Основные направления анатомии животных

Основные направления анатомии животных

В соответствии с задачами, которые ставятся перед анатомией, она подразделяется на следующие виды (направления анатомии):

1) Системная анатомия изучает строение тела животного в определенной последовательности по системам органов, выполняющих определенную функцию (система органов пищеварения, дыхания, мочевыделения..).

2) Если описание анатомических особенностей охватывает одновременно несколько видов (лошадь, к.р.с., свинья), то в этом случае анатомию называют сравнительной.

3) На основе данных сравнительной анатомии, палеонтологии, эмбриологии выделилась эволюционная анатомия, которая изучает историческое развитие животных, т. е. филогенез.

4) Когда при описании строения тела даются общие сведения о принципах строения и закономерностях развития отдельных систем и органов, то говорят о теоретической (общей) анатомии.

5) Если описывается строение органа в различные возрастные периоды, то говорят о возрастной анатомии.

6) Широкое распространение, особенно в наше время, получила функциональная анатомия, которая изучает строение органа в связи с его функцией.

7) Экологическая анатомия, которая изучает как организм приспосабливается к условиям существования, т.е. адаптируется ли он к внешней среды.

8) Ветврачи также должны хорошо знать топографическую (хирургическую) анатомию, когда описание строения осуществляется по областям тела с учетом их взаиморасположения.

Все перечисленные направления отражают строение организма в условиях нормы (нормальная анатомия), а норма - это варианты строения, которые наиболее часто встречаются у здоровых животных, при этом нормальным следует считать такое строение, при котором функция органа (организма) не нарушается. Незначительные анатомические отклонения, не влияющие на функцию органов, называются аномалиями. Аномалия – это незначительное отклонение от общепринятой нормы, не влияющее на функцию органа. Но если анатомические отклонения вызывают нарушение функции, то говорят о пороках развития. Кроме этого, в организме могут встречаться: рудименты (лат. Rudimentum-зачаток, первооснова) - упрощенные, недоразвитые структуры, утратившие свое значение в организме в процессе филогенеза (Например, у лошадей – это локтевая, малоберцовые кости) и атавизмы (лат. Atavus- предок) – это появление у отдельных особей органов, которые существовали у далеких предков и были утрачены в процессе эволюции (Например, у лошадей –это второй и четвертый пальцы, у собак на тазовой конечности – первый палец).

И последний вид анатомии, если изучение структурной организации касается больного организма, то это патологическая анатомия (греч. pathos -болезнь). Патологическая анатомия изучает морфологические изменения в органах и тканях при разных болезнях.

Объекты и методы изучения

 

К основным объектам изучения анатомии домашних животных относятся домашние млекопитающие:

1) лошадь домашняя (equus caballus);

2) крупный рогатый скот (bos Taurus);

3) мелкий рогатый скот: овца домашняя (ovis aries) и коза домашняя (capra hircus);

4) свинья домашняя (Sus domestica);

5) собака (canis familaris);

6) кошка (felis domestica);

домашняя птица: куры (gallus domesticus), утки (anas domesticus), гуси, индейки, цесарки…).

Однако ветврачам необходимо так же знать строение тела и других видов животных (олени, буйволы, верблюды, пушные звери, лабораторные животные…), с которыми он может иметь дело. А если учесть работу ветспециалиста в условиях зоопарка, зверопитомника или цирка, то здесь потребуются более обширные знания, начиная с амфибий, рептилий и кончая приматами.

 

К методам, с помощью которых осуществляется изучение строения тела животного, относятся:

1. Препарирование - это традиционный метод исследования, который предусматривает вскрытие и рассечение тела для выделения какого-то органа, сосуда…

2. Морфометрия - изучает строение и форму тела и органов путем измерения. Измеряя массу, объем, длину, ширину, толщину…органа можно проследить как орган формируется. Проводится статобработка с использованием ЭВМ.

3. Метод инъекции - это введение в кровеносные сосуды, полые органы (желудок, сердце) различных отвердевающих масс. Метод инъекции часто сочетается с просветлением, когда орган после специальной обработки делается прозрачным, а инъецируемые массы окрашиваются в различные цвета (красный, синий..). Широко используется инъекция сосудов с последующим растворением тканей в кислотах (коррозионный метод), в результате получают слепки изучаемых образований.

4. Метод микроскопии, т.е. изучение строения органа при помощи стереоскопической лупы, микроскопа для выявления более детального строения органа. Метод микроскопии часто сочетают с окрашиванием тканей и клеток различными красителями (гематоксилин, эозин).

5. Рентгенологические методы дают возможность изучать строение тела при помощи рентгеновских лучей, которые задерживаются по-разному определенными тканями, органами. Так, например, костная ткань, задерживая рентгеновский лучи, дает возможность получить изображение скелета головы, туловища, конечностей.

6. Эндоскопические методы позволяют осмотреть внутреннюю поверхность полых органов (пищевода, желудка..) через естественные отверстия с помощью специальных приборов (трубок), оснащенных осветителями и оптическими системами.

7. Ультразвуковые методы позволяют выявить особенности строения внутренних органов при помощи ультразвуковых колебаний, отражающихся от них.

8. Томографические (компьютерная, магнитно-резонансная) методы позволяют получить послойные изображения тела с помощью вращающейся вокруг него рентгеновской трубки.

9. Прижизненное изучение строение тела животного возможно также при помощи внешнего осмотра, ощупывания (пальпации), выстукивания (перкуссия) и выслушивания (аускультации).

10. Экспериментальный метод, т.е. изучается строение организма в результате воздействия какого-либо фактора (например, изучается адаптация скелета животного к условиям ограничения двигательной активности, высокогорья, космического пространства…). Позволяет понять механизмы восстановительных и компенсаторных процессов, резервные возможности органов и тканей. Нормальная анатомия изучает адаптацию органов и тканей к различным факторам, а патологическая – реакцию тканей и органов на воздействие этих факторов (А.В.Жаров).

Структурные элементы организма

 

Организм животного имеет сложное строение и состоит из клеток, тканей и органов. Все эти структуры взаимосвязаны между собой, при этом клетки (наименьшие структурные единицы, представляющие собой упорядоченную систему биополимеров) образуют ткани (группы клеток, которые имеют сходное строение и выполняют одну функцию). В организме выделяют четыре вида тканей: эпителиальные, ткани внутренней среды, мышечные и нервная ткани. Соединяясь между собой эти ткани образуют органы. Органы по функции объединяются в системы, аппараты и из них построен организм. Организм – это сложная, живая система, находящаяся постоянно в процессе обмена веществ и энергии с внешней средой и обладающая способностью к саморазвитию (онтогенез), саморегуляции (адаптация), самовосстановлению (регенерация) и размножению.

 

Клетки Ткани Органы Системы и аппараты органов Организм

Цитология Гистология АНАТОМИЯ Эмбриология

 

Строение клетки вы будете изучать, когда будете проходить цитологию; строение тканей - когда будете разбирать гистологию; строение органов, систем органов и аппаратов вы будете изучать в анатомии, а строение организма на ранних стадиях развития вы будете изучать в эмбриологии. Все эти 4 дисциплины (цитология, гистология, анатомия и эмбриология) объединяют единым понятием морфология. Сам термин «морфология» был предложен в 1817 г. немецким поэтом и естествоиспытателем Иоганом Гёте и сейчас под морфологией понимают строение организма на различных уровнях, начиная от клетки и до систем и аппаратов органов. Итак, что такое орган?

Орган (лат. organum от греч. organon-орудие) – это часть организма, которая построена из взаимосвязанных тканей, имеет определенную форму и выполняет специфическую функцию. Например, печень в основном построена из эпителиальной ткани, располагается в брюшной полости, разделена на 4 доли и синтезирует желчь, которая участвует в переваривании липидов.

В каждом органе одна ткань является главной (рабочей). Она выполняет основную функцию органа: для мышц- это мышечная ткань, для головного мозга- нервная ткань, для желез- эпителиальная. Эта ткань составляет паренхиму органа.

1) Parenchyma – рабочая часть органа. Кроме нее в каждом органе еще имеются

2) Nervi (нервы), которые усиливают или ослабляют функцию органа.

3) Vasa (сосуды кровеносные и лимфатические), по которым в орган доставляются питательные вещества и кислород.

4) Stroma (соединительнотканная строма), которая образует каркас органа и состоит из оболочки (Tunica) и перегородок (Trabeculaе). Именно по перегородкам внутрь органа проникают нервы и сосуды.

Органы, имеющие общее происхождение, сходное строение и выполняющие единую функцию, составляют систему органов. Выделяют следующие системы органов:

1) Костная система (скелет) состоит из соединенных в определенной последовательности костей, которые образуют каркас тела животного.

2) Мышечная система, объединяющая скелетные мышцы и их вспомогательные приспособления, обеспечивает передвижение животного.

3) Общий (кожный) покров и его производные защищают организм от вредного воздействия внешней среды (микробов, вирусов…).

4) Пищеварительная система объединяет органы, в которых происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ в кровь.

5) Дыхательная система включает органы, обеспечивающие поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа.

6) Мочевыделительная система состоит из органов, с помощью которых организм освобождается от конечных продуктов обмена.

7) Половая система включает органы размножения, которые обеспечивают продолжение и сохранение вида данного животного.

8) Сердечно-сосудистая система обеспечивает в основном транспортировку питательных веществ, гормонов и кислорода к тканям и органам.

9) Кроветворная (гемопоэтическая) и иммунная система состоит из органов, в которых происходит образование клеток крови и осуществляется защита организма.

10) Нервная система и анализаторы объединяют организм в единое целое и обеспечивают его приспособление к условиям внешней среды, т.е. адаптацию.

Выделяют также аппараты органов. В аппарате органы связаны единой функцией, но могут иметь разное строение и происхождение.

1) Опорно-двигательный аппарат объединяет костную и мышечную системы, обеспечивая передвижение животного.

2) Система органов пищеварения, объединяясь с жевательными мышцами, мышцами брюшного пресса и т.д., формирует пищеварительный аппарат.

3) Система органов дыхания, объединяясь с органами респираторной моторики (грудная клетка, дыхательная мускулатура…), формирует дыхательный аппарат.

2) Мочеполовой аппарат объединяет мочевыделительную и половую системы, которые связаны между собой по развитию и местоположению.

3) Эндокринный аппарат, объединяет железы внутренней и смешенной секреции, которые выделяют в кровь биологически активные вещества – гормоны.

Системы и аппараты органов в зависимости от морфо-функциональных особенностей объединяются в три группы:

1) В соматическую группу входят опорно-двигательный аппарат и органы кожного покрова. Они образуют стенки тела – сому (лат.soma).

2) В висцеральную группу входят пищеварительная, дыхательная системы и мочеполовой аппарат. В совокупности они составляют внутренние органы (лат. Viscera), которые располагаются большей частью в естественных полостях тела.

3) В интегрирующую группу входят эндокринный аппарат, сердечно-сосудистая, кроветворная, нервная системы. Сердечно-сосудистая система пронизывает все органы и ткани, выполняя транспортную функцию. Через нее осуществляет гуморальную регуляцию эндокринный аппарат. Нервная система регулирует и координирует деятельность всех систем, в т.ч. сосудистой и эндокринной, обеспечивая целостность организма и связь его с окружающей средой.

С К Е Л Е Т

Основу пассивной части аппарата движения составляет скелет. Скелет (греч. sceletos-высохший, высушенный; лат. Skeleton) – это соединенные в определенном порядке кости, которые образуют твердый каркас (остов) тела животного. Так как по-гречески кость «os», то наука о скелете называется остеологией.

В состав скелета входит около 200-300 костей (Лошадь, к.р.с. –207-214; свинья, собака, кошка –271-288), которые соединены между собой при помощи соединительной, хрящевой или костной ткани. Масса скелета составляет у взрослого животного от 6% (свинья) до 15% (лошадь, к.р.с.).

Все функции скелета можно разделить на две большие группы: механические и биологические. К механическим функциям относятся: защитная, опорная, локомоторная, рессорная, антигравитационная, а к биологическим – обмен веществ и кроветворение (гемоцитопоэз).

1) Защитная функция состоит в том, что скелет образует стенки полостей тела, в которых расположены жизненно важные органы. Так, например, в полости черепа находится головной мозг, в грудной клетке – сердце и легкие, в полости таза – мочеполовые органы.

2) Опорная функция заключается в том, что скелет представляет собой опору для мышц и внутренних органов, которые прикрепляясь к костям, удерживаются в своем положении.

3) Локомоторная функция скелета проявляется в том, что кости – это рычаги, которые приводятся в движение мышцами и обеспечивают передвижение животного.

4) Рессорная функция обусловлена наличие в скелете образований, смягчающих толчки и сотрясения (хрящевые прокладки и т.п.).

5) Антигравитационная функция проявляется в том, что скелет создает опору для устойчивости тела, приподнимающегося над землей.

6) Участие в обмене веществ, особенно в минеральном, так как кости - это депо минеральных солей фосфора, кальция, магния, натрия, бария, железа, меди и других элементов.

7) Буферная функция. Скелет выполняет роль буфера, который стабилизирует и поддерживает постоянный ионный состав внутренней среды организма (гомеостаз).

8) Участие в гемоцитопоэзе. Расположенный в костномозговых полостях красный костный мозг вырабатывает клетки крови. Масса костного мозга по отношению к массе костей у взрослых животных составляет примерно 40-45%.

 

ДЕЛЕНИЕ СКЕЛЕТА

 

Скелет – это каркас тела животного. Его принято делить на основной и периферический.

К осевому скелету относят скелет головы (череп- cranium), скелет шеи, туловища и хвоста. Самое сложное строение имеет череп, так как в нем располагаются головной мозг, органы зрения, обоняния, равновесия и слуха, ротовая и носовая полости. Основной частью скелета шеи, туловища и хвоста является позвоночный столб (columna vertebralis).

Позвоночный столб разделяют на 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Шейный отдел состоит из шейных позвонков (v.cervicalis); грудной отдел - из грудных позвонков (v.thoracica), ребер (costa) и грудной кости (sternum); поясничный – из поясничных позвонков (v.lumbalis); крестцовый – из крестцовой кости (os sacrum); хвостовой – из хвостовых позвонков (v.caudalis). Наиболее полное строение имеет грудной отдел туловища, где имеются грудные позвонки, ребра, грудная кость, которые в совокупности формируют грудную клетку (thorax), в которой располагаются сердце, легкие, органы средостения. Наименьшее развитие, у наземных животных имеет хвостовой отдел, что связано с потерей локомоторной функции хвоста при переходе животных к наземному образу жизни.

Осевой скелет подчинен следующим закономерностям строения тела, которые обеспечивают подвижность животного. К ним относят:

1 ) Биполярность (одноосность) выражается в том, что все отделы осевого скелета расположены на одной оси тела, причем, на краниальном полюсе находится череп, а на противоположном - хвост. Признак одноосности позволяет установить в теле животного два направления: краниальное - в сторону головы и каудальное в сторону хвоста.

2) Билатеральность (двусторонняя симметрия) характеризуется тем, что скелет также как и туловище может быть разделен сагиттальной, медиальной плоскостью на две симметричные половины (правую и левую), в соответствии с этим позвонки будут делиться на две симметричные половины. Билатеральность (антимерия) дает возможность различать на теле животного латеральное (боковое, наружное) и медиальное (внутреннее) направления.

3) Сегментарность (метамерия) заключается в том, что тело может быть разделено сегментными плоскостями на определенное число сравнительно одинаковых метамеров - сегментов. Метамеры следуют вдоль оси спереди назад. На скелете такими метамерами являются позвонки с ребрами.

4) Тетраподия – это наличие 4 конечностей (2 грудных и 2 тазовых)

5) И последней закономерностью является, обусловленное силой тяжести, расположение в позвоночном канале нервной трубки, а под ней кишечной трубки со всеми её производными. В связи с этим на теле намечают дорсальное направление - в сторону спины и вентральное направление - в сторону живота.

 

 

Периферический скелет представлен двумя парами конечностей: грудными и тазовыми. В скелете конечностей присутствует только одна закономерность – билатеральность (антимерия). Конечности парные, имеются левые и правые конечности. Остальные элементы ассиметричны. На конечностях различают пояса (грудной и тазовый) и скелет свободных конечностей.

При помощи пояса свободная конечность присоединяется к позвоночному столбу. Первоначально пояса конечностей имели по три пары костей: лопатку, ключицу и коракоидную кость (все сохранилось у птиц), у животных осталась, только одна лопатка, от коракоидной кости сохранился лишь отросток на бугорке лопатки с медиальной стороны, рудименты ключицы имеются у хищников (собака и кошка). В тазовом поясе хорошо развиты все три кости (подвздошная, лонная и седалищная), которые срастаются между собой.

Скелет свободных конечностей имеет три звена. Первое звено (stilopodium) имеет один луч (греч. stilos - столбик, podos- нога): на грудной конечности - это плечевая кость, на тазовой - бедренная. Вторые звенья (zeugopodium) представлены двумя лучами (zeugos - пара): на грудной конечности - это лучевая и локтевая кости (кости предплечья), на тазовой - большеберцовая и малоберцовая кости (кости голени). Третьи звенья (autipodium) образуют: на грудной конечности – кисть, на тазовой – стопу. В них различают базиподий (верхний участок - кости запястья и соответственно заплюсны), метаподий (средний - кости пясти и плюсны) и акроподий (самый крайний участок - фаланги пальцев).

 

ФИЛОГЕНЕЗ СКЕЛЕТА

 

В филогенезе позвоночных скелет развивается в двух направлениях: наружный и внутренний.

Наружный скелет выполняет защитную функцию, свойственен низшим позвоночным и располагается на теле в виде чешуи или панциря (черепаха, броненосец). У высших позвоночных наружный скелет исчезает, но отдельные его элементы остаются, изменяя свое назначение и месторасположение, становятся покровными костями черепа и, располагаясь уже под кожей, связаны с внутренним скелетом. В фило - онтогенезе такие кости проходят только две стадии развития (соединительно-тканную и костную) и называются первичными. Они не способны регенерировать – при травме костей черепа их вынуждены заменять искусственными пластинами.

Внутренний скелет выполняет, в основном, опорную функцию. В ходе развития под воздействием биомеханической нагрузки он постоянно изменяется. Если рассматривать беспозвоночных животных, то у них внутренний скелет имеет вид перегородок, к которым прикрепляются мышцы.

У примитивных хордовых животных (ланцетника ), наряду с перегородками, появляется ось - хорда (клеточный тяж), одетый соединительнотканными оболочками.

У хрящевых рыб (акулы, скаты) уже вокруг хорды сегментально формируются хрящевые дужки, которые в дальнейшем образуют позвонки. Хрящевые позвонки, соединяясь друг с другом, формируют позвоночный столб, вентрально к нему присоединяются ребра. Таким образом, хорда остается в виде пульпозных ядер между телами позвонками. На краниальном конце тела формируется череп и вместе с позвоночным столбом участвует в образовании осевого скелета. В дальнейшем, хрящевой скелет заменяется костным, менее гибким, но более прочным.

У костистых рыб осевой скелет построен из более прочной - грубо-волокнистой костной ткани, которая характеризуется наличием минеральных солей и беспорядочным расположением коллагеновых (оссеиновых) волокон в аморфном компоненте.

С переходом животных к наземному образу жизни, у амфибий формируется новая часть скелета - скелет конечностей. В результате этого, у наземных животных формируется, кроме осевого скелета, ещё и периферический (скелет конечностей). У амфибий, так же как у костистых рыб, скелет построен из грубо-волокнистой костной ткани, но у более высокоорганизованных наземных животных (рептилии, птиц и млекопитающих) скелет уже построен из пластинчатой костной ткани, состоящей из костных пластинок, содержащих коллагеновые (оссеиновые) волокна, расположенные упорядоченно.

Таким образом, внутренний скелет позвоночных животных проходит в филогенезе три стадии развития: соединительно-тканную (перепончатую), хрящевую и костную. Кости внутреннего скелета, проходящие все эти три стадии, называются вторичными (примордиальными).

 

 

ОНТОГЕНЕЗ СКЕЛЕТА

 

В соответствии с основным биогенетическим законом Бэра и Э.Геккеля в онтогенезе скелет проходит так же три стадии развития: перепончатую (соединительно-тканную), хрящевую и костную.

На самой ранней стадии развития зародыша опорной частью его тела является плотная соединительная ткань, которая формирует перепончатый скелет. Затем у зародыша появляется хорда, и вокруг нее начинают формироваться вначале хрящевой, а позднее костный позвоночный столб и череп, а затем конечности.

В предплодном периоде весь скелет, за исключением первичных покровных костей черепа, хрящевой и составляет около 50% от массы тела. Каждый хрящ имеет форму будущей кости и покрыт надхрящницей (плотной соединительно-тканной оболочкой). В этот период начинается окостенение скелета, т.е. формирование костной ткани на месте хряща. Окостенение или оссификация (лат. оs-кость, facio-делаю) происходит как с наружной поверхности (перихондральная оссификация), так и изнутри (энхондральная оссификация). На месте хряща образуется грубо-волокнистая костная ткань. В результате этого, у плодов скелет построен из грубо-волокнистой костной ткани.

Только в неонатальный период грубо-волокнистая костная ткань замещается на более совершенную пластинчатую костную ткань. В этот период требуется особое внимание к новорожденным, так как их скелет еще не отличается прочностью. Что же касается хорды, то ее остатки располагаются в центре межпозвоночных дисков в виде пульпозных ядер. Особое внимание в этот период надо обратить на покровные кости черепа (затылочную, теменные и височные), так как они минуют хрящевую стадию. Между ними в онтогенезе образуются значительные соединительно-тканные пространства, называемые родничками (fonticulus), только к старости они полностью подвергаются окостенению (эндесмальная оссификация).

 

 

СТРОЕНИЕ КОСТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ БИОХИМИКА

 

 

Кости скелета имеют сложный химический состав. Каждая кость состоит из органических и неорганических соединений. К неорганическим соединениям относятся вода и минеральные соли (соли кальция, фосфора, магния, натрия, калия и других элементов). Органические соединения в основном представлены белком (оссеином) и липидами (желтый костный мозг). Кость, извлеченная из организма взрослого животного, содержит примерно 50% воды, 22% минеральных солей, 12% оссеина и 16% липидов. Эластичность кости зависит от оссеина, а твердость – от минеральных солей. Специфическое соединение органических и неорганических веществ придает кости упругость, эластичность, прочность и твердость. По твердости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, железобетоном. Однако, соотношение составных компонентов кости может изменяться под воздействием многих факторов и зависит от возраста (у молодых животных соотношение оссеина к минеральным элементам 1:1, у взрослых 1:2, а у старых 1:7, т.е. с возрастом теряется эластичность и упругость кости, но возрастает ее твердость и хрупкость), питания (может быть несбалансированность рациона по кальцию и фосфору) и времени года (в конце пастбищного сезона всегда максимальное содержание минеральных веществ).

 

СТРОЕНИЕ КОСТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ГИСТОЛОГА

 

Кость состоит из нескольких тканей, но основной является:

1) Костная ткань. Она чрезвычайно лабильна (постоянно и быстро изменяется), это единственная ткань в организме, кроме крови, которая может полностью восстанавливаться после повреждения. В ней происходят постоянно два диаметрально противоположных процесса - разрушение (резорбция) и восстановление (регенерация). Эти процессы происходят под влиянием механических сил, возникающих в период статики и динамики животного, и обеспечивают обновление скелета. Согласно экспериментальным исследованиям, скелет человека полностью обновляется в течение 6 месяцев.

Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Существует три типа костных клеток:

а) Остеобласты - это молодые остеобразующие клетки, которые синтезируют межклеточное вещество - матрикс. По мере накопления межклеточного вещества остеобласты замуровываются в нем и становятся остеоцитами. Вспомогательной функцией остеобластов является участие в процессе отложения солей кальция в межклеточном веществе (кальцификации матрикса).

б) Остеоциты - это зрелые костные клетки. Они обеспечивают структурную и метаболическую интеграцию (объединение) кости. Существует мнение, что эти клетки участвуют в образовании оссеина (белкового компонента кости) и лизировании (растворении) межклеточного неминерализированного матрикса.

в) Остеокласты - гигантские многоядерные клетки, появляющиеся в местах рассасывания костных структур. Функция их заключается в удалении продуктов распада кости и лизисе минирализованных структур.

г) Межклеточное вещество (костный матрикс) в основном представлено коллагеновыми волокнами и аморфным компонентом, который заполняет промежутки между волокнами и клетками. На основе коллагеновых волокон откладывается минеральная часть костной ткани в виде двухфазной системы минералов: кристаллического гидроксиапатита и аморфного фосфата кальция (более лабильного). Благодаря наличию кристаллической фазы минералов в костях при упругих деформациях возникает пьезоэлектричество. Таким образом, образуется энергия, необходимая для происходящих в костях преобразований. Кость поляризуется: вогнутые части кости заряжаются отрицательно (обычно достраиваются костной тканью), выпуклые положительно (в них происходит резорбция - разрушение костной ткани).

Различают два вида костной ткани :

- Грубо-волокнистую, для которой характерно беспорядочное расположение коллагеновых волокон в межклеточном веществе; из этой ткани построен скелет плода и новорожденного, а у взрослого организма она встречается в зонах прикрепления сухожилий к костям и в швах черепах после их зарастания (синостозирования);

- Пластинчатую, особенностью которой является то, что коллагеновые (оссеиновые) волокна располагаются упорядоченно и формируют цилиндрические пластины, вставленные одна в другую вокруг сосудов и нервов. Эти образования получили названия «остеон». Итак, структурной единицей пластинчатой костной ткани являются остеоны.

Остеон (osteonum) представляет собой систему костных пластинок, концентрически расположенных вокруг канала, в котором проходят сосуды и нервы (гаверсов канал). Каждый остеон состоит из 5-20 цилиндрических пластинок и имеет диаметр 3-4 мм. Они склеены между собой аморфным веществом, пропитанным минеральными солями. Остеоны располагаются не беспорядочно, а соответственно функциональной нагрузке на кость. Из остеонов формируются перекладины костного вещества, или балки, которые в свою очередь образуют компактное вещество (если перекладины лежат плотно) или губчатое вещество (если перекладины лежат рыхло) кости. Из пластинчатой костной ткани в основном построен скелет взрослого организма.

Кроме костной ткани имеются:

2) Хрящевая ткань - покрывает суставные поверхности костей (гиалиновый хрящ) и образует зоны роста кости (метафизарный хрящ). Хрящевая ткань состоит из клеток (хондобластов, хондроцитов, хондокластов) и межклеточного вещества. Особенностью последнего является его сложный химический состав. В межклеточном веществе хряща органические компоненты представлены мукополисахаридами (хондроитинсерная кислота, кератинсульфат). Структурной единицей хрящевой ткани является хондрон, который представляет собой изогенную группу клеток, объединенную межклеточным веществом и окруженную капсулой.

Различают три вида хрящевой ткани:

- гиалиновый хрящ (из него построены в основном скелет эмбриона, у взрослого – суставные, реберные хрящи, хрящи гортани трахей, бронхов);

- волокнистый хрящ (образует межпозвоночные диски, мениски);

- эластический хрящ (формирует ушную раковину, наружный слуховой проход).

3) Соединительная ткань состоит из небольшого количества клеток (фибробластов, фиброцитов..), волокон (коллагеновых, эластических, ретулярных) и аморфного вещества. Основу аморфного компонента составляют гелеобразные мукополисахариды (нейтральные и кислые гликозамингликаны).

Различают несколько видов соединительной ткани:

- Рыхлая соединительная ткань всегдасопровождает сосуды (кровеносные и лимфатические) и нервы. Ее особенностью является преобладание клеток и аморфного компонента над волокнами. Рыхлая соединительная ткань образует внутренний слой надкостницы, выстилает изнутри костномозговую полость и формирует трабекулы, по которым внутрь кости проникают нервы, кровеносные и лимфатические сосуды;

- Плотная соединительная ткань покрывает кость снаружи и формирует фиброзный слой надкостницы. Ее характерной особенностью является преобладание волокнистых структур в межклеточном веществе.

5) Миелоидная ткань образует паренхиму красного костного мозга и в ней происходит развитие клеток крови (эритроцитов, лейкоцитов…).

6) Кровь, лимфа - жидкие ткани внутренней среды, которые участвуют в транспорте питательных веществ, кислорода, углекислого газа и конечных продуктов обмена. Они выполняют трофическую, транспортную и защитную функции. В костях содержится до 50% всей венозной крови.

7) Эндотелий – это особый вид эпителиальных тканей, которыйобразует внутреннюю стенку сосудов.

8) Нервная ткань - в виде нервов и нервных окончаний.

 

 

СТРОЕНИЕ КОСТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ АНАТОМА

 

Каждая кость (лат. Оs - кость) является самостоятельным органом. Она имеет определенную форму, величину, строение. Кость как орган у взрослого животного состоит из тесно связанных друг с другом следующих компонентов:

1) Надкостница - periosteum, располагается на поверхности кости и состоит из двух слоев. Наружный (фиброзный) слой построен из плотной соединительной ткани и выполняет защитную функцию, укрепляет кость и увеличивает ее упругие свойства. Внутренний (oстеогенный) слой надкостницы построен из рыхлой соединительной ткани, в которой имеются нервы, сосуды и значительное количество остеобластов (остеообразующих клеток). За счет этого слоя происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения. Надкостница прочно срастается с костью при помощи соединительно-тканных прободающих (шарпеевских) волокон, проникающих в глубь кости. Таким образом, надкостница выполняет защитную, трофическую и остеообразующую функции.

Кость без надкостницы, как дерево без коры, существовать не может. Надкостница же, с аккуратно извлеченной из нее костью, может вновь образовывать кость за счет неповрежденных клеток своего внутреннего слоя.

2) Компактное (плотное) вещество кости – substantia compacta -располагается за надкостницей и построено из пластинчатой костной ткани, которая формирует костные перекладины (балки). Отличительной особенностью компактного вещества является плотное расположение костных перекладин. Прочность компакты обеспечивается слоистым строением и каналами, внутри которых располагаются сосуды, несущие кровь. По прочности компактное вещество приравнивается к чугуну или граниту.

3) Губчатое вещество кости - substantia spongiosa – располагается под компактным веществом внутри кости и построено так же из пластинчатой костной ткани. Отличительной особенностью губчатого вещества является то, что костные перекладины располагаются рыхло и образуют ячейки, поэтому губчатое вещество действительно напоминает по строению губку. По сравнению с компактным оно обладает гораздо больше выраженными деформационными свойствами и формируется именно в тех местах, где на кость действуют силы сжатия и растяжения. Направление костных балок губчатого вещества соответствует основным линиям напряжения. Упругие деформации в губчатом веществе выражены значительно сильнее (4-6 раз). Распределение компактного и губчатого веществ зависит от функциональных условий кости. Компактное вещество находится в тех костях и в тех частях их, которые выполняют функции опоры и движения (например, в диафизах трубчатых костей). В места, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество (например, в эпифизах трубчатых костей).

4) Внутри кости располагается костномозговая полость – cavum medullae, стенки которой изнутри, так же как и поверхность костных балок покрыта тонкой волокнистой соединительно-тканной оболочкой эндоостом -endoosteum. Как и периост, эндоост в своем составе имеет остеобласты, за счет которых кость растет изнутри и восстанавливается при переломах.