Вікові особливості та ріст кісток

Усі кістки розвиваються з ембріональної сполучної тканини (мезенхіми), починаючи з третього місяця внутрішньоутробного життя. Одні кістки розвиваються безпосередньо з мезенхіми і називаються первинними або покривними кістками, інші утворюються на місці хряща і називаються вторинними.

Первинні кістки утворюються на початку третього місяця розвитку. Спочатку розмножуються клітини мезенхіми — остеобласти, у результаті скупчення яких утворюється скелетогенний зачаток. Поступово клітини зачатка просочуються солями кальцію і фосфору. Остеобласти перетворюються в кісткові клітини з відростками — остеоцити, які пізніше з’єднуються між собою кістковими перекладинами і зливаються в загальну кісткову масу. Сполучна тканина на поверхні кістки перетворюється в окістя.

Вторинні кістки закладаються у вигляді хрящових зачатків, вкритих охрястям, які поступово також просочуються солями кальцію і костеніють. Ще до народження дитини сполучна тканина замінюється хрящовою, після чого відбувається поступове руйнування хряща і утворення замість нього кісткової тканини. Процес окостеніння дуже тривалий, відбувається протягом усього періоду розвитку організму. Кістки ростуть нерівномірно, особливо у довжину. Найбільша швидкість росту кісток у довжину спостерігається у перші два роки життя, трохи менша - до 9-10 років. Знову прискорюється ріст кісток у період статевого дозрівання: в дівчаток у 12-13, а у хлопчиків - у 13-14 років. В цей період кістки можуть збільшуватися у довжину до 6-10 см на рік.

Молоді кістки ростуть у довжину за рахунок хрящів, розташованих між їхніми кінцями і тілом, у товщину - за рахунок окістя. Ростуть кістки тільки до 20 – 25 років (у чоловіків - до 25 років, у жінок - до 18-20 років). Ріст кісток регулюється гормоном росту (соматотропіном), який виробляє гіпофіз і залежить від обміну мінеральних речовин, насамперед кальцію й фосфору та вітамінів D і А. На ріст, розміри й форму кісток впливає також тривала дія певного фізичного чинника. Активно працюючі скелетні м‘язи стимулюють ріст кістки, до якої вони прикріплені.

Питання для самоперевірки

1. Обґрунтуйте біологічне значення опорно-рухової системи.

2. Назвіть типи з‘єднання кісток і дайте їх характеристику.

3. Визначте взаємозв'язок анатомічної будови кістки з її фізіологічними функціями.

4. Охарактеризуйте хімічний склад кістки, визначте його біологічне значення.

5. За рахунок чого кістка росте у довжину / у товщину?

6. У чому полягають вікові особливості кісток?

7. Доведіть, що кістка - живий орган.

Еволюційний процес

Еволюція опорної системи відбувалася в напрямку диференціації на відділи, що зумовило урізноманітнення функцій. У безхребетних скелет є похідним ектодерми, а в хребетних він утворюється з ектодерми і мезодерми.

 

Цікаво знати, що:

· Маса скелета у новонародженого становить 11% маси тіла. У міру росту дитини маса її скелета поступово збільшується і в дорослої людини досягає 20% маси тіла.

· Грецький лікар Гіппократ (V ст. до н.е.) описав кістки черепа і дав їм назву.

 

Література

1. Бугаев К.Е., Маркусенко Н.Н. та ін. Возрастная физиология. - Ростов-на-Дону: "Ворошиловградская правда", 1975. - С.80-82.

2. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учеб. пособ. для студ. пед. вузов. - М.: Высш.шк., 1985. - С. 262-264.

3. Кисельов Ф.С. Анатомія і фізіологія дитини з основами шкільної гігієни. - К.: Радянська школа, 1967. - С.99-100.

4. Старушенко Л.І. Клінічна анатомія і фізіологія людини: Навч. посібник. - К.: УСМП, 2001. - С.33.

5. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология. – М.: "Просвещение", 1978. - С.146-148.

Лекція 5

БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ СКЕЛЕТА ЛЮДИНИ.

ПЕРШАДОПОМОГА ПРИ УШКОДЖЕННЯХ ОПОРНО-РУХОВОЇ СИСТЕМИ

 

План

1. Частини скелета.

2. Хвороби кісток.

3. Перша допомога при ушкодженнях опорно-рухової системи.

 

Основні поняття: опорно-рухова система, скелет, частини скелету, гіподинамія, травми, переломи кісток, вивих, розтягнення зв‘язок, удар м‘яких тканин.

Частини скелета

У скелеті людини розрізняють: хребетний стовп, грудну клітку, череп, верхні кінцівки з плечовим поясом і нижні кінцівки з тазовим поясом (рис.25).

 

У хребетному стовпі розрізняють 7 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових і 4 – 5 куприкових хребців. У дорослої людини крижові хребці зростаються в одну кістку — крижі, а куприкові — в куприк (рис.26).

Хребетний стовп займає біля 40% довжини тіла і є основним стрижнем, опорою. Хребетні отвори усіх хребців утворюють хребетний канал, в якому міститься спинний мозок.

 

Рис. 26. Хребетний стовп:

1. шийні хребці; 2 - грудні хребці; 3 - поперекові хребці; 4 - крижові хребці (крижова кістка); 5 - куприкові хребці (куприкова кістка).

Хребець складається з циліндричного тіла, дуги і семи відростків (рис.27). Непарний задній відросток — остистий і пара поперечних відростків є місцями прикріплення зв’язок і м’язів. Дві пари суглобових відростків — верхніх і нижніх — служать для рухомого сполучення (суглоби) з такими відростками хребців, розташованих вище і нижче. Між тілом і дугою хребця є хребетний отвір.

 

 

Рис.28. Атлант: 1 - поперечний відросток; 2 - задня дуга; 3 - передня дуга; 4 - верхня суглобова ямка на бічній масі.

Перший шийний хребець — атлант — складається з передньої і задньої дуг з невеличкими горбиками посередині (рис.28). Другий шийний хребець — епістрофей — має над своїм тілом звернений уверх зубовидний відросток, по якому повертається вправо і вліво атлант разом з черепом (рис.29). Решта шийних хребців має відносно невелике тіло, великий хребцевий отвір, роздвоєний на кінці, і отвори на поперечних відростках. Грудні хребці мають типову будову, а поперекові відрізняються дуже масивними тілами, їх короткі і товсті остисті відростки відходять від дуги майже горизонтально.

Процес окостеніння хребетного стовпа починається у внутрішньоутробному періоді. До 14 років окостенілими є тільки середні частини тіл хребців. Повне окостеніння окремих хребців закінчується до 21 – 23 років.

Рис.29. Епістрофей: 1 - поперечний відросток; 2 - остистий відросток; 3 - верхня суглобова поверхня; 4 - зубовидний відросток.

До 1,5 року хребетний стовп росте нерівномірно; від 1,5 до 3 років відносно уповільнюється ріст шийних і верхніх грудних хребців, а в 10 років енергійно ростуть поперекові та нижні грудні хребці.

У новонародженої дитини стовп майже прямий, характерні для дорослої людини вигини тільки намічаються і розвиваються поступово.

Першим (6 – 7 тиждень) з’являється шийний лордоз (вигин, спрямований опуклістю вперед). У цей період дитина починає тримати голівку. До 6 місяців, коли дитина починає сидіти, утворюється грудний кіфоз (вигин, спрямований опуклістю назад). Коли дитина починає стояти і ходити, утворюється поперековий лордоз, з утворенням якого центр ваги переміщується назад, перешкоджаючи падінню тіла у вертикальному положенні. До року є всі вигини хребта.

При швидкому окостенінні скелета після 10 – 12 років викривлення хребта можуть залишитись на все життя, що негативно вплине на розвиток грудної клітки і на роботу органів дихання, загальний фізичний розвиток дитини — на її здоров’я.

Грудна клітка утворює кісткову основу грудної порожнини, в якій містяться легені, серце, стравохід, печінка, дихальне горло і великі судини (рис.30).

	Рис.30. Грудна клітка (вид спереду): 1 - верхній отвір грудної клітки; 2 - ручка груднини; 3 - міжреброві проміжки; 4 - ребровий хрящ; 5 - мечоподібний відросток; 6 - нижній отвір грудної клітки; 7 - підгруднинний кут; 8 - несправжні ребра (VІІІ - ХІІ); 9 - справжні ребра (І-VІІ); 10 - тіло груднини; 11 - кут груднини.

 

Із 12 пар ребер, що утворюють грудну клітку, 7 пар верхніх називаються справжніми, вони переходять у хрящі, якими з’єднуються з грудною кісткою.

8, 9, 10 пари ребер називаються несправжніми, їх хрящові кінці з’єднуються з хрящем ребра, що знаходиться вище. 11 і 12 пари ребер хрящів не мають, їх передні кінці вільні.

Груднина — плоска непарна кістка, яка складається з рукоятки (верхня частина), тіла (середня частина) і мечоподібного відростка. Між цими частинами містяться хрящові прошарки, які до 30 років окостенівають.

Верхній отвір грудної клітки закривається в тілі людини трахеєю, стравоходом, кровоносними судинами і нервами, що проходять у ній. Нижній отвір замикається діафрагмою. Міжреберні проміжки затягнуті міжреберними м’язами. Так утворюється герметично замкнена грудна порожнина.

У перші роки життя грудна клітка стиснута з боків і має форму конуса, її передньозадній розмір більший за поперечний. У зв’язку з посиленим ростом ребер, розвитком легень грудна клітка поступово розширюється, і в 12 – 13 років вона набуває такої форми, як у дорослої людини. У дорослої людини грудна клітка широка, з переважаючим поперечним розміром, що пов’язано з вертикальним положенням тіла, при якому нутрощі давлять масою в напрямку, паралельному грудині.

До 12 – 13 років формування грудної клітки закінчується і вона відрізняється від грудної клітки дорослої людини тільки розмірами. В період статевого дозрівання грудна клітка дуже швидко росте, причому влітку швидше, ніж взимку. Грудна клітка дітей дошкільного і молодшого шкільного віку дуже еластична і податлива. Тому при тривалій неправильній поставі, а також при сильному стягуванні тіла поясом, можуть статися викривлення грудної клітки і порушення її розвитку. Це, в свою чергу, відіб’ється на розвитку і діяльності легень, серця і великих кровоносних судин, які містяться в грудній порожнині.

Скелет верхньої кінцівки складається з вільної кінцівки — руки і плечового пояса, який з’єднує її з тулубом.

Плечовий пояс утворюють парні кістки - лопатки і ключиці (рис.31). У верхній частині спини розташовані дві плоскі трикутної форми кістки — лопатки; на задній поверхні лопатки є високий міцний гребінь, до якого прикріплюються м’язи. За допомогою суглобів лопатка сполучається з ключицею і плечовою кісткою. Ключиця — довга трубчаста кістка, зігнута подібно до букви S.

	Рис.31. Пояс верхньої кінцівки: а - лопатка (вид ззаду): 1 -верхній кут; 2 - надостьова ямка; 3 - ость лопатки; 4 - верхній край; 5 - дзьобоподібний відросток; 6 - надплечовий відросток; 7 - бічний кут; 8 - підостьова ямка; 9 - бічний край; 10 - нижній кут; 11 - присередній край; б - ключиця (вид зверху): 1 - груднинна суглобова поверхня; 2 - груднинний кінець; 3 - надплечовий кінець.

 

 

Скелет верхньої кінцівки складається з плеча, передпліччя і кисті.

Плечова кістка має довге трубчасте тіло з напівкулястою головкою на верхньому кінці і блоковидною на нижньому (рис.32,а). Верхня головка входить у суглобову западину, утворюючи рухомий плечовий суглоб.

Передпліччя складається з ліктьової і променевої кісток (рис.32,б,в). Кістки передпліччя сполучаються з плечовою кісткою і утворюють складний ліктьовий суглоб. Із зап’ястком кістки передпліччя утворюють променево-зап’ястковий суглоб еліпсоподібної форми.

 

 

У кисті розрізняють зап’ясток, п’ясток і фаланги пальців (рис.33).

 

 

Скелет нижньої кінцівки складається з тазового пояса і вільної кінцівки — ноги. Тазовий пояс дорослої людини утворений двома тазовими кістками, які за допомогою малорухомих суглобів сполучаються з крижами у замкнуте кільце (рис.34).

			Рис.34. Тазовий пояс: а - чоловічий; б - жіночий: 1 - клубова кістка; 2 - вхід у малий таз; 3 - лобкова кістка; 4 - лобковий симфіз; 5 - сіднична кістка; 6 - куприкова кістка; 7 - кульшова западина; 8 - погранична лінія; 9 - крижова кістка; 10 - великий таз; 11 - крижово-клубовий суглоб.   У дітей і підлітків кожна тазова кістка складається з трьох кісток: клубової, сідничної, і лобкової, з’єднаних між собою хрящовою тканиною. Зростання їх починається з початком статевого дозрівання і закінчується у 18 – 20 років. Після 9 років виявляються відмінності у формі таза хлопчиків і дівчаток: у хлопчиків таз вищий і вужчий, ніж у дівчаток.

 

Нога людини складається із стегна, гомілки і стопи.

Стегнова кістка — найбільша і найдовша кістка людини (рис.35). Головка стегнової кістки входить у вертлужну западину таза, утворюючи кульшовий суглоб.

 

 

У стопі розрізняють передплесно, плесно і фаланги пальців (рис.36).

Передплесно складається з семи добре розвинених кісток, розміщених у два ряди. Найбільші з них — таранна і п’яткова. Спереду від таранної і п’яткової містяться човновидна, кубовидна і три клиновидні кістки.

Плесно утворене 5 довгими кістками, які задніми кінцями зчленовуються з кістками передплесна, а з передніми — з фалангами пальців.

 

Череп — скелет голови, в якому розрізняють два відділи: мозковий (черепну коробку) і лицьовий (рис.37).

 

2 — середина черепної кришки утворена двома тім’яними кістками, які за допомогою зубчастого шва з’єднуються одна з одною, а також з лобовою і потиличною кістками;

3 — лускатим швом тім’яні кістки сполучаються із скроневими, які утворюють бічні поверхні черепної коробки. Усередині скроневих кісток лежать органи слуху і рівноваги, до яких веде зовнішній слуховий прохід;

4 — потилична кістка утворює задню стінку мозкового черепа і його основу. В нижній частині потиличної кістки є великий потиличний отвір, через який спинний мозок з’єднується з головним;

5 — в утворенні основи черепа бере участь клиновидна або основна кістка, на верхній поверхні якої є заглибина — турецьке сідло, в якій міститься нижній мозковий придаток — гіпофіз;

6 — решітчаста кістка лежить у верхньому відділі носової порожнини у вирізці лобової кістки. Крізь численні отвори решітчастої кістки від головного мозку до слизової оболонки носа проходять гілочки нюхового нерва.

У лицьовому відділі черепа більшість кісток парні: верхньощелепні, носові, сльозові, виличні, піднебінні і нижні носові раковини. Верхньощелепна кістка бере участь в утворенні очної ямки, носової і ротової порожнини. Вилична кістка, сполучаючись з виличним відростком скроневої кістки, утворює виличну дугу, до якої прикріпляються м’язи і зв’язки обличчя. Сльозова кістка найменша і найтонша з усіх кісток черепа - пластинка чотирикутної форми, що утворює передню частину присередньої стінки очної ямки. Піднебінна кістка складається з двох пластинок: горизонтальної, яка утворює задню частину твердого піднебіння і вертикальної, яка входить до складу бічної стінки носа. Нижня носова раковина — цілком самостійна кістка, що має форму вигнутої пластинки.

Непарних кісток три: леміш, що утворює верхню частину носової перегородки; нижня щелепа, що складається з двох частин, які зростаються на другому році життя; і невелика підковоподібна кістка — під’язикова, яка є місцем прикріплення багатьох м’язів. Безпосередньо з кістками черепа вона не зчленовується.

Найінтенсивніше кістки черепа ростуть протягом першого року життя. З віком, особливо з 13 – 14 років, лицьовий відділ росте енергійніше і починає переважати над мозковим. У новонародженого об’єм мозкового черепа у 8 разів більший лицьового, а у дорослого в 2 – 2,5 рази.

У новонародженої дитини череп ще повністю не окостенів. Лобова, основна і скроневі кістки складаються з двох частин кожна, потилична кістка поділена на чотири частини. Процес їх зростання триває 3 – 4 роки.

Шви між окремими кістками черепа новонародженої дитини не сформовані: їх краї з’єднуються між собою сполучнотканинними перетинками. Бічні тім’ячка заростають вже до моменту народження дитини; потиличне — заростає на 2 – 3 місяці життя дитини. Найдовше заростає лобове тім’ячко — 12 – 18 місяців. Черепні шви остаточно формуються тільки у 3 – 4 роки і до 30 років життя людини майже повністю заростають.

Найінтенсивніше росте череп протягом першого року життя дитини, до 4 років він росте ще досить швидко, потім його ріст уповільнюється, особливо у віці 7 – 12 років. Статеві відмінності в будові черепа полягають у тому, що чоловічий череп більший, лицьова частина його більш розвинена, а виступи і горбики, до яких прикріплюються м’язи виразніші, ніж у черепа жінки.

 

Хвороби кісток

Міцність та структура кістки залежить від харчування людини, її гормонального балансу та вікових змін. Найчастіше захворювання кісток є проявом синдрому Кушінга, гіперпаратироїдизму, рахіту або раку. Деякі люди мають природжені вади, такі, як вкорочена або частково відсутня кінцівка. Проте, ці вади трапляються зрідка. Вроджені хвороби кісток бувають у вигляді їх деформацій, порушення скостеніння, вад розвитку. Спричинюють їх здебільшого негативні впливи на організм матері під час вагітності: травми, хімічні та радіаційні чинники, нервові перевантаження, інфекційні хвороби (особливо грип і червоничка); вживання алкоголю та наркотиків.

Кістка формується внаслідок відкладання мінеральних солей (переважно солей кальцію) на органічний каркас з колагенових волокон. Остеоцити утворюють колаген та беруть участь у відкладанні кальцію. Наявність каналів у кістці дає змогу кальцію виходити з крові та надходити у кров відповідно до вмісту гормонів, що регулюють потреби організму. При остеопорозі, що розвивається з віком, руйнування сітки колагенових волокон та відкладених солей кальцію відбувається набагато швидше, ніж утворення їх. При остеопорозі вміст мінералів зменшується з 65% до 35% маси кістки. Канали, що з’єднують остеоцити, розширюються, з’являються нові проміжки у колагеновому каркасі. Кістково-мозковий канал у центральній частині кістки розширюється, а щілини у пластинках зумовлюють ламкість кісток. Ці зміни послабляють кістку. Втрата щільності кісток, зумовлена остеопорозом, може призводити до викривлення хребта, а також є причиною частих переломів. Внаслідок падіння виникають переломи таза та кисті. При остеопорозі може спостерігатись раптове руйнування хребців навіть внаслідок кашлю, чхання чи невеликого фізичного навантаження.

При остеомаляції кістки розм’якшуються внаслідок втрати кальцію та фосфору. Цей стан відрізняється від остепорозу тим, що не втрачаються компоненти білкового каркасу. У дітей це називається рахітом. Основною причиною є нестача вітаміну D, потрібного для засвоєння організмом кальцію та фосфору. При розм’якшенні кісток таза спостерігається їх значна деформація. При такій аномалії таза ходьба утруднюється, спричинюючи біль.

При хворобі Педжета, що інакше називається деформуючим остеїтом, порушується фізіологічна регенерація кісток. Кістки часто ламаються і швидко заміщуються зміненою кістковою тканиною. Цей стан рідко трапляється у молодих, але в людей віком понад 40 років він виявляється у 3% випадків. При хворобі Педжета найчастіше уражуються череп, хребет, таз і кістки нижніх кінцівок.

Збільшення кісток має різні прояви, зокрема втрата слуху через стискання черепних нервів або посилення тепловіддачі, яка зумовлена надмірним кровопостачанням.

Ревматоїдний артрит – ця аутоімунна форма артриту виникає у хворих зі спадковою схильністю. У них виробляються антитіла, які взаємодіють з власними тканинами організму. Розвивається запалення, набряк, з‘являється обмеження рухів та деформація суглобів. До ранніх симптомів належать лихоманка, блідість та слабкість. При хронічному перебігу хвороби можливе ураження очей, шкіри, серця, нервів та легень. Характерним для прояву ревматоїдного артриту є симетричне ушкодження дрібних суглобів. Спочатку розвивається запалення синовіальної оболонки, яка вистилає суглоб. Згодом спостерігається розростання грануляційної тканини. Уражуються також хрящ та епіфізи кісток.

На відміну від ревматоїдного артриту, при якому можливе ураження відразу декількох систем організму, при остеоартриті ушкоджується лише один суглоб. Дегенерації суглоба сприяють різноманітні чинники, зокрема природжений дефект, травма, інфекція, ожиріння або обтяжена спадковість.

Дистрофічні порушення кісток часто пов‘язані з малорухливим способом життя (гіподинамією), неправильним харчуванням. Наприклад, коли людина вживає мало молочних і м‘ясних продуктів, в її організмі не вистачає білків і кальцію, необхідних для росту та зміцнення кісток. Дистрофія кісток може розвинутися внаслідок куріння, коли через звуження кровоносних судин погіршується живлення різних органів, в тому числі й кісток.

Запальні процеси у кістках і суглобах можуть виникнути за переохолодження організму, якщо людина довго ходить у вологому взутті, сидить на вологій землі, холодному камені.