Соединение костей. Виды суставов Кости соединяются между собой при помощи

Классификация соединений. Существуют два основных типа соединений костей: непрерывные и прерывные, или суставы. Непрерывные соединения имеются у всех низших позвоночных и на эмбриональных стадиях развития у высших. Когда у последних формируются закладки костей, между ними сохраняется их исходный материал (соединительная ткань, хрящ). При помощи этого материала происходит сращение костей, т.е. образуется непрерывное соединение. Прерывные соединения развиваются на более поздних стадиях онтогенеза у наземных позвоночных и являются более совершенными, так как обеспечивают более дифференцированную подвижность частей скелета. Они развиваются вследствие возникновения щели в исходном материале, сохранившемся между костями. В последнем случае остатки хряща покрывают сочленяющиеся поверхности костей. Существует еще третий, промежуточный тип соединений – полусустав.

Непрерывные соединения. Непрерывное соединение – синартроз, или сращение, имеет место в том случае, когда кости связаны друг с другом соединяющей тканью. Движения при этом крайне ограниченны или вовсе отсутствуют. По характеру связующей ткани различают соединительнотканные сращения, или синдесмозы , хрящевые сращения, или синхондрозы , и сращения при помощи костной ткани –синостозы.

Синдесмозы бывают трех родов: 1) межкостные перепонки, например между костями предплечья или

голени; 2) связки, соединяющие кости (но не связанные с суставами), например связки между отростками позвонков или их дугами; 3)швы между костями черепа.

Типы соединения костей (схема):

А – синдесмоз; Б – синхондроз; В – сустав; 1 – надкостница; 2 – кость; 3 – волокнистая соединительная ткань; 4 – хрящ; 5 – синовиальный и 6 – фиброзный слой суставной сумки; 7 – суставные хрящи; 8 – полость сустава

Межкостные перепонки и связки допускают некоторое смещение костей. В швах прослойка соединительной ткани между костями очень незначительна и движения невозможны.

Синхондрозом является, например, соединение I ребра с грудиной посредством реберного хряща, упругость которого допускает некоторую подвижность этих костей.

Синостозы развиваются из синдесмозов и синхондрозов с возрастом, когда соединительная ткань или хрящ между концами некоторых костей заменяется костной тканью. Примером могут служить сращение крестцовых позвонков и заросшие швы черепа. Движения здесь, естественно, отсутствуют.

Прерывные соединения. Прерывное соединение – диартроз, сочленение, или сустав , характеризуется незначительным пространством (щелью) между концами соединяющихся костей. Различают суставы простые, образованные лишь двумя костями (например, плечевой сустав), сложные – когда в соединение входит большее число костей (например, локтевой сустав), и комбинированные, допускающие движение лишь одновременное с движением в других анатомически обособленных суставах (например, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы). В состав сустава входят: суставные поверхности, суставная сумка, или капсула, и суставная полость.

Суставные поверхности соединяющих костей более или менее соответствуют друг другу (конгруэнтны). На одной кости, образующей сустав, суставная поверхность обычно выпуклая и носит название головки. На другой кости развивается соответствующая головке вогнутость – впадина, или ямка. Как головка, так и ямка могут быть образованы двумя или несколькими костями. Суставные поверхности покрыты гиалиновым хрящом, что снижает трение и облегчает движение в суставе.

Суставная сумка прирастает к краям суставных поверхностей костей и образует герметичную суставную полость. Суставная сумка состоит из двух слоев. Поверхностный, фиброзный слой, образован волокнистой соединительной тканью, сливается с надкостницей сочленяющихся костей и несет защитную функцию. Внутренний, или синовиальный, слой богат кровеносными сосудами. Он образует выросты (ворсинки), выделяющие вязкую жидкость – синовию, которая смазывает сочленяющиеся поверхности и облегчает их скольжение. В нормально функционирующих суставах очень мало синовии, например в самом крупном из них – коленном – не более 3,5 см 3 . В некоторых суставах (в коленном), синовиальная оболочка образует складки, в которых откладывается жир, имеющий здесь защитную функцию. В других суставах, например, в плечевом, синовиальная оболочка образует наружные выпячивания, над которыми почти отсутствует фиброзный слой. Эти выпячивания в виде синовиальных сумок располагаются в области прикрепления сухожилий и уменьшают трение при движениях.

Суставной полостью называется герметически закрытое щелевидное пространство, ограниченное сочленяющими поверхностями костей и суставной сумкой. Оно заполнено синовией. В суставной полости между суставными поверхностями имеется отрицательное давление (ниже атмосферного). Атмосферное давление, испытываемое капсулой, способствует укреплению сустава. Поэтому при некоторых заболеваниях повышается чувствительность суставов к колебаниям атмосферного давления, и такие больные могут "предсказывать" изменения погоды. Плотное прижатие суставных поверхностей друг к другу в ряде суставов обусловлено тонусом, или активным напряжением мускулатуры.

Помимо обязательных, в суставе могут встречаться вспомогательные образования. К ним относятся суставные связки и губы, внутрисуставные диски, мениски и сесамовидные (от араб, sesamo – зерно) кости.

Суставные связки представляют собой пучки плотной волокнистой ткани. Они расположены в толще или поверх суставной сумки. Это местные утолщения ее фиброзного слоя. Перекидываясь через сустав и прикрепляясь к костям, связки укрепляют сочленение. Однако основная их роль заключается в ограничении размаха движения: они не допускают его перехода за известные пределы. Большинство связок не эластичны, но очень прочны. В некоторых суставах, например в коленном, есть внутрисуставные связки.

Суставные губы состоят из волокнистого хряща, кольцевидно охватывающего края суставных впадин, площадь которых они дополняют и увеличивают. Суставные губы придают суставу большую прочность, но уменьшают размах движений (например, плечевой сустав).

Диски и мениски представляют собой хрящевые прокладки – сплошные и с отверстием. Они располагаются внутри сустава между суставными поверхностями, а по краям срастаются с суставной сумкой. Поверхности дисков и менисков повторяют форму суставных поверхностей костей, прилегающих к ним с обеих сторон. Диски и мениски содействуют разнообразию движений в суставе. Они имеются в коленном и нижнечелюстном суставах.

Сесамовидные кости невелики и располагаются вблизи некоторых суставов. Одни из этих костей залегают в толще суставной сумки и увеличивая площадь суставной ямки, сочленяются с суставной головкой (например, в суставе большого пальца стопы); другие включаются в сухожилия мышц, перекидывающихся через сустав (например, надколенник, который заключен в сухожилие четырехглавой мышцы бедра). Сесамовидные кости относятся также к вспомогательным образованиям мышц.

У спортсменов под влиянием тренировки подвижность суставов увеличивается. У детей большинство суставов, как правило, более подвижно, чем у взрослых или пожилых людей.

Классификация суставов основывается на сравнении формы сочленовных поверхностей с отрезками различных геометрических фигур вращения, получающихся от движения прямой или кривой линии (так называемой образующей) вокруг неподвижной условной оси. Разные формы движения образующей линии дают разные тела вращения. Например, прямая образующая, вращаясь параллельно оси, опишет цилиндрическую фигуру, а образующая в виде полуокружности дает шар. Суставная поверхность определенной геометрической формы позволяет совершать движения только по свойственным этой форме осям. Вследствие этого суставы классифицируются на одноосные, двуосные и трехосные (или практически многоосные).

Одноосные суставы могут быть цилиндрическими или блоковидными.

Цилиндрический сустав имеет суставные поверхности в виде цилиндров, причем выпуклая поверхность охватывается вогнутой впадиной. Ось вращения вертикальная, параллельна длинной оси сочленяющих костей. Она обеспечивает движение по одной вертикальной оси. В цилиндрическом суставе возможно вращение по оси внутрь и наружу. Примерами служат сочленения между лучевой и локтевой костями и сустав между зубом эпистрофея и атлантом.

Форма суставов:

А – цилиндрицеский (проксимальный лучелоктевой); Б – блоковидный (межфланговый); В – седловидный (запястно-пястный I пальца); Г – эллипсоидный (лучезапястный); Д – шаровидный (плечевой); Е – плоский (между суставными отростками позвонков)

Блоковидный сустав представляет собой разновидность цилиндрического, отличается от него тем, что ось вращения проходит перпендикулярно оси вращающейся кости и называется поперечной или фронтальной. В суставе возможны сгибание и разгибание. Примером являются межфланговые суставы.

Двуосные суставы могут быть седловидными (в одном направлении суставная поверхность вогнута, а в другом, перпендикулярном ему, – выпукла) и эллипсоидными (суставные поверхности эллипсоидные). Эллипс как тело вращения имеет только одну ось. Возможность движения в эллипсоидном суставе вокруг второй оси обусловлена неполным совпадением суставных поверхностей. Двуосные суставы допускают движения вокруг двух, расположенных в одной плоскости, но взаимно перпендикулярных осей: сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси, приведение (к средней плоскости) и отведение вокруг сагиттальной оси. Примером эллипсоидного сустава может служить лучезапястный, а седловидного – запястно-пястный сустав 1 пальца руки.

Трехосные суставы бывают шаровидными и плоскими.

Шаровидные суставы – самые подвижные сочленения. Движения в них происходят вокруг трех главных взаимно перпендикулярных и пересекающихся в центре головки осей: фронтальной (сгибание и разгибание), вертикальной (вращение внутрь и наружу) и сагиттальной (приведение и отведение). Но через центр суставной головки можно провести бесконечное количество осей, поэтому сустав и оказывается практически многоосным. Таков, например, плечевой сустав.

Одной из разновидностей шаровидного сустава является ореховидный сустав, в котором значительная часть суставной шаровидной головки охватывается шаровидной суставной впадиной и в результате ограничивается размах движения. Примером служит тазобедренный сустав. Движения в нем могут происходить в любых плоскостях, но размах движений ограничен.

Плоский сустав – это отрезок шара с очень большим радиусом, благодаря чему кривизна сочленяющихся поверхностей очень незначительна: выделить головку и ямку нельзя. Сустав малоподвижен и допускает лишь незначительное скольжение сочленяющихся поверхностей в различных направлениях. Примером является сустав между сочленовными отростками грудных позвонков.

Кроме описанных движений, в двуосных и трехосных суставах возможно еще движение, называемое круговым. При этом движении конец кости, противоположный закрепленному в суставе, описывает круг, а кость в целом – поверхность конуса.

Полусустав характеризуется тем, что кости в нем соединяются хрящевой прокладкой, которая имеет внутри щелевидную полость. Суставная капсула отсутствует. Таким образом, этот вид соединения представляет собой переходную форму между синхондрозом и диартрозом (между лонными костями таза).

Кости скелета человека объединяются в общую функциональную систему (пассивная часть опорно-двигательного аппарата) при помощи различных видов соединения. Все соединения костей разделяются натри вида: непрерывные, прерывные и симфизы. В зависимости от вида тканей, которые соединяют кости, выделяют следующие виды непрерывных соединений: фиброзные, костные и синхондрозы (хрящевые соединения) (рис. 9).

Рис. 9. Виды соединения костей (схема):

А - сустав; Б - фиброзное соединение; В - синхондроз (хрящевое соединение); Г- симфиз (гемиартроз); 1 - надкостница; 2- кость; 3- волокнистая соединительная ткань; 4 - хрящ; 5 - синовиальная мембрана; 6 - фиброзная мембрана; 7 - суставной хрящ; 8 - суставная полость; 9 - щель в межлобковом диске; 10- межлобковый диск

Фиброзные соединения обладают большой прочностью и малой подвижностью. К ним относятся синдесмозы (связки и межкостные перепонки), швы и вколачивание.

Связки представляют собой толстые пучки или пластины, образованные плотной волокнистой соединительной тканью с большим количеством коллагеновых волокон. В большинстве случаев связки соединяют две кости и подкрепляют суставы, ограничивая их движение, выдерживают значительные нагрузки.

Межкостные перепонки соединяют диафизы трубчатых костей, служат местом прикрепления мышц. В межкостных перепонках есть отверстия, через которые проходят кровеносные сосуды и нервы.

Разновидностью фиброзных соединений являются швы черепа, которые в зависимости от конфигурации соединяемых краев кости бывают губчатыми, чешуйчатыми и плоскими. Во всех видах швов между соединенными костями находятся тонкие прослойки соединительной ткани.

Вколачивание - особый вид фиброзного соединения, которое наблюдается в соединении зуба с костной тканью зубной альвеолы. Между зубом и костной стенкой содержится тонкая пластинка соединительной ткани - пара-донт.

Синхондрозы - соединения костей при помощи хрящевой ткани. Для них характерны упругость, прочность; они выполняют амортизационную функцию.

Замещение между костями хрящевой прослойки костной тканью называется синостозом. Подвижность в таких соединениях исчезает, а прочность возрастает.

Прерывные (синовиальные или суставные) соединения - наиболее подвижные соединения костей. Они обладают большой подвижностью и разнообразием движений. Характерными признаками сустава являются наличие суставных поверхностей, суставной полости, синовиальной жидкости и капсулы. Суставные поверхности костей покрыты гиалиновым хрящом толщиной от 0,25 до 6 мм в зависимости от нагрузки на сустав. Суставная полость - это щелевидное пространство между суставными поверхностями костей, которое окружено со всех сторон суставной капсулой и содержит в яебольшом количестве синовиальную жидкость.

Суставная капсула охватывает соединяющиеся концы костей, образует герметичный мешок, стенки которого имеют два слоя: наружный - фиброзный и внутренний - синовиальную оболочку.

Наружный фиброзный слой состоит из плотной волокнистой соединительной ткани с продольным направлением волокон и обеспечивает суставной капсуле значительную прочность. В некоторых суставах фиброзный слой может образовывать утолщения (капсульные связки), укрепляющие суставную сумку.

Внутренний слой (синовиальная оболочка) имеет небольшие выросты (ворсинки, богатые кровеносными сосудами), которые значительно увеличивают поверхность слоя. Синовиальная оболочка вырабатывает жидкость, которая увлажняет сочленяющиеся суставные поверхности, устраняя их трение друг о друга. Кроме того, эта оболочка и всасывает жидкость, обеспечивая непрерывный процесс обмена веществ.

При несоответствии суставных поверхностей между ними находятся хрящевые пластинки разной формы - суставные диски и мениски. Они способны смещаться при движениях, сглаживать неровности сочленяющихся поверхностей и выполняют амортизационную функцию.

В некоторых случаях (например, плечевой сустав) по краю суставной поверхности в одной из костей располагается суставная губа, которая углубляет ее, увеличивает площадь сустава, придает большее соответствие формы сочленяющихся поверхностей.

В зависимости от строения сочленяющихся поверхностей в суставах могут совершаться движения вокруг различных осей. Сгибание и разгибание - это движения вокруг фронтальной оси; отведение и приведение - вокруг сагиттальной оси; вращение - вокруг продольной оси; круговое вращение - вокруг всех осей. Амплитуда и объем движений в суставах зависят от разности угловых градусов сочленяющих поверхностей. Чем больше эта разность, тем больше размах движений.

По количеству сочленяющихся костей, форме их суставных поверхностей суставы могут отличаться друг от друга.

Сустав, образованный только двумя суставными поверхностями, называется простым, а сустав из трех и более суставных поверхностей - сложным.

Различают комплексные и комбинированные суставы. Первые характеризуются наличием между сочленяющимися поверхностями суставного диска или мениска; вторые представлены двумя анатомически изолированными суставами, которые действуют совместно (височно-нижнечелю-стной сустав).

По форме суставных поверхностей суставы делятся на цилиндрические, эллипсовидные и шаровидные (рис. 10).

Рис. 10. Формы суставов:

1 - блоковидный; 2 - эллипсовидный; 3 - седловидный; 4 - шаровидный

Встречаются и варианты вышеперечисленных форм суставов. Например, разновидностью цилиндрического сустава является блоковидный сустав, шаровидного - чашеобразный и плоский суставы. Форма суставных поверхностей определяет оси, вокруг которых происходит движение в данном суставе. При цилиндрической форме суставных поверхностей движение осуществляется вокруг одной оси, при эллипсовидной - вокруг двух осей, при шаровидной - вокруг трех и более взаимно перпендикулярных осей. Таким образом, между формой суставных поверхностей и количеством осей движения существует определенная взаимосвязь. В связи с этим различают одно-, дву- и трехосные (многоосные) суставы.

К одноосным суставам относятся цилиндрические и бло-ковидные. Например, в цилиндрическом суставе вращение происходит вокруг вертикальней оси, которая совпадает с осью кости (вращение I шейного позвонка вместе с черепом вокруг зубовидного отростка II позвонка). В блоковидных суставах вращение происходит вокруг одной поперечной оси, например сгибание и разгибание в межфаланговых суставах. К блоковидному суставу относится и винтовой сустав, где движение осуществляется по спирали (плечелоктевой сустав).

К двуосным суставам относятся эллипсовидный, седловидный и мыщелковый суставы. В эллипсовидном суставе движения происходят вокруг взаимно перпендикулярных осей (например, лучезапястный сустав) - сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси, приведение и отведение - вокруг сагиттальной оси.

В седловидном суставе (запястно-пястный сустав большого пальца кисти) происходят движения, аналогичные движениям в эллипсовидном суставе, т. е. не только отведение и приведение, но и противопоставление большого пальца остальным.

Мыщелковый сустав (коленный сустав) представляет собой переходную форму между блоковидным и эллипсовидным. Он имеет две выпуклые суставные головки, которые напоминают форму эллипса и называются мыщелками. В мыщелковом суставе возможно движение вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание, вокруг продольной - вращение.

К трехосным (многоосным) относятся шаровидный, чашеобразный и плоский суставы. В шаровидном суставе происходят сгибание и разгибание, приведение и отведение, а также вращение. В результате значительной разницы в размерах суставных поверхностей (головки сустава и суставной впадины) шаровидный (плечевой) сустав является самым подвижным среди всех суставов.

Чашеобразный сустав (тазобедренный сустав) является разновидностью шаровидного сустава. Он отличается от последнего большей глубиной суставной впадины. Вследствие небольшой разницы угловых размеров суставных поверхностей объем движений в этом суставе невелик.

В плоских суставах движения осуществляются вокруг трех осей, но амплитуда вращения ограничена в связи с незначительной кривизной и размерами суставных поверхностей. К плоским суставам относятся дугоотростчатые (межпозвоночные), предплюсно-плюсневые суставы.

Соединение костей . Все кости в теле человека соединены между собой различным образом в стройную систему - скелет. Но все многообразие соединений костей в скелете можно свести к двум основным типам: непрерывные соединения (фиброзные) - синартрозы и прерывные соединения (хрящевые и синовиальные) или суставы - диартрозы .

В непрерывных соединениях кости могут соединяться между собой: костным веществом (синостозы ), что имеет место между позвонками, образующими крестец, между некоторыми костями черепа: между клиновидной и затылочной, при зарастании швов костей свода черепа; хрящом (синхондрозы ) - соединения позвонков между собой; волокнистой соединительной тканью (синдесмозы ), например незаращенные швы свода черепа, соединения нижних концов обеих берцовых костей. Последний вид соединений очень распространен.

Непрерывные соединения костей свода черепа - швы - бывают нескольких видов. Когда зазубрины и зубчики одной кости входят в промежутки между зубцами другой, мы имеем зубчатый шов , когда же край одной кости несколько истончен, как бы косо срезан и накладывается на край другой кости наподобие рыбной чешуи - чешуйчатый шов . Если края соединяющихся костей ровные и только прилегают друг к другу, такой шов называется гармоническим . Когда одна из костей как бы вбита или вколочена в углубление другой наподобие клина или гвоздя, такое соединение называется вколоченным . Этим способом соединены зубы с челюстными костями.

Имеются и переходные формы соединений костей от неподвижных к подвижным - это полусуставы или, иначе, гемиартрозы . По виду это хрящевые соединения только с небольшой щелевидной полостью внутри. Примером такого полусустава является лонное сращение между двумя костями таза - так называемый симфиз лонных костей.

Наиболее распространенной и совершенной формой соединения костей является прерывное соединение (диартроз), когда концевые поверхности двух или нескольких костей только прилегают друг к другу, разделённые щелевидной полостью, и прочно скреплены соединительнотканной сумкой. Такое соединение называется суставом (articulatio) или сочленением. У человека насчитывается до 230 суставов.

Виды соединений костей (схема), а - сустав; б - синдесмоз (шов); в - синхондроз; 1 - надкостница; 2 - кость; 3 - волокнистая соединительная ткань; 4 - хрящ; 5 - синовиальная мембрана суставной капсулы; 6 - фиброзная мембрана суставной капсулы; 7 - суставные хрящи; 8 - суставная полость

Строение сустава . Суставы - наиболее распространённый вид соединения костей в человеческом теле. В каждом суставе обязательно имеются три основных элемента: суставные поверхности , суставная сумка и суставная полость .

Суставные поверхности в большинстве суставов покрыты гиалиновым хрящом и только в некоторых, например в височно-челюстном суставе, - волокнистым хрящом.

Суставная сумка (капсула) натянута между сочленяющимися костями, прикрепляется по краям суставных поверхностей и переходит в надкостницу. В суставной сумке различаются два слоя: наружный - фиброзный и внутренний - синовиальный. Суставная капсула в некоторых суставах имеет выпячивания - синовиальные сумки (бурсы). Синовиальные сумки находятся между суставами и сухожилиями мышц, расположенных в окружности сустава, и уменьшают трение сухожилия о капсулу сустава. Суставная сумка снаружи в большинстве суставов укреплена связками.

Суставная полость имеет щелевидную форму, ограничена суставными хрящами и суставной сумкой и герметически закрыта. В полости сустава содержимся небольшое количество вязкой жидкости - синовии, которую выделяет синовиальный слой суставной сумки. Синовия смазывает суставные хрящи, благодаря чему уменьшается трение в суставах при движении. Суставные хрящи сочленяющихся костей плотно прилегают друг к другу, чему способствует отрицательное давление в полости сустава. В некоторых суставах имеются вспомогательные образования: внутрисуставные связки и внутрисуставные хрящи (диски и мениски).

Отдельные кости в человеческом организме соединяются друг с другом в единый скелет мышцами, связками, хрящами. Они придают ему форму и прочность, а в большинстве случаев и подвижность. Почти все кости в человеческом теле непосредственно сочленены между собой.

Типы соединения костей

Различают 3 между костями: неподвижное, полуподвижное и подвижное. А степень подвижности напрямую зависит от типа и строения ткани, находящейся между костями. Она может связывать их совершенно жестко, обеспечивать ограниченную гибкость соединения или широкую амплитуду движений:

1. Неподвижное соединение костей имеет свойство образовываться путем их срастания, для него свойственна ограниченность движений, полное отсутствие его или небольшая подвижность.
2. Полуподвижные соединения существуют между неподвижными и подвижными соединениями.
3. К подвижным соединениям относятся суставы, они отвечают за механику движений в теле.

Неподвижное соединение

Неподвижное соединение костей имеет череп и таз человека. В них между сочленениями находится тонкая прослойка соединительного шва или хряща. Учитывая форму соединения, существуют швы зубчатые, чешуйчатые и плоские. Все они являются областью развития костей черепа и выявляют амортизирующее действие при движениях.

Благодаря тому чтонеподвижное соединение костей имеет череп, его кости защищают от воздействий извне головной мозг и органы чувств, а также формируют черты лица. Исключение составляют только подвижные височно-нижечелюстные суставы, которые соединяют с черепом нижнюю челюсть.

Строение костей черепа

В черепе наблюдаются 2 важных отдела:

• Один из них, мозговой, строится из 8 костей, которые защищают мозг и внутреннее ухо. Все его кости связаны между собой прослойками фиброзной ткани - швами.
• А лицевой состоит из 14 костей, где расположены нос, рот и глаза. Кости лицевого отдела определяют черты лица человека. Носовая полость разделена на две симметричные половины костно-хрящевой перегородкой. Костные выросты, называемые заставляют поток входящего воздуха согреваться и фильтроваться, оставляя на слизистой пыль и микробы. Сюда же открываются

Неподвижное соединение костей имеет тонкую прослойку фиброзной ткани, которая играет роль клея. Она представляет собой плотное волокнистое образование, которое делает их неподвижными. Такое неподвижное соединение костей называют синартроз. Синартрозы встречаются в черепе, например его швы, имеющие соединительную ткань между собой. Именно так сочетаются между собой кости черепа и зубы с лунками челюстей.

Полуподвижные соединения

У человека 7 шейных позвонков, из которых выделяются два верхних: атлант и осевой. Атлант - это кольцевой позвонок, который несет весь вес черепа человека. Его наименование, между прочим, посвящено мифическому титану, держащему на своих плечах небесный свод. Именно благодаря сочленению атланта с черепом, человек может кивать. А осевой позвонок, или эпистрофей, образует сверху зуб, вокруг которого вращается атлант вместе с черепом.

Полуподвижное соединение костей представляет хрящевую ткань, но в толще хряща существует мелкая полость. Ограниченная подвижность этих соединений возникает благодаря хрящевым пластинкам и упругим связкам.

Синхондрозы - это полуподвижные соединения между костями с очень малой степенью подвижности. Хрящевые соединения обладают ограниченной подвижностью благодаря упругости хряща, связывающего кости. Например, полуподвижное соединение костей имеет замыкающее спереди таз, и межпозвоночные диски. В хрящевой ткани клетки разделены межклеточным веществом, которое часто образует прочный каркас, позволяющий ей выполнять связывающие, опорные и защитные функции.

Хрящевые соединения

Различают несколько видов хряща:

1. Гиалиновый (стекловидный) - самый распространенный. Он очень прочный, гладкий, голубоватого оттенка. Образует скелет зародыша, а у взрослых - часть ребер, опору дыхательных путей и суставные поверхности сочлененных костей. Интересно, что скелет плода состоит в основном из такого гибкого хряща, который постепенно перерастает в костную ткань. Остатки хряща между диафизами и эпифизами окостеневают только к 25 годам. К тому же окостеневает не весь скелетный хрящ. Он остается на суставных поверхностях костей, в носу и
2. Волокнистый (фиброзный) - белесый по цвету. Содержит больше коллагеновых волокон и образует соединения с ограниченной подвижностью, например соединяет межпозвоночные диски. Такие хрящевые межпозвоночные диски могут слегка сжиматься и скручиваться, но благодаря своей многочисленности обеспечивают гибкость позвоночника.
3. Эластический (сетчатый) - желтоватый по цвету. Отличается большим количеством волокон эластина, что придает ему гибкость. Образует скелет ушной раковины и часть гортани.

Коллаген - очень прочный и гибкий материал, служащий основой большинства соединительных тканей, которые связывают, разделяют и защищают жизненно важные органы. К ним относятся костная, хрящевая, волокнистая ткань.

Неподвижное соединение костей: примеры

Говоря о неподвижном соединении костей, нужно остановиться на синостозах, которыеформируются из синдесмозов и синхондрозов с возрастом. При этом соединительная ткань или хрящ между некоторыми костями превращается в костную.

Так, кости тазового пояса - это пример того, какие соединения костей являются неподвижными. Они образуют что-то в виде чаши, защищающей и поддерживающей органы нижней части брюшной полости. Этот пояс выдерживает огромные нагрузки, впадина тазобедренного сустава гораздо глубже, чем плечевого, поэтому он намного стабильнее.

Например, копчик состоит из 3-5 рудиментарных позвонков, которые с возрастом срастаются в единую треугольную косточку. Другим примером синостозов выступают заросшие швы или родничок у младенца. Это физиологические синостозы.

Но при некоторых заболеваниях костного аппарата может происходить окостенение не только хрящевой ткани, но и некоторых суставов. Это патологические синостозы. Движения при таком окостенении, естественно, отсутствуют.

Глава 3

КОСТИ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ

Морфофункциональная характеристика скелета человека

Значение скелета и строение костей

Скелет (греч. skeletos - высохший, высушенный) - это сово­купность костей и их соединений. Учение о костях называется остеоло­гией, о соединениях костей - артрологией (синдесмологией), о мышцах -миологией. Система скелета включает более 200 костей (208 костей), из них 85 парных. Кости относят к пассивной части двигательного аппарата, на которую действует активная часть двигательного аппарата - мышцы, непосредственные производители движений.

Функции скелета многообразны, их подразделяют на механические и биологические.

К механическим функциям относятся:

1) опорная - костно-хрящевая опора всего тела;

2) рессорная - смягчает толчки и сотрясения;

3) двигательная (локомоторная) - приводит в движение все тело и его отдельные части;

4) защитная - образует вместилища для жизненно важных органов;

5) антигравитационная - создает опору для устойчивости тела, при­поднимающегося над землей.

К биологическим функциям скелета относятся:

1) участие в минеральном обмене (депо солей фосфора, кальция, железа и т.д.);

2) участие в гемопоэзе (кроветворении) - выработка красным кост­ным мозгом эритроцитов и гранулоцитов;

3) участие в иммунных процессах - выработка В-лимфоцитов и предшественников Т-лимфоцитов.

Каждая кость (лат. os) - это самостоятельный орган, имеющий сложное строение (рис. № 21). Основу кости составляет пластинчатая костная ткань, состоящая из компактного и губчатого вещества. Снаружи кость покрыта периостом (надкостницей), за исключением суставных поверхностей, которые покрыты гиалиновым хрящом. Внутри кости содержится крас­ный и желтый костный мозг. Красный костный мозг является централь­ным органом кроветворения и иммунологической защиты (наряду с ти­мусом). Он представляет собой ретикулярную ткань (строму), в петлях которой содержатся стволовые клетки (предшественники всех клеток крови и лимфоцитов), молодые и зрелые клетки крови. Желтый костный мозг состоит главным образом из жировой ткани. В кроветворении он не участвует. Кости, как и все органы, снабжены сосудами и нервами. В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные системы - остеоны (гаверсовы системы ) (рис. № 22). Остеон - структурно-функциональная единица кости. Он состоит из 5-20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре каждо­го остеона проходит центральный (гаверсов) канал . Диаметр остеона 0,3-0,4 мм. Между остеонами залегают вставочные (промежуточные) пластинки, кнаружи от них находятся наружные окружающие (генераль­ные) пластинки. Губчатое вещество состоит из тонких костных пласти­нок (трабекул), перекрещивающихся между собой и образующих множе­ство ячеек.

Живая кость содержит 50% воды, 12,5% органических (оссеин, ос-семукоид), 21,8% неорганических веществ (фосфат кальция) и 15,7% жи­ра. В высушенной кости две трети составляют неорганические вещества, одна треть - органические вещества. Первые придают кости твердость, вторые - упругость, гибкость и эластичность.

Для удобства изучения по величине и форме различают 5 групп кос­тей (рис. № 22 и 23).

1) Длинные (трубчатые) кости имеют удлиненную среднюю часть цилиндрической или трехгранной формы - тело, или диафиз; утолщенные концы - эпифизы с суставными поверхностями; участки, где диафиз пе­реходит в эпифиз, - метафизы; возвышения, выступающие над поверхно­стью кости, - апофизы. Образуют скелет конечностей.

2) Короткие (губчатые) кости имеют форму неправильного куба или многогранника, например, кости запястья и предплюсны.

3) Плоские (широкие) кости участвуют в образовании полостей тела, например, кости крыши черепа, тазовые кости, ребра, грудина.

4) Ненормальные (смешанные) кости , например, позвонки: тело их по форме и строению относится к губчатым костям, дуга и отростки - к плоским.

5) Воздухоносные кости имеют в теле полость, выстланную слизи­стой оболочкой и заполненную воздухом. К ним относятся некоторые кости черепа: лобная, клиновидная, решетчатая, височная и верхнечелю­стная.

Рост трубчатой кости в длину осуществляется за счет метафизарного (эпифизарного) хряща между эпифизом и диафизом. Полное замещение эпифизарного хряща костной тканью и прекращение роста скелета на­ступает у мужчин в возрасте 23-25 лет, у женщин - 18-20 лет. С этого времени прекращается и рост человека. Рост кости в толщину происхо­дит за счет надкостницы (периоста), ее камбиального слоя.

Прочность кости очень высока. Ее можно сравнить с прочностью металла или железобетона. Например, бедренная кость, укрепленная кон­цами на подпорках, выдерживает груз 1200 кг, а большеберцовая кость в вертикальном положении - 1650 кг.

Виды соединений костей

Соединения костей (рис. № 49) объединяют кости скелета в единое це­лое, удерживают их друг возле друга и обеспечивают им большую или меньшую подвижность, рессорную (пружинящую) функцию, а также рост скелета и тела человека в целом.

Выделяют 3 вида соединения костей (рис. № 24):

- непрерывные (синартрозы) – связки, мембраны, швы (кости черепа), вколачивание (зубоальвеолярные соединения), хрящевые синхондрозы (временные, постоянные), костные – синостозы ;

- прерывные (суставы, диартрозы);

- переходная форма (полусуставы, симфизы, гемиартрозы).

Непрерывные соединения костей с помощью плотной волокнистой соединительной ткани - это синдесмозы , с помощью хряща - синхондро­зы , с помощью костной ткани - синостозы . Наиболее совершенными видами соединения костей в теле человека являются прерывные соедине­ния - суставы (диартрозы). Это подвижные соединения костей друг с другом, в которых на первый план выступает функция движения. В теле человека очень много суставов. В одном позвоночном столбе их около 120. Но план строения всех суставов одинаков.

В суставе выделяют основные и вспомогательные элементы.

Основные элементы сустава включают:

1) суставные поверхности;

2) суставной хрящ;

3) суставную капсулу;

4) суставную полость;

5) синовиальную жидкость.

Вспомогательные элементы сустава включают:

1) связки;

2) суставные диски;

3) суставные мениски;

4) суставные губы;

5) синовиальные сумки.

Суставные поверхности - это участки соприкосновения сочленяю­щихся костей. Они имеют различную форму: шаровидную, чашеобраз­ную, эллипсовидную, седловидную, мыщелковую, цилиндрическую, бло-ковидную, винтообразную. Если сочленяющиеся поверхности костей по величине и форме соответствуют друг другу, то это конгруэнтные (лат. congruens - соответствующий, совпадающий) суставные поверхности. Если суставные поверхности не соответствуют друг другу по форме и величине, то это инконгруэнтные суставные поверхности. Суставной хрящ толщиной от 0,2 до 6 мм покрывает суставные поверхности и таким образом сглаживает костные неровности и амортизирует движения. Большинство суставных поверхностей покрыто гиалиновым хрящом. Суставная кап­сула герметически закрывает суставные поверхности от окружающей среды. Состоит из двух слоев: наружного - фиброзной мембраны, очень плотного и крепкого, и внутреннего - синовиальной мембраны, выраба­тывающего жидкость - синовию. Суставная полость - это узкая щель, ограниченная суставными поверхностями и синовиальной мембраной, герметически изолированная от окружающих тканей. Имеет всегда отри­цательное давление. Синовиальная жидкость - это вязкая прозрачная жидкость, напоминающая яичный белок, которая находится в полости сустава. Является продуктом обмена синовиальной мембраны капсулы и суставных хрящей. Играет роль смазки и буферной подушки.

Связки - внесуставные (внекапсульные и капсульные) и внутрисус­тавные - укрепляют сустав и капсулу. Суставные диски и мениски - это сплошные и несплошные хрящевые пластинки, которые располагаются между не полностью соответствующими друг другу (инконгруэнтными) суставными поверхностями. Они сглаживают неровности сочленяющих­ся поверхностей, делают их конгруэнтными. Суставная губа - хрящевой валик вокруг суставной впадины для увеличения ее размера (плечевой, тазобедренный суставы). Синовиальная сумка - это выпячивание синови­альной мембраны в истонченных участках фиброзной мембраны капсулы сустава (коленный сустав).

Суставы отличаются друг от друга по строению, форме сочле­няющихся поверхностей, объему движений (биомеханике). Сустав, обра­зованный только двумя суставными поверхностями, - это простой сус­тав ; тремя и более суставными поверхностями, - сложный сустав . Сус­тав, характеризующийся наличием между сочленяющимися поверхно­стями суставного диска (мениска), который делит полость сустава на два этажа, - это комплексный сустав . Два анатомически изолированных сус­тава, действующие совместно, составляют комбинированный сустав .

Гемиартроз (полусустав, симфиз) - это хрящевое соединение кос­тей, при котором в центре хряща имеется узкая щель. Такое соединение снаружи не покрыто капсулой, а внутренняя поверхность щели не вы­стлана синовиальной оболочкой. В этих соединениях возможны неболь­шие смещения костей относительно друг друга. К ним относятся симфиз рукоятки грудины, межпозвоночные симфизы и лобковый симфиз.

3. Позвоночный столб (рис. № 25 и 26)

Позвоночный столб, грудную клетку и череп относят к осе­вому скелету , кости верхних и нижних конечностей называют добавоч­ным скелетом .

Позвоночный столб (рис. № 27), или позвоночник, распо­ложен на задней стороне туловища. Он выполняет следующие функции:

1) опорную, являясь жестким стержнем, удерживающим тяжесть тела;

2) защитную, образуя полость для спинного мозга, а также органов грудной, брюшной и тазовой полостей;

3) локомоторную, участвуя в движениях туловища и головы;

4) рессорную, или пружинящую, смягчая толчки и сотрясения, по­лучаемые телом при прыжках, беге и т.д.

В составе позвоночного столба 33-34 позвонка, из которых 24 сво­бодные - истинные (шейные, грудные, поясничные), а остальные - срос­шиеся - ложные (крестцовые, копчиковые). Различают 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 4-5 копчиковых позвонков. Ис­тинные позвонки имеют ряд общих черт. В каждом из них различают утолщенную часть - тело, обращенное вперед, и дугу, идущую от тела назад, ограничивающие позвоночное отверстие. При соединении позвон­ков эти отверстия образуют позвоночный канал, в котором размещается спинной мозг. От дуги отходят 7 отростков: один непарный - остистый обращен назад; остальные парные: поперечные отростки направлены в стороны от позвонков, верхние суставные отростки идут вверх и нижние суставные отростки направлены вниз. В месте соединения дуги позвонка с телом с каждой стороны имеются две позвоночные вырезки: верхняя и нижняя, которые при соединении позвонков образуют межпозвоночные отверстия. Через эти отверстия проходят спинномозговые нервы и крове­носные сосуды.

Шейные позвонки (рис. № 28) имеют характерные особенности, отличающие их от позвонков других отделов. Главным отличием является наличие от­верстия в поперечных отростках и раздвоение на конце остистых отрост­ков. Остистый отросток VII шейного позвонка не расщеплен, он длиннее остальных и легко прощупывается под кожей (выступающий позвонок). На передней поверхности поперечных отростков VI шейного позвонка имеется хорошо развитый сонный бугорок - место, где легко может быть пережата общая сонная артерия для временной остановки кровотечения. I шейный позвонок - атлант не имеет тела и остистого отростка, а содер­жит только две дуги и латеральные массы, на которых находятся сустав­ные ямки: верхние для сочленения с затылочной костью, нижние для со­членения с II шейным позвонком. II шейный позвонок - осевой (эпистрофей) - имеет на верхней поверхности тела зубовидный отросток - зуб, вокруг которого происходит вращение головы (вместе с атлантом).

У грудных позвонков (рис. № 29) остистые отростки самые длинные и направле­ны книзу, у поясничных - они широкие в форме четырехугольных пла­стинок и направлены прямо назад. На теле и поперечных отростках груд­ных позвонков имеются реберные ямки для сочленения с головками и бугорками ребер.

Крестцовая кость , или крестец, состоит из пяти крест­цовых позвонков (рис. № 30 и 31), которые к 20 годам срастаются в одну монолитную кость, что придает этому отделу позвоночника необходимую прочность.

Копчиковая кость , или копчик, состоит из 4-5 малень­ких недоразвитых позвонков.

Позвоночный столб человека имеет несколько изгибов . Изгибы, об­ращенные выпуклостью вперед, называются лордозами, выпуклостью назад - кифозами, а выпуклостью вправо или влево - сколиозами. Разли­чают следующие физиологические изгибы: шейный и поясничный лордо­зы, грудной и крестцовый кифозы, грудной (аортальный) сколиоз. По­следний встречается в 1/3 случаев, расположен на уровне III-V грудных позвонков в виде небольшой выпуклости вправо и вызван прохождением на этом уровне грудного отдела аорты.

Грудная клетка

Грудная клетка (рис. № 32), образована 12 парами ребер, грудиной и грудным отделом позвоночного столба. Она является скелетом стенок грудной полости, в которой находятся важные внутренние органы (сердце, легкие, трахея, пищевод и др.).

Грудина , грудная кость, - это плоская кость, состоящая из трех частей: верхней - рукоятки, средней - тела и нижней - мечевидного отростка. У новорожденных все 3 части грудины построены из хряща, в котором находятся ядра окостенения. У взрослых лишь рукоятка и тело соединены между собой при помощи хряща. К 30-40 годам окостенение хряща завершается, и грудина становится монолитной костью. На верх­нем крае рукоятки выделяют яремную вырезку, а по бокам от нее - клю­чичные вырезки. На наружных краях тела и рукоятки расположено по семь вырезок для ребер.

Ребра - это длинные плоские кости. Их 12 пар. Каждое ребро имеет большую заднюю костную часть и меньшую переднюю хрящевую, которые срастаются между собой. Ребро имеет головку, шейку и тело. Ме­жду шейкой и телом у верхних 10 пар находится бугорок ребра, имеющий суставную поверхность для сочленения с поперечным отростком позвонка. На головке ребра имеются две суставные площадки для сочленения с ре­берными ямками двух смежных позвонков. У ребра различают наружную и внутреннюю поверхности, верхний и нижний края. На внутренней поверх­ности вдоль нижнего края видна борозда ребра - след залегания сосудов и нервов.

Ребра разделяются на три группы. Верхние 7 пар ребер, достигаю­щие своими хрящами грудины, называются истинными . Следующие 3 пары, соединяющиеся друг с другом своими хрящами и образующие ре­берную дугу, называются ложными . Последние 2 пары своими концами свободно лежат в мягких тканях, их называют колеблющимися ребрами.

Грудная клетка в целом по форме напоминает усеченный конус. Верхнее отверстие грудной клетки, ограниченное телом I грудного по­звонка, первой парой ребер и верхним краем рукоятки грудины, свобод­но. Через него в область шеи выступают верхушки легких, а также про­ходят трахея, пищевод, сосуды и нервы. Нижнее отверстие грудной клет­ки ограничено телом XII грудного позвонка, ребрами XI и XII пар, реберными дугами и мечевидным отростком. Это отверстие герметически затянуто диафрагмой. Поскольку I ребро при дыхании очень мало под­вижно, поэтому вентиляция верхушек легких при дыхании минимальна. Это создает благоприятные условия для развития воспалительных про­цессов именно в верхушках легких.