Развитие скелета
Скелет закладывается в виде уплотненной зародышевой соединительной ткани — мезенхимы. В этой первоначальной стадии развития скелета еще нет подразделения его на отдельные участки. Позже большая часть скелета становится хрящевой, а затем хрящ замещается костной тканью. Так происходит развитие скелета туловища, конечностей, основания черепа. Это — вторичные кости. Вместе с тем кости крыши черепа, некоторые кости лицевого черепа и отчасти ключица, которые являются первичными, развиваются сразу на месте мезенхимного зачатка, т.е. хрящевая стадия развития у них отсутствует, а перепончатая сразу переходит в костную.
Развитие скелета человека включают процессы образования и разрушения костного вещества. Отложение костного вещества производят особые клетки — остеобласты, которые быстро размножаются, окружаются костным веществом и превращаются в костные клетки — остеоциты. Разрушение кости производят крупные многоядерные клетки — остеокласты.
Развитие и рост костей на месте хряща осуществляются путем так называемого перихондрального и энхондрального окостенения. Первое начинается снаружи, со стороны надкостницы, где костное вещество вырабатывают клетки надкостницы — остеобласты; второе — внутри хрящевой закладки будущей кости, где возникает ядро окостенения, происходит рассасывание хряща и замещение его перекладинами, построенными из костной ткани. Рост кости в толщину сопровождается не только отложением костного вещества снаружи,
но и его рассасыванием со стороны полости кости, производимым остеокластами.
Рост длинных трубчатых костей в длину происходит за счет изменений в области эпифизарных хрящей, т.е. тех хрящевых прослоек, или пластинок роста, которые располагаются между диафизом эпифизами. Эти кости скелета растут в длину с двух сторон, являясь диэпифизарными. Короткие трубчатые кости (фаланги пальцев, пястные, плюсневые) растут в длину за счет эпифизарного хряща с одной стороны, т.е. являются моноэпифизарными. Зоной продольного роста костей, имеющей, правда, меньшее значение, служит суставной
У человека многие кости скелета закладываются и развиваются в виде нескольких частей. В дальнейшем, сливаясь, они образуют одну монолитную кость. Например, тазовая кость развивается в виде трех крупных частей, каждая из которых, в свою очередь, называется костью. К14 — 16 годам они сливаются в одну сплошную кость. Трубчатые кости скелета состоят в процессе роста из трех основных частей, не считая отдельных ядер окостенения в местах образования костных выступов. Диафизы костей начинают окостеневать до рождения, эпифизы — после. Исключением являются дистальный эпифиз бедренной кости и проксимальный эпифиз большеберцовой кости, где точки окостенения появляются к моменту рождения (по их наличию можно судить о доношенности плода). Слияние всех этих частей происходит в различные сроки, заканчиваясь к 16 — 18 годам жизни.
Короткие кости скелета человека оссифицируются подобно тому, как это происходит в эпифизах трубчатых костей.
Плоские кости растут эндесмально (череп) или энхондрально (таз). После того как рост закончился, может наблюдаться срастаниевозрастом зарастают, и улиц старшего возраста этот его отдел обычно представляет собой как бы одну сплошную монолитную кость. Рост в толщину происходит за счет аппозиции (отложения) костного вещества по поверхности кости.
Кость представляет собой пластичное образование, в котором происходят регулируемые нервной системой и эндокринными железами процессы роста, обмена веществ и пр. В том месте, где кость получает большее и лучшее питание, она развивается быстрее. Наблюдения внеутробного развития кости показывают, что в местах более сильного давления на кость процессы окостенения протекают быстрее, чем в местах более слабого давления. Например, на ноге быстрее, чем на руке, в области нижних позвонков быстрее, чем в области верхних. Интенсивность роста, размеры и особенности рельефа костей зависят от механических нагрузок. В 70-х годах прошлого столетия П.Ф. Лесгафт сформулировал правило, в соответствии с которым
Учитывая современные данные, можно уточнить функциональные законы роста костей:
а) механические нагрузки, стимулирующие рост костей, должны иметь ритмический характер воздействия;
б) активизация роста костей происходит при оптимальном уровне нагрузок; недостаточная или избыточная нагрузка тормозит их рост;
в) реакция растущей кости на механические нагрузки определяется (в числе прочих факторов) индивидуально своеобразными особенностями нормы реакции на нагрузку.
Занятия физическими упражнениями способствуют улучшению таких механических свойств кости, как сопротивляемость на излом, изгиб, сдавливание, растяжение, скручивание. В местах наибольшей нагрузки компактный слой увеличивается, изменяются направление и строение костных перекладин. Губчатое вещество кости становится более крупноячеистым.
Оссификация — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 сентября 2019; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 сентября 2019; проверки требует 1 правка.Остеогенез (оссификация, окостенение, развитие костей, формирование костей, образование костей) — процесс формирования костной ткани.
Различают несколько видов окостенения: на основе примитивной соединительной ткани — мезенхимы (эндесмальное окостенение), при помощи надхрящницы и надкостницы (перихондральное и периостальное окостенение, происходят друг за другом) и на основе хряща (эндохондральное окостенение)[1][2].
Скелеты новорождённыхПо В. С. Сперанскому (1998), отмечаются следующие закономерности оссификации:
- остеогенез начинается раньше в мезенхимальной, чем в хрящевой основе;
- окостенение скелета происходит в направлении сверху вниз;
- лицевой череп начинает оссифицироваться раньше мозгового;
- в конечностях окостенение протекает в дистальном направлении[2].
По М. Г. Привесу окостенение костей происходит следующим образом:
- окостеневают тела костей (диафизы и метафизы) — эндохондрально, перихондрально и периостально;
- окостеневают эпифизы костей — эндохондрально;
- окостеневают апофизы костей — эндохондрально.
При этом у человека, как и у других Млекопитающих, концы костей, участвующие в сочленениях, получают самостоятельные точки окостенения.
Эндесмальное окостенение[править | править код]
Эндесмальное окостенение (от «en» — «внутри», «desme» — «связка») — осуществляется в костях, образующихся напрямую из соединительной ткани («первичных костях»), к которым относят кости лицевого черепа и свода черепа. Эндесмальная оссификация осуществляется из точек окостенения, образующихся в центре мезенхимальной закладки. Точки окостенения растут в глубину и поверхностно, формируют радиально-направленные костные перекладины, соединяющиеся костными балками. Большинство покровных костей обладают несколькими точками окостенения, сливающимися в процессе оссификации. Неоссифицированный поверхностный слой мезенхимы формирует надкостницу[2].
Эндохондральное окостенение[править | править код]
Эндохондральное окостенение («endo» — «внутри», «chondros» — «хрящ») — происходит в так называемых вторичных костях, проходящих соединительнотканную, хрящевую и костную стадии. К ним относятся кости основания черепа, туловища и конечностей (кроме части ключицы). Такое окостенение происходит внутри хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы, отдающей отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща. Хрящ подвергается обызвествлению. Внутри него возникает точка окостенения. Хрящ разрушается, заменяясь костной тканью. Так образуется губчатое костное вещество.Перихондральное и периостальное окостенение[править | править код]
В ходе эмбриогенеза из мезенхимы формируется хрящевая модель, по форме соответствующая будущей кости. Хрящевая модель образуется гиалиновым хрящом, покрытым надхрящницей. Вслед за этим начинается перихондральное окостенение — на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы (perichondrium), содержащей остеобласты. В области диафиза между надхрящницей и хрящом из мезенхимы формируется перихондральная грубоволокнистая костная манжетка. Надхрящница на этом этапе превращается в надкостницу (periosteum). Дальнейшее отложение костной ткани происходит за счёт надкостницы.
Гетеротопическое окостенение[править | править код]
Гетеротопическая оссификация — процесс формирования костной ткани в нетипичных местах (внескелетно). Часто с оссификацией путают кальцификацию (обызвествление). Остеогенез сопровождается кальцификацией, однако кальцификация причиной остеогенеза не является.
| Временной период[3] | Затрагиваемые кости[3] |
|---|---|
| Третий месяц эмбрионального развития | Возникновение первичных точек окостенения, формирующих тела, или диафизы, трубчатых костей |
| Рождение — 5 лет | Появление вторичных точек окостенения в эпифизах |
| 5—12 лет у женщин, 5—14 лет у мужчин | Стремительное протекание окостенения различных костей |
| 17—20 лет | Кости верхних конечностей и лопатки полностью окостеневают |
| 18—23 года | Кости нижних конечностей и таз полностью окостеневают |
| 23—25 лет | Полностью окостеневают грудина, ключица и позвонки |
| к 25 годам | Окончены практически все процессы окостенения |
Развитие скелета
Сымон А.М.
Развитие скелета в пре- и постнатальном онтогенезе
В процессе филогенеза как явление приспособления к окружающей среде происходит последовательная смена трех видов скелета (перепончатого, хрящевого и костного). Эта смена типов скелета будет повторятся и в процессе онтогенеза человека. Эти 3 стадии развития проходят почти все кости, за исключением костей свода черепа, большинства костей лицевого черепа, части ключицы, которые возникают непосредственно на основе соединительной ткани, минуя хрящевую стадию.
Виды остеогенеза. (Слайд 2)
Эндесмальное окостенение, происходит в соединительной ткани первичных, покровных, костей.
Перихондральное окостенение происходит на поверхности хрящевой модели кости при участии остеобластов надхрящницы, на поверхности хрящевой модели непосредственно под надхрящницей образуется слой компактной костной ткани, которая постепенно замещает хрящевую ткань, по поверхности ХМ, итогом этого этапа является образование надкостницы.
Периостальное окостенение, происходит после перехода надхрящницы в надкостницу (periosteum), и дальнейшее отложение костной ткани идет за счет надкостницы. Поэтому перихондральный и периостальный остеогенезы следуют один за другим
Эндохондральное окостенение, совершается внутри хрящевой модели, при участии надхрящницы, которая отдает отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща.
Этапы развития покровных костей. (Слайд 3)
Стадия подготовительных изменений в мезенхимальных зонах. Эта стадия связана с тем, что мезенхимальные клетки стремятся соединится в вытянутые группы (волокна), расположенные в различных направлениях. Расположение этих групп является первым признаком окончательного структурного плана кости.
Стадия формирования оссеинового остова. Стадия связана с пропитыванием и склеиванием коллагеновых волокон оссеомукоидом
Стадия отложения солей кальция. Стадия связана с преобразованием мезенхимальных клеток в остеобласты, которые в свою очередь начинают активно секретировать соединения кальция.
Стадия создания пластинок и трабекул. В ходе окостенения образуются перекладины (трабекулы).
Стадия срастания трабекул и образования первичной кости. Трабекулы начинают вступать друг с другом в контакт и срастаться, образуя первичную кость.
Этапы эндохондрального окостенения. (Слайд 4, 5)
Перепончатая стадия (такая же как и у покровных костей).
Стадия формирования хрящевой модели кости. Связана с тем что вместо оссеина мезенхимальные клетки секретируют основное вещество хрящевой ткани.
Стадия прорастания сосудов. Эта стадия связана с прорастанием из надхрящницы, в глубь хрящевой модели кровеносных сосудов, и через кровеносное русло внутрь хрящевой модели заносятся остеобласты. Одновременно с этим происходит обызвествление хрящевой ткани а также замещение надхрящницы надкостницей.
Стадия формирования первичных точек 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.
Рост длинных трубчатых костей (Слайд 6) За счет двух процессов резорбции и преиостального окостенения
Первичный центр окостенения в диафизе и слой субпериостальной кости.
Появление вторичных центров окостенения в эпифизах длинных трубчатых костей
Образование эпифизарных хрящевых пластинок для роста кости в длину между диафизом и эпифизом, за счет этого происходит рост трубчатой кости в длину.
За счет надкостницы происходит рост молодой кости в толщину (аппозиционный рост)
Синостозирование эпифизарных пластинок.
Фаза 21-22 дней. (Схема дифференцировки мезенхимы на параксиальную, дорсальную и вентральную)
Мезодерма будет делится на параксиальную часть (вокруг хорды и нервной трубки) она же дорзальная часть (дифференцированная на сомиты) и вентральную часть несегментированную часть (мезенхима)
В дорзальной мезодерме (сомите) выделяют 3 листка: Дерматом (наружный листок, зачаток собственно кожи), миотом (средний листок, зачаток скелетных мышц) и вентромедиальный участок склеротом (ткань дающая начало скелету).
Этапы формировании перепончатого позвонка скелета. Рис №1 на доске. Стр. 266
На ранних этапах развития позвоночному столбу предшествует спинная струна (хорда), представляющая собой расположенный по оси тела под мозговой трубкой клеточный тяж энтодермального происхождения. Расположена хорда между нервной трубкой и первичной кишкой, простираясь от хвостового конца зародыша до его головного конца.
Клетки зародышевой соединительной ткани, развиваясь из склеротома, окружают хорду и нервную трубку мягкой перепончатой оболочкой. Эта же ткань прорастает в промежутки между мускульными сегментами (миотомами) образуя межмышечные перегородки (миосепты). Утолщение этой соединительной ткани прорастает в зачатки верхней и нижней конечности и представляет собой 1-ю стадию перепончатый секлет.
У зародыша хорда существует в течение 2-х месяцев утробной жизни. Со второго месяца она постепенно окружается хрящом, перестает расти и постепенно вытесняется последним. Лишь в промежутках между отдельными позвонками она сохраняется в виде четкообразных утолщений, которые образуют студенистые ядра межпозвоночных дисков. При развитии позвоночника образование хряща начинается в области тела позвонка, а затем центры хондрофикации образуются в реберных отростках. Эти центры быстро увеличиваются в размерах пока не срастутся друг с другом, образуя единый хрящевой позвонок. К началу окостенения хрящевые ребра отделяются от позвонков, но сами позвонки остаются не разделенными на части.
Окостенение позвонков начинается в начале 3-го месяца внутриутробной жизни, до окончания полной хрящевой закладки позвонков и идет в направлении от головного конца к копчику. В каждом позвонке появляется 3 центра окостенения: по одному в обеих половинках дуги и одному в теле позвонка. Разрастание костных центров происходит очень медленно, они долго остаются спаянными хрящевыми мостиками.
Этапы окостенения позвонков
В течение 1-го года происходит срастание обеих половин дуги позвонка и образуется остистый отросток.
Дуги позвонков срастаются с их телами между 3-мя и 8-ю годами. Однако концы остистого и поперечных отростков, а также верхняя и нижняя поверхности тел позвонков долгое время остаются хрящевыми и имеют дополнительные эпифизарные центры окостенения, появляющиеся на 16-м году жизни.
Окончание роста и окостенения позвонков наблюдается к 21-25 годам
Этапы роста костей:
Неонатальный этап сосудистое русло кости разделено на ряд сосудистых районов (эпифиз, диафиз, метафиз, апофиз), которые между собой не контактируют. Сосуды не анастомозируют и слепо замкнуты.
Инфантильный этап, до начала синостозирования эпифизарных пластин, сосудистые районы еще разобщены, но в пределах каждого из них сосуды анастомозруют друг с другом.
Ювенильный этап, свойственный юношам, начинается установлением связей между сосудами эпифиза и метафиза через эпифизарный хрящ, в силу чего начинает исчезать и «замкнутость» эпифизарных, метафизарных и диафизарных сосудов.
Зрелый этап, свойственный взрослым; происходит синостозирование, и все внутрикостные сосуды составляют единую систему: они не «замкнуты» и не «конечны»
Сенильный этап, свойственный старикам; сосуды становятся тоньше и вся сосудистая сеть — менее густой.
Факторы влияющие на рост костей
Внутренние факторы:
Влияние эндокринной системы в период полового созревания.
Влияние нервной системы (трофическая функция, а также различные части ЦНС обуславливают форму костей).
Влияние кровеносной системы поскольку окостенение осуществляется вокруг кровеносных сосудов.
Внешние факторы:
Длительная и систематическая работа скелетной мускулатуры.
Биологические факторы (регион обитания, питание)
Социальные факторы.
Эмбриогенез суставов (Слайд 6)
В участке, где должен сформироваться диартроз, формируется неясно ограниченное предхрящевое скопление мезенхимы.
Мезенхима начинает уплотнятся в тех местах где должно начаться формирование суставного хряща
Надхрящница охватывает эпифизы костей и в месте где должна быть полость сустава остается только рыхлая соединительная ткань.
Рассасывание рыхлой соединительной ткани приводит к образованию полости сустава. После появления в эпифизах центров окостенения, суставные концы костей остаются покрытыми хрящом.
Капсула сустава образуется из прилегающей соединительной ткани, сконцентрированной на периферии эпифизов.
Рост и развитие костного скелета
Костный скелет и прикрепленные к нему мышцы составляют опорно-двигательный аппарат человека. Как и у всех позвоночных, скелет человека представляет собой структурную основу его тела, определяет его форму, размер и пропорции. Скелет защищает от механических воздействий головной и спинной мозг, а также формирует полости, в которых под надежной защитой находятся внутренние органы. Перемещения звеньев тела осуществляются благодаря тому, что отдельные кости соединены одна с другой при помощи подвижных сочленений, а мышцы, прикрепленные к разным костям, способны перемещать одну кость относительно другой. Все движения человека — это перемещение в пространстве звеньев его тела.
Особенности опорно-двигательного аппарата человека во многом связаны с размерами его тела, а также с прямохождением. Тем не менее, как и у всех млекопитающих, тело человека состоит из головы, туловища и конечностей, причем такое строение приобретает эмбрион уже на 3-м месяце внутриутробной жизни.
Кость. Скелет состоит из костей, которых у взрослого человека более 200. Кость — это сложнейший орган, имеющий, как и все другие органы, клеточное строение. Внутри кости проходят многочисленные полости и каналы, кость обильно снабжается кровью и лимфой, к ней подходят многочисленные нервные окончания, которые воспринимают информацию о состоянии костной ткани и передают управляющие импульсы из нервных центров. Внутри многих костей имеется полость, где расположен костный мозг — важнейший орган кроветворения, в котором образуются все типы клеток крови. Снаружи кость покрыта надкостницей — специальной защитной, очень чувствительной к механическому воздействию оболочкой. Клетки надкостницы растут и размножаются, обеспечивая утолщение кости по мере роста.
Кость — очень прочное и твердое вещество: в 30 раз тверже кирпича, в 2,5 раза тверже гранита; прочность кости в 9 раз выше, чем у свинца, и почти столь же велика, как у чугуна. Бедренная кость человека в вертикальном положении выдерживает давление До 1,5 т, а большеберцовая — до 1,8 т.
Механическая прочность кости зависит от содержания в ней минеральных веществ, особенно солей кальция. В составе кости около 10 % воды, 30 % белка и других органических веществ, а остальное (60 %) — минеральные соли. Важнейшим органическим составляющим костной ткани является белок коллаген, образующий эластичные и вязкие волокна. Именно этот белок придает костям Упругость. Хрящевая ткань, выстилающая суставы и находящаяся на периферии костей молодого организма, представляет собой гораздо менее минерализованную структуру, содержащую много коллагена и мало солей кальция.
Рис. 2. Последовательные стадии окостенения
У детей в костной ткани содержание минеральных веществ значительно ниже, поэтому их скелет более гибкий и эластичный, способен легко деформироваться под воздействием внешних причин — тяжелой физической работы, неправильного положения тела и т. п.
Процесс насыщения кости минеральными веществами называется минерализацией. По мере роста и развития человека минерализация его костей увеличивается, достигая оптимальных значений к концу полового созревания. Минерализация кости приводит к тому, что хрящевые участки постепенно превращаются в костные, поэтому этот процесс называется также окостенением (рис. 2). С возрастом кости становятся менее эластичными, но более хрупкими. К старости, когда минеральный обмен нарушается, из кости вымывается значительное количество кальция, в результате кости утрачивают прочность, сохраняя при этом свою хрупкость. Вот почему у стариков так часты переломы костей.
В течение первого года жизни окостенение скелета происходит очень активно во множестве точек. Этому способствует специфическое строение костной ткани ребенка, в частности относительно большее (в 5—10 раз в расчете на единицу площади поперечного сечения) количество каналов, по которым внутри кости проходят мелкие сосуды. Благодаря этому снабжение костей кровью у детей гораздо более интенсивное, чем у взрослых. На развитии костного скелета может отрицательно сказываться нарушение баланса витамина D, который участвует в метаболизме кальция в костной ткани. Недостаток витамина ведет к появлению рахита, который проявляется в замедлении процессов окостенения и, как следствие, — в нарушении пропорций в развитии сочленяемых костей. Признаки рахита особенно часто видны по измененной форме черепа и грудной клетки. Для профилактики рахита принято давать детям первого года жизни рыбий жир или синтетический витамин D. В то же время избыток этого витамина также нежелателен, так как он может приводить к ускорению процессов окостенения и торможения ростовых процессов в костной ткани.
Рис. 3. Возрастные изменения формы и размеров черепа. Цифры 5, 7, 9 означают месяцы внутриутробного развития
Рост и развитие костей заканчиваются к 20—24 годам у мужчин и на 2— 3 года раньше — у женщин. К этому времени завершается окостенение всех зон роста, т.е. замена в них хрящевой ткани на костную. Рост кости в толщину может в определенных условиях продолжаться и позднее. На этом, в частности, основано сращивание костей после перелома.
Череп. Вместилищем головного мозга, а также каркасом для мышц, обеспечивающих мимику и первичную обработку пищи в ротовой полости, являются кости черепа (рис. 3).
Череп новорожденного состоит из нескольких отдельных костей, соединенных мягкой соединительной тканью. В тех местах, где сходятся 3—4 кости, эта перепонка особенно велика, такие зоны называют родничками. Благодаря родничкам кости черепа сохраняют подвижность, что имеет важнейшее значение при родах, так как голова плода в процессе родов должна пройти через очень узкие родовые пути женщины. После рождения роднички зарастают в основном к 2—3 месяцам, но самый большой из них — лобный — только к возрасту 1 ,5 лет.
Мозговая часть черепа детей значительно более развита, чем лицевая. Интенсивное развитие лицевой части происходит в период полуростового скачка, и особенно — в подростковом периоде под воздействием гормона роста. У новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше объема лицевого, а у взрослого — в 2—2,5 раза.
Голова ребенка относительно очень велика. С возрастом существенно изменяется соотношение между высотой головы и ростом. Это соотношение используется как один из морфологических критериев биологического возраста ребенка.
Позвоночник. Позвоночник новорожденного, как и взрослого, состоит из 32—33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 тазовых и 3— 4-х хвостовых), причем их рост и окостенение заканчиваются только с половым созреванием. Главной отличительной особенностью позвоночника ребенка первого года жизни является практическое отсутствие изгибов. Они формируются постепенно (рис. 4), по мере роста туловища и реализации антигравитационных реакций (сидение, стояние, прямохождение), и призваны обеспечить биомеханически наиболее эффективные режимы как при статической, так и при динамической нагрузке. Первой образуется шейная кривизна (выпуклостью вперед), когда у ребенка появляется возможность удерживать в вертикальном положении голову. К концу первого года жизни формируется поясничная кривизна (также выпуклостью вперед), необходимая для реализации позы стояния и акта прямохождения. Грудная кривизна (выпуклостью назад) формируется позже. Позвоночник ребенка этого возраста еще очень эластичен, и в лежачем положении его изгибы сглаживаются. Недостаток двигательной активности в этом возрасте отрицательно сказывается на развитии нормальной кривизны позвоночного столба.
Рис. 4. Формирование изгибов позвоночника в онтогенезе ребенка
Следует подчеркнуть, что формирование нормальной кривизны позвоночника — важнейший этап в развитии не только костного скелета, но и всех внутренних органов, так как от формы и изгибов позвоночника зависит взаимное расположение органов в грудной клетке и брюшной полости. Кроме того, позвоночник — вместилище спинного мозга, из которого проводящие нервные пути отходят ко всем полостным органам и тканям, а также к каждой скелетной мышце. Нарушения в развитии позвоночника могут иметь самые тяжелые последствия для здоровья. Именно поэтому так важна профилактика, которую следует начинать уже на первом году жизни ребенка, выполняя с ним осторожные и умеренные физические упражнения и массажируя его при соблюдении гигиенических норм и правил обращения с ребенком. Наиболее часто развивается сколиоз — боковые искривления позвоночника в шейном и грудном отделах (рис. 5), причем нередко они возникают в результате неправильного ухода за ребенком. Так, очень важно следить, чтобы ребенок спал на достаточно твердой поверхности с невысокой подушкой, в удобной и естественной позе, а также периодически ее менял — это одно из средств профилактики сколиозов шейного отдела. Сколиозы грудного отдела, а также кифоз (передне-заднее искривление грудного отдела) и лордоз (чрезмерный изгиб в поясничной области вперед) в раннем возрасте развиваются редко.
Рис. 5. Осанка:
а — нормальная; б — выпрямленная; в — кифотическая; г — лордотическая; д — сутуловатая; е — сколиотическая
Рост позвоночника наиболее интенсивно происходит в первые 2 года жизни. При этом сначала все отделы позвоночника растут относительно равномерно, а начиная с 1,5 лет рост верхних отделов — шейного и верхнегрудного — замедляется, и увеличение длины происходит в большей мере за счет поясничного отдела. Таким образом, в динамике роста позвоночного столба также отмечается выраженный градиент темпов развития — «от головы к хвосту». Следующий этап ускорения роста позвоночника — период «полуростового» скачка. Последнее вытягивание позвоночника происходит на начальных этапах полового созревания, после чего рост позвонков замедляется.
Окостенение позвонков продолжается в течение всего детского возраста, причем до 14 лет окостеневают только их средние части. Завершается окостенение позвонков только к 21—23 годам. Изгибы позвоночника, начавшие формироваться на 1 -м году жизни, полностью формируются в возрасте 12—14 лет, т. е. на начальных стадиях полового созревания.
Грудная клетка. Грудной отдел позвоночника, 12 пар ребер и грудина составляют грудную клетку, в которой под этой надеж ной защитой размещены сердце, легкие и другие жизненно важные органы. Движения ребер под воздействием межреберных мышц обеспечивают акт дыхания. Вот почему форма и размер грудной клетки имеют важнейшее значение для осуществления физиологических процессов.
У новорожденного грудная клетка имеет коническую форму, причем ее размер от грудины до позвоночника больше, чем поперечный. У взрослого человека — наоборот.
По мере роста ребенка форма грудной клетки меняется. Уменьшается угол, под которым ребра соединены с позвоночником. Уже к концу 1-го года жизни это обеспечивает значительное увеличение амплитуды дыхательных движений грудной клетки, что делает дыхание более глубоким и эффективным и позволяет снизить его темп. Коническая форма грудной клетки после 3—4 лет сменяется на цилиндрическую, а к 6 годам пропорции грудной клетки становятся похожими на пропорции взрослого человека. Это в еще большей степени позволяет увеличить эффективность дыхательных движений, особенно при физической нагрузке. К 12—13 годам грудная клетка приобретает ту же форму, что у взрослого.
Форма грудной клетки после 12—13 лет тесно связана с телосложением. Представители долихоморфных (вытянутых в длину) типов имеют удлиненную, цилиндрическую грудную клетку с острым эпигастральным углом (угол между двумя нижними ребрами в точке их сращения с грудиной). У представителей брахиморфных (с преобладанием ширины) типов грудная клетка становится бочкообразной, короткой, с тупым эпигастральным углом. У промежуточного мезоморфного типа эпигастральный угол бывает прямым.
Скелет верхних конечностей. Пояс верхних конечностей состоит из двух лопаток и двух ключиц. Они образуют жесткий каркас, формирующий верхнюю границу туловища. К лопаткам подвижно прикреплены кости свободных конечностей (правой и левой), которые включают плечевую кость, предплечье (лучевая и локтевая кости) и кисть (мелкие кости запястья, 5 длинных пястных костей и кости пальцев).
Окостенение свободных конечностей продолжается до 18—20 лет, причем ранее всего окостеневают ключицы (практически еще внутриутробно), затем — лопатки и последними — кости кисти. Именно эти мелкие кости служат объектом рентгенографического исследования при определении «костного возраста». На рентгенограмме эти мелкие косточки у новорожденного только намечаются и становятся ясно видимыми только к 7 годам. К 10—12 годам выявляются половые различия, которые заключаются в более быстром окостенении у девочек по сравнению с мальчиками (разница составляет примерно 1 год). Окостенение фаланг пальцев завершается в основном к 11 годам, а запястья — в 12 лет, хотя отдельные зоны продолжают оставаться не окостеневшими до 20—24 лет.
Скелет нижних конечностей. Пояс нижних конечностей включает таз и свободные нижние конечности. Таз состоит из крестца (нижний отдел позвоночника) и неподвижно соединенных с ним двух тазовых костей. У детей каждая тазовая кость состоит из трех самостоятельных костей: подвздошной, лобковой и седалищной. Их сращение и окостенение начинается с 5—6 лет, а завершается к 17—18 годам. Крестец у детей также еще состоит из несросшихся позвонков, которые соединяются в единую кость в подростковом возрасте. В этом возрасте важно следить за походкой, качеством и удобством обуви, а также остерегаться резких ударов, способных причинить вред позвоночнику. Неправильное сращение или деформация костей таза может оказать неблагоприятное влияние на здоровье в дальнейшем. В частности, для девочек очень важны форма и размер выхода из малого таза, которая влияет на прохождение плода при родах. Половые различия в строении таза начинают проявляться в возрасте 9 лет.
К тазовым костям прикреплены бедренные кости свободных нижних конечностей. Ниже расположены пары костей голени — большеберцовые и малоберцовые, а затем кости стопы: предплюсна, плюсна, фаланги пальцев. Стопа образует свод, опирающийся на пяточную кость. Свод стопы — исключительная привилегия человека, связанная с прямохождением. Свод действует как рессора, смягчая удары и толчки при ходьбе и беге, а также распределяя тяжесть при переноске грузов. Сводчатость стопы формируется только после 1 года, когда ребенок начинает ходить. Уплощение свода стопы — плоскостопие (рис. 6) — одно из частых нарушений осанки, с которым необходимо бороться.
Рис. 6. Форма стопы: а — нормальная; б — плоская; в — различные степени плоскостопия
Порядок и сроки окостенения свободных нижних конечностей в целом повторяют закономерности, характерные для верхних.
Тема5.2.Рост и развитие скелета — КиберПедия
Основные понятия и термины по теме:
Скелет. Развитие и рост костей.Позвоночный столб. Грудная клетка. Череп. Кости конечности.
План изучения темы:
1.Состав скелета
2.Развитие и рост костей
3.Части скелета
4.Соединения костей
Краткое изложение теоретических вопросов:
Скелет человека включает позвоночный столб, ребра и грудину — кости туловища; череп; кости верхних и нижних конечностей. Особенности строения скелета и отдельных его костей сформировались в связи с прямохождением, развитием головного мозга и органов чувств, различными функциями верхних и нижних конечностей. Кости скелета соединяются между собой с помощью разных видов соединений.
Скелет (от греч.sсе1еtоп — высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, различных по форме и величине и выполняющих множествр функций: опорную, защитную, локомоторную, формообразующую, преодоление силы тяжести. В скелете человека различают кости туловища, головы, верхних и нижних конечностей. Кости соединены друг с другом при помощи различного вида соединений.
В состав скелета входит 206 костей (85 парных и 36 непарных). Масса «живого» скелета у новорожденных около 11% массы тела, у детей разного возраста — от 9 до 18%. У взрослых людей отношение массы скелета к массе тела до пожилого, старческого возраста сохраняется на уровне до 20%, затем несколько уменьшается.
Развитие и рост костей. Кости развиваются из мезодермы, в своем развитии проходят три стадии: 1. соединительнотканную; 2. хрящевую; 3. костную. Кости, возникающие в мезенхиме – первичные, а развивающиеся через хрящевую стадию – вторичные. Процесс окостенения начинается со 2-го месяца внутриутробного развития и заканчивается к 20 годам у девушек и к 24 годам у юношей.
Скелет туловища – позвоночный столб и грудная клетка. Позвоночный столб (33-34 позвонка) представляет опору туловища, делится на пять отделов. Имеет 4 изгиба (шейный лордоз, грудной кифоз, поясничный лордоз, крестцовый кифоз). Первые два шейных позвонка (атлант, эпистрофей) имеют особое строение. Позвонки крестцового и копчикового отделов срастаются. Грудная клетка состоит из грудины и ребер (12 пар). 1-7 пара ребер истинные, 8-9 – ложные, 10-12 – колеблющиеся.
Все кости черепа делятся на первичные (кости лицевого отдела и свода) и вторичные (кости основания черепа). На втором месяце внутриутробного развития появляются ядра окостенения, которые постепенно сливаются, что продолжается и после рождения. Роднички – участки соединительной ткани; выделяют лобный (зарастает к 1,5 годам), затылочный (к 2-м месяцам), боковые клиновидные и сосцевидные (после рождения). Рост черепа заканчивается к 23-25 годам, после 30 лет зарастают швы черепа.
Мозговой отдел черепа: непарные клиновидная, лобная, решетчатая; парные теменные и височные кости. Лицевой отдел: парные верхнечелюстные, носовые, слезные, скуловые, небные, нижние носовые раковины; непарные – сошник и нижняя челюсть. Свод черепа образован теменными костями, чешуей лобной, затылочной и височной костей, частью клиновидной. Остальные их части и решетчатая кость образуют основание. Внутренняя поверхность основания имеет переднюю, среднюю и заднюю черепные ямки. На наружной поверхности черепа различают две глазницы, носовую полость, височные, подвисочные, крылонебные ямы.
Суставы костей черепа и туловища: нижнечелюстной сустав, атлантозатылочный сустав, атлантоосевые суставы и др.
Скелет верхней конечности подразделяют на скелет плечевого пояса и свободной верхней конечности. Скелет плечевого пояса образован лопатками и ключицами. Скелет свободной верхней конечности составляют плечевая, локтевая, лучевая кости, 8 костей запястья, пясть и фаланги пальцев.
Скелет нижней конечности подразделяют на скелет плечевого пояса и скелет свободной нижней конечности. Скелет тазового пояса образую две тазовые кости и крестец с копчиком. Скелет свободной нижней конечности включает бедренную кость, кости голени и стопы.
Соединения костей верхней конечности: грудино-ключичный, плечевой, локтевой, лучезапястный суставы. Соединения костей кисти. Соединения костей таза. Лонный симфиз (полусустав). Соединения костей нижней конечности: тазобедренный, коленный, голеностопный суставы. Соединения костей стопы, продольный и поперечный своды.
Классификация суставов
В зависимости от количества суставных поверхностей, участвующих в образовании сустава, суставы делятся на простые (две суставные поверхности) и сложные (более двух суставных поверхностей), комплексные и комбинированные. Если два или более анатомически самостоятельных суставов функционируют совместно, то они называются комбинированными
Комплексные суставы имеют между своими сочленяющимися поверхностями внутрисуставной диск или мениски, разделяющие полость сустава на два отдела.
Лабораторные работы –«не предусмотрено»
Практические занятия:
1.Рост и развитие скелета
Задания для самостоятельного выполнения:
Подбор информации и подготовка сообщений «Изгибы позвоночника и их образование».
Форма контроля самостоятельной работы:
Оценка информации и анализ сообщений «Изгибы позвоночника и их образование».
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. Скелет. Функции скелета.
2. Назовите отделы скелета и входящие в их состав кости.
3. Назовите части позвонка.
4. Позвоночник, его функции и строение. Изгибы позвоночника.
5. Отличительные особенности строения позвонков разных отделов.
6. Грудная клетка, строение, функции.
7. Расскажите о возрастных изменениях позвоночного столба и грудной клетки.
8. Основные особенности парных непарных костей лицевого мозгового черепа.
9. Подвижные и неподвижные соединения костей туловища, функции.
10. Скелет плечевого пояса.
11. Скелет свободной верхней конечности, кости, его образующие.
12. Скелет таза, его возрастные особенности.
13. Скелет свободной нижней конечности.
Развитие и рост костей Развитие костей
Развитие скелета в организме человека протекает как во внутриутробном, так и внеутробном периодах и проходит ряд сменяющих друг друга стадий: 1. стадия соединительнотканного (перепончатого) скелета. 2. стадия хрящевого скелета. 3. стадия костного скелета.
На втором месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, а некоторые его отделы сохраняют прежнее перепончатое строение. На 6-7 недели развития начинает появляться костная ткань, которая может возникнуть на месте как хрящевого, так и перепончатого скелета. Кости, развивающиеся на основе соединительной ткани, называются первичными костями, а кости, возникающие на месте хряща – вторичными. Развитие кости из соединительной ткани называется прямым окостенением, а образование кости из хрящевой ткани – непрямым окостенением.
Хрящевую стадию скелета проходят кости туловища, конечностей и основания черепа. Кости крыши черепа, большинство костей лицевого черепа, медиальная пластинка крыловидного отростка клиновидной кости и средняя часть ключицы развиваются из соединительной ткани, минуя хрящевую стадию развития скелета.
Сущность как прямого так и непрямого окостенения сводится к образованию костной ткани за счет особых кл-к остеобластов, которые выделяют межклеточное вещество. Остеобласты в процессе развития окружаются костным веществом, замуровываются в его толще и превращаются в костные кл-ки – остеоциты. В местах, где лежат остеоциты и их отростки, в кости остаются щели – костные лакуны и канальцы, посредством которых остеоциты связаны между собой. Остеоциты не участвуют в образовании кости, но играют важную роль в ее питании.
Развитие первичных костей. Окостенение в соединительнотканной модели первичных костей называется эндесмальным.
Примерно в середине зачатка будущей кости возникает точка окостенения. Процесс окостенения распространяется лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного в-ва. Развивается система лучеобразно расходящихся костных балок, связанных между собой перекладинами. Поверхностные слои соединительной ткани превращаются в надкостницу, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину. Место наиболее раннего появления костной ткани на покровных костях свода черепа остается заметным в виде бугров.
Развитие вторичных костей. Развитие костной ткани на месте хрящевой модели кости происходит как внутри хряща – энхондральное окостенение, так и на периферии – перихондральное окостенение.
Энхондральное окостенение. Со стороны надхрящницы внутрь хрящевых зачатков кости приникают отростки, содержащие остеобласты, которые образуют в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точку окостенения). При этом происходит разрушение хряща и замещение его костной тканью. Распространение процесса из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного в-ва.
Перихондральное окостенение происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов внутреннего слоя надхрящницы развивается костная ткань, окружающая хрящ с периферии в виде футляра, что сопровождается параллельно разрушением хрящевой ткани, сморщиванием клеток хряща и их гибелью. Надхрящница в этом месте превращается в надкостницу, которая становится источником дальнейшего образования кости на периферии, обуславливая так называемое периостальное окостенение.
Хрящевая ткань заменяется костной не на всех участках скелета: она сохраняется на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, хрящевой части ребер и основания черепа, между телами позвонков (межпозвонковые хрящи).
Порядок и характер окостенения. На втором месяце внутриутробной жизни возникают первичные точки окостенения, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, например, тела, или диафизы трубчатых костей. Они окостеневают путем пери и энхондрального остеогенеза. Незадолго до рождения или в первые годы после рождения, появляются вторичные точки, из которых образуются путем энхондрального остеогенеза концы костей, участвующих сочленениях, т.е. эпифизы трубчатых костей, построенные из губчатого в-ва. Первичные и вторичные точки вместе называются основными. Между диафизом и эпифизом костей у детей и юношей сохраняется прослойка хряща, называемая метаэпифизарным хрящом, а концы диафиза, прилегающие к метаэпифизарному хрящу носят название метафизы. От первоначальной хрящевой ткани на всю жизнь остается только тонкий слой на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ. На участках костей, испытывающих тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемых апофизами, у детей, юношей и взрослых появляются добавочные точки, островки энхондрального окостенения.
Развитие и рост костей Развитие костей
Развитие скелета в организме человека протекает как во внутриутробном, так и внеутробном периодах и проходит ряд сменяющих друг друга стадий: 1. стадия соединительнотканного (перепончатого) скелета. 2. стадия хрящевого скелета. 3. стадия костного скелета.
На втором месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, а некоторые его отделы сохраняют прежнее перепончатое строение. На 6-7 недели развития начинает появляться костная ткань, которая может возникнуть на месте как хрящевого, так и перепончатого скелета. Кости, развивающиеся на основе соединительной ткани, называются первичными костями, а кости, возникающие на месте хряща – вторичными. Развитие кости из соединительной ткани называется прямым окостенением, а образование кости из хрящевой ткани – непрямым окостенением.
Хрящевую стадию скелета проходят кости туловища, конечностей и основания черепа. Кости крыши черепа, большинство костей лицевого черепа, медиальная пластинка крыловидного отростка клиновидной кости и средняя часть ключицы развиваются из соединительной ткани, минуя хрящевую стадию развития скелета.
Сущность как прямого так и непрямого окостенения сводится к образованию костной ткани за счет особых кл-к остеобластов, которые выделяют межклеточное вещество. Остеобласты в процессе развития окружаются костным веществом, замуровываются в его толще и превращаются в костные кл-ки – остеоциты. В местах, где лежат остеоциты и их отростки, в кости остаются щели – костные лакуны и канальцы, посредством которых остеоциты связаны между собой. Остеоциты не участвуют в образовании кости, но играют важную роль в ее питании.
Развитие первичных костей. Окостенение в соединительнотканной модели первичных костей называется эндесмальным.
Примерно в середине зачатка будущей кости возникает точка окостенения. Процесс окостенения распространяется лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного в-ва. Развивается система лучеобразно расходящихся костных балок, связанных между собой перекладинами. Поверхностные слои соединительной ткани превращаются в надкостницу, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину. Место наиболее раннего появления костной ткани на покровных костях свода черепа остается заметным в виде бугров.
Развитие вторичных костей. Развитие костной ткани на месте хрящевой модели кости происходит как внутри хряща – энхондральное окостенение, так и на периферии – перихондральное окостенение.
Энхондральное окостенение. Со стороны надхрящницы внутрь хрящевых зачатков кости приникают отростки, содержащие остеобласты, которые образуют в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точку окостенения). При этом происходит разрушение хряща и замещение его костной тканью. Распространение процесса из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного в-ва.
Перихондральное окостенение происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов внутреннего слоя надхрящницы развивается костная ткань, окружающая хрящ с периферии в виде футляра, что сопровождается параллельно разрушением хрящевой ткани, сморщиванием клеток хряща и их гибелью. Надхрящница в этом месте превращается в надкостницу, которая становится источником дальнейшего образования кости на периферии, обуславливая так называемое периостальное окостенение.
Хрящевая ткань заменяется костной не на всех участках скелета: она сохраняется на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, хрящевой части ребер и основания черепа, между телами позвонков (межпозвонковые хрящи).
Порядок и характер окостенения. На втором месяце внутриутробной жизни возникают первичные точки окостенения, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, например, тела, или диафизы трубчатых костей. Они окостеневают путем пери и энхондрального остеогенеза. Незадолго до рождения или в первые годы после рождения, появляются вторичные точки, из которых образуются путем энхондрального остеогенеза концы костей, участвующих сочленениях, т.е. эпифизы трубчатых костей, построенные из губчатого в-ва. Первичные и вторичные точки вместе называются основными. Между диафизом и эпифизом костей у детей и юношей сохраняется прослойка хряща, называемая метаэпифизарным хрящом, а концы диафиза, прилегающие к метаэпифизарному хрящу носят название метафизы. От первоначальной хрящевой ткани на всю жизнь остается только тонкий слой на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ. На участках костей, испытывающих тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемых апофизами, у детей, юношей и взрослых появляются добавочные точки, островки энхондрального окостенения.