Возрастные анатомо-физиологические особенности скелета

Глава 5. Типы соединения скелета, их функциональное значение и формирование в онтогенезе

Кости в организме  человека расположены не изолированно друг от друга, а связаны между собой в одно единое целое. Причем характер их соединения определяется функциональными условиями: в одних частях скелета движения между костями выражены больше, в других - меньше. Еще П.Ф. Лесгафт писал, что «ни в одном другом отделе анатомии нельзя так «стройно» и последовательно выявить связь между формой и отправлением» (функцией). По форме соединяющихся костей можно определить характер движения, а по характеру движений - представить форму соединений.

Основным положением при соединении костей является то, что они «соединяются между собой таким образом, что при наименьшем объеме места соединения здесь существуют наибольшее разнообразие и величина движений при возможно большей крепости в наиболее выгодном противодействии влиянию толчков и сотрясений» (П.Ф. Лесгафт).

Все многообразие соединения костей можно представить  в виде трех основных типов. Различают  непрерывные соединения - синартрозы, прерывные - диартрозы и полу прерывные - гемартрозы (полууставы).

Непрерывными соединениями костей называются такие, при которых между костями нет перерыва, они связаны сплошной прослойкой ткани.

Прерывные соединения - это такие, когда между соединяющимися костями имеется перерыв - полость.

Полу прерывные  соединения характеризуются тем, что в ткани, которая расположена между соединяющимися костями, имеется небольшая полость - щель (2-3 мм), заполненная жидкостью. Однако эта полость не разделяет полностью костей, и основные элементы прерывного соединения отсутствуют. Примером такого вида соединений может служить соединение между лобковыми костями.

Непрерывные соединения костей филогенетически более древние. У низших животных исключительно  непрерывные соединения. У человека большую часть составляют прерывные  соединения костей. Это более поздний, наиболее совершенный и наиболее подвижный вид соединений, хотя и менее прочный. Происходят прерывные соединения из непрерывных путем их постепенного преобразования.

Возникновение различного характера соединений костей можно наблюдать и в онтогенезе человека. Аналогично стадиям развития костей происходит и развитие их соединений. На ранних стадиях образования скелета зачатки костей связаны друг с другом лишь зародышевой соединительной тканью. В зависимости от функциональной направленности там, где между соединяющимися костями нет необходимости в движениях большого размаха, остается соединительная ткань, которая может превращаться в хрящ для обеспечения подвижности и амортизации толчков или в кость. Так формируются непрерывные соединения. Там, где необходима большая подвижность между костями, соединительная ткань рассасывается, возникает прерывное соединение, с полостью между костями. Полость появляется к концу 2-го месяца эмбриональной жизни.

Функциональная  характеристика непрерывных соединений костей. В зависимости от характера ткани, расположенной между соединяющимися костями, различают соединения с помощью собственно соединительной ткани (синдесмозы), хрящевой (синхондрозы) и костной (синостозы) (см. схему).

Синдесмозы. Если в соединительной ткани, находящейся между костями, преобладают коллагеновые волокна, такие соединения называются фиброзными, если эластические - эластическими. Фиброзные соединения в зависимости от величины прослойки могут быть в виде связок (между отростками позвонков), в виде перепонок шириной 3-4 см (между костями таза, предплечья, голени) или в виде швов (между костями черепа), где прослойка соединительной ткани составляет всего 2-3 мм. Примером непрерывных соединений эластического типа могут служить желтые связки позвоночника, находящиеся между дугами позвонков.

Синхондрозы. В  зависимости от строения хряща эти  соединения подразделяют на соединения с помощью волокнистого хряща (между  телами позвонков) и соединения с  помощью гиалинового хряща (реберная дуга, между диафизом и эпифизом, между отдельными частями костей черепа и т. д.).

Хрящевые соединения могут быть временными (соединения крестца с копчиком, частей тазовой  кости и др.), которые затем  превращаются в синостозы, и постоянными, существующими на протяжении всей жизни (синхондроз между височной костью и затылочной).

Гиалиновые  соединения более упругие, но хрупкие  по сравнению с волокнистыми.

Синостозы. Это  соединения костей костной тканью - окостенение эпифизарных хрящей, окостенение швов между костями  черепа. Непрерывные соединения костей (кроме синостозов) подвижны. Степень подвижности зависит от величины прослойки ткани и ее плотности. Более подвижными являются собственно-соединительнотканные соединения, менее подвижными - хрящевые. Непрерывные соединения обладают также хорошо выраженным свойством амортизации толчков и сотрясений.

Прерывные соединения костей называют еще синовиальными  соединениями, полостными соединениями или суставами. Сустав имеет свои специфические конструкцию, расположение в организме и выполняет определенные функции.

В каждом суставе  различают основные элементы и добавочные образования. К основным элементам  сустава относятся: суставные поверхности  соединяющихся костей, суставная  сумка (капсула) и суставная полость.

Суставные поверхности  соединяющихся костей должны в определенной мере соответствовать друг другу по форме. Если поверхность одной кости выпукла, то поверхность другой несколько вогнута. Суставные поверхности покрыты обычно гиалиновым хрящом, который уменьшает трение, облегчает скольжение костей при движениях, является амортизатором и предотвращает срастание костей. Толщина хряща 0,2-4 мм. В суставах с ограниченной подвижностью суставные поверхности покрыты волокнистым хрящом (крестцово-подвздошный сустав).

Суставная сумка - это соединительнотканная оболочка, герметически окружающая суставные поверхности костей. Она имеет два слоя: наружный - фиброзный (очень плотный, крепкий) и внутренний - синовиальный (со стороны полости сустава покрыт слоем эндотелиальных клеток, которые вырабатывают синовиальную жидкость).

Суставная полость - небольшая щель между соединяющимися костями, заполненная синовиальной жидкостью, которая, смачивая поверхности  соединяющихся костей, уменьшает  трение, силой сцепления молекул  с поверхностями костей укрепляет  суставы, а также смягчает толчки.

Добавочные  образования формируются в результате функциональных требований, как реакция  на увеличение и специфичность нагрузки. К добавочным образованиям относятся  внутрисуставные хрящи: диски, мениски, суставные губы, связки, выросты синовиальной оболочки в виде складок, ворсинок. Они являются амортизаторами, улучшают конгруэнтность поверхностей соединяющихся костей, увеличивают подвижность и разнообразие движений, способствуют более равномерному распределению давления одной кости на другую. Диски - это сплошные хрящевые образования, расположенные внутри сустава (в височно-нижнечелюстном); мениски имеют форму полулуний (в коленном суставе); губы в виде хрящевого ободка окружают суставную поверхность (около суставной впадины лопатки); связки - это пучки соединительной ткани, идущие от одной кости к другой, они не только тормозят движения, но и направляют их, а также укрепляют суставную сумку; выросты синовиальной оболочки - это вдающиеся в полость сустава складки, ворсинки, заполненные жиром.

Глава 6. Общие закономерности роста и развития скелета

Организм ребенка  все время находится в процессе роста и развития, которые проходят непрерывно в определенной закономерной последовательности. От момента рождения до взрослого человека ребенок приходит через определенные возрастные периоды. Ребенку в различные периоды жизни свойственны определенные анатомо-физиологические особенности, совокупность которых накладывает отпечаток на реактивные свойства сопротивляемость организма.

Жизнь человека - это непрерывный процесс развития. Первые шаги и дальнейшее развитие двигательной функции, первые слова и развитие речевой функции, превращении ребенка в подростка в период полового созревания, непрерывное развитие центральной нервной системы, усложнение рефлекторной деятельности - это только примеры из огромного числа непрерывных изменений организма.

Характерной особенностью процесса роста детского организма  являются его неравномерность, или  гетерохронизм, и волнообразность. Периоды усиленного роста, а меняются его некоторым замедлением. Особенно ярко эта закономерность прослеживается при графическом выражении темпа роста организма ребенка.

Из таблицы  видно, что наибольшей интенсивностью рост ребенка отличается в первый год жизни. Если при рождении рост ребенка в среднем равен 50 см, то к концу первого года жизни  он достигает 75 - 80 см, т.е. увеличивается более чем на 50%; масса тела за год утраивается - при рождении ребенка она равна в среднем 3,0 - 3,2 кг, а к концу года - 9,5 - 10,0 кг.

С периода новорожденности  и до достижения зрелого возраста длина тела увеличивается в 3,5 раза, длина туловища - в 3 раза, длина руки - в 4 раза, длина ноги - в 5 раз.

Организм ребенка  развивается в конкретных условиях среды, непрерывно действующей ход  его развития. Еще И.М. Сеченов  отмечал, что «…организм без внешней  среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него, а так как без последней существование организма невозможно, то споры о том, что в жизни важнее - среда или самое тело - не имеют ни малейшего смысла».

В зависимости  от конкретных условий среды процесс развития может быть ускорен или замедлен, а его возрастные периоды могут наступать раньше или позже и иметь разную продолжительность

Скелет ребенка  в процессе развития подвергается сложным  преобразованиям, на которые оказывает влияние ряд внешних и внутренних факторов.

В утробном периоде  окостенение скелета происходит довольно поздно и при рождении в  скелете ребенка ещё много  хрящевой ткани. Особенно много её в  позвоночнике, тазе и запястьях. Костная  ткань у ребенка грудного возраста имеет волокнистое строение, бедна минеральными солями, богата водой и кровеносными сосудами. Поэтому кости ребенка мягкие, гибкие, не обладают достаточной прочностью.

К 2 годам жизни ребенка по своему строению приближаются к костям взрослого человека и к 12 годам они уже не отличаются от костей взрослого человека.

Характерной особенностью детского возраста является наличие  родничков, которые образуются в  области соединения нескольких костей и представляют соединительнотканные мембраны. Имеется 4 родничка: большой, малый, 2 боковых. Большинство детей рождаются с закрытыми родничками, но в 25% случаев у новорожденных остается открытым малый родничок, расположенный между теменными и затылочными костями, закрывается он в первые месяцы жизни, но не позднее 3 месяцев.

У новорожденных  позвоночник выпрямлен, не имеет  физиологических изгибов. Шейный лордоз обнаруживается в 2-месячном возрасте, после того как ребенок начинает держать голову; грудной изгиб позвоночника, выпуклостью кзади, появляется в 6 месяцев, когда ребенок начинает сидеть; поясничный лордоз возникает после года, когда ребенок начинает ходить. К 3-4 годам появляется более или менее характерная конфигурация позвоночника. Постоянство шейной кривизны устанавливается к 7 годам, поясничной - лишь к 12 годам.

В первые месяцы жизни рост легких опережает рост грудной клетки, которая для полного  вмещения легких находится как бы в состоянии максимального вдоха. Ребра имеют почти горизонтальное положение. Межреберные промежутки широкие. Вся грудная клетка у детей первых месяцев представляется укороченной. С конца первого года или начала второго года грудная клетка удлиняется и появляется так называемое физиологическое опущение ребер. Ребра принимают поле косое направление, межреберные промежутки становятся более узкими. Особенности грудной клетки сглаживаются к 6-7 годам, а окончательное формирование происходит к 12-143 годам. В это время грудная клетка у подростка отличается от взрослого только размерами.

В длинных костях в течение продолжительного времени  остаются хрящевые прослойки между  диафизом и эпифизом. Они называются эпифизарными хрящами. Клетки эпифизарных  хрящей некоторое время сохраняют  способность размножаться, благодаря чему кость растет в длину. Полное замещение эпифизарных хрящей костной тканью заканчивается только к 25 годам.

Глава 7. Влияние физической активности и гиподинамии на формирование скелета

Физические  упражнения способствуют хорошей работе органов пищеварения, помогая перевариванию и усвоению пищи, активизируют деятельность печени и почек, улучшают желез внутренней секреции: щитовидной, половых, надпочечников, играющих огромную роль в росте и развитии молодого организма.

Под влиянием физических нагрузок увеличивается частота сердцебиения, мышца сердца сокращается сильнее, повышается выброс сердцем крови в магистральные сосуды. Постоянная тренировка системы кровообращения ведёт к её функциональному совершенствованию. Кроме того, во время работы в кровоток включается и та кровь, которая в спокойном состоянии не циркулирует по сосудам. Вовлечение в кровообращение большой массы крови не только тренирует сердце и сосуды, но и стимулирует кроветворение.

Физические  упражнения вызывают повышенную потребность  организма в кислороде. В результате чего увеличивается “жизненная ёмкость ” лёгких, улучшается подвижность грудной клетки. Кроме того, полное расправление лёгких ликвидирует застойные явления в них, скопление слизи и мокроты, т.е. служит профилактикой возможных заболеваний.