§ 20. Строение костей. Соединения костей

Определения и обозначения

Кость — орган опорно-двигательной системы, состоящий из костной ткани и нескольких разных частей. Она служит опорой тела, защищает некоторые внутренние органы и вместе с мышцами помогает двигаться. Поэтому кость — не однородный кусок твёрдого вещества, а живой орган.

Надкостница — соединительнотканная оболочка, покрывающая кость снаружи. В ней проходят кровеносные сосуды и находятся клетки, участвующие в образовании костной ткани. Надкостница питает кость, помогает ей расти в толщину и восстанавливаться после повреждения.

Компактное вещество — плотный слой костной ткани, расположенный под надкостницей. Оно особенно выражено в средней части длинной кости и придаёт ей прочность. Благодаря этому кость может выдерживать нагрузку и не терять устойчивость.

Соединение костей — способ связи костей скелета друг с другом. При неподвижном соединении кости почти не смещаются, при полуподвижном возможны небольшие движения, а подвижное позволяет совершать заметные движения. Такое различие помогает скелету одновременно сохранять устойчивость и обеспечивать подвижность тела.

Как это устроено

Кость снаружи покрыта надкостницей, под которой лежит компактное вещество; глубже располагаются губчатое вещество и костный мозг. Части распределены не случайно: каждая выполняет задачу, соответствующую её строению. Кровеносные сосуды надкостницы и костной ткани обеспечивают живые клетки питательными веществами.

У длинной кости плотный компактный слой особенно развит в средней части, где кость должна выдерживать изгиб и нагрузку. На концах преобладает губчатое вещество: его ячейки делают кость легче, сохраняя достаточную прочность. Костный мозг располагается внутри кости, в пространствах губчатого вещества и костномозговой полости.

Костная ткань состоит из клеток и окружающего их межклеточного вещества, которое придаёт ей твёрдость. Сосуды доставляют к клеткам кислород и питательные вещества, поэтому кость сохраняет способность изменяться. Одни клетки участвуют в образовании костной ткани, другие — в её перестройке; это необходимо для роста и обновления.

Надкостница особенно важна при росте кости в толщину и заживлении трещин или переломов. Её клетки образуют новую костную ткань, а сосуды снабжают эту область необходимыми веществами. Если надкостница сильно повреждена, питание и восстановление кости могут нарушиться.

Кости соединяются по-разному в зависимости от того, нужна ли участку скелета устойчивость или движение. Кости черепа соединены неподвижно, между позвонками находятся упругие прослойки, допускающие небольшую подвижность. В подвижном соединении, или суставе, покрытые хрящом поверхности костей заключены в суставную капсулу; внутри капсулы есть полость с жидкостью. Хрящ смягчает соприкосновение, а жидкость уменьшает трение, поэтому движение происходит легче.

Строение кости и виды соединений костей

Сначала определите, о какой части кости или о каком соединении идёт речь, а затем сопоставьте её строение с функцией. Для соединений особенно полезно сравнить, насколько свободно кости могут смещаться. Примеры в последнем столбце помогают проверить, правильно ли вы определили тип.

Разбор задач

Задача 1. Назовите части длинной кости на схеме и укажите, где расположены компактное и губчатое вещества. Чтобы ответить, нужно идти от наружной поверхности к внутренним частям и учитывать, что строение середины кости отличается от строения её концов.

1. Снаружи найдите надкостницу: она покрывает кость и содержит сосуды.
2. Под ней определите компактное вещество — плотный слой, особенно толстый в средней части длинной кости.
3. На концах найдите губчатое вещество с ячеистым строением; внутри кости укажите костный мозг.

Ответ. Длинная кость снаружи покрыта надкостницей, под ней расположено компактное вещество. Внутри есть губчатое вещество и костный мозг; губчатое вещество особенно характерно для концов кости.

Задача 2. Объясните, почему повреждение надкостницы может замедлить восстановление кости. Здесь нужно связать строение оболочки с тем, как костная ткань получает вещества и образуется заново.

1. Вспомните, что в надкостнице проходят кровеносные сосуды, питающие кость.
2. Учитывайте, что в ней есть клетки, участвующие в образовании костной ткани.
3. Сделайте вывод: при повреждении оболочки нарушаются условия для питания и восстановления в этой области.

Ответ. Повреждение надкостницы может замедлить заживление, потому что к месту травмы хуже поступают необходимые вещества и нарушается работа клеток, образующих новую костную ткань.

Задача 3. Сравните соединения костей черепа, позвонков и костей конечности: определите их тип и объясните различия в подвижности. Для решения сопоставьте, насколько свободно могут двигаться кости и какое строение соединения этому соответствует.

1. Кости черепа почти не смещаются, поэтому их соединение относят к неподвижному.
2. Позвонки связаны так, что возможны небольшие движения; это полуподвижное соединение.
3. Кости конечностей соединены суставами, позволяющими совершать заметные движения, поэтому их соединение подвижное.

Ответ. Соединения костей черепа неподвижные, между позвонками — полуподвижные, а в конечностях встречаются подвижные суставы. Различия связаны с тем, что черепу важна устойчивость, позвоночнику нужна ограниченная гибкость, а конечностям — свобода движений.

Типичные ошибки

Ошибка: считать кость однородным твёрдым телом. Так думают, потому что снаружи кость кажется цельной и твёрдой, но внутри есть вещества с разным строением и костный мозг. Проверьте себя: сможете ли вы назвать надкостницу, компактное и губчатое вещества и указать, где находится костный мозг?

Ошибка: путать компактное и губчатое вещества. Их названия легко смешать, если не связывать их с плотностью и расположением. Запомните проверку: компактное вещество плотное и образует слой, а губчатое ячеистое и особенно заметно на концах длинной кости.

Ошибка: считать, что все соединения костей подвижны. Такое впечатление создаёт то, что движения тела хорошо заметны, но многие участки скелета должны сохранять устойчивость. Проверьте примерами: кости черепа соединены неподвижно, позвонки — полуподвижно, а суставы конечностей обеспечивают подвижность.

Ошибка: полагать, что суставные поверхности трутся непосредственно друг о друга. При описании движения иногда забывают о тканях и жидкости внутри сустава. Проверьте себя: суставные поверхности покрывает хрящ, а суставная жидкость в полости уменьшает трение и облегчает движение.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение костей, полезно знать функции скелета и расположение основных костей человека. Представления о тканях и клетках помогают объяснить, почему кость живая, растёт и восстанавливается, а знание о кровеносных сосудах — как она получает питание. Эти сведения пригодятся при изучении скелета и мышечной системы: мышцы приводят кости в движение, а суставы обеспечивают их подвижное соединение. Понимание устройства костей и суставов также помогает разобраться, как предупреждать травмы.

Что запомнить

• Кость — живой орган, а не просто твёрдая опора.
• Надкостница участвует в росте кости в толщину и её восстановлении.
• Компактное вещество плотное, губчатое имеет ячеистое строение.
• Костный мозг расположен внутри костей.
• Соединения костей бывают неподвижными, полуподвижными и подвижными.
• Сустав обеспечивает подвижное соединение костей.
• Хрящ и суставная жидкость уменьшают трение при движении.