными, например, это кости запястья рук и кости предплюсны ног. Плоские кости имеют форму пластинок, они образуют стенки костных полостей и выполняют защитную роль для органов, находящихся внутри этих полостей, например, как кости черепа.
Кость состоит из костного вещества, костного мозга и надкостницы, а также имеет разветвленную сеть кровеносных сосудов и нервов, как показано на рисунке. Длинная бедренная кость состоит из диафиза и двух выпуклых эпифизарных концов. Поверхность каждого эпифизарного конца покрыта хрящом и образует гладкую суставную поверхность. Коэффициент трения в пространстве между хрящами в месте соединения сустава очень мал, он может быть ниже 0.0026. Это самый низкий известный показатель силы трения между твердыми телами, что позволяет хрящу и соседним костным тканям создать высокоэффективный сустав. Эпифизарная пластинка образована из кальцинированного хряща, соединенного с хрящом. Диафиз представляет собой полую кость, стенки которой образованы из плотной кости, которая является довольно толстой по всей ее длине и постепенно утончающейся к краям.
Костный мозг заполняет костномозговую полость и губчатую кость. У плода и у детей в костномозговой полости находится красный костный мозг, это важный орган кроветворения в человеческом организме. В зрелом возрасте мозг в костномозговой полости постепенно замещается жирами и образуется желтый костный мозг, который утрачивает способность к кроветворению, но в костном мозге по-прежнему имеется красный костный мозг, выполняющий эту функцию.
Надкостница представляет собой уплотненную соединительную ткань, тесно прилегающую к поверхности кости. Она содержит кровеносные сосуды и нервы, выполняющие питательную функцию. Внутри надкостницы находится большое количество остеобласта, обладающего высокой активностью, который в период роста и развития человека способен создавать кость и постепенно делать ее толще. Когда кость повреждается, остеобласт, находящийся в состоянии покоя внутри надкостницы, начинает активизироваться и превращается в костные клетки, что имеет важное значение для регенерации и восстановления кости.
Микроструктура кости
Костное вещество в диафизе большей частью представляет собой плотную кость, и лишь возле костномозговой полости имеется небольшое количество губчатой кости. В зависимости от расположения костных пластинок, плотная кость делится на три зоны, как показано на рисунке: кольцевидные пластинки, гаверсовы (Haversion) костные пластинки и межкостные пластинки.
Кольцевидные пластинки представляют собой пластинки, расположенные по окружности на внутренней и внешней стороне диафиза, и они подразделяются на внешние и внутренние кольцевидные пластинки. Внешние кольцевидные пластинки имеют от нескольких до более десятка слоев, они располагаются стройными рядами на внешней стороне диафиза, их поверхность покрыта надкостницей. Мелкие кровеносные сосуды в надкостнице пронизывают внешние кольцевидные пластинки и проникают вглубь костного вещества. Каналы для кровеносных сосудов, проходящие через внешние кольцевидные пластинки, называются фолькмановскими каналами (Volkmann’s Canal). Внутренние кольцевидные пластинки располагаются на поверхности костномозговой полости диафиза, они имеют небольшое количество слоев. Внутренние кольцевидные пластинки покрыты внутренней надкостницей, и через эти пластинки также проходят фолькмановские каналы, соединяющие мелкие кровеносные сосуды с сосудами костного мозга. Костные пластинки, концентрично расположенные между внутренними и внешними кольцевидными пластинками, называются гаверсовыми пластинками. Они имеют от нескольких до более десятка слоев, расположенных параллельно оси кости. В гаверсовых пластинках имеется один продольный маленький канал, называемый гаверсовым каналом, в котором находятся кровеносные сосуды, а также нервы и небольшое количество рыхлой соединительной ткани. Гаверсовы пластинки и гаверсовы каналы образуют гаверсову систему. Вследствие того, что в диафизе имеется большое число гаверсовых систем, эти системы называются остеонами (Osteon). Остеоны имеют цилиндрическую форму, их поверхность покрыта слоем цементина, в котором содержится большое количество неорганических составных частей кости, костного коллагенового волокна и крайне незначительное количество костного матрикса.
Межкостные пластинки представляют собой пластинки неправильной формы, расположенные между остеонами, в них нет гаверсовых каналов и кровеносных сосудов, они состоят из остаточных гаверсовых пластинок.
Внутрикостное кровообращение
В кости имеется система кровообращения, например, на рисунке показа модель кровообращения в плотной длинной кости. В диафизе есть главная питающая артерия и вены. В надкостнице нижней части кости имеется маленькое отверстие, через которое внутрь кости проходит питающая артерия. В костном мозге эта артерия разделяется на верхнюю и нижнюю ветви, каждая из которых в дальнейшем расходится на множество ответвлений, образующих на конечном участке капилляры, питающие ткани мозга и снабжающие питательными веществами плотную кость.
Кровеносные сосуды в конечной части эпифиза соединяются с питающей артерией, входящей в костномозговую полость эпифиза. Кровь в сосудах надкостницы поступает из нее наружу, средняя часть эпифиза в основном снабжается кровью из питающей артерии и лишь небольшое количество крови поступает в эпифиз из сосудов надкостницы. Если питающая артерия повреждается или перерезается при операции, то, возможно, что снабжение кровью эпифиза будет заменяться на питание из надкостницы, поскольку эти кровеносные сосуды взаимно связываются друг с другом при развитии плода.
Кровеносные сосуды в эпифизе проходят в него из боковых частей эпифизарной пластинки, развиваясь, превращаются в эпифизарные артерии, снабжающие кровью мозг эпифиза. Есть также большое количество ответвлений, снабжающих кровью хрящи вокруг эпифиза и его боковые части.
Верхняя часть кости представляет собой суставный хрящ, под которым находится эпифизарная артерия, а еще ниже ростовой хрящ, после чего имеются три вида кости: внутрихрящевая кость, костные пластинки и надкостница. Направление кровотока в этих трех видах кости неодинаково: во внутрихрящевой кости движение крови происходит вверх и наружу, в средней части диафиза сосуды имеют поперечное направление, а в нижней части диафиза сосуды направлены вниз и наружу. Поэтому кровеносные сосуды во всей плотной кости расположены в форме зонтика и расходятся лучеобразно.
Поскольку кровеносные сосуды в кости очень тонкие, и их невозможно наблюдать непосредственно, поэтому изучение динамики кровотока в них довольно затруднительно. В настоящее время с помощью радиоизотопов, внедряемых в кровеносные сосуды кости, судя по количеству их остатков и количеству выделяемого ими тепла в сопоставлении с пропорцией кровотока, можно измерить распределение температур в кости, чтобы определить состояние кровообращения.
В процессе лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов безоперационным методом в головке бедренной кости создается внутренняя электрохимическая среда, которая способствует восстановлению нарушенной микроциркуляции и активному удалению продуктов обмена разрушенных заболеванием тканей, стимулирует деление и дифференциацию костных клеток, постепенно замещающих дефект кости.