В данной статье мы рассмотрим более подробно развитие костей, начав от стадии зиготы и закончив основными изменениями на протяжении всей жизни. Материал пригодится больше всего студентам педиатрического профиля. Начнем с общего развития, и постепенно перейдем в частное.
После оплодотворения образуется зигота — диплоидная (2n) клетка, из которой будет развиваться новый организм.
Начинаются митотические деления зиготы, приводящие к возникновению многоклеточной структуры — морулы (72 ч.). Тип дробления у человека — неравномерное асинхронное. Из за короткой интерфазы клетки — бластомеры — попросту не успевают вырасти, и зигота поэтому по относительным размерам несущественно отличается от морулы на разных её стадиях. Чуть позже образуется полость, ограниченная слоем бластомеров — бластодермой, называемая бластоцелью (заполнена жидкостью, которая была секретирована бластомерами) и структура переходит в стадию бластулы (4-5 суток).
Далее начинается гаструляция, то есть образование зародышевых листков. Этот процесс является двухэтапным.
Первый этап — деламинация. Идёт на седьмые сутки по механизму расщепления, в результате чего образуются два листка — первичная эктодерма (эпибласт) и первичная эндодерма (гипобласт). Последний обращён в полость. Из эпибласта развивается много структур, но среди них нас интересует лишь зародышевая мезодерма. В ней локализуются сомиты — сегменты, являющиеся дорсальной мезодермой, которые в своём составе имеют 3 участка: дерматом, миотом и склеротом. Из склеротома и развивается скелет: позвоночник, череп, грудина, ребра.
При рождении у человека не 206 (в среднем), а более 270 костей.
Всего выделяют 3 стадии развития костей:
- перепончатая стадия (5 неделя внутриутробного развития, далее — ВУР), идет образование сгущения клеток мезенхимы.
- хрящевая стадия (6 неделя ВУР), в рамках которой большинство соединительнотканных образований замещаются хрящевой тканью.
- костная стадия (6-8 неделя ВУР) — хрящевые модели (организованные скопления хрящевой ткани) постепенно заменяются костной тканью.
Однако не все кости проходят эти стадии. Например, кости свода черепа и часть ключицы минуют хрящевую стадию и развиваются напрямую из соединительной ткани. Из этого можно сделать вывод, что существуют различные виды окостенения, которые будут рассмотрены ниже. Важен для понимания процесса остеогенеза тот факт, что при проникновении сосуда в хрящ происходит преобразование его в костную ткань.
Мы уже изучали роль остеобластов — соединительнотканных клеток мезодермального происхождения. Именно они играют основную роль в остеогенезе.
Некоторые закономерности оссификации, взятые из открытых источников:
По В. С. Сперанскому (1998), отмечаются следующие закономерности оссификации:
- остеогенез начинается раньше в мезенхимальной, чем в хрящевой основе;
- окостенение скелета происходит в направлении сверху вниз;
- лицевой череп начинает оссифицироваться раньше мозгового;
- в конечностях окостенение протекает в дистальном направлении.
По М. Г. Привесу окостенение костей происходит следующим образом:
- окостеневают тела костей (диафизы и метафизы) — эндохондрально, перихондрально и периостально;
- окостеневают эпифизы костей — эндохондрально;
- окостеневают апофизы костей — эндохондрально.
При этом у человека, как и у других Млекопитающих, концы костей, участвующие в сочленениях, получают самостоятельные точки окостенения.
- Эндесмальное окостенение характеризуется появлением точки окостенения в эмбриональной соединительной ткани и является прямым путём остеогенеза.
- Перихондральное окостенение осуществляется на поверхности хрящевой матрицы (модели).
- Эндохондральное окостенение, наоборот, начинается внутри хрящевой модели.
- Периостальное окостенение происходит за счёт остеобластов надкостницы, после формирования под ней костной ткани.
Ниже показана наглядная картинка, отражающая развитие трубчатой кости. Как видно, хрящевая модель (бледно-голубой цвет) является матрицей для дальнейшего остеогенеза.
Как мы уже знаем из первой статьи, рост кости в длину обеспечивается метафизарными (эпифизарными) пластинками, которые находятся между эпифизами и диафизами и состоят из гиалинового хряща. Примерно в диапазоне от 18 до 25 лет эта структура окончательно оссифицируется и заменяется костной тканью. Важно отметить, что большое количество травм у детей связано именно с эпифизарными пластинками, так как они являются самой слабой частью детского скелета. Причины травмы могут быть разные, о чём будет более подробно сказано в третьей статье цикла.
А вот надкостница благодаря тем же остеобластам обеспечивает рост кости в ширину.
Немного стоит сказать и о костном мозге. Из-за активных процессов кроветворения в детстве преобладает красный костный мозг. С возрастом происходит его замещение на желтый костный мозг (не функционирует). Последний может вновь преобразоваться в ККМ при необходимости.
Возвратимся к вопросу химического состава. У детей он отличается.
Химический состав костной ткани у детей:
- до 20% H2O
- органических веществ 35-40%
- неорганических веществ 50-55%
Благодаря такому химическому составу кости детей являются более упругими, гибкими и мягкими.
В процессе жизни организм адаптируется к физическим нагрузкам различными способами. Одним из таких является и перестройка костной ткани за счет остеокластов, о которой упоминалось в первой статье.
На этом моменте мы закончим изучение основ развития костей. Рассматривая частную остеологию мы часто будем обращаться к процессу развития тех или иных костей. Данная статья послужит базисом, который облегчит познание более специфических вещей.
В следующей статье будут рассмотрены клинические аспекты пройденной темы.
В курсе рассматривается нормальная анатомия человека в адаптированном варианте для студентов медицинских университетов всех специальностей, в том числе с указанием некоторых возрастных и клинических особенностей. Автор не имеет профильного образования и лишь желает помочь студентам в освоении дисциплины — изучение этого материала не гарантирует получение необходимых знаний, а сам материал может содержать ошибки, в том числе, касающиеся грамотности автора. Учитывайте, что в статье представлены специфические варианты учебных материалов, которые могут отличаться от требуемых на кафедре. Спасибо за внимание! :)
#анатомия #медицина #медик #студент #студенты-медики #гистология #обучение #курсы #саморазвитие