Кость как орган.

Кости - ossa (ед. число - os), располагаясь внутри тела, выполняют функцию рычагов для прикрепления и приложения действия скелетной мускулатуры, формируют стенки полостей тела, а также служат емким депо минеральных и органических веществ, необходимых организму, и местом размещения красного костного мозга. Совокупность костей образует скелет.

Кость построена из костной ткани и покрыта тонким слоем соединительной ткани, образующей надкостницу. Основу костной ткани составляют костные клетки - остеоциты и костные пластинки толщиной 3--7 мкм, состоящие из параллельно идущих коллагеновых волокон, пропитанных солями извести и замурованных в особое плотное бесструктурное вещество - матрикс. Последний состоит из воды (50%), органических (около 28%) и неорганических (около 22%) веществ.

Органические соединения и вода придают кости эластичность, а минеральные - твердость. Химический состав костей испытывает значительные колебания в зависимости от возраста, условий питания и физиологического состояния организма. Кости молодых животных за счет большого количества влаги и органических веществ отличаются повышенной эластичностью. С возрастом они теряют влагу и органические компоненты, становясь более ломкими. Подобная ситуация может возникнуть и в результате нарушения обмена веществ в организме.

На развитие и структуру костей действуют многочисленные факторы - эндокринные, алиментарные, статодинамические и многие другие. Так, при дефиците гормон» роста приостанавливается рост костей в длину за счет подавления пролиферативной активности клеток эпифизарного хряща. Его избыток приводит к гигантиз-как рост хряща продолжается дольше обычного срока. Раннее половое созревание или введение половых гормонов ускоряет созревание костей и преждевременное окостенение эпифизарных пластинок, что сопровождается карликовостью. Недостаток половых гормонов в зрелом возрасте сопровождается остеопорозом.

Гормон паращитовидной железы вызывает активизацию функции остеокластов, резорбцию кости и выведение кальция из костной ткани. Это может привести к патологическому состоянию - фиброзному оститу.

Гормон щитовидной железы - тирокальцитонин -действует противоположно, а дефицит йодсодержащих гормонов этой железы (тироксин и др.) сопровождается подавлением функции остеобластов и процесса оссифи-кации, что тормозит рост трубчатых костей в длину.

Большое влияние на структуру костной ткани оказывают витамины. Дефицит витамина С вызывает ин-гибицию коллагенообразования остеобластами и образование новых костных пластинок, что приводит к уменьшению прочности кости.

При дефиците витамина D тормозится кальцифика-ция органического матрикса, что приводит к размягчению костей - остеомаляции.

Избыток витамина А сопровождается деструкцией костей в связи с усилением функции остеобластов.

На состояние костной ткани существенное влияние оказывает содержание кальция, фосфора и других минеральных и органических веществ в рационе, а также физические нагрузки. Продолжительная неподвижность приводит к выведению солей и повышению функции остеокластов.

Кость состоит из плотного компактного и рыхлого губчатого вещества. Губчатое вещество - substantia spongiosa пористое и состоит из тонких костных пластинок - перекладин, взаимно переплетающихся под различными углами соответственно направлению действующих на кость деформирующих сил. Они образуют ячейки, заполненные костным мозгом.

Компактное вещество - substantia compacta плотное и имеет сложную архитектонику, структурно-функциональной единицей которой является остеон - osteon, или гаверсова система. Остеон представляет собой комплекс большого числа костных пластинок. За счет волокнистого строения пластинки свернуты в трубочки разного диаметра и вставлены одна в другую. Трубочки плотно сомкнуты, между ними слоями расположены костные клетки, отростки которых проникают в соседние костные пластинки и связывают их.

Особую прочность остеону придает то, что коллагено-вые волокна в соседних пластинках идут по взаимно перпендикулярным направлениям. Внутри каждого остеона имеется канал для прохождения кровеносных сосудов и вазомоторных нервов. Компактное вещество костей построено из многих остеонов, ориентированных в основном вдоль длинной оси кости. Между ними, связывая остеоны, располагаются так называемые вставочные пластинки, имеющие дугообразную форму. Снаружи компактное вещество костей покрыто несколькими слоями прямых продольных общих, как бы упаковывающих, костных пластинок, над которыми располагается надкостница.

Надкостница (периост)-periosteum - это пластинка соединительной ткани, образованная снаружи коллаге-новыми волокнами (волокнистый слой надкостницы), а внутри особыми клетками - остеокластами (костеоб-разователями) и остеобластами (костеразрушителя-ми). Наружный волокнистый слой является покровным, защитным, а внутренний (клеточный)- костеобразу-ющим (остеогенным). За счет этого слоя надкостницы кость растет в толщину. При переломах костей именно надкостница образует новую молодую кость (костную мозоль), необходимую для сращения костных осколков.

Надкостница участвует в перестройке костей и в течение жизни животного в соответствии с изменяющимися условиями действия на кость различных сил. Усиление мышечной нагрузки на кости способствует укреплению костной ткани за счет увеличения числа осте-онов и изменения их взаимного расположения. Напротив, при уменьшении действия мышц кости становятся тоньше и мягче.

Перестройка костной ткани осуществляется остеокластами и остеобластами, расположенными в периосте, а также проникающими из него внутрь костей. При этом первые клетки разрушают старую костную ткань по линии уменьшения действия нагрузочных сил, а вторые - способствуют образованию и нарастанию новой молодой костной ткани по линии усиления мышечной нагрузки. Отсюда следует, что для укрепления костяка и его нормального функционирования необходима активная физическая (мышечная) работа.

Надкостница густо пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, проникающими по остеонным каналам внутрь кости и осуществляющими ее питание. Много в надкостнице и нервных окончаний - болевых рецепторов, что делает кость весьма чувствительной. В то же самое время костная и хрящевая ткани не ощущают боль, так как внутри костей и хрящей болевые нервы не проходят.

Соединительно-тканная пластинка покрывает не только поверхности костей, но переходит и на хрящевые структуры скелета, получая при этом название надхрящница -perichondrium, а также выстилает полости трубчатых костей, образуя эндост - endosteum.

Рост и развитие костей. Первичные закладки костей у животных появляются на второй-третьей неделе эмбрионального развития. Первым закладывается позвоночный столб с ребрами, затем пояса конечностей и сами конечности; позднее всего - кости головы. Закладка костных структур начинается со склеробластемной (соединительно-тканной) стадии, когда элементы скелета создаются эмбриональной соединительно* тканью - мезенхимой, как бы подготавливая формы (модели) для будущего «костного отлития».

Остеогенез начинается с активного проникновения в костный зачаток кровеносных сосудов и появления в нем особых костепроизводящих клеток - остеобластов. которые формируют очаги окостенения. При этом многие кости черепа (лобные, верхние и нижние челюсти, резцовые, теменные, височные, слезные, носовые, скуловые и барабанные части каменистых костей) развиваются непосредственно из мезенхимы и проходят только две стадии формирования - соединительно-тканную и костную. Эти кости называются первичными. У новорожденных животных покровные кости связаны между собой и с другими костями соединительно-тканными пластинками, являющимися остатками перепончатого скелета.

Некоторые кости проходят окостенение в три стадии: соединительно-тканную, хрящевую и костную. Такие кости получают название вторичных. Оссифи-кация вторичных костей протекает более сложно и в трубчатых костях осуществляется из трех точек окостенения: двух эпифизарных и одной диафизарной. Хрящевые участки (метафизарный хрящ) между указанными точками постепенно заменяются костной тканью, суживаются, но сохраняются и после рождения, обеспечивая рост кости в длину. Исчезновение хрящевой ткани между эпифизами и диафизом трубчатых костей происходит у животных в разные периоды постнатального развития. Этот факт используется при Внешний рельеф костей, как и внутреннее их устройство, детерминированы генетически и находятся в прямой зависимости от величины и направленности механических воздействий, передаваемых через связки, мышцы и их сухожилия. Оставляют свои следы на поверхности костей и прилежащие крупные кровеносные сосуды.

Выросты на костях в зависимости от формы именуются: 1) отростки - processus - четко ограниченный выступ; 2) бугор - tuber - толстое возвышение с широким основанием; 3) бугорок - tuberculum - возвышение, напоминающее бугор, но меньших размеров; 4) ость - spina - пластинчатый высокий вырост; 5) головка - caput - вырост сферической формы; 6) блок - trochlea - цилиндрический выступ; 7) гребень -crista, pecten - плоский вырост с неровным краем; 8) мыщелок - condylus - шаровидный вырост; 9) наиболее крупные бугры получили специальные названия

- вертел - trochanter; 10) шероховатость - tuberositas

- большое число маленьких бугорков.

Углубления: 1) ямка - fossa - глубокое вдавливание округлой формы; 2) мелкая ямка (ямочка) - fovea; 3) полость - cavum; 4) плоское вдавливание - impressio; 5) желоб (борозда)- sulcus - продольное углубление с широким дном; 6) щель - fissura - узкое продольное углубление; 7) отверстие -foramen; 8) канал - canalis; 9) вырезка - incisura - выемка по краю кости.

Некоторые отростки в процессе эмбрионального развития имеют собственные точки окостенения и получают название апофиз - apophysis.

Скелет - skeleton (Рис. 17-106) (греч.- высушенный) представляет собой стройную и упорядоченную систему определенным образом организованных и в определенном порядке соединенных между собой костей и хрящей, подчиняющихся законам билатеральной симметрии и сегментного расчленения.

Число костей в теле животных следующее: у быка домашнего - 207-209; у лошади - 207-214; у овцы - 191-213; у козы - 199-206; у свиньи домашней - 282-288; у собаки - 271-282; у кошки - 271-274; у кролика - 275.

Скелет подразделяют на осевой и периферический. В состав осевого скелета входят: череп, позвоночный столб, ребра и грудная кость. Периферический скелет представлен костями грудных и тазовых конечностей.