Основные сведения о развитии и анатомическом строении костей

Кость в организме выполняет разносторонние функции. Она является органом опоры и движения, защитой для наиболее жизненно важных внутренних органов (мозга, сердца, легких и др.), вместилищем кроветворных органов служит в качестве основного депо солей кальция.

Изменения, происходящие в организме, вызывают перестройку и изменения в костной ткани, и, наоборот, патологический процесс в одной из костей вызывает значительные изменения во всем организме.

В соответствии с механической функцией кости ей свойственны плотность и упругость. Этим физическим свойствам она обязана входящим в ее состав веществам. Оссеину — органическому белковому веществу (30%), неорганическим соединениям солей кальция и фосфора (45%) и воде (25%). Оссеин создает основу, в которой неорганические вещества отложены в виде мельчайших крупинок.

По форме кости принято разделять на длинные, короткие, плоские и смешанные.

Длинные кости в своей средней части имеют костномозговое пространство и поэтому называются трубчатыми.

В трубчатых костях различают: тело, или среднюю часть — диафиз и эпифизы — два конца, участвующие в образовании суставов, метафизы — части, расположенные между диафизом и эпифизом, и апофизы — выступы кости для прикрепления мышц и связок.

Каждая кость построена из компактного и губчатого костного вещества.

Компактное вещество образует кортикальный слой кости, оно расположено по ее периферии. Толщина кортикального слоя неодинакова. Особенно хорошо он выражен на диафизе. В метафнзарной части компактный слой резко истончается, а на эпифизах имеет вид тонкой пластинки Условная граница между диафизом и метафизом проходит в том месте, где истончается компактный слой кости (Д. Г. Рохлин).

Губчатое вещество кости расположено под компактным слоем и сконцентрировано в метаэпифизарной части длинных костей. Короткие и смешанные кости не имеют костномозгового пространства и целиком выполнены губчатым веществом кости. Губчатое вещество состоит из тонких нежных пластинок (перекладин), расположенных в соответствии с воздействующей статикодинамической нагрузкой на кость.

С поверхности кость покрыта надкостницей — тонкой соединительнотканной оболочкой. Внутренний (камбиальный) слой надкостницы состоит из остеобластов — клеток-костеобразователей, за счет которых кость растет в толщину и при переломах из них формируется костная мозоль. Наружный (фиброзный) слой богат сосудами и нервами. В области диафиза надкостница более толстая и активная, на метафизах истончается — менее активная, а на эпифизах она незначительна. Суставные поверхности эпифизов костей покрыты гиалиновым хрящом. Из надкостницы в толщу кости отходят кровеносные сосуды и нервы Надкостница соединяется с костью при помощи плотных соединительнотканых волокон.

С внутренней поверхности кортикальный слой покрыт однослойным клеточным покровом — эндоостом. Пространства между костными балками губчатого вещества кости в области метафизов и в эпифизах заполняет красный (активный) костный мозг. В полости диафизов длинных трубчатых костей находится желтый (жировой) костный мозг.

Кровоснабжение кости осуществляется двумя системами. Первая — через питающее отверстие в кости входят артерии и вены и разветвляются во внутрикостных гаверсовых каналах. Вторая система сосудов проходит из надкостницы по так называемым фолкмановским каналам, прободающим компактный слой перпендикулярно его поверхности и анастомозирующим с внутрикостной сосудистой сетью гаверсовых каналов.

Иннервация надкостницы полисегментная, причем резких границ между областями иннервации отдельных сегментов нет.

Структурой кости называется соотношение между костными элементами и костно-мозговыми пространствами, которые обусловливают вид и строение кости. Структура кости различна не только в разных костях, но и в разных отделах одной кости.

В течение всего онтогенеза, то есть с момента закладки костного скелета во внутриутробной жизни и до конца жизни животного, происходят изменения структуры кости и ее перестройка, обyслoвлeнныe возрастом, выполняемой функцией и общим состоянием организма.

Знания нормальной видовой и возрастной рентгено-анатомии необходимы при изучении курса рентгенодиагностики.

Возрастные изменения скелета конечностей состоят в закладке очагов окостенения, их последующем срастании друг с другом в пределах каждой кости, изменениях формы, структуры, очертаний метаэпифизарных зон и рентгеновских суставных щелей.

Кости конечностей во внутриутробной жизни развиваются из мезенхимы, которая вначале замещается хрящевой тканью, а затем костной. Замещение хрящевой ткани костной в диафизах длинных костей и дистальных фалангах происходит от периферии к центру — перихондрально. При этом вначале появляется тонкая костная пластинка по контурам диафиза, а затем от нее сосуды с остеогенными клетками врастают вглубь хряща и формируют окостенение.

В эпифизах, апофизах и мелких косгях окостенение происходит энхондрально, то есть очаг окостенения появляется в центре, а затем распространяется к периферии. Диафиз трубчатой кости составляет основную массу кости, формируется несколько раньше и является первичным очагом окостенения. Очаги окостенения эпифизов и апофизов закладываются несколько позднее и называются вторичными очагами.

Участки окостенения до сего времени имеют различные названия: “точка”, “ядро”, “центр”, “очаг” окостенения. Профессор Г.Г.Воккен считает наиболее целесообразным использовать термин “очаг окостенения”, так как он более всего соответствует характеру происходящих изменений и отражает смысловое содержание.

Закладка очагов окостенения различных костей у разных видов животных происходит в течение утробной и в начале внеутробной жизни.

У копытных животных закладка очагов окостенения происходит в период плодного развития (рис. 24) и к концу его в основном завершается.

У собак почти все энхондральные очаги окостенения закладываются после рождения.

Сроки закладки очагов окостенения и синостозов у животных смотри в конце книги—“Приложение”.

Первичные очаги окостенения — диафизы отделены от вторичных—эпифизов и апофизов прослойкой хрящевой ткани, так называемой метаэпифизарной (или метаапофизарной) зоной.

За счет замещения хряща этой зоны костной тканью происходит рост кости в длину. Когда наступает синостоз, то есть слияние первичных очагов окостенения со вторичными, рост в длину прекращается.

Рис. 25. Отсутствие синостоза малой берцовой кости у взрослых лошадей (по И.М.Голосову). Имитация перелома показана стрелками.

Процесс синостозирования протекает постепенно. При рождении ростковые хрящевые зоны широкие и хорошо выражены на рентгенограмме в виде светлых полос. В дальнейшем костная ткань сторон метафиза и эпифиза, прилегающих к этой зоне, уплотняется и формирует так называемые склерозированные полосы базального (со стороны эпифиза) и препараторного (со стороны метафиза) обызвествления, между которыми расположена светлая полоса рентгеновски прозрачной хрящевой ткани — метаэпифизарная зона. Эта зона с возрастом постепенно сужается и, наконец, когда она окончательно исчезает, наступает синостоз и кость представляется единым целым. Однако бывают исключения, например, рудиментарный диафиз малой берцовой кости лошади состоит из двух-трех и нередко из четырех костных сегментов, соединенных между собой синдесмозом (рис. 25). При наличии травмы в области голени этот факт принимают за перелом (И. М. Голосов, 1950; Zeskov 1954, 1959; Г. Г. Воккен, 1961).

Закладку очагов окостенения, изменения ростовых зон при развитии костного скелета удается проследить путем многократных повторных рентгеноснимков на животных в различном возрасте (рис. 26, 27).

Рис. 26. Развитие костного скелета теленка (схема рентгенограмм).

1— запястный сустав в возрасте 1, 15, 30 и 180 дней:

I— добавочная кость; 2—пястная кость; 3—дистальная метаэпифизарная зона локтевой кости; 4—дистальный эпифиз; 5— лучевая кость; 6—II и III кости запястья; 7 — локтевая кость; 8 — IV кость запястья. II— кости пальца в возрасте I, 34 и 120 дней: 9—дистальные сесамовидные кости; 10 — проксимальные сесамовидные кости; 11 — средние и копытцевидные фаланги висячих пальцев (по Г. Г. Воккену).

Рис. 27. Развитие косгного скелета тазовой конечности собаки, в различные возрастные периоды:

I — тазобедренный сустав; II — коленный сустав; III — скакательный сустав (по С А. Тарасову).

Кроме слияния костных очагов, в скелете происходят и другие изменения как в форме, так и в структуре костей.

У новорожденных кости имеют округлые контуры. К годовалому возрасту у крупных животных округлость замещается угловатостью. Наиболее выражены эти изменения на локтевом и пяточном буграх. С возрастом наблюдается усиление рельефа кости, а у старых животных, и особенно рабочих животных, возникают неровности и зазубренности контуров кости в местах-прикреплениях ним мышц и связок.

Структурный рисунок костей у новорожденных телят мелкопетлистый, с возрастом переходит в среднепетлистый и к старости становится грубопетлистым (А. А. Котельников).

Физиологическая или функциональная перестройка костей происходит от изменения внешних условий, сопровождающихся нарушением статико-динамической нагрузки на ту или иную конечность или отдельную кость. Такого типа перестройки в скелете конечностей могут быть от неправильной расчистки копыт, ковки, бездеятельности (при ампутациях), патологических процессах в суставах, сухожилиях и мышцах.

Перестройка кости обусловливается деятельностью живых элементов костной ткани, остеобластов — костесозидателей и остеокластов — костеразрушителей. В течение всей жизни животного в костях происходят процессы созидания — ассимиляции и разрушения — диссимиляции. В нормальном состоянии эти процессы происходят планомерно и гармонично.