КОСТИ СКЕЛЕТА, ИХ СТРОЕНИЕ, ОНТОГЕНЕЗ И АНОМАЛИИ презентация

КОСТИ СКЕЛЕТА, ИХ СТРОЕНИЕ, ОНТОГЕНЕЗ И АНОМАЛИИ

Общий план строения организма. Уровни его структурной организации Организм человека состоит из клеток, тканей, органов и систем органов, которые отражают разные уровни его структурной организации. Понятие об уровнях организации имеет важное практическое значение в медицине для правильного понимания возникновения, протекания и лечения патологических процессов.

Клетка - элементарная единица живого организма Организм состоит из структурных единиц - клеток, каждая из которых представляет собой саморегулирующуюся и самовосстанавливающуюся систему. Клетки являются основой строения всех животных и растительных организмов. Они имеют микроскопические размеры, разнообразную форму и отличаются своими функциями. Клетки впервые обнаружены Р. Гуком (R. Hooke) в 1665 году, а в 1838 году М. Шлейден (M. Schleiden) и Т.Шванн (T. Schwann) сформировали общую теорию клеточного строения живых организмов.

Ткани. Ткань (histos) - это комплекс клеток и межклеточного вещества, объединенных общим происхождением, специализированной структурой и функцией. Понятие о тканях впервые было введено Ф. Биша (F. Bichat) в 1801 году. Он считал ткани элементарными структурами органов и, пользуясь микроскопом, выделив более двадцати видов тканей. Выделяют четыре типа тканей: 1) эпителиальную, 2) соединительную, 3) мышечную и 4) нервную.

Эпителиальные ткани располагаются на границе с внешней средой и выполняют смежную, защитную и секреторную функции. Эпителий покрывает кожу, слизистые оболочки пищеварительных, дыхательных и мочеполовых путей. Различают однослойный и многослойный эпителий. В зависимости от формы клеток выделяют плоский, кубический, цилиндрический и другие виды эпителия. Кроме того из эпителиальной ткани формируются железистые органы - печень, поджелудочная железа и другие железы.

Соединительные ткани включают широкую группу тканей, различные по строению и функции, но имеют общее происхождение. В соединительных тканях очень развито межклеточное вещество, которое выполняет функцию опоры и связи. Межклеточное вещество может быть достаточно прочным (например, в костной ткани) и выдерживать большие нагрузки . Различают: собственно соединительную ткань (рыхлую и плотную), жировую, хрящевую и костную ткани. К соединительным тканям относятся жидкие ткани организма - кровь и лимфа, которые выполняют трофическую и защитную функции.

Мышечная ткань - состоит из очень длинных мышечных волокон, которые обладают способностью сокращаться. При этом происходит перемещение в пространстве частей тела, к которым фиксируются мышечные волокна. Различают исчерченную (поперечно - полосатую) мышечную ткань, которая сокращается произвольно и неисчерченную (гладкую), клетки которой функционируют самопроизвольно. Кроме того, отдельно выделяется исчерченная сердечная мышца, которая сокращается независимо от нашего сознания.

Нервная ткань состоит из высоко специализированных нервных клеток, которые способны генерировать и проводить нервные импульсы. Между нервными клетками находятся промежуточные клетки, которые составляют нейроглию.

Орган. Орган является частью тела, которая имеет относительную самостоятельность. Органы построены из нескольких тканей, одна из них является преобладающей и определяет их основную функцию. Вне организма отдельные органы существовать не могут, поэтому для поддержания их жизнедеятельности при удалении из организма нужна перфузия специальных жидкостей и содержание этих органов в специальной среде. Организм без некоторых органов может функционировать (например, без одной почки, без одного легкого, без селезенки). Однако есть жизненно органы, удаление которых вызывает смерть (сердце, печень, мозг и многие другие).

Системы органов. Органы, которые объединяются общей функцией и имеют общее происхождение, формируют системы органов. В системной организации ведущим является функциональный принцип. Различают костную систему, систему соединений костей, мышечную, дыхательную, пищеварительную, сердечно - сосудистую, нервную и другие системы организма. Системный принцип организации дает возможность совмещать разные по строению органы, которые обеспечивают достижение общей цели. Некоторые системы органов объединяются в аппараты - опорно-двигательный аппарат, мочеполовой аппарат, но это не нарушает системной организации органов.

Сома и висцера. В самом начале прошлого века Ф. Биша (F. Bichat) впервые разделил органы человеческого тела на органы животной жизни, которые обозначаются термином soma (собственное тело) и органы растительной жизни - viscera (внутренности). К органам сомы относятся системы костей, соединений костей и мышечная, которые покрыты кожей, а также органы чувств и нервная система. Эти органы присущи только животным, они обеспечивают связь организма с внешней средой и перемещение.

Внутренности (viscera) объединяют пищеварительную, дыхательную, мочевую и половую системы, обеспечивающей обмен веществ (пищеварение, дыхание, выделение) и размножения, то есть процессы, которые принципиально возможны и в растительных организмах. Такое деление органов в какой-то мере условно, и его нужно воспринимать с некоторой оговоркой, подчеркивая единство соматических и висцеральных процессов в организме. Однако оно имеет важное значение в медицине, так как возникновение и протекание патологических процессов в органах сомы и в висцеральных органах характеризуется специфическими особенностями. Поэтому в клинике различают соматические заболевания и висцеральную патологию.

Организм (от лат. оrganizio - создает стройный ряд) представляет собой структуру, с совокупностью основных жизненных особенностей, дает ей возможность существовать в данной среде. На этом уровне существует большое разнообразие форм и степеней сложности организации. Выше и сложными формами организации организмов являются млекопитающие и человек. Уровни организации организма: организменный - системный - органный - тканевый - клеточный. Конечно, эту схему можно продолжать как в одну, так и в другую сторону, но при этом мы выходим за пределы морфологии, и с одной стороны вмешиваемся в социологию и биосферу, а с другой - в молекулярную биологию.

Единство организма и окружающей среды. Организм может существовать только в определенных условиях внешней среды, к которым он приспособился в процессе эволюции. Для каждого организма нужны определенные физические и химические свойства внешней среды, без которых он существовать не может. Через нервную систему и органы чувств организм поддерживает постоянную связь между внешней и внутренней средой и осуществляет между ними постоянный обмен веществ. Таким образом, организм находится в единстве со средой, которая его окружает .

Скелет состоит из: Skeleton axiale: Skeleton trunci Columna vertebralis Skeleton thoracis Cranium Neurocranium Calvaria Basis cranii (externa et interna) Viscerocranium

Skeleton appendiculare: Skeleton appendiculare: Ossa membri (superioris et inferioris) Cingulum (membri superioris et inferioris) Pars libera (membri superioris et inferioris) Brachium, antebrachium, ossa manus (ossa carpi, ossa metacarpi, ossa digitorum manus) Femur, crus, ossa pedis (ossa tarsi, ossa metatarsi, ossa digitorum pedis)

Образование осевого комплекса закладок. В среднем зародышевом листке на третьей неделе образуется клеточный тяж, который тянется вдоль тела зародыша - спинная струна (chorda dorsalis). Эктодерма образует нервную пластинку, с которой формируется нервный желобок, а затем и нервная трубка. Затем происходит скручивание зародыша в поперечном направлении, энтодерма вовлекается в тело зародыша, образуя первичную кишку. Мезодерма разрастается вентрально и образует боковые пластинки, которые расщепляются на два листка, окружающих кишку. Между листками образуется первичная серозная полость тела (целом). На рубеже дорсальной и вентральной мезодермы появляются зачатки почки (нефротома). Таким образом, первыми в теле зародыша образуются хорда, нервная трубка и первичная кишка. По бокам от нервной трубки и хорды сильно разрастается дорсальная мезодерма, которая начинает сегментироваться.

Сегментация мезодермы. Дорсальная мезодерма зародыша образует основную массу тела (сому). С 16 - го дня эмбрионального развития происходит сегментация мезодермы и каждый день появляется 2 - 3 сегмента. Вследствие того, что они дают начало органам сомы, их называют сомиты. До 35 дня формируется максимальное их количество  43 - 44 сомиты. Дифференциация сомитов на склеротом, миотом и дерматом. Склеротом (scleros - твердый) представляет собой ту часть мезодермы сомитов, которая концентрируется вокруг хорды и нервной трубки, из него образуется скелет - костная и хрящевая ткани. Миотом располагается в средней (дорсо-медиальной) части сомита, его клетки дифференцируются в мышечные волокна, которые образуют зачатки скелетных мышц. Дерматом прилегает непосредственно к эктодермы. Эта латеральная часть сомита, срастаясь с эктодермой, образует соединительнотканную часть кожи (дерму).

Жаберные дуги. Дифференцировки органов в области головы происходит достаточно сложно. На вентральной стороне головы находится ямка (ротовая бухта), по бокам от которой образуется ряд выступлений, разделенных глубокими бороздами. Эти образования гомологичные жаберным дугам и жаберным щелям низших позвоночных животных. У эмбриона человека происходит закладка шести жаберных дуг, но развивается только четыре, и они разделяются жаберными карманами. Каждая дуга состоит из материала мезодермы, извне покрыта эктодермой, а изнутри (со стороны глотки) - энтодермой. Первые две дуги называют висцеральными дугами, из них развиваются кости висцерального черепа, а остальные - собственно жаберными дугами.

РАЗВИТИЕ КОСТЕЙ В эмбриональном периоде у зародыша человека скелет проходит три стадии развития, отражающие процессы филогенеза - соединительнотканную, хрящевую и костную. Исключение составляют кости свода черепа, ключица, которые в эволюции обходят хрящевую стадию, и их развитие происходит из соединительной ткани. Источником формирования костной ткани скелета является мезенхима, которая концентрируется вокруг хорды и нервной трубки и образует склеротом зародыша .

Развитие кости с хряща . В начале второго месяца развития зародыша человека соединительнотканная стадия быстро переходит в хрящевую, при которой формируется скелет, состоящий из хряща. Хрящевые зачатки снаружи окружаются мезенхимой, которая образует perichondrium. Рост хряща происходит как за счет размножения хрящевых клеток внутри хряща (интерстициальный рост), так и за счет надхрящницы, которая образует хрящ на поверхности (аппозиционный рост). Костная ткань появляется на 2-м месяце эмбрионального развития (6 - 8 неделя). Рост хряща приводит к созреванию хрящевых клеток в центре зачатка. Межклеточное вещество здесь разрушается и в ней начинается отложение солей, в результате чего хрящевые клетки погибают. Клетки внутреннего слоя надхрящницы, которые окружены капиллярами, превращаются в остеобласты, которые начинают продуцировать межклеточное вещество.

Окостенение диафизов. После формирования костной муфточки вокруг середины хрящевого зачатка надхрящница превращается в надкостницу. Клетки внутреннего слоя надкостницы являются остеогенными и формируют костную ткань путем аппозиционного роста. Такой процесс образования костной ткани, когда она формируется с поверхности органа, называют перихондральное и периостальное окостенение. Одновременно в центральную часть хрящевого диафиза из надкостницы проникают капилляры и сопровождающие их молодые клетки соединительной ткани, которые дифференцируются в остеобласты, которые начинают продуцировать костную ткань внутри хряща. Такой процесс называют энхондральное окостенение.

Окостенение эпифизов. В течение длительного времени эпифизы остаются хрящевыми. В результате интенсивного размножения хрящевых клеток эпифизы растут как в длину, так и в ширину. Костная ткань в эпифизах появляется только в конце внутриутробного периода и после рождения ребенка. Ее образование связано с прорастанием кровеносных сосудов и соединительнотканных остеогенных клеток в центр эпифиза. При этом в хрящевому эпифизе дифференцируются остеобласты, происходит уменьшение содержания кальция и разрушение хряща. В результате энхондрального окостенения в эпифизе образуется центр окостенения (centrum ossificationis), который, постепенно разрастаясь, вызывает окостенение всего эпифиза.

Окостенение на основе соединительной ткани проходит значительно проще. Так происходит окостенение в покровных костях черепа и ключице. Сначала клетки мезенхимы начинают размещаться гуще и формировать соединительнотканную капсулу вокруг головного мозга. Затем в определенных участках (центрах окостенения) из мезенхимы формируются капилляры и дифференцируются остеобласты. Деятельность остеобластов приводит к образованию органическоого межклеточного вещества, которое вскоре обогащается солями кальция. Остеобласты превращаются в остеоциты. Центры окостенения разрастаются и формируют пластинчатую кость. Развитие кости из соединительной ткани называют эндесмальным окостенением (desmos, (гр.) - связка, соединительная ткань). К моменту рождения череп имеет участки, не прошедшие стадии окостенения - роднички, которые проходят ее после рождения.

Первичные центры (ядра) окостенения. Центры (или ядра) окостенения, которые появляются в диафизах длинных костей, а также в ключицах и костях черепа, называют первичными (centrum ossificationis primarium). Они появляются на 2 - 3 месяце эмбрионального развития и представляют собой первоначальные участки костной ткани в теле зародыша. На 6 - 7 неделе возникает первый центр окостенения в ключице. Несколько позже, на втором месяце эмбрионального развития, первичные ядра окостенения появляются в костях черепа, туловища, в диафизах плечевой и бедренной костей, а затем - в костях предплечья и голени. На 3 - м месяце центры окостенения возникают в диафизах пястных и плюсневых костей, а также в фалангах пальцев кисти и стопы.

Вторичные центры окостенения. Центры окостенения в эпифизах костей формируются значительно позже первичных, их называют вторичными центрами окостенения (centrum ossificationis secundarіum). Они появляются в конце внутриутробного периода и вскоре после рождения. На 9-м месяце внутриутробного развития возникает центр окостенения в дистальном эпифизе бедренной кости, чуть позже, на 10-м месяце - в проксимальном эпифизе большеберцовой кости. Эти центры окостенения является признаком доношенности плода. Все остальные эпифизарные центры окостенения возникают уже после рождения, в детском возрасте. Формирование вторичных центров окостенения в тех или иных костях происходит в определенное время. Синостозирование эпифизов и диафизов происходит в юношеском и зрелом возрасте и заканчивается в 23 - 24 года, когда прекращается рост в длину.

Синостозирование эпифизов и диафизов происходит в юношеском и зрелом возрасте и заканчивается в 23 - 24 года, когда прекращается рост в длину. Добавочные центры окостенения (centrum ossificationis accessorіum) возникают позже - в апофизах (в вертелах, надмыщелках, мышечных отростках и др.) и в гребнях костей. Они формируются, в основном, в детском и подростковом возрасте. За счет этих центров окостенения происходит окончательное формирование костей.

РАЗВИТИЕ ЧЕРЕПА У ЧЕЛОВЕКА При рассмотрении эмбрионального развития черепа необходимо выделить три его части, которые развиваются неодинаково: - развитие основания мозгового черепа как осевого внутреннего скелета, который подвергается окостенению на основе хряща; - развитие покровных костей свода черепа на основе соединительной ткани как костей, происходящих из кожных окостенений наружного скелета; - развитие висцерального черепа из жаберных дуг.

Развитие основания черепа. В эмбриональном периоде ее развитие проходитьтры стадии. Сначала на 6 - 7 неделе у переднего конца хорды образуется перепончатое основание черепа. В конце 7-й недели в нем образуются хрящевые пластинки (парахордальные и прехордальные хрящи), которые сливаются между собой, формируя хрящевую основу черепа. Кроме того, вокруг органов чувств образуются хрящевые капсулы - обонятельная и слуховая. Для глаза специальная капсула не образуется. Наибольшее развитие хрящевая основа черепа достигает в начале 3 - го месяца эмбрионального периода. Окостенение хряща основания черепа начинается в конце 2 - го месяца развития зародыша.

Развитие покровных костей свода черепа. Одновременно с мезенхимной закладкой основания черепа, вокруг головного мозга, образуется соединительнотканная оболочка, которая формирует перепончатый череп. Начиная с 7-й недели в соединительнотканной капсуле появляются точки окостенения, которые дают начало эндесмальному окостенения костей кровли черепа. Так окостеневают лобная и теменная кости, верхняя часть чешуи затылочной кости и чешуя височной кости. Ко времени рождения свод черепа подвергается окостенению не полностью, между костями остаются участки соединительной ткани в виде родничков и широких слоев между костями, где впоследствии формируются швы черепа.

Развитие висцерального черепа. Кости висцерального черепа развиваются из висцеральных (жаберных) дуг. В конце 1-го и в начале 2-го месяцев эмбрионального развития на обеих сторонах головного конца зародыша образуются жаберные дуги. Первую и вторую дуги называют висцеральными. Из мезодермы первой висцеральной (ман-дибулярной) дуги образуются два хряща: нёбно-квадратный и нижнечелюстной. Из них развиваются верхняя и нижняя челюсти, скуловая кость, слуховые косточки: молоточек и наковальня. Из второй (гиоидной) висцеральной дуги развиваются: слуховая косточка - стремя, шиловидный отросток височной кости, малые рога подъязычной кости, мышцы. Третья и четвертая жаберные дуги превращаются в подъязычную кость и хрящи гортани.

Череп новорожденного