Особенности детского возраста

 

У новорожденного ребенка остеоциты более крупные, отростки у них выражены слабо или даже отсутствуют. Оссеиновые волокна новорожденного ребенка тонкие и объединяются в пучки различной толщины. Аморфное вещество костной ткани ребенка в период новорожденности содержит, незначительное содержание неорганических соединений (5-55%), повышенное количество органических соединений (35-40) и воды (20%), в то время как у взрослого человека в костной ткани содержится около 70% неорганических соединений, около 20% органических соединений и приблизительно 10% воды. Благодаря такому химическому составу, кости ребенка первых месяцев жизни мягкие, эластичные, гибкие, не обладают достаточной прочностью, легко поддаются искривлению и могут приобретать неправильную форму под влиянием узкой обуви, давящей одежды, неправильной осанки.

Интенсивный рост костной ткани ребенка поддерживается обильным кровоснабжением костей, что является отличительной особенностью детского возраста. При этом количество артерий в области диафиза и площадь их разветвлений значительно больше, чем у взрослого человека. Окончательное становление структуры кости наблюдается у ребенка в возрасте 12-17 лет.

Изменения при рахите

У детей при нарушении фосфорно-кальциевого минерального обмена развивается заболевание «рахит», которое проявляется замедленным окостенением конечностей, что приводит к их искривлению. Хрящевая ткань эпифизов ненормально разрастается, в месте соединения ребер с грудиной появляются «реберные четки», между трубчатыми костями конечностей – «шаровидные суставы». Растущий мозг выпячивает кости черепа, образуются «лобные бугры», у грудных детей длительно сохраняются «открытые роднички» – места сращения костей черепа.

Изменения, подобные рахиту, наблюдаются при недостатке кальция и избытке микроэлементов: алюминия, магния и стронция, которые замещают кальций в кристаллической решетке, но кристаллы менее стойкие и более мягкие.

 

Прямой остеогистогенез. Такой способ остеогенеза характерен для развития грубоволокнистой костной ткани при образовании плоских костей, например покровных костей черепа. Этот процесс наблюдается в основном в течение 1-го мес внутриутробного развития и характеризуется образованием сначала первичной «перепончатой», остеоидной костной ткани с последующей импрегнацией (отложением) солей кальция, фосфора и других в межклеточном веществе.

 

На первой стадии - образование скелетогенного островка - в местах развития будущей кости происходят очаговое размножение мезенхимных клеток и васкуляризация скелетогенного островка. Клетки мезенхимы ориентируются согласно векторам нагрузки и дифференцируются в остеогенные предшественники - преостеобласты.

 

На второй стадии происходит дифференцировка клеток островков в остеобласты, в которых начинается биосинтез белков коллагена и его секреция, в результате чего появляется оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами - органический матрикс костной ткани (остеоидная стадия). Разрастающиеся волокна раздвигают клетки, которые с помощью формирующихся отростков остаются связанными друг с другом. Так остеобласты приобретают отростчатую форму и становятся остеоцитами, включенными в толщу волокнистой массы, и теряют способность к размножению. В основном веществе появляются мукопротеиды (оссеомукоид), цементирующие волокна в одну прочную массу. В то же время из окружающей мезенхимы образуются новые генерации остеобластов, которые наращивают кость снаружи (аппозиционный рост).

 

Третья стадия - кальцификация (импрегнация солями) межклеточного вещества. При этом остеобласты выделяют фермент щелочную фосфатазу, расщепляющую содержащиеся в периферической крови глицерофосфаты на углеводные соединения (сахара) и фосфорную кислоту.

Одним из посредников кальцификации служит остеонектин - гликопротеин, избирательно связывающий соли кальция и фосфора с коллагеном. В результате кальцификации образуются костные перекладины, или балки. Затем от этих перекладин ответвляются выросты, соединяющиеся между собой и образующие широкую сеть. Пространства между перекладинами оказываются занятыми рыхлой волокнистой соединительной тканью с проходящими в ней кровеносными сосудами.

Часть волокнистой соединительной ткани, прилегающей непосредственно к костным перекладинам, развивается в периост, который обеспечивает трофику и регенерацию кости.

 

Такая кость, появляющаяся на стадиях эмбрионального развития и состоящая из перекладин грубоволокнистой костной ткани, называется первичной губчатой костью.

 

На более поздних стадиях развития она заменяется вторичной губчатой костью взрослых, которая отличается от первой тем, что построена из пластинчатой костной ткани (четвертая стадия остеогенеза).

 

Развитие пластинчатой костной ткани связано с процессом разрушения отдельных участков кости и врастанием кровеносных сосудов в толщу грубоволокнистой кости. В этом процессе как в период эмбрионального остеогенеза, так и после рождения принимают участие остеокласты. Вокруг кровеносных сосудов образуется слой остеобластов и в дальнейшем возникают новые концентрические пластинки остеона. Таким образом, вокруг сосуда формируются как бы костные цилиндры, вставленные один в другой (первичные остеоны). С момента появления остеонов грубоволокнистая костная ткань перестает развиваться и заменяется пластинчатой костной тканью. Со стороны надкостницы формируются наружные опоясывающие (общие, генеральные) пластинки, охватывающие всю кость снаружи. Так развиваются плоские кости. В дальнейшем образовавшаяся в эмбриональном периоде кость подвергается перестройке: разрушаются первичные остеоны и развиваются новые генерации остеонов. Такая перестройка кости практически продолжается всю жизнь.

 

Особенности костных тканей у детей

У новорожденного ребенка остеоциты более крупные, чем у взрослого человека, но отростки у них выражены слабо или даже отсутствуют. Оссеиновые волокна новорожденного ребенка тонкие и объединяются в пучки различной толщины. Аморфное вещество костной ткани ребенка в период новорожденности содержит, незначительное содержание неорганических соединений (5-55%), повышенное количество органических соединений (35-40) и воды (20%), в то время как у взрослого человека в костной ткани содержится около 70% неорганических соединений, около 20% органических соединений и приблизительно 10% воды. Благодаря такому химическому составу, кости ребенка первых месяцев жизни мягкие, эластичные, гибкие, не обладают достаточной прочностью, легко поддаются искривлению и могут приобретать неправильную форму под влиянием узкой обуви, давящей одежды, неправильной осанки.

Интенсивный рост костной ткани ребенка поддерживается обильным кровоснабжением костей, что является отличительной особенностью детского возраста. При этом количество артерий в области диафиза и площадь их разветвлений значительно больше, чем у взрослого человека. Окончательное становление структуры кости наблюдается у ребенка в возрасте 12-17 лет.

 

 

Образование кости на месте хряща. Возрастные изменения костной ткани.

Образование кости на месте хряща

Трубчатые кости развиваются на месте первичного формирования хрящевой модели.

На 2-ом месяце развития в месте закладки трубчатой кости образуется стержневидный скелето- генный островок, вначале формируется 1)гиалиновая хрящевая ткань, она приобретает форму будущей кости – «хрящевая модель». В процессе окостенения модели различают четыре стадии:

➔ перихондральное окостенение

➔ энхондральное

➔ эпифизарное

➔ метаэпифизарное

Начинается окостенение в диафизе хрящевой модели. Хондроциты центральной глубокой зоны испытывают недостаток питательных веществ, подвергаются действию индуктивных факторов остео- генеза, становятся пузырчатыми и начинают вырабатывать «матриксные» пузырьки, вызывающие обызвествление хряща. В надхрящнице разрастаются кровеносные сосуды, хондрогенные клетки дифференцируются в остеогенные, затем в остеобласты, а надхрящница становится надкостницей.

Остеобласты вокруг диафиза аппозиционнным способом образуют трабекулярную костную ткань, получившую название «перихондральное костное кольцо», или костная манжета, за счет нее кость растет в толщину.

Костная манжета нарушает питание хряща, хондроциты гибнут. Со стороны надкостницы остеокласты начинают прокладывать туннели вглубь диафиза, по ним вглубь диафиза проникают остеогенные клетки, остеобласты и кровеносные сосуды – «остеогенные почки». Остеобласты образуют первичную перепончатую костную ткань. Так начинается внутреннее «энхондральное окостенение», постепенно оно распространяется к эпифизам. Позднее происходит эпифизарное окостенение по схеме энхондрального.

Между новообразованной костной тканью диафиза и эпифизов длительное время сохраняется хрящевая прослойка – «метаэпифизарная пластинка роста». В ней условно выделяют четыре зоны:

➔ первая зона «покоящегося хряща» расположена на границе с эпифизом, хрящевые клетки зрелые, находятся в покое, не делятся;

➔ вторая зона «столбчатого хряща» с колонками уплощенных молодых делящихся хондроцитов;

➔ третья зона «пузырчатого хряща» содержит крупные гипертрофированные трубчатые зрелые хондроциты;

➔  четвертая зона «обызвествленного хряща» содержит погибающие обызвествленные хондроциты, врастающие сосуды и остеокласты на границе с диафизом. Она обеспечивает рост кости в длину до 20–25 лет.