Остеология общая. Анатомия человека

1.

Остеология
общая
Анатомия человека
Пермь -2022
© -доц. П.А. Гаряев

2.

ОДА
Мышцы вместе с костями и их соединениями
образуют опорно-двигательный аппарат (ОДА).
Кости и соединения костей друг с другом
составляют пассивную часть опорнодвигательного аппарата.
Мышцы обладающие функцией сократимости и
изменяющие положение костей – активную
часть.
А.Везалий, 1543. «О строении
человеческого тела». Том 1.

3.

Вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Скелет и его функции.
Костная ткань.
Хрящевая ткань.
Стадии остеогенеза.
Классификации костей (по топографии,
развитию, строению).
Строение кости (губчатое и компактное
вещество, остеон, надкостница)
Костный возраст.
Возрастные и функциональные изменения.
Варианты и аномалии развития.

4.

ОСТЕОЛОГИЯ
- учение о костях (греч. Osteon + logos);
раздел анатомии, посвященный изучению
костного скелета.
Скелет (греч. sсello – сушить) - система
твердых образований (костных и
хрящевых), составляющих остов тела,
выполняющих функции опоры и защиты
частей тела от механических
повреждений, а также несущих ряд
биологических функций.
-

5.

Skelette
von Mensch und Gorilla
Скелет представляет
собой совокупность
костей, образующих в
теле человека твердый
остов, обеспечивающий
выполнение ряда
важнейших функций.

6.

П.Ф. Лесгафт – основоположник
функциональной анатомии в России
«Костная система …устроена таким образом, что
при наибольшей лёгкости она представляет
наибольшую крепость и всего лучше в состоянии
противодействовать влиянию толчков и сотрясений».
Поставленная вертикально бедренная кость
выдерживает давление груза до 1,5 т,
большеберцовая – 1,8 т, плечевая «всего» 850 кг.
Прочность ребра на излом = 85-110 кг/см2 у
молодых, у стариков – всего 40 кг.

7.

Skeleton, skeletos – высушенный.
Скелет = 1/5 - 1/7 часть массы тела
человека.
Обезжиренный и высушенный скелет в 2–
3 раза легче и весит всего 5-6 кг.
Старославянское «кощь, кошть» означает
сухой, тощий. Отсюда и похожий на скелет
«Кощей бессмертный».

8.

Химический состав кости
В живом организме кость содержит
50% Н2О;
28% органических веществ; (15% жира);
21% неорганических веществ.
Мацерированная кость (без воды и жира –
сгнившая, либо вываренная)
1/3 органика;
2/3 (70%) неорганика (30 минералов).

9.

Кости скелета имеют сложный химический состав
и сложное строение, обладают большой
прочностью.
В скелете – сосредоточено 90 % минеральной
массы организма:
Кальция – 99% (1,2 кг)
Фосфора – 87% (0,53 кг)
Магния – 58 % (11 г).
+ еще около 30 микроэлементов (медь, цинк,
кремний…)

10.

Функции скелета
Механические функции:
1. Опорная
2. Защитная
3. Локомоторная
1.
2.
3.
4.
Биологические функции:
Обмен минеральных веществ – в костях депо (~ 2
кг) фосфора и кальция.
Гемопоэз (кроветворение) – костный мозг (~2,5
кг) за 70 лет жизни даёт ~ 1,5 тонны
эритроцитов и лейкоцитов.
Иммунологическая (лейкоциты в ККМ)
Рефлексогенная зона (врачи остеопаты…)

11.

Сколько костей в скелете ?
Примерно 208 постоянных костей.
± Зубы
± Непостоянные кости (сесамовидные,
вормиевы кости черепа, добавочные
рёбра и копчиковые позвонки). За счет
непостоянных костей число костей может
достигать иногда 220-300.

12.

В состав скелет входит более 200 костей.
Из них 33-34 непарные, остальные – парные.
29 костей образуют череп;
26 костей образуют позвоночный столб
25 костей составляют ребра и грудина
64 кости образуют скелет верхних конечностей
62 – скелет нижних конечностей.
Позвоночный столб, череп и грудную клетку
относят к осевому скелету.
Кости верхних и нижних конечностей называют
добавочным скелетом.

13.

Некоторые названия костей
1. Копчик
- похож на птичку кобчик.
2. Крестец (os sacrum) – широкая, объемная кость.
Кость «задница».
3. Ладьевидная кость (на запястье и
предплюсне) – os naviculare якобы сохраняются
даже в разложившемся трупе. Лат. nave – «смерть»,
польское nawa - «гроб ладьевидной формы»,
древнерусское «навь» – это «покойник».
4. Лопатка – похожа на русскую лопату, но
лат. происходит от греч. skepos «видеть»
(у бегущей лошади они хорошо видны, отсюда и
выражение «бежать во все лопатки»).

14.

Зародышевые листки и их производные
Эктодерма: 1. Кожная эктодерма → эпидермис и его производные
I.
(ногти, потовые и молочные железы, волосы). Эмаль зуба. Эпителий слизистых
рта, ануса, моче-и семявыводящих путей.
2. Нейроэктодерма → нервная система и нейроэндокр. железы.
II.
Мезодерма:
1.Миотомы → скелетная мускулатура.
2. Дерматомы → соединительнотканный слой кожи.
скелет
3. Склеротом →
.
4. Нефротом → почки …
5. Спланхнотом → серозные оболочки и их полость –целом.
III.
Энтодерма: 1. Прехордальная пластинка → эпителий воздухоносных
путей; слизистая рта, глотки и пищевода, Железистая ткань тимуса, щитовидной
и паращитовидных желёз, аденогипофиза.
2. Кишечная энтодерма → эпителий и железы желудка. кишечника, желчных
путей, поджелудочной железы. Печень.
Из всех зародышевых листков выселяются отростчатые клетки – мезенхима,
заполняющие пространства между зачатками. → клетчатка, гладкие мышцы,
кроветворные и лимфатические органы, фасции, связки, хрящи…

15.

Соединительная ткань
1.
Кровь и лимфа.
2. Костная ткань (пластинчатая,
грубоволокнистая).
3. Хрящевая ткань (эластическая,
гиалиновая, волокнистая).
4.
5.
Жировая ткань.
Собственно соединительная ткань:
1. рыхлая неоформленная,
2. плотная оформленная (связки, сухожилия)
3. плотная неоформленная (дерма кожи)

16.

Хрящ (cartilago, chondros)
Три типа хрящей:
1. гиалиновый,
2. эластический,
волокнистый.
Развивается из мезенхимы. Растёт за счёт
хондробластов надхрящницы.
Состоит из клеток и волокон, замурованных в
плотном основном веществе.
В хряще нет кровеносных сосудов (питается за
счёт диффузии из надхрящницы).
В патологии и в старости накапливает соли кальция,
ураты…
3.

17.

Гиалиновые хрящи скелета

18.

ХРЯЩ
1 — надхрящница; 2 — хондроциты;
3 — межклеточное вещество; 4 — изогенные группы;
эластический
гиалиновый
волокнистый

19.

Костная ткань
1. Клетки (остеобласты,
остеоциты, остеокласты).
2. Волокна оссеиновые
3. Межклеточное вещество
(остеоид).

20.

Строение
костных
клеток
(по В.Г. Елисееву и др., 1970).
А. Строение
остеобласта:
1 - ядро; 2 - цитоплазма;
3 - остеоид;
4 - развитая гранулярная
эндоплазматическая сеть.
Б. Строение остеоцита: 1 - отростки остеоцитов;
2 - эндоплазматическая сеть (слаборазвита) ; 3 - ядро;
4 - внутриклеточный сетчатый аппарат; 5 - митохондрия;
6 - остеоидное (необызвествленное) вещество кости по краям лакуны, в
которой расположен остеоцит.

21.

Остеоциты
(гистология) — это зрелые многоотростчатые
веретенообразной формы костные клетки с
крупным округлым ядром, в котором четко видно
ядрышко. Количество органелл невелико — это
митохондрии,
элементы
зернистой
эндоплазматической сети и комплекс Гольджи.
Остеоциты располагаются в лакунах, однако тела
клеток не соприкасаются непосредственно с
кальцифицированным
матриксом.
Между
поверхностью клетки и стенками лакуны имеется
тонкий слой тканевой (костной) жидкости.
Очень длинные (до 50 мкм) отростки остеоцитов,
богатые актиноподобными микрофиламентами,
проходят в канальцах, причем они отделены от
кальцифицированного матрикса пространством
шириной около 0,1 мкм, где также находится
тканевая (костная) жидкость, за счет которой
осуществляется трофика остеоцитов. В то же время
расстояние между каждым остеоцитом и
ближайшим капилляром не превышает 100—200
мкм. Щелевые контакты между отростками
остеоцитов
создают
возможность
обмена
веществами между клетками.

22.

Остеокласты
моноцитарного
происхождения размерами до 190 мкм. Эти клетки разрушают кость и хрящ,
—
это
крупные
многоядерные
(5—100
ядер)
клетки
осуществляют резорбцию костной ткани в процессе ее физиологической и
репаративной регенерации. Благодаря разрушению в кости образуются лакуны, в
которых и залегают остеокласты.
Ядра остеокластов богаты хроматином и имеют хорошо видимые ядрышки. В цитоплазме содержится
множество митохондрий, элементов зернистой эн-доплазматической сети и комплекса Гольджи, свободных
рибосом, различных функциональных форм лизосом. Вокруг ядра остеокласта находится базальная область
цитоплазмы, где расположено большинство органелл. Остеокласты имеют ворсин-кообразные
цитоплазматические отростки, которых особенно много на поверхности, прилежащей к разрушаемой кости. Это
гофрированная, или щеточная, каемка остеокласта, увеличивающая площадь его соприкосновения с костью.
Отростки остеокластов в свою очередь покрыты микроворсинками, между которыми находятся кристаллы
гидроксиапатита. Эти кристаллы обнаруживаются в фаголизосомах клетки, где они подвергаются фагоцитозу.
Деятельность остеокластов зависит от действия паратгормона, увеличение синтеза которого приводит к
активации функции остеокластов и разрушению кости.

23.

Различают два типа костной ткани —
грубоволокнистую и пластинчатую.
1.
Пластинчатая костная ткань - образована костными
2.
Грубоволокнистая (ретикулофиброзная) костная
пластинками толщиной от 4 до 20 мкм, которые состоят из
остеоцитов и тонковолокнистого основного костного
вещества.Образует компактное и губчатое вещество.
Волокна, участвующие в образовании пластинки, лежат
параллельно друг другу и ориентированы в определенном
направлении. Волокна соседних пластинок
разнонаправлены и перекрещиваются почти под прямым
углом, что обеспечивает большую прочность кости.
ткань у взрослого человека располагается в зонах
прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после
их зарастания. Пари образовании костной мозоли в местах
перелома костей Содержит наряду с остеоцитами толстые
неупорядоченные пучки коллагеновых волокон, между
которыми находится аморфное вещество.

24.

Пластинчатая и грубоволокнистая
(незрелая) костная ткань

25.

Костные пластинки
бедренной кости. СЭМ х 5.000

26.

ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО
(substancia spongiosa)
Состоит из тонких костных трабекул.
Трабекулы толще 0,4 мм содержат в центре
сосудистый каналец.
Пространство между трабекулами заполнено
красным и жёлтым костным мозгом.
Трабекулы покрыты фиброзной плёночкой
(эндостом), содержащим остеогенные клетки.
В лакунах лежат одиночные остеоциты. Их отростки
находятся в канальцах. Поэтому при окраске гистол.
срезов гем.-эозином пластинчатое строение матрикса не
выявляется.

27.

Диплоэ («между») – губчатое вещество
костей свода черепа
(между внутренней и наружной компактными
пластинками)

28.

КОМПАКТНОЕ ВЕЩЕСТВО
Более высокоорганизовано, чем губчатое в-во.
Снаружи покрыто фиброзной надкостницей
(периост), внутренний слой которого имеет
остеогенный потенциал.
Изнутри костномозговой канал трубчатых костей
тоже покрыт надкостницей (эндост).
Пластинки костного матрикса располагаются
концентрически вокруг гаверсовых (сосудистых)
каналов, образуя гаверсову систему или остеон.
Сосуды и нервы проникают в кость со стороны
надкостницы по поперечным фолькмановским
каналам, которые Т-образно соединяются с
продольными гаверсовыми каналами.

29.

Кость как орган
Кость – это орган, имеющий определенное
положение, форму, строение, кровоснабжение,
лимфоотток, иннервацию и функции.
Живая кость, как и любой другой орган, состоит из
нескольких тканей (может иметь все 5 видов
соединительных тканей).
Кость, как и другие органы, способна
перестраиваться в зависимости от силы
действия внешних и внутренних факторов
(см. учение П.Ф. Лесгафта).
Анатомический костный препарат – органом уже
не является! Почему?

30.

Классификации костей
(1.по топографии, 2.по развитию, 3.по строению )
«Из пыли и глины древнейших миров
Бог создал мужчину – Адама.
Потом из мужского (левого) ребра и жиров
Была изготовлена дама».
(Генрих Гейне )
Жан Эффель.
«Сотворение мира и человека»

31.

Классификация костей
по их строению
1. Трубчатые
(длинные и короткие)
2. Губчатые (объёмные)
3. Плоские (широкие)
4. Смешанные (неправильные) –
позвонки, височная кость…
5. Воздухоносные (пневматические)
– у птиц, кости с околоносовыми пазухами.

32.

Классификация костей
по их строению

33.

Трубчатые кости имеют:
•Эпифизы (концы) – проксимальный и
дистальный (phyo – расту, epi – над).
•Диафиз (тело, corpus) (dia – между).
•Метафизы - проксимальный и дистальный
(хрящевая полоска между эпифизом и диафизом. У
детей здесь зона роста костей в длину).
•Апофизы (Apophysis)– боковые выросты на
костях – бугры, вертелы, надмыщелки, лодыжки..).

34.

•У взрослых полоса метафизарного
хряща превращается в плотную
поперечную костную линию между
эпифизом и диафизом.

35.

Строение трубчатой кости (по В. Баргману).
3 - слой наружных окружающих
пластинок;
4 - остеоны;
5 - слой внутренних
окружающих
пластинок
•Пластинки компактного вещества
выстраиваются в виде слоя внутренних и наружных окружающих
пластинок , а между этими слоями - в виде «матрёшек» из
концентрических пластинок –остеонов и вставочных пластинок
между остеонами.

36.

Тонкие канальцы пронизывают кость
вдоль длинного их размера (центральный
или Гаверсов канал)
и поперек кости (прободающие или
Фолькмановы каналы).
Пространство между остеонами
заполнены вставочными пластинками.

37.

Пластичность кости
•Костные пластинки компактного вещества
Располагаются не хаотично, а по направлению сил сжатия и
растяжения, действующих в данном месте нагрузок.
П.Ф. Лесгафт, М.Г.Привес, Д.А.Долго-Сабуров
При усиленной работе (спорт, труд…) происходит рабочая
гипертрофия кости - нарастание толщины компактного слоя
костей. Ширина его возрастает, а костномозговая полость сужается.
Уменьшение мышечной нагрузки, невесомость, гипсовая
иммобилизация…,наоборот, влечет за собой атрофию костной ткани. У
живых людей это определили после открытия рентгеновских лучей в
1895 г.
Перестройка костной ткани возможна благодаря одновременному
протеканию двух процессов. Разрушение старой (резорбция) и 2)
образование новых костных клеток.
Кость разрушают крупные многоядерные клетки – остеокласты.

38.

Остеон – СФЕ компактного
вещества костей
1 - центральный канал
(канал остеона,
Гаверсов канал);
2 - пластинки остеона
(«матрешка» из 5-12
цилиндров);
3 - костная клетка
(остеоцит).

39.

Остеон
В бедренной кости около 5 тысяч остеонов.

40.

Декальцинированные поперечные гистологические срезы
бедренной кости человека
А Окраска по ван Гизон
Б
Серебрение по Гомори
. В центре остеонов видны кровеносные
сосуды гаверсовых каналов.
Увел. 10х40.
Микрофото препарата из работы
доц. П. Гаряева и инж.-биомеханика А. Сотина.

41.

Расположение костных перекладин
в губчатом веществе бедренной кости.
Костные пластинки направлены по направлению сжатия и растяжения.
Линии носят названия кривая сжатия и растяжения. Могут быть общими
для смежных костей.
Трубчатое и арочное строение обусловливает максимальную прочность
при наибольшей легкости и наименьшей затрате костного материала.
Бедренная кость может выдержать до 1,5 тонн груза при вертикальной
нагрузке, большеберцовая – до 1,8 т.

42.

Перекладины (трабекулы) губчатого
вещества хорошо приспособлены к механическим
воздействиям, показанным векторными линиями.
Пространство между перекладинами заполнено красным
костным мозгом.

43.

Костный мозг
Красный костный мозг (ККМ) кроветворная и защитная функция.
У взрослого человека ККМ содержится в ячейках
губчатого вещества плоских костей (кости
черепа, грудина, крылья подвздошных костей), в
губчатых костях, эпифизах трубчатых костей.
В диафизах трубчатых костей взрослого
находится желтый костный мозг (medulla
ossium flava) перерожденная ретикулярная ткань с
жировыми включениями.
Масса костного мозга составляет 4-5% от массы
тела (50% ККМ + 50% ЖКМ).

44.

45.

Развитие скелета позвоночных
животных
В филогенезе впервые перепончатый скелет в
виде спинной струны – хорды – появляется и
остается на всю жизнь у ланцетника.
У хрящевых рыб наряду с хордой появляются
окружающие ее хрящевые позвонки,
соответствующие сегментам тела.
Спинная струна закладывающаяся у человека в
зародышевом периоде, подвергается обратному
развитию. Остатки хорды сохраняются в виде
студенистого ядра межпозвоночных дисков.
У человека, как и у высших позвоночных
животных в онтогенезе прослеживаются все три
стадии развития скелета: перепончатая,
хрящевая, костная.

46.

Стадии развития скелета
1. Перепончатая
(соединительнотканная модель скелета).
2. Хрящевая (кроме костей свода черепа).
3. Костная
По развитию кости делят на:
1.Первичные (кости свода черепа и лица) –
соединительная ткань сразу превращается в
костную, минуя стадию хряща.
2. Вторичные – проходят все три стадии.

47.

Костная ткань появляется уже на 6-8 неделе
внутриутробной жизни.
Кости формируются или непосредственно из
эмбриональной соединительной ткани –
мезенхимы (перепончатый остеогенез) или на
основе хрящевой модели кости (хрящевой
остеогенез).
На месте опорной эмбриональной
соединительной ткани (перепончатый остеогенез)
минуя стадию хряща, развиваются кости свода
черепа, кости лица, часть ключицы. Такие кости
называют первичными костями.

48.

Точки окостенения в хрящевой
модели позвонка
ЭнХондральный тип остеогенеза

49.

При развитии кости из мезенхимы в молодой
соединительной ткани появляется одна или несколько
точек окостенения (punctum ossificationis).
Точка окостенения состоит из молодых костных клеток –
остеобластов, расположенных в виде балок.
Постепенно костные балки разрастаются по радиусам и в
глубину, образуя сеть, в петлях которой заключены
кровеносные сосуды и клетки костного мозга.
Остеобласты продуцируют межклеточное вещество, в
котором откладываются соли кальция. Закончив вокруг себя
стройку остеобласты превращаются в зрелые костные
клетки (остеоциты) и оказываются замурованными в
костном веществе.

50.

В наружной и внутренней частях
соединительнотканной модели будущей кости
образуется компактное костное вещество, а
между ними губчатое вещество. Поверхностные
слои соединительной ткани превращаются в
надкостницу.
Кости туловища, конечностей, основания черепа
развиваются на основе хряща, напоминающего по
своей форме уменьшенную кость взрослого
человека (вторичные кости).

51.

Хрящевые метафизы (3) трубчатых
костей – зоны роста костей в длину
У длинных трубчатых костей
два метафиза.
У коротких – один.

52.

Надкостница (периост)
Два соединительнотканных
слоя периоста:
1. Внутренний (камбиальный),
с остеогенным потенциалом.
2. Наружный (фиброзный).
Только один слой имеют:
1. Эндост
2. Перикраниум и
эндокраниум мозгового
черепа.

53.

Надкостница – это тонкая прочная
соединительнотканная пластинка
состоящая из двух слоев, богата сосудами,
нервами и лимфатическими сосудами.
Наружный слой волокнистый, внутренний
– ростковый, остеогенный,
костеобразующий.

54.

Надкостница (периост)
Рост костей в толщину
за счет надкостницы
называется
периостальным.
Надкостница богата
сосудами и нервными
окончаниями.
Периостит – воспаление
надкостницы.
Характерным рентгенологическим симптомом
остеосаркомы (в отличие от остеомы) является
«козырьковый периостит» – отслоение надкостницы в
области раковой опухоли кости.

55.

У новорожденных
на рентгенснимках визуализируются
только диафизы трубчатых костей.
Эпифизы и губчатые кости еще почти
не содержат костной ткани, а хрящи рентгенопрозрачны.

56.

Просветлённый и пропитанный
ализарином скелет плода (14-нед.)
Мышцы и Хрящи, внутренние
органы в ализарине прозрачны.
Грудина, кости запястья
и предплюсны (но в
пяточной кости видна
точка окостенения).
Не синостозировали
дуги позвонков с их
телами.
Из Grays-anatomy

57.

Крайние варианты нормы (бессимптомные)
Препараты ГПА

58.

Бессимптомные пороки развития рёбер
1. Добавочные ребра есть у 0,3% людей (шейные, 13-я пара).
2. Расщепленные и продырявленные ребра.

59.

В развитии скелета позвоночных
животных можно выделить три стадии:
Перепончатую, хрящевую, костную.
Впервые перепончатый скелет в виде спинной
струны – хорды – появляется и остается на всю
жизнь у ланцетника.
У хрящевых рыб (акула) наряду с хордой
появляются окружающие ее хрящевые позвонки,
соответствующие сегментам тела.
Спинная струна закладывающаяся у человека в
зародышевом периоде, но подвергается
обратному развитию. Ее остатки сохраняются в
виде студенистого ядра межпозвоночных
дисков между телами позвонков.
У человека в онтогенезе прослеживаются все три
стадии развития кости.

60.

Рентгеноанатомия костей.
Spina bifida L4-L5
( у студента ПГМА)

61.

КОСТНЫЙ ВОЗРАСТ – возраст человека,
. определяемый по состоянию его костной системы.
При рахите и в 2 года
головчатая кость может быть
не видна на рентгенограмме

62.

МРТ. Компрессионный перелом
позвонка