Соединение костей . Все кости в теле человека соединены между собой различным образом в стройную систему - скелет. Но все многообразие соединений костей в скелете можно свести к двум основным типам: непрерывные соединения (фиброзные) - синартрозы и прерывные соединения (хрящевые и синовиальные) или суставы - диартрозы .
В непрерывных соединениях кости могут соединяться между собой: костным веществом (синостозы ), что имеет место между позвонками, образующими крестец, между некоторыми костями черепа: между клиновидной и затылочной, при зарастании швов костей свода черепа; хрящом (синхондрозы ) - соединения позвонков между собой; волокнистой соединительной тканью (синдесмозы ), например незаращенные швы свода черепа, соединения нижних концов обеих берцовых костей. Последний вид соединений очень распространен.
Непрерывные соединения костей свода черепа - швы - бывают нескольких видов. Когда зазубрины и зубчики одной кости входят в промежутки между зубцами другой, мы имеем зубчатый шов , когда же край одной кости несколько истончен, как бы косо срезан и накладывается на край другой кости наподобие рыбной чешуи - чешуйчатый шов . Если края соединяющихся костей ровные и только прилегают друг к другу, такой шов называется гармоническим . Когда одна из костей как бы вбита или вколочена в углубление другой наподобие клина или гвоздя, такое соединение называется вколоченным . Этим способом соединены зубы с челюстными костями.
Имеются и переходные формы соединений костей от неподвижных к подвижным - это полусуставы или, иначе, гемиартрозы . По виду это хрящевые соединения только с небольшой щелевидной полостью внутри. Примером такого полусустава является лонное сращение между двумя костями таза - так называемый симфиз лонных костей.
Наиболее распространенной и совершенной формой соединения костей является прерывное соединение (диартроз), когда концевые поверхности двух или нескольких костей только прилегают друг к другу, разделённые щелевидной полостью, и прочно скреплены соединительнотканной сумкой. Такое соединение называется суставом (articulatio) или сочленением. У человека насчитывается до 230 суставов.
Виды соединений костей
(схема), а - сустав; б - синдесмоз (шов); в - синхондроз; 1 - надкостница; 2 - кость; 3 - волокнистая соединительная ткань; 4 - хрящ; 5 - синовиальная мембрана суставной капсулы; 6 - фиброзная мембрана суставной капсулы; 7 - суставные хрящи; 8 - суставная полость
Строение сустава . Суставы - наиболее распространённый вид соединения костей в человеческом теле. В каждом суставе обязательно имеются три основных элемента: суставные поверхности , суставная сумка и суставная полость .
Суставные поверхности в большинстве суставов покрыты гиалиновым хрящом и только в некоторых, например в височно-челюстном суставе, - волокнистым хрящом.
Суставная сумка (капсула) натянута между сочленяющимися костями, прикрепляется по краям суставных поверхностей и переходит в надкостницу. В суставной сумке различаются два слоя: наружный - фиброзный и внутренний - синовиальный. Суставная капсула в некоторых суставах имеет выпячивания - синовиальные сумки (бурсы). Синовиальные сумки находятся между суставами и сухожилиями мышц, расположенных в окружности сустава, и уменьшают трение сухожилия о капсулу сустава. Суставная сумка снаружи в большинстве суставов укреплена связками.
Суставная полость имеет щелевидную форму, ограничена суставными хрящами и суставной сумкой и герметически закрыта. В полости сустава содержимся небольшое количество вязкой жидкости - синовии, которую выделяет синовиальный слой суставной сумки. Синовия смазывает суставные хрящи, благодаря чему уменьшается трение в суставах при движении. Суставные хрящи сочленяющихся костей плотно прилегают друг к другу, чему способствует отрицательное давление в полости сустава. В некоторых суставах имеются вспомогательные образования: внутрисуставные связки и внутрисуставные хрящи (диски и мениски).
Кости, образующие , могут быть соединены различными способами — неподвижно, полуподвижно и подвижно.
Неподвижное соединение характерно для большинства костей черепа: многочисленные выступы одной кости входят в углубление другой, образуя прочный шов. Неподвижно соединяются кости в результате сращивания. Так соединены между собой позвонки копчика.
соединены между собой дисками — эластичными прокладками. Позвонки «скользят» друг относительно друга, но их подвижность ограничена. Именно благодаря их полуподвижному соединению вы наклоняете туловище, поворачиваетесь и т. п.
Подвижное соединение костей — сустав, который обеспечивает сложные движения . Как устроен сустав? На одной из костей размещается суставная впадина, в которую входит головка другой кости. Их поверхности покрыты слоем гладкого . Кости в суставе плотно стянуты связями — крепкими тяжами из соединительной ткани.
Суставное соединение извне окружено суставной сумкой, клетки которой выделяют вязкую жидкость. Она уменьшает трение костей в суставе при их движении. Суставы отличаются по форме и количеству осей вращения. Наибольшую подвижность имеют кости в суставах с тремя осями, а наименьшую — с одной осью вращения.
Строение
В скелете человека выделяют те же отделы, что и у других млекопитающих: скелеты головы, туловища и конечностей.
— это . Кости мозгового отдела надежно защищают мозг. В затылочной части есть большое отверстие, через которое в полость черепа проходит спинной мозг, а через множество мелких отверстий — нервы и кровеносные сосуды. Крупнейшими в лицевом отделе есть кости челюсти: неподвижная верхняя и подвижная нижняя. На них расположены зубы, корни которых входят в специальные костные ячейки этих костей. Мозговой отдел черепа человека больше лицевой, так как мозг человека более развит, чем у других млекопитающих. А вот вследствие изменения вида пищи челюсти у человека развиты меньше.
В скелете туловища выделяют позвоночник и грудную клетку. Позвоночник является основой скелета туловища. Он образован 33-34 позвонками.
Позвонок состоит из массивного тела, дуги и нескольких отростков, к которым прикрепляются мышцы. Дуга и тело образуют кольцо. Позвонки расположены друг над другом так, что тела составляют позвоночный столб, а кольца — позвоночный канал, который формирует костный футляр спинного мозга.
В позвоночнике выделяют шейный, грудной, поясничный и крестцовый отделы. Позвонки поясничного отдела являются массивными: в связи с прямохождением эта часть позвоночника подвергается наибольшим нагрузкам. Позвонки крестцового отдела срослись между собой, как и копчиковые позвонки. Копчиковые позвонки неразвитые и соответствуют хвостовым позвонкам животных.
Позвоночник
Позвоночник имеет четыре изгиба, придающие ему упругости это свойство позволяет предотвратить сотрясение мозга во время прыжков.
Грудная клетка
Грудная клетка образована грудными позвонками, двенадцатью парами ребер и плоской грудной костью, или грудиной. С ней с помощью хрящей соединены передние концы десяти пар верхних ребер, а задние их концы полуподвижно соединены с грудными позвонками. Это обеспечивает подвижность грудной клетки при дыхании. Две нижние пары ребер короче остальных и заканчиваются свободно. Грудная клетка защищает сердце и легкие, печень и желудок. У мужчин она шире, чем у женщин.
Скелет конечностей
Состоит из двух отделов: скелета верхних конечностей и скелета нижних конечностей. В скелете верхних конечностей выделяют скелет плечевого пояса и скелет руки. Скелет плечевого пояса состоит из парных костей: двух лопаток и двух ключиц. Эти кости создают опору для присоединенных к ним рук. Лопатка — плоская кость, соединенная с ребрами и позвоночным столбом только с помощью мышц. Ключица является немного согнутой костью, которая одним концом соединена с лопаткой, а другим — с грудной костью. Внешний угол лопатки вместе с головкой плечевой кости формирует плечевой сустав. Кости скелета верхних конечностей у мужчин массивней, чем у женщин.
В скелете руки три отдела: плечо, предплечье и кисть. Плечо имеет лишь одну плечевую кость. Предплечье образовано двумя костями: локтевой и лучевой. Плечевая кость соединена локтевым суставом с костями предплечья, а предплечье подвижно соединяется с костями кисти. В кисти различают три отдела: запястье, кисть и фаланги пальцев. Скелет запястья образован несколькими короткими губчатыми костями. Пять длинных костей кисти составляют скелет ладони и дают опору фалангам — костям пальцев. Фаланги каждого пальца подвижно соединены между собой и с соответствующими костями кисти. Особенностью строения кисти человека является расположение фаланг большого пальца, который может размещаться перпендикулярно ко всем остальным. Это позволяет человеку выполнять различные точные движения.
Скелет нижних конечностей
Состоит из скелета тазового пояса и скелета ног. Тазовый пояс образован двумя массивными плоскими тазовыми костями. Сзади они прочно соединены с крестцовым отделом позвоночника, а спереди — друг с другом. В каждой тазовой кости является шарообразная впадина, с которой сочетается головка бедренной кости, образуя тазобедренный сустав. Тазовый пояс поддерживает внутренние органы снизу. Такое строение он имеет только у человека, что обусловлено прямохождением. Тазовый пояс у женщин шире, чем у мужчин.
Скелет ног состоит из костей бедра, голени и стопы, которые приспособлены к значительным физическим нагрузкам. Подвижная стопа образована короткими костями предплюсны, среди которых пяточная кость является самой массивной, а также пяти длинных костей плюсны и костей флангов пальцев. Кости скелета ног у мужчин массивнее, чем у женщин.
Глава 3
КОСТИ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ
Морфофункциональная характеристика скелета человека
Значение скелета и строение костей
Скелет (греч. skeletos - высохший, высушенный) - это совокупность костей и их соединений. Учение о костях называется остеологией, о соединениях костей - артрологией (синдесмологией), о мышцах -миологией. Система скелета включает более 200 костей (208 костей), из них 85 парных. Кости относят к пассивной части двигательного аппарата, на которую действует активная часть двигательного аппарата - мышцы, непосредственные производители движений.
Функции скелета многообразны, их подразделяют на механические и биологические.
К механическим функциям относятся:
1) опорная - костно-хрящевая опора всего тела;
2) рессорная - смягчает толчки и сотрясения;
3) двигательная (локомоторная) - приводит в движение все тело и его отдельные части;
4) защитная - образует вместилища для жизненно важных органов;
5) антигравитационная - создает опору для устойчивости тела, приподнимающегося над землей.
К биологическим функциям скелета относятся:
1) участие в минеральном обмене (депо солей фосфора, кальция, железа и т.д.);
2) участие в гемопоэзе (кроветворении) - выработка красным костным мозгом эритроцитов и гранулоцитов;
3) участие в иммунных процессах - выработка В-лимфоцитов и предшественников Т-лимфоцитов.
Каждая кость (лат. os) - это самостоятельный орган, имеющий сложное строение (рис. № 21). Основу кости составляет пластинчатая костная ткань, состоящая из компактного и губчатого вещества. Снаружи кость покрыта периостом (надкостницей), за исключением суставных поверхностей, которые покрыты гиалиновым хрящом. Внутри кости содержится красный и желтый костный мозг. Красный костный мозг является центральным органом кроветворения и иммунологической защиты (наряду с тимусом). Он представляет собой ретикулярную ткань (строму), в петлях которой содержатся стволовые клетки (предшественники всех клеток крови и лимфоцитов), молодые и зрелые клетки крови. Желтый костный мозг состоит главным образом из жировой ткани. В кроветворении он не участвует. Кости, как и все органы, снабжены сосудами и нервами. В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные системы - остеоны (гаверсовы системы ) (рис. № 22). Остеон - структурно-функциональная единица кости. Он состоит из 5-20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре каждого остеона проходит центральный (гаверсов) канал . Диаметр остеона 0,3-0,4 мм. Между остеонами залегают вставочные (промежуточные) пластинки, кнаружи от них находятся наружные окружающие (генеральные) пластинки. Губчатое вещество состоит из тонких костных пластинок (трабекул), перекрещивающихся между собой и образующих множество ячеек.
Живая кость содержит 50% воды, 12,5% органических (оссеин, ос-семукоид), 21,8% неорганических веществ (фосфат кальция) и 15,7% жира. В высушенной кости две трети составляют неорганические вещества, одна треть - органические вещества. Первые придают кости твердость, вторые - упругость, гибкость и эластичность.
Для удобства изучения по величине и форме различают 5 групп костей (рис. № 22 и 23).
1) Длинные (трубчатые) кости имеют удлиненную среднюю часть цилиндрической или трехгранной формы - тело, или диафиз; утолщенные концы - эпифизы с суставными поверхностями; участки, где диафиз переходит в эпифиз, - метафизы; возвышения, выступающие над поверхностью кости, - апофизы. Образуют скелет конечностей.
2) Короткие (губчатые) кости имеют форму неправильного куба или многогранника, например, кости запястья и предплюсны.
3) Плоские (широкие) кости участвуют в образовании полостей тела, например, кости крыши черепа, тазовые кости, ребра, грудина.
4) Ненормальные (смешанные) кости , например, позвонки: тело их по форме и строению относится к губчатым костям, дуга и отростки - к плоским.
5) Воздухоносные кости имеют в теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. К ним относятся некоторые кости черепа: лобная, клиновидная, решетчатая, височная и верхнечелюстная.
Рост трубчатой кости в длину осуществляется за счет метафизарного (эпифизарного) хряща между эпифизом и диафизом. Полное замещение эпифизарного хряща костной тканью и прекращение роста скелета наступает у мужчин в возрасте 23-25 лет, у женщин - 18-20 лет. С этого времени прекращается и рост человека. Рост кости в толщину происходит за счет надкостницы (периоста), ее камбиального слоя.
Прочность кости очень высока. Ее можно сравнить с прочностью металла или железобетона. Например, бедренная кость, укрепленная концами на подпорках, выдерживает груз 1200 кг, а большеберцовая кость в вертикальном положении - 1650 кг.
Виды соединений костей
Соединения костей (рис. № 49) объединяют кости скелета в единое целое, удерживают их друг возле друга и обеспечивают им большую или меньшую подвижность, рессорную (пружинящую) функцию, а также рост скелета и тела человека в целом.
Выделяют 3 вида соединения костей (рис. № 24):
- непрерывные (синартрозы) – связки, мембраны, швы (кости черепа), вколачивание (зубоальвеолярные соединения), хрящевые синхондрозы (временные, постоянные), костные – синостозы ;
- прерывные (суставы, диартрозы);
- переходная форма (полусуставы, симфизы, гемиартрозы).
Непрерывные соединения костей с помощью плотной волокнистой соединительной ткани - это синдесмозы , с помощью хряща - синхондрозы , с помощью костной ткани - синостозы . Наиболее совершенными видами соединения костей в теле человека являются прерывные соединения - суставы (диартрозы). Это подвижные соединения костей друг с другом, в которых на первый план выступает функция движения. В теле человека очень много суставов. В одном позвоночном столбе их около 120. Но план строения всех суставов одинаков.
В суставе выделяют основные и вспомогательные элементы.
Основные элементы сустава включают:
1) суставные поверхности;
2) суставной хрящ;
3) суставную капсулу;
4) суставную полость;
5) синовиальную жидкость.
Вспомогательные элементы сустава включают:
1) связки;
2) суставные диски;
3) суставные мениски;
4) суставные губы;
5) синовиальные сумки.
Суставные поверхности - это участки соприкосновения сочленяющихся костей. Они имеют различную форму: шаровидную, чашеобразную, эллипсовидную, седловидную, мыщелковую, цилиндрическую, бло-ковидную, винтообразную. Если сочленяющиеся поверхности костей по величине и форме соответствуют друг другу, то это конгруэнтные (лат. congruens - соответствующий, совпадающий) суставные поверхности. Если суставные поверхности не соответствуют друг другу по форме и величине, то это инконгруэнтные суставные поверхности. Суставной хрящ толщиной от 0,2 до 6 мм покрывает суставные поверхности и таким образом сглаживает костные неровности и амортизирует движения. Большинство суставных поверхностей покрыто гиалиновым хрящом. Суставная капсула герметически закрывает суставные поверхности от окружающей среды. Состоит из двух слоев: наружного - фиброзной мембраны, очень плотного и крепкого, и внутреннего - синовиальной мембраны, вырабатывающего жидкость - синовию. Суставная полость - это узкая щель, ограниченная суставными поверхностями и синовиальной мембраной, герметически изолированная от окружающих тканей. Имеет всегда отрицательное давление. Синовиальная жидкость - это вязкая прозрачная жидкость, напоминающая яичный белок, которая находится в полости сустава. Является продуктом обмена синовиальной мембраны капсулы и суставных хрящей. Играет роль смазки и буферной подушки.
Связки - внесуставные (внекапсульные и капсульные) и внутрисуставные - укрепляют сустав и капсулу. Суставные диски и мениски - это сплошные и несплошные хрящевые пластинки, которые располагаются между не полностью соответствующими друг другу (инконгруэнтными) суставными поверхностями. Они сглаживают неровности сочленяющихся поверхностей, делают их конгруэнтными. Суставная губа - хрящевой валик вокруг суставной впадины для увеличения ее размера (плечевой, тазобедренный суставы). Синовиальная сумка - это выпячивание синовиальной мембраны в истонченных участках фиброзной мембраны капсулы сустава (коленный сустав).
Суставы отличаются друг от друга по строению, форме сочленяющихся поверхностей, объему движений (биомеханике). Сустав, образованный только двумя суставными поверхностями, - это простой сустав ; тремя и более суставными поверхностями, - сложный сустав . Сустав, характеризующийся наличием между сочленяющимися поверхностями суставного диска (мениска), который делит полость сустава на два этажа, - это комплексный сустав . Два анатомически изолированных сустава, действующие совместно, составляют комбинированный сустав .
Гемиартроз (полусустав, симфиз) - это хрящевое соединение костей, при котором в центре хряща имеется узкая щель. Такое соединение снаружи не покрыто капсулой, а внутренняя поверхность щели не выстлана синовиальной оболочкой. В этих соединениях возможны небольшие смещения костей относительно друг друга. К ним относятся симфиз рукоятки грудины, межпозвоночные симфизы и лобковый симфиз.
3. Позвоночный столб (рис. № 25 и 26)
Позвоночный столб, грудную клетку и череп относят к осевому скелету , кости верхних и нижних конечностей называют добавочным скелетом .
Позвоночный столб (рис. № 27), или позвоночник, расположен на задней стороне туловища. Он выполняет следующие функции:
1) опорную, являясь жестким стержнем, удерживающим тяжесть тела;
2) защитную, образуя полость для спинного мозга, а также органов грудной, брюшной и тазовой полостей;
3) локомоторную, участвуя в движениях туловища и головы;
4) рессорную, или пружинящую, смягчая толчки и сотрясения, получаемые телом при прыжках, беге и т.д.
В составе позвоночного столба 33-34 позвонка, из которых 24 свободные - истинные (шейные, грудные, поясничные), а остальные - сросшиеся - ложные (крестцовые, копчиковые). Различают 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 4-5 копчиковых позвонков. Истинные позвонки имеют ряд общих черт. В каждом из них различают утолщенную часть - тело, обращенное вперед, и дугу, идущую от тела назад, ограничивающие позвоночное отверстие. При соединении позвонков эти отверстия образуют позвоночный канал, в котором размещается спинной мозг. От дуги отходят 7 отростков: один непарный - остистый обращен назад; остальные парные: поперечные отростки направлены в стороны от позвонков, верхние суставные отростки идут вверх и нижние суставные отростки направлены вниз. В месте соединения дуги позвонка с телом с каждой стороны имеются две позвоночные вырезки: верхняя и нижняя, которые при соединении позвонков образуют межпозвоночные отверстия. Через эти отверстия проходят спинномозговые нервы и кровеносные сосуды.
Шейные позвонки (рис. № 28) имеют характерные особенности, отличающие их от позвонков других отделов. Главным отличием является наличие отверстия в поперечных отростках и раздвоение на конце остистых отростков. Остистый отросток VII шейного позвонка не расщеплен, он длиннее остальных и легко прощупывается под кожей (выступающий позвонок). На передней поверхности поперечных отростков VI шейного позвонка имеется хорошо развитый сонный бугорок - место, где легко может быть пережата общая сонная артерия для временной остановки кровотечения. I шейный позвонок - атлант не имеет тела и остистого отростка, а содержит только две дуги и латеральные массы, на которых находятся суставные ямки: верхние для сочленения с затылочной костью, нижние для сочленения с II шейным позвонком. II шейный позвонок - осевой (эпистрофей) - имеет на верхней поверхности тела зубовидный отросток - зуб, вокруг которого происходит вращение головы (вместе с атлантом).
У грудных позвонков (рис. № 29) остистые отростки самые длинные и направлены книзу, у поясничных - они широкие в форме четырехугольных пластинок и направлены прямо назад. На теле и поперечных отростках грудных позвонков имеются реберные ямки для сочленения с головками и бугорками ребер.
Крестцовая кость , или крестец, состоит из пяти крестцовых позвонков (рис. № 30 и 31), которые к 20 годам срастаются в одну монолитную кость, что придает этому отделу позвоночника необходимую прочность.
Копчиковая кость , или копчик, состоит из 4-5 маленьких недоразвитых позвонков.
Позвоночный столб человека имеет несколько изгибов . Изгибы, обращенные выпуклостью вперед, называются лордозами, выпуклостью назад - кифозами, а выпуклостью вправо или влево - сколиозами. Различают следующие физиологические изгибы: шейный и поясничный лордозы, грудной и крестцовый кифозы, грудной (аортальный) сколиоз. Последний встречается в 1/3 случаев, расположен на уровне III-V грудных позвонков в виде небольшой выпуклости вправо и вызван прохождением на этом уровне грудного отдела аорты.
Грудная клетка
Грудная клетка (рис. № 32), образована 12 парами ребер, грудиной и грудным отделом позвоночного столба. Она является скелетом стенок грудной полости, в которой находятся важные внутренние органы (сердце, легкие, трахея, пищевод и др.).
Грудина , грудная кость, - это плоская кость, состоящая из трех частей: верхней - рукоятки, средней - тела и нижней - мечевидного отростка. У новорожденных все 3 части грудины построены из хряща, в котором находятся ядра окостенения. У взрослых лишь рукоятка и тело соединены между собой при помощи хряща. К 30-40 годам окостенение хряща завершается, и грудина становится монолитной костью. На верхнем крае рукоятки выделяют яремную вырезку, а по бокам от нее - ключичные вырезки. На наружных краях тела и рукоятки расположено по семь вырезок для ребер.
Ребра - это длинные плоские кости. Их 12 пар. Каждое ребро имеет большую заднюю костную часть и меньшую переднюю хрящевую, которые срастаются между собой. Ребро имеет головку, шейку и тело. Между шейкой и телом у верхних 10 пар находится бугорок ребра, имеющий суставную поверхность для сочленения с поперечным отростком позвонка. На головке ребра имеются две суставные площадки для сочленения с реберными ямками двух смежных позвонков. У ребра различают наружную и внутреннюю поверхности, верхний и нижний края. На внутренней поверхности вдоль нижнего края видна борозда ребра - след залегания сосудов и нервов.
Ребра разделяются на три группы. Верхние 7 пар ребер, достигающие своими хрящами грудины, называются истинными . Следующие 3 пары, соединяющиеся друг с другом своими хрящами и образующие реберную дугу, называются ложными . Последние 2 пары своими концами свободно лежат в мягких тканях, их называют колеблющимися ребрами.
Грудная клетка в целом по форме напоминает усеченный конус. Верхнее отверстие грудной клетки, ограниченное телом I грудного позвонка, первой парой ребер и верхним краем рукоятки грудины, свободно. Через него в область шеи выступают верхушки легких, а также проходят трахея, пищевод, сосуды и нервы. Нижнее отверстие грудной клетки ограничено телом XII грудного позвонка, ребрами XI и XII пар, реберными дугами и мечевидным отростком. Это отверстие герметически затянуто диафрагмой. Поскольку I ребро при дыхании очень мало подвижно, поэтому вентиляция верхушек легких при дыхании минимальна. Это создает благоприятные условия для развития воспалительных процессов именно в верхушках легких.
Существуют два основных типа соединений костей: непрерывные и прерывные, или суставы . Непрерывные соединения имеются у всех низших позвоночных и на эмбриональных стадиях развития у высших. Когда у последних формируются закладки костей, между ними сохраняется их исходный материал (соединительная ткань, хрящ). При помощи этого материала происходит сращение костей, т.е. образуется непрерывное соединение. Прерывные соединения развиваются на более поздних стадиях онтогенеза у наземных позвоночных и являются более совершенными, так как обеспечивают более дифференцированную подвижность частей скелета. Они развиваются вследствие возникновения щели в исходном материале, сохранившемся между костями. В последнем случае остатки хряща покрывают сочленяющиеся поверхности костей. Существует еще третий, промежуточный тип соединений – полусустав.
Непрерывные соединения. Непрерывное соединение –синартроз, или сращение, имеет место в том случае, когда кости связаны друг с другом соединяющей тканью. Движения при этом крайне ограниченны или вовсе отсутствуют. По характеру связующей ткани различают соединительнотканные сращения, или синдесмозы (рис. 1.5, A ), хрящевые сращения, или синхондрозы , и сращения при помощи костной ткани – синостозы.
Синдесмозы бывают трех родов: 1) межкостные перепонки, например между костями предплечья или
голени; 2) связки, соединяющие кости (но не связанные с суставами), например связки между отростками позвонков или их дугами; 3) швы между костями черепа.
Межкостные перепонки и связки допускают некоторое смещение костей. В швах прослойка соединительной ткани между костями очень незначительна и движения невозможны.
Синхондрозом является, например, соединение I ребра с грудиной посредством реберного хряща, упругость которого допускает некоторую подвижность этих костей.
Синостозы развиваются из синдесмозов и синхондрозов с возрастом, когда соединительная ткань или хрящ между концами некоторых костей заменяется костной тканью. Примером могут служить сращение крестцовых позвонков и заросшие швы черепа. Движения здесь, естественно, отсутствуют.
3. Прерывные (синовиальные) соединения костей. Строение сустава. Классификация суставов по форме суставных поверхностей, количеству осей и по функции.
Прерывные соединения. Прерывное соединение –диартроз, сочленение, или сустав, характеризуется незначительным пространством (щелью) между концами соединяющихся костей. Различают суставы простые, образованные лишь двумя костями (например, плечевой сустав), сложные – когда в соединение входит большее число костей (например, локтевой сустав), и комбинированные, допускающие движение лишь одновременное с движением в других анатомически обособленных суставах (например, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы). В состав сустава входят: суставные поверхности, суставная сумка, или капсула, и суставная полость.
Суставные поверхности соединяющих костей более или менее соответствуют друг другу (конгруэнтны). На одной кости, образующей сустав, суставная поверхность обычно выпуклая и носит название головки. На другой кости развивается соответствующая головке вогнутость – впадина, или ямка. Как головка, так и ямка могут быть образованы двумя или несколькими костями. Суставные поверхности покрыты гиалиновым хрящом, что снижает трение и облегчает движение в суставе.
Суставная сумка прирастает к краям суставных поверхностей костей и образует герметичную суставную полость. Суставная сумка состоит из двух слоев. Поверхностный, фиброзный слой, образован волокнистой соединительной тканью, сливается с надкостницей сочленяющихся костей и несет защитную функцию. Внутренний, или синовиальный, слой богат кровеносными сосудами. Он образует выросты (ворсинки), выделяющие вязкую жидкость – синовию, которая смазывает сочленяющиеся поверхности и облегчает их скольжение. В нормально функционирующих суставах очень мало синовии, например в самом крупном из них – коленном – не более 3,5 см 3 . В некоторых суставах (в коленном), синовиальная оболочка образует складки, в которых откладывается жир, имеющий здесь защитную функцию. В других суставах, например, в плечевом, синовиальная оболочка образует наружные выпячивания, над которыми почти отсутствует фиброзный слой. Эти выпячивания в виде синовиальных сумок располагаются в области прикрепления сухожилий и уменьшают трение при движениях.
Суставной полостью называется герметически закрытое щелевидное пространство, ограниченное сочленяющими поверхностями костей и суставной сумкой. Оно заполнено синовией. В суставной полости между суставными поверхностями имеется отрицательное давление (ниже атмосферного). Атмосферное давление, испытываемое капсулой, способствует укреплению сустава. Поэтому при некоторых заболеваниях повышается чувствительность суставов к колебаниям атмосферного давления, и такие больные могут "предсказывать" изменения погоды. Плотное прижатие суставных поверхностей друг к другу в ряде суставов обусловлено тонусом, или активным напряжением мускулатуры.
Помимо обязательных, в суставе могут встречаться вспомогательные образования. К ним относятся суставные связки и губы, внутрисуставные диски, мениски и сесамовидные (от араб, sesamo – зерно) кости.
Суставные связки представляют собой пучки плотной волокнистой ткани. Они расположены в толще или поверх суставной сумки. Это местные утолщения ее фиброзного слоя. Перекидываясь через сустав и прикрепляясь к костям, связки укрепляют сочленение. Однако основная их роль заключается в ограничении размаха движения: они не допускают его перехода за известные пределы. Большинство связок не эластичны, но очень прочны. В некоторых суставах, например в коленном, есть внутрисуставные связки.
Суставные губы состоят из волокнистого хряща, кольцевидно охватывающего края суставных впадин, площадь которых они дополняют и увеличивают. Суставные губы придают суставу большую прочность, но уменьшают размах движений (например, плечевой сустав).
Диски и мениски представляют собой хрящевые прокладки – сплошные и с отверстием. Они располагаются внутри сустава между суставными поверхностями, а по краям срастаются с суставной сумкой. Поверхности дисков и менисков повторяют форму суставных поверхностей костей, прилегающих к ним с обеих сторон. Диски и мениски содействуют разнообразию движений в суставе. Они имеются в коленном и нижнечелюстном суставах.
Сесамовидные кости невелики и располагаются вблизи некоторых суставов. Одни из этих костей залегают в толще суставной сумки и увеличивая площадь суставной ямки, сочленяются с суставной головкой (например, в суставе большого пальца стопы); другие включаются в сухожилия мышц, перекидывающихся через сустав (например, надколенник, который заключен в сухожилие четырехглавой мышцы бедра). Сесамовидные кости относятся также к вспомогательным образованиям мышц.
Классификация суставов основывается на сравнении формы сочленовных поверхностей с отрезками различных геометрических фигур вращения, получающихся от движения прямой или кривой линии (так называемой образующей) вокруг неподвижной условной оси. Разные формы движения образующей линии дают разные тела вращения. Например, прямая образующая, вращаясь параллельно оси, опишет цилиндрическую фигуру, а образующая в виде полуокружности дает шар. Суставная поверхность определенной геометрической формы позволяет совершать движения только по свойственным этой форме осям. Вследствие этого суставы классифицируются на одноосные, двуосные и трехосные (или практически многоосные).
Одноосные суставы могут быть цилиндрическими или блоковидными.
Цилиндрический сустав имеет суставные поверхности в виде цилиндров, причем выпуклая поверхность охватывается вогнутой впадиной. Ось вращения вертикальная, параллельна длинной оси сочленяющих костей. Она обеспечивает движение по одной вертикальной оси. В цилиндрическом суставе возможно вращение по оси внутрь и наружу. Примерами служат сочленения между лучевой и локтевой костями и сустав между зубом эпистрофея и атлантом.
Блоковидный сустав представляет собой разновидность цилиндрического, отличается от него тем, что ось вращения проходит перпендикулярно оси вращающейся кости и называется поперечной или фронтальной. В суставе возможны сгибание и разгибание. Примером являются межфланговые суставы.
Двуосные суставы могут быть седловидными (в одном направлении суставная поверхность вогнута, а в другом, перпендикулярном ему, – выпукла) и эллипсоидными (суставные поверхности эллипсоидные). Эллипс как тело вращения имеет только одну ось. Возможность движения в эллипсоидном суставе вокруг второй оси обусловлена неполным совпадением суставных поверхностей. Двуосные суставы допускают движения вокруг двух, расположенных в одной плоскости, но взаимно перпендикулярных осей: сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси, приведение (к средней плоскости) и отведение вокруг сагиттальной оси. Примером эллипсоидного сустава может служить лучезапястный, а седловидного – запястно-пястный сустав 1 пальца руки.
Трехосные суставы бывают шаровидными и плоскими.
Шаровидные суставы – самые подвижные сочленения. Движения в них происходят вокруг трех главных взаимно перпендикулярных и пересекающихся в центре головки осей: фронтальной (сгибание и разгибание), вертикальной (вращение внутрь и наружу) и сагиттальной (приведение и отведение). Но через центр суставной головки можно провести бесконечное количество осей, поэтому сустав и оказывается практически многоосным. Таков, например, плечевой сустав.
Одной из разновидностей шаровидного сустава является ореховидный сустав, в котором значительная часть суставной шаровидной головки охватывается шаровидной суставной впадиной и в результате ограничивается размах движения. Примером служит тазобедренный сустав. Движения в нем могут происходить в любых плоскостях, но размах движений ограничен.
Плоский сустав – это отрезок шара с очень большим радиусом, благодаря чему кривизна сочленяющихся поверхностей очень незначительна: выделить головку и ямку нельзя. Сустав малоподвижен и допускает лишь незначительное скольжение сочленяющихся поверхностей в различных направлениях. Примером является сустав между сочленовными отростками грудных позвонков.
Кроме описанных движений, в двуосных и трехосных суставах возможно еще движение, называемое круговым. При этом движении конец кости, противоположный закрепленному в суставе, описывает круг, а кость в целом – поверхность конуса.
Полусустав характеризуется тем, что кости в нем соединяются хрящевой прокладкой, которая имеет внутри щелевидную полость. Суставная капсула отсутствует. Таким образом, этот вид соединения представляет собой переходную форму между синхондрозом и диартрозом (между лонными костями таза).
Непрерывные соединения имеют большую упругость, прочность и, как правило, ограниченную подвижность. В зависимости от вида ткани, соединяющей кости, выделяют три вида непрерывных соединений:
1) фиброзные соединения,
2) синхондрозы (хрящевые соединения)
3) костные соединения.
Фиброзные соединения
Articulationes fibrosae, являются прочными соединениями костей при помощи плотной волокнистой соединительной ткани. Выделено три вида фиброзных соединений: синдесмозы, швы и вколачивание.
|
|
Виды соединений костей (схема).
А-сустав. Б-синдесмоз. В-синхондроз. Г-симфиз (гемиартроз). 1 - надкостница; 2 - кость; 3 - волокнистая соединительная ткань; 4 - хрящ; 5 - синовиальная мембрана; 6- фиброзная мембрана; 7 - суставной хрящ; 8-суставная полость; 9-щель в межлобковом диске; 10-межлобковый диск.
Синдесмоз, syndesmosis, образован соединительной тканью, коллагеновые волокна которой срастаются с надкостницей соединяющихся костей и переходят в нее без четкой границы. К синдесмозам относятся связки и межкостные перепонки. Связки, ligamenta, представляют собой толстые пучки или пластины, образованные плотной волокнистой соединительной тканью. В большинстве своем связки перекидываются от одной кости к другой и подкрепляют прерывные соединения (суставы) или являются тормозом, ограничивающим их движения. В позвоночном столбе встречаются связки, образованные эластической соединительной тканью, имеющей желтоватый цвет. Поэтому такие связки получили название желтых, ligamenta flaua. Желтые связки натянуты между дугами позвонков. Они растягиваются при сгибании позвоночного столба кпереди (сгибание позвоночника) и в силу своих эластических свойств вновь укорачиваются, способствуя разгибанию позвоночного столба.
Межкостные перепонки, membranae interosseae, натянуты между диафизами длинных трубчатых костей. Нередко межкостные перепонки, связки служат местом начала мышц.
Шов, sutura, - разновидность фиброзного соединения, в котором между краями соединяющихся костей имеется узкая соединительнотканная прослойка. Соединение костей швами встречается только в черепе. В зависимости от конфигурации краев соединяющихся костей выделяют зубчатый шов, sutura serrata; чешуйчатый шов, sutura squamosa, и плоский шов, sutura plana. У зубчатого шва зазубренные края одной кости входят в промежутки между зубцами края другой кости, а прослойкой между ними является соединительная ткань. Если соединяющиеся края плоских костей имеют косо срезанные поверхности и накладываются друг на друга в виде чешуи, то образуется чешуйчатый шов. В плоских швах с помощью тонкой соединительнотканной прослойки соединяются между собой ровные края двух костей.
Особым видом фиброзного соединения является вколачивание, gomphosis (например, зубоальвеолярное соединение, articulatio dentoalueolaris). Этим термином обозначают соединение зуба с костной тканью зубной альвеолы. Между зубом и костью имеется тонкая прослойка соединительной ткани - периодонт, periodontum.
Синхондрозы, synchondroses, представляют собой соединения костей с помощью хрящевой ткани. Такие соединения характеризуются прочностью, малой подвижностью, упругостью, вследствие эластических свойств хряща. Степень подвижности костей и амплитуда пружинящих движений в таком соединении зависят от толщины и строения хрящевой прослойки между костями. Если хрящ между соединяющимися костями существует в течение всей жизни, то такие синхондрозы являются постоянными. В тех случаях, когда хрящевая прослойка между костями сохраняется до определенного возраста (например, клиновидно-затылочный синхондроз), это временное соединение, хрящ которого замещается костной тканью. Такое замещенное костной тканью соединение называют костным соединением - синостозом, synostosis (BNA).
ПРЕРЫВНЫЕ, ИЛИ СИНОВИАЛЬНЫЕ, СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ (СУСТАВЫ)
Синовиальные соединения (суставы),
articulationes synoviales, являются наиболее совершенными видами соединения костей. Они отличаются большой подвижностью, разнообразием движений. В каждый сустав входят суставные поверхности костей, покрытые хрящом, суставная капсула, суставная полость с небольшим количеством синовиальной жидкости. В некоторых суставах есть еще вспомогательные образования в виде суставных дисков, менисков и суставной губы.
Суставные поверхности, fades articulares, в большинстве случаев у сочленяющихся костей соответствуют друг другу - они конгруэнтные (от лат. congruens - соответствующий, совпадающий). Если одна суставная поверхность выпуклая (суставная головка), то вторая, сочленяющаяся с ней, в равной мере вогнутая (суставная впадина). В некоторых суставах эти поверхности не соответствуют друг другу либо по форме, либо по величине (инконгруэнтны).
Читайте больше >>>
Роль сахарозы в питании человека
Сахарный
тростник, из которого до сих пор получают сахарозу, описан еще в
хрониках о походах Александра Македонского в Индию. В 1747 г. А. Марграф
получил сахар из сахарной свеклы, а его ученик Ахард вывел сор...
Эндокринология (молекулярные механизмы секреции инсулина и его действия на клетки)
Инсулин -
полипептидный гормон, образованный 51 аминокислотами. Он секретируется в кровь
b-клетками островков Лангерганса поджелудочной
железы. Главная функция инсулина - регуляция
метаболизма белков, ж...
Развитие медицины в XX веке
В данной работе
рассказывается о многочисленных опытах, которые врачи разных стран ставили на
себе, чтобы проверить пути заражения различными болезнями, испытать еще
неизвестные лекарственные средства, выяснит...
Респираторный дистресс синдром
Респираторный дистресс-синдром (РДС) является
одной из основных причин высокой заболеваемости и смертности недоношенных детей
и доношенных новорожденных, перенесших тяжелую внутриутробную и интранатальную
ги...