Анатомія людини Частина 1 - К. А. Дюбенко А. К. Коломійцев Ю. Б. Чайковський 2002

Спеціальна частина
Остеологія, osteologia [вчення про кістки] - Загальна остеологія
Будова трубчастих кісток

Кістки побудовані зі щільної, substantia compactа, та губчастої речовин, substantia sponqiosa s. [trabecularis]. Щільна речовина міститься на їх периферії і має вигляд білуватої пластинки, яка утворює діафізи трубчастих кісток. У поверхневій зоні щільної речовини діафізів трубчастих кісток розташований шар зовнішніх генеральних пластинок, stratum lamellarum generałom externum, потім іде шар остеонів, stratum osteonarum, за ним - шар внутрішніх генеральних пластинок, stratum lamellarum generaliom internum.

Зовнішні генеральні пластинки не утворюють кілець навколо кістки, а перекриваються наступними шарами пластинок. Тут проходять пронизні, або фолькманові канальці (рис. 17), в яких розміщені кровоносні судини. Ці кісткові канальці переходять у більш великі живильні канали, canalis nutriens, які відкриваються на поверхні кісток живильними отворами, foramen nutriens (LNA).

Внутрішні генеральні пластинки краще розвинені там, де щільна речовина обмежує кістковомозкову порожнину. Між зовнішніми та внутрішніми шарами генеральних пластинок міститься система пластинок, які є основною масою кіркової речовини діафіза, так званий шар остеонів.

Остеонний шар можна уявити собі як систему паралельних циліндрів, проміжки між якими заповнені вставними кістковими пластинками (рис. 18). У цьому шарі кісткові пластинки розташовані концентрично навколо кровоносних судин. Такі системи з 5-20 концентрично розміщених кісткових пластинок називаються остеонами, або гаверсовими системами. Канали, розташовані у центрі остеона, де проходять кровоносні судини, називаються каналами остеона, canales osteoni, або гаверсовими каналами. Остеони є структурною одиницею щільної речовини трубчастої кістки, кожний з яких відмежований від сусідніх остеонів лінією, що їх склеює.

Губчаста речовина побудована з кісткових поперечин і міститься переважно в епіфізах кісток. Поперечини розташовані не хаотично, а перпендикулярно лініям стискання і розтягування. Вони перехрещуються під кутом 90° і утворюють стовпчики, а під кутом 45° перетинають довгу вісь кісток (рис. 19). Поперечини орієнтовані одним кінцем у напрямку сили тиску, а другим впираються у щільну речовину кістки, в результаті чого сили поділяються на дві складові, і сила, що прикладається, рівномірно розділяється на стінки трубчастої кістки.

У середині ділянки діафіза утворюється кістково-мозкова порожнина, саvum medullare, вистелена тонкою сполучно-тканинною оболонкою - ендостом, endosteum, і заповнена кістковим мозком, medulla ossea. Розрізняють два різновиди кісткового мозку: червоний, medulla ossium rubra, та жовтий, medulla ossium flava. У діафізах та епіфізах трубчастих та всіх губчастих і плоских кісток міститься переважно червоний і в меншій кількості жовтий кістковий мозок.

Червоний кістковий мозок пронизаний великою кількістю кровоносних судин, в яких розміщені капіляри синусоїдного типу, що забезпечують вихід зрілих клітин крові у кровообіг. Загальна маса червоного кісткового мозку становить 3,4-5,9% від усієї маси тіла. У плодів і новонароджених кістковий мозок у всіх кістках червоний, але, починаючи з 12-18-річного віку, він поступово заміщується жовтим. Цього кольору йому надають жирові вкраплення. У жовтому кістковому мозку при значних втратах крові та захворюваннях системи крові можуть утворюватися осередки кровотворення.

Зовнішня поверхня кісток, як зазначалося раніше, за винятком суглобових поверхонь та місць прикріплення м’язів сухожилків, вкрита окістям, periosteum. Окістя - це тонка сполучнотканинна пластинка (100-2000 мкм), яка складається з двох шарів: внутрішнього (остеогенного) та зовнішнього (волокнистого). Окістя насичене кровоносними, лімфатичними судинами та нервовими елементами. В окісті знаходяться дві сітки лімфатичних капілярів (В. Н. Надеждін, 1951) (рис. 20). В остеогенному шарі розташована тонка сітка капілярів діаметром 0,01-0,02 мм. У поверхневому шарі окістя міститься сітка більших капілярів неправильної форми з численними лакунами. За рахунок окістя відбувається ріст кісток у товщину, їх живлення та зрощення після переломів.

Мікроскопія гістологічних зрізів кісток показує, що основну масу їх становить кісткова тканина, яка утворюється із колагенових волокон, основної міжклітинної речовини (осеомукоїду) та неорганічних сполук, серед яких найбільше солей кальцію. Останні забезпечують твердість кісток. Між кістковими пластинками у кісткових лакунах розташовані тіла остеоцитів, сполучені між собою своїми відростками, що знаходяться у кісткових канальцях.

Рис. 17. Схема будови трубчастої кістки (за В. Бергманом):

1 - osteones; 2 - substantia compacta; 3 - periosteum; 4 - trabeculae substantia spongiosa

Рис. 18. Схема остеона (за Braus): 1 - кісткові клітини; 2 - проміжна речовина; 3 - гаверсов канал

Рис. 19. Архітектура проксимального епіфіза стегнової кістки (за Ф. Кишш і Я. Сентаготаї):

1 - trabeculae capitis; 2 - epiphysis caput femoris; 3 - linea epiphysialis; 4 - trabeculae colli; 5 - substantia spongiosa; 6 - substantia compacta; 7 - diaphysis corpus femoris; 8 - trabeculae trochanteris majoris; 9 - apophysis; 10 - linea apophysialis

Рис. 20. Кровоносні і лімфатичні судини окістя великогомілкової кістки (за В. Н. Надеждіним):

1 - глибока сітка лімфатичних капілярів; 2 - поверхнева сітка лімфатичних капілярів; 3 - початок відвідної лімфатичної судини

На зображеннях, здобутих за допомогою растрової електронної мікроскопії, канали остеонів щільної речовини мають довжину 300-350 мкм і можуть сполучатися між собою різними видами анастомозів (Н. Т. Гончар-Заїкіна, 1977). Між стінкою кровоносної судини і ендостом, який вистилає канал остеона, утворюється периваскулярний простір. У ньому містяться елементи сполучної тканини, остеобласти, формені елементи крові та волокнисті структури, які з одного боку вплітаються в стінку каналу, а з другого - у стінку судини,

розташованої в ньому. Таким чином утворюється своєрідний каркас, на якому судина перебуває в підвішеному стані у просвіті каналу.

Кістки - це динамічні структури, які постійно поновлюються за рахунок перебудови, зумовленої взаємопов’язаними процесами руйнування та відновлення, характерними для живих кісток, що відбуваються протягом усього життя людини. Найінтенсивнішою перебудова є у перші два роки життя та в період статевого дозрівання.

У щільній речовині кісток дорослої людини міститься в середньому 70% неорганічних речовин, 20% органічних речовин та 10% води. У губчастих кістках мінеральні компоненти становлять 35-40%, органічні - 50-55%, вода - 5-15%. Понад 95% органічних речовин припадає на білок - колаген. Кістковий колаген характеризується великим вмістом аміногруп. Органічна речовина кісток - осеїн - надає їм форму й зумовлює еластичність.

Неорганічні речовини в кістках представлені різними солями, переважну більшість з яких складають солі фосфату кальцію - 60%, карбонат кальцію - 5,9%, сульфат магнію - 1,4%, фтористий кальцій, вуглекислий та хлористий натрій - 1%. Крім того, в кістках є вітаміни ретинол, кальциферол та аскорбінова кислота. Співвідношення органічних та неорганічних речовин, а також внутрішня характеристика обумовлюють міцність, пружність та відносну легкість кісткової тканини.

Мінеральні солі кісток легко розчиняються в органічних розчинниках, такий процес називається декальцінацією. Після даної обробки в кістках лишається органічна речовина, яка зберігає форму кісток. При спалюванні органічних речовин кісток їх первинна форма також зберігається, але вони стають крихкими.

З віком хімічний склад кісток змінюється, кількість органічних речовин зменшується, а неорганічних - збільшується. Зміна хімічного складу кісток відбувається і при деяких захворюваннях: рахіт, остеомаляція, мармурова хвороба та інші, які можуть супроводжуватися переломами.

Кровопостачання. Кровопостачання кісток здійснюється за рахунок гілок ближніх артеріальних судин - магістральних, м’язових та фасціальних. В окісті судини утворюють сплетення та сітки, гілки яких проникають у щільний шар кісток крізь живильні отвори, foramen nutriens, фолькманові та гаверсові канали і досягають кісткового мозку. Судинні сітки в шарах окістя мають свої особливості і сполучаються між собою великою кількістю анастомозів. За даними М. Г. Привєса і Н. Б. Лихачової (1955), довгі трубчасті кістки мають кілька джерел кровопостачання, основне з яких - головна діафізарна артерія, a. diaphyseos pńnceps, яка проникає у трубчасту кістку і поділяється на дві гілки: r. proximatis та r. distatis, та додаткові діафізарні артерії, aa. diaphyseos accesorial, які проникають у кістку на кінцях діафіза. Діафізарні артерії здійснюють живлення діафіза із середини, а кортикальний шар отримує живлення за рахунок гілок артерій окістя (кортикальних артерій). Поряд з діафізарними артеріями довгі трубчасті кістки живляться за рахунок метафізарних, епіфізарних та апофізарних артерій. Короткі трубчасті кістки з одним епіфізом (п’ясткові та плеснові) мають одне джерело живлення - епіфізарні артерії, які проникають в них з різних сторін. Вени кісток формуються з капілярної сітки кісткового мозку. Вони утворюють у кістках сплетення, після чого виходять на поверхню, у трубчастих кістках - на межі епіфіза і діафіза, а у коротких - біля суглобових поверхонь.

Відтік лімфи. Лімфа від окістя відтікає як по глибоких, так і по поверхневих лімфатичних шляхах (Д. А. Жданов, 1940).

Іннервація кісток. Іннервація кісток здійснюється за рахунок ближніх нервів, які в окісті утворюють сплетення. Нервові волокна цього сплетення супроводжують кровоносні судини у фолькманових та гаверсових каналах, що досягають кісткового мозку.