Рост костной ткани при е

Развитие и рост костей. Возрастные изменения костей

Рост костной ткани при е

В онтогенезе человека большинство костей скелета последовательно проходит три стадии в своем развитии. Это перепончатая, хрящевая и костная стадии. Минуют хрящевую стадию так называемые покровные кости (кости свода черепа, лица, ключица).

Вначале скелет человека представлен эмбриональной соединительной тканью – мезенхимой, которая на месте будущих костей уплотняется (перепончатая стадия развития скелета). Там, где будут покровные кости, в перепончатом скелете появляются одна или несколько точек окостенения.

Эти островки костных клеток, образовавшихся из мезенхимы, разрастаются в стороны и формируют покровные кости. Такое развитие костей непосредственно из мезенхимы, в своем развитии минующих хрящевую стадию, получило название прямого остеогенеза, или эндесмального способа образования кости (от греч. desma – связка, ткань).

Образовавшиеся таким образом кости называют первичными костями.

Кости туловища, конечностей проходят все три стадии своего развития – перепончатую, хрящевую, костную. Вначале в эмбриональной соединительной ткани (мезенхиме) перепончатого скелета на второй неделе развития появляются хрящевые зачатки будущих костей (хрящевая стадия развития скелета).

Затем, начиная с 8-й недели внутриутробной жизни, хрящевая ткань на месте будущих костей начинает замещаться костной тканью. Первые костные клетки, точки окостенения появляются в диафизах трубчатых костей. Образование костной ткани на месте хрящевых моделей костей может происходить тремя способами.

Это перихондральное, периостальное и энхондральное окостенение.

Перихондралъное окостенение заключается в том, что надхрящница постепенно превращается в надкостницу. Внутренний слой надхрящницы начинает продуцировать не хрящевые, а молодые костные клетки (остеобласты). Остеобласты накладываются на хрящевую модель и образуют костную манжетку, которая постепенно замещает разрушающийся под нею хрящ.

Периосталъное окостенение (образование кости) наблюдается тогда, когда сформировавшаяся надкостница продуцирует молодые костные клетки, которые методом аппозиции накладываются на лежащую под ними кость. Таким способом костная пластинка компактного вещества постепенно утолщается.

Энхондральное окостенение имеет место, когда костная ткань образуется внутри хряща. В хрящ из надкостницы прорастают кровеносные сосуды и соединительная ткань. Хрящ в этих местах начинает разрушаться. Часть клеток проросшей в хрящ соединительной ткани превращается в остеогенные клетки, которые разрастаются в виде тяжей, формирующих в глубине кости ее губчатое вещество.

Диафизы трубчатых костей окостеневают во внутриутробном периоде. Появившиеся в них точки окостенения называют первичными.

Эпифизы трубчатых костей начинают окостеневать или перед самым рождением, или уже во внеутробном периоде жизни человека. Такие точки, образовавшиеся в хрящевых эпифизах, получили название вторичных точек окостенения. Костное вещество эпифизов образуется энхондральным, перихондральным и периостальным способами.

Однако на границе эпифизов с диафизом довольно долго сохраняется хрящевая пластинка (эпифизарная), которая замещается костной тканью в 16-24 года, и эпифизы срастаются с диафизами. За счет эпифизарной пластинки трубчатые кости растут в длину.

После замещения этих пластинок костной тканью рост костей в длину прекращается.

Имеются также добавочные точки окостенения (апофизы), образовавшиеся в будущих буграх, отростках (надмыщелках, вертелах), которые постепенно срастаются с основной костью.

В течение индивидуальной жизни человека после рождения кости скелета претерпевают значительные возрастные изменения. Так, у новорожденного ребенка костная ткань еще во многих местах не заменила хрящевые модели костей.

В течение первого года жизни ребенка кости растут медленно, от 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счет эпифизарных хрящей и в толщину – благодаря аппозиционному утолщению компактного костного вещества в связи с костеобразующей функцией надкостницы.

После 11 лет вновь кости скелета начинают быстро расти, формируются костные отростки (апофизы), костномозговые полости приобретают окончательную форму.

В пожилом и старческом возрасте в губчатом веществе наблюдается уменьшение числа и истончение костных перекладин (балок), становится тоньше компактное вещество в диафизах трубчатых костей.

На рост и развитие костей влияние оказывают социальные факторы, в частности питание. Любой дефицит питательных веществ, солей или нарушение обменных процессов, влияющих на синтез белка, сразу же отражается на росте костей.

Так, недостаток витамина С сказывается на синтезе органических веществ костного матрикса. В результате трубчатые кости становятся тонкими и хрупкими.

Рост кости зависит от нормального течения процессов обызвествления, который связан с достаточностью уровня кальция и фосфора в крови и тканевой жидкости, с наличием необходимого организму количества витамина D.

Таким образом, нормальный рост кости зависит от нормального и сбалансированного течения процессов обызвествления и синтеза белка.

Обычно эти два процесса протекают в теле человека синхронно и гармонично.

Нарушение нормального питания и обмена веществ вызывает изменения в губчатом и компактном веществе костной системы взрослого человека. На протяжении всей жизни в костях происходят процессы обновления остеонов (гаверсовых систем).

Изменения костей происходят под влиянием физических нагрузок.

При высоких механических нагрузках кости приобретают, как правило, большую массивность, а в местах сухожильного прикрепления мышц образуются хорошо выраженные утолщения – костные выступы, бугры, гребни.

Статические и динамические нагрузки вызывают внутреннюю перестройку компактного костного вещества (увеличение количества и размеров остеонов), кости становятся прочнее. Правильно дозированная физическая нагрузка замедляет процессы старения костей.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/19_389491_razvitie-i-rost-kostey-vozrastnie-izmeneniya-kostey.html

Откуда пошло оправдание “у меня кость широкая” – сказать сложно. Но можно опубликовать текст о том, сколько весит скелет и как сильно его вес может отличаться у разных людей.

Сухой, обезжиренный и обезвоженный скелет человека (то есть то, что останется от нас с вами в этом мире) в среднемвесит всего лишь около 4 кг у мужчин и около 2,8 кг – у женщин. В процентном отношении скелет занимает примерно  6-7% массы тела у взрослого человека.

Плотность костей вносит коррективы

Все мы знаем из курса школьной программы, что такое плотность – так вот при тех же объемах скелеты разных людей человека могут иметь немного разный вес, т.е. у кого-то кости будут более плотные, у кого-то менее. Насколько большая разница может быть и от чего это зависит?

Минеральная плотность костей может изменяться с возрастом (в том числе из-за остеопороза), с сопутствующими заболеваниями, питанием (уменьшаться при неполноценном питании, и наоборот – при достаточном питании).

Также плотность костей зависит от похудения или набора веса: ученые подсчитали, что с потерей каждого 1 кг жира в теле, теряется в среднем порядка 16,5 г минералов в костях, собственно, при наборе того же 1 кг жира, примерно столько же восстанавливается  (Jensen et al., 1994, [1]), на фоне наличествующего тренировочного объема [2].

Приведем среднетиповые нормальные значения плотности костей, включая данные по спортсменам и атлетам, у которых развивается адаптация костной ткани к ударной нагрузке, и примерный расчет разницы в граммах между этими значениями, чтобы наглядно можно было понять, какое вообще значение для общего веса костей/ скелета, имеет плотность костной массы.

Данные [6] по плотности костей у взрослых людей (173 человека, 18-31 год), разного вида спорта: бегуны (R), велосипедисты (C), триатлонисты (TRI), дзюдоисты и борцы (HA), футболисты и гандболисты и баскетболисты и волейболисты (TS), студенты атлеты, неспециализированные по видам спорта (STU), и нетренирующиеся (UT).

Средние значения для плотности костной массы у взрослых людей составляют в районе 1.0 – 1.2 г /см2. Грубо говоря, это можно перевести как +/-10% у разных людей в зависимости от фактора.

Эти значения варьируются в зависимости от возраста, пола, расовой принадлежности, уровня и типа физической активности, состояния питания, состояния организма, наличия заболеваний и пр. Но в среднем примерно где-то так.

Данные по весу скелета и плотности костей людей разных возрастных групп:

BMC – вес скелета в граммах, BMD – плотность костей в г/см2. BF – темнокожие женщины, WF – белые женщины. BM – темнокожие мужчины, WM – белые мужчины.

Возьмем для примера данные последней таблицы и возьмем пограничные значения: самую низкую плотность костей (у белых женщин, случай самой низкой плотности – 1.

01 г / см2) и самую высокую плотность костей (у темнокожего мужчины, случай самой высокой плотности – 1.42 г / см2).

Это дает нам разницу между человеком с самой низкой (самые легкие кости среди сотен испытуемых) и человеком с самой высокой плотностью костей (самые тяжелые кости из всех) всего лишь порядка 0,7 кг при среднем весе скелета.

Кстати, даже гормон роста не вносит существенные коррективы в плотность костей. Ученые провели контролируемое 15-летнее исследование, в котором инъекции гормона роста давали более 100 людям. Итог: за 15 лет средний прирост костной массы составил всего 14 граммов.

Широкая, но легкая

В конечном итоге, что мы имеем: что общая масса костей человека, без учета жирового и жидкостного наполнения, составляет что-то около 4-5 кг у взрослых мужчин и 2-3 кг у взрослых женщин.

Внутри этих же границ, масса может колебаться, в зависимости от плотности костной массы, но опять же эта разница не столь будет существенна, в любом случае – до 1 кг в зависимости от плотности костной массы.

По большому счету, разговоры про “широкую кость”, “мощный костяк”, которые кардинально влияют на общий вес тела человека, на “жировую мощь” и генетическую предрасположенность к повышенному набору веса, на самом деле, не совсем сопоставимы с реальным положением вещей.

Да разница в росте и комплекции безусловно дает свои сдвиги в различных показателях костной массы от человека к человеку, но эти показатели не разнятся на 5-10 килограммов, а составляют в среднем не более 2-3 кг от человека к человеку.

Источник: Znatok-ne.livejournal.com

ССЫЛКИ:

Источник: https://zozhnik.ru/u-menya-kost-shirokaya-i-chto-govoryat-uchenye-o-plotnosti-i-vese-kostej/

Рост костной ткани при е

Рост костной ткани при е
Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Рост и регенерация костной ткани

Развитие костной ткани принято называть остеогенезом (костеобразование). Остеогенез тесно связан с процессом оссификации (окостенения).

Различают внутримембранный (интрамембранный), энхондральный и эктопический (гетеротопный) остеогенезы. В формировании скелета наибольшую роль играет энхондральный (внутрихрящевой) тип костеобразования.

Последний характерен для эмбрионального периода и при сращении костных отломков при переломах длинных трубчатых костей.

Во взрослом организме кость может расти только путем аппозиции, т.е. отложения дополнительного матрикса вместе с клетками на свободной поверхности твердой ткани.

У эмбриона аппозиционный рост кости строго скоординирован с ростом окружающих ее тканей, при этом вся конструктивная архитектоника организма в процессе развития увеличивается в своих размерах согласно заданной программе развития.

При этом общая хрящевая модель каждой кости, ее рост и замещение костной тканью в период развития отрегулированы так тонко, что в конечном счете позволяет сохранить основные пропорции несмотря на многократное увеличение ее объема и массы.

В онтогенезе развитие длинных трубчатых костей происходит из мезенхимальной ткани, которая сначала образует в месте будущей конечности небольшой вырост в виде почки, который затем удлиняется с формированием хрящевого зачатка. При росте эмбриона и до окончания полового созревания у человека и животных хрящевая модель трансформируется в кость не путем простого перерождения, а в результате замещения его костной тканью.

Этот процесс идет с активным участием остеокластов, которые разрушают хрящ, и остеобластов, остеоцитов, которые секретируют костный матрикс. Следует отметить, что сначала образуется кость в виде толстостенного полого цилиндра, внутри которого располагается костный мозг и лишь намного позднее она приобретает черты, свойственные взрослому организму.

Для плоских костей черепа этот процесс идет без формирования хрящевой модели (Fawcett, 1986; Альбертс и др., 1994). Интересно, что многие этапы эмбриогенеза повторяются при ремоделировании костной ткани после переломов.

В обоих случаях место дефекта (будущей кости) заполняется хрящевой тканью (костная мозоль), которая затем превращается в кость с участием остеокластов и остеобластов (Шевцов, 2000).

Интрамембранная оссификация

Она характерна для плоских костей черепа. При этом необходим контакт мезенхимальных клеток с элементами экстрацеллюлярного матрикса. Если такого контакта нет, то кость не образуется (Urist, 1965).

Механизм этого процесса не совсем понятен. Однако считается, что большую роль играют морфогенетические протеины костной ткани, которые, возможно, взаимодействуют с гидроксиапатитом (Urist et al., 1984; Celeste et al.

, 1990; Lyons et al., 1990, 1991).

Энхондральная оссификация

Данный процесс заключается в том, что сначала образуется хрящевая модель, а затем она замещается костной тканью. По этой схеме образуются все трубчатые кости у человека и животных (Horton, 1990).

Следует отметить, что мезенхимальные клетки, из которых образуются стволовые клетки кости, постепенно оттесняются к периосту. Именно из этих зон во взрослом организме происходит образование остеобластов и миграция этих клеток в зоны перелома или иного повреждения кости (Альбертс и др., 1994).

После этого происходит стадия гипертрофии хондроцитов, изменение структуры экстрацеллюлярного матрикса и инвазия в кость кровеносных сосудов, появление первых остеобластов.

Гипертрофия хондроцитов сопровождается переключением аэробного дыхания на анаэробное и накоплением в них кальция, необходимого в дальнейшем для остеогенеза (Brighton, Hunt, 1984; Brighton, 1984; Shapiro et al., 1992). Рост сосудов и образование костного матрикса начинаются в направлении к диафизам трубчатых костей.

На границе хрящ/кость имеется зона роста. Постепенно хрящевая ткань замещается костной, причем в эпифизарном хряще сначала образуются вторичные центры оссификации в месте проникновения в них сосудов (Horton, 1990).

Начало костеобразования начинается с инвазии в хрящевую ткань кровеносных сосудов с последующей дифференциацией и образованием афферентных и эфферентных сосудов. Как справедливо отмечает П.М.

Мажуга (1978), строгая последовательность и полная аналогия событий, развертывающихся при первичном энхондральном замещении хрящевой закладки кости и при появлении вторичных очагов окостенения в эпифизах и апофизах, придают им характер эволюционно возникшей и закрепившейся в онтогенезе закономерности замещения хрящевого предшественника костью.

Причем рост хряща стимулирует тироксин, тестостерон и соматотропин, а угнетает эстрадиол, глюкокортикоиды и может происходить как за счет интерстициального, так и аппозионного гистогенеза из надкостницы (Альбертc и др., 1994; Улумбекова, Челышева, 1997).

Энхондральный остеогенез. Хрящевая ткань трансформируется в костную путем последовательного проникновения в нее кровеносных сосудов, остеогенных клеток и остеокластов. Остеокласты резорбируют минерализованный матрикс, а остеобласты строят на этом месте новую кость (Хэм, Кормак, 1983; Улумбекова, Челышева, 1997)

А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики

bone-surgery.ru

Ссылки по теме:

Как предотвратить атрофию костной ткани , Материал для образования костной ткани , Разрежение костной ткани что это такое , Роль витамина к в процессе минерализации костной ткани ,

Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Источник: https://zdorovie-ok.ru/rost-kostnoj-tkani-pri-e/

Тяжелая кость: правда или миф?

Рост костной ткани при е

«Я выгляжу стройной, но при этом вешу килограммов на 5-10 больше, чем девушка с аналогичной фигурой, потому что у меня очень тяжелая кость» — вы, наверно, в своей жизни не раз слышали подобные фразочки.

Очень часто люди пеняют на большой вес скелета. Но что значит вообще тяжелая кость, миф это или правда?

Могут ли кости быть тяжелыми у одних и легкими у других людей?

Давайте обратимся к науке и узнаем, бывает ли в природе тяжелая кость у человека?

  • Бывают ли тяжелые
    • Сколько весит скелет человека
    • Плотность

Сколько весит скелет человека

В 2014 году эксперт в области фитнеса Мэтт Маршалл обратился к ученым Университета штата Мичиган, где прошел обследование при помощи метода денситометрии, который предназначен для измерения минеральной плотности костной ткани, а также позволяет вычислить и ее вес.

Оказалось, что вес костей Маршалла, который на тот момент находился в хорошей физической форме и весил 80 кг, составил всего 3,6 кг.

Для сравнения взяли данные денситометрии другого человека, вес которого составлял 118 кг. Из них 46 кг. приходилось на жир и лишь 4,2 кг. на костную ткань.

Тем же самым образом сравнивались данные, полученные в результате обследования тучной женщины весом 96 кг. Вес ее скелета составил 3,2 кг. Аналогичные соотношения были получены еще для 50 других взрослых человек, страдавших от ожирения.

По итогу выяснилось, что в процентном отношении скелет (только кости, без учета жира, воды и минеральных веществ) занимает примерно 6-7% массы тела у взрослого человека. Средние значения для плотности костной массы у взрослых людей составляют в районе 1.0 — 1.2 гр/ кв.см. Грубо говоря, это около 10 % у разных людей.

Эти значения варьируются в зависимости от возраста, пола, расовой принадлежности, уровня и типа физической активности, состояния питания, состояния организма, наличия заболеваний и пр. Общая масса костей человека, без учета жирового и жидкостного наполнения, составляет что-то около 4-5 кг у взрослых мужчин и 2-3 кг у взрослых женщин.

Прибавьте к этому воду, которая составляет около половины массы скелета, и вещества органической природы, доля которых 28% от массы и получите около 15% от общей массы человека.

Внутри этих границ масса может колебаться в зависимости от плотности костной массы, но эта разница будет ничтожна максимум до 1 кг! Кстати, в медицине и анатомии даже понятия такого не существует как тяжелая кость!

Точнее, в организме есть самая «тяжелая» кость по отношению к другим — бедренная. Это основной «рычаг», который выдерживает колоссальную нагрузку при ходьбе и беге (до 3 тонн, прочнее бетона). Ее длина у взрослого равняется 45 см и более, а вес определяется ростом человека и особенностью строения костей.

Кроме того, учитывайте, что костный аппарат женщин легче, чем у мужчин. Так что мужские кости по отношению к женским действительно будет более тяжелыми.

Также свое влияние оказывают и такие факторы, как двигательная активность и особенности генетики. Но повторимся для лучшего усвоения: все эти факторы могут изменять массу костной системы не более, чем на 10%, т.е. не более 1 кг к общей массе тела.

Специалисты пользуются таким параметром, как значение оценочной костной массы. Показатель дает характеристику чистому весу, который имеют кости скелета. Определяется он с учетом вычисления объемов тканей нежирового типа специальными методами.

Современные исследования показали, что:

  1. у женщин 20-40 лет вес скелета взрослого человека равен:

    • до 50 кг – 2 кг;
    • 50-75 кг – 3,5 кг;
    • от 75 кг – 3 кг.
  2. у мужчин от 20 до 40:

    • до 65 кг – 2 кг;
    • 65-95 кг – 3,5 кг;
    • от 95 кг – 3 кг.

Кроме того, на вес скелета влияет рост и возраст человека. Но при этом исследования доказывают, что 15% населения, имея более крупный в сравнении со средними параметрами скелет, не будут демонстрировать существенную разницу в весе.

Отклонения на 1-1,5 кг по массе костей не может стать причиной появления дополнительных 30-45 кг. Да и сама плотность костной ткани не влияет на размер костей. Поэтому оправдать избыточный вес широкими или тяжелыми костями нельзя.

По большому счету, разговоры про широкую или тяжелую кость у человека — просто мифы, а не реальность, которыми принято объяснить лишний вес, количество жира в теле или генетическую предрасположенность к набору веса.

Если кушать старательно и много, а двигаться лениво и мало, то не важно, какая форма кости у вас, имеющиеся среднестатистические 3-4 кг костей спокойно вместят на себя сотни килограммов жира.

Важно говорить не о весе кости, а ее плотности и не в контексте веса. Этот показатель является важнейшим индикатором здоровья вашей костной системы и будет иметь огромное значение для вас в старости.

Плотность

Именно плотность костей (количество кальция в них) говорит об их прочности. Из-за вымывания кальция из костной ткани она становится хрупкой, что ведет к возникновению остеопороза, болезни, поражающей соединительные ткани.

Кости при остеопорозе теряют прочность, что грозит человеку частыми и сложными переломами. Но почему кости теряют плотность? На это есть несколько основных непатологических причин:

  1. По факту, единственная первопричина вымывания кальция из костной ткани — это гибель клеток кости. В организме нет ничего статичного, и даже клетки кости тоже рождаются, живут (в среднем 4 месяца) и отмирают.

    Это возвращает нас к вопросам анаболизма и катаболизма (подробнее метаболизм: 2 главнейших заблуждения худеющих об обмене веществ.

    Это нормальный процесс, т.к. гибель старых клеток дает жизнь новым. Проблема начинается тогда, когда с образованием клеток начинаются нелады.

    С возрастом или же при некоторых метаболических заболеваниях у человека замедляется процесс рождения новых костных клеток. Структура костей человека меняется на протяжении всей его жизни. После рождения она возрастает, достигая пика к 25-30 годам.

    От 30 до 45 лет плотность костной ткани практически не меняется, а после 45 лет, независимо от того, болен человек или здоров, начинается естественный физиологический процесс разрежения структуры кости.

    Из-за этого в общей сложности число молодых клеток в кости уменьшается, а именно они содержат в себе кальций.

    Соответственно и отживших своё костных клеток тоже становится меньше, а значит, в крови уменьшается и количество кальция, из которого молодые клетки его впитывают.

  2. Кроме того, плотность костей зависит от похудения или набора веса: ученые подсчитали, что с потерей каждого 1 кг жира в теле, теряется в среднем порядка 16,5 гр. минералов в костях, а при наборе того же 1 кг жира примерно столько же восстанавливается, но только при условии тренировок!

  3. Однако избыточный жир вредит здоровью и прочности костей. Ученые из Университета Северной Каролины выяснили, что «ожирение» костного мозга повышает угрозу переломов. Оказалось, что чем выше содержание жира в костном мозге, тем ниже минеральная плотность костной ткани!

    По результатам экспериментов ученых, при ожирении содержание жира в костях повышается точно так же, как и видимый жир в теле и негативно влияет на здоровье человека.

Однако не спешите грустить: вашему скелету можно и, строго говоря, нужно помочь! И сделать это легче не при помощи дорогих добавок или редких таблеток, а всего лишь занимаясь силовым тренингом!

Дело в том, что способность к созданию костной клетки напрямую связана с уровнем тестостерона. Этот гормон есть и у мужчин, и у женщин, но, конечно, в разной концентрации и оказывает прямое анаболическое действие на костную ткань, то есть запускает процесс деления клетки кости, позволяет рождаться новым клеткам.

У мужчин тестостерона в десятки раз больше, чем у женщин. Поэтому мужчины имеют более крепкую костную ткань. Но зато женщины имеют рецепторы клеток к тестостерону в десятки раз сильнее, чем у мужчин. К тому же женские половые гормоны эстрогены усиливают чувствительность костных клеток к тестостерону.

По этой причине необходимо заниматься 2-3 раза в неделю именно силовым тренингом, особенно это касается людей в возрасте после 50 лет.

Как похудеть женщине после 50 лет:

[Всего : 3    Средний: 5/5]

Данная статья проверена дипломированным диетологом, который имеет степень бакалавра в области питания и диетологии, Веремеевым Д.Г.

Источник: https://kost-shirokaya.ru/kak-pohudet/tyajelaya-kost/

Как осуществляется рост кости в длину и толщину

Рост костной ткани при е

Кости человека – это основа опорно-двигательной системы. Они выступают каркасом и местом прикрепления внутренних органов и мышц, в сочетании с которыми образуют систему рычагов и выполняют роль опоры, осуществляя двигательную функцию. Интенсивность роста и обновления костей в течение жизни имеет определенные периоды, которые связаны с его возрастом и двигательной активностью.

За счет чего кость растет в длину и в ширину

Кости человека образованы одной из разновидностей соединительной ткани, внутри которой присутствуют нервные волокна и кровеносные сосуды, но твердой и плотной, по свойствам напоминающей камень.

Кости по своему строению делятся на длинные и короткие. Длинные, или трубчатые, внутри полые, что придает им прочность и легкость.

Короткие (ребра, лопатки) имеют плоское строение, и внутри заполнены губчатым веществом.

Поверхность кости покрыта тонким слоем соединительной ткани, что срослась с костью – надкостницей, в которой находятся нервы и сосуды. Концы костей надкостницы не имеют, и покрыты хрящом. Эпифиз – термин, обозначающий конец трубчатой кости, где ее среднюю часть называют диафизом.

Рост костей в длину происходит в результате роста хрящевой ткани в определенных зонах, находящихся в рубчатых костях на границе эпифиза и диафиза. Хрящевая ткань постепенно замещается костной, и останавливается только тогда, когда окостеневает хрящевая прослойка. Рост кости в толщину происходит при делении клеток во внутреннем слое надкостницы.

Какие вещества придают твердость и обеспечивают упругость кости

В силу выполнения скелетом опорно-двигательной функции, здоровая кость человека обладает достаточной жесткостью, и в то же время эластичностью, чтобы не ломаться при обычных условиях жизнедеятельности. Твердость – главное качество кости, но его слабое место в том, что при избыточной нагрузке становятся возможны переломы. Это компенсируется упругостью костей.

Данные свойства обусловлены химическим составом костной ткани, состоящей из органических, неорганических веществ и воды.

Минеральные вещества – соли кальция, фосфора, магния, составляют 2/3 от общей массы, и отвечают за твердость, которую можно сравнить с железобетоном, медью или бронзой.

Органические соединения – оссеины и оссеомукоиды, обеспечивают костям эластичность, составляя 1/3 от общей массы.

Но соотношение составных компонентов костей не постоянно, и меняется в зависимости от возраста и под влиянием определенных факторов.

В молодой кости соотношение оссеина к минеральным компонентам приближается к 1:1, во взрослом – 1:2, а у старых людей доходит до 1:7, при этом эластичность заметно теряется, а хрупкость и твердость возрастают.

На изменение баланса в сторону снижения минерализации влияет питание, в котором наблюдается недостаток минералов кальция и фосфора.

До какого возраста растут кости в длину и ширину

Кости человека, как и остальные системы организма, претерпевают определенные изменения в течение всей жизни. Практически все они в своем развитии проходят 3 стадии:

  1. Перепончатая.
  2. Хрящевая.
  3. Костная.

Исключением являются только покровные кости – лица, свода черепа и ключицы. Хрящевая появляется в период внутриутробного развития в виде зачатков будущих костей, которые с 8й недели постепенно замещаются костной тканью. После рождения и до окончания роста костная ткань в своем развитии проходит следующие стадии:

  1. В первый год жизни наблюдается медленный рост. Значительно увеличивается поперечник диафиза и канала костного мозга у трубчатых костей, но их толщина практически не меняется.
  2. В период от 1 до 7 лет рост ускоряется в длину благодаря эпифизарным хрящам, и в ширину за счет костеобразующей функции надкостницы.
  3. Период от 7 до 11 лет – замедление роста.
  4. После 11 лет наступает фаза активного роста и формирование костных отростков (апофизов), а также приобретение костномозговыми полостями окончательных форм.
  5. До 18 лет заметно утолщаются диаметр и толщина стенок диафиза. Процессы проходят намного интенсивнее, чем до 12 лет. Молодые кости имеют большую кровеносную сеть, за счет которой происходит интенсивное отложение в них минеральных веществ.
  6. Период, оканчивающийся в 16-24 года, при котором эпифизарная (хрящевая) пластинка замещается костью, и рост в длину прекращается.
  7. Период 18-40 лет, на котором диафизарные параметры стабилизируются, и процессы костеобразования приходят в равновесие с процессами разрушения.

Основной рост костей в длину и ширину прекращается в период с 18 до 26 лет с завершением формирования скелета, хотя замена костной ткани продолжается всю жизнь.

При этом ее перестройка может происходить и далее под влиянием внешних факторов в виде физических нагрузок, в результате чего кости приобретают большую массивность, становятся толще и прочнее, а возле мест крепления сухожилий образуются костные выступы.

Закономерности формирования костей

Принципы формирования костной ткани были сформированы П.Ф. Лесгафтом – основоположником функциональной анатомии, которые заключаются в следующем:

  1. Ткани костей образуются в местах максимального натяжения или сжатия.
  2. Степень развития кости зависит от активности связанных с ней мускулов. Ее внешняя форма изменяется под действием давления или растяжения, то есть развитие идет интенсивнее там, где более высокая двигательная активность. В местах прикрепления мышц к кости при помощи сухожилий образуется вырост, а при вплетении в надкостницу широким пластом – углубление.
  3. Трубчатое и арочное устройство кости обуславливает ее прочность и невысокий вес при наименьшей затрате костного материала.
  4. Внешняя форма костей формируется в зависимости от оказываемого на нее давления. На их форму и положение влияют внутренние органы, и даже сосуды, в местах прохождения которых на костях образуются борозды.

Источник: http://d-fans.ru/%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D0%BE%D1%81%D1%83%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%8F-%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82-%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%B2-%D0%B4%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D1%83/

Изменение костей при остеопорозе

Рост костной ткани при е

У человека массой 80 кг кости весят около 10-12 кг, то есть скелет составляет в среднем около 12-15% от массы тела.

Даже если у кого-то скелет более тяжелый, с более толстыми или более плотными костями, это добавляет к общему весу всего один или два килограмма. Наши кости тверже гранита, они выдерживают растяжение больше, чем сталь.

Костные структуры поддерживают тело в вертикальном положении и защищают чувствительные органы. Что происходит с нашими костями во время остеопороза, как влияет болезнь на костную ткань?

Требования к опорно-двигательному аппарату очень высокие

Скелет человека состоит примерно из 206 -212 костей. Здоровые кости должны быть чрезвычайно твердыми, жесткими и одновременно эластичными, очень подвижными.

Костная ткань в прямом смысле слова является живой, благодаря непрекращающимся процессам ее трансформации – уничтожения старых и образования новых костных клеток.

Об остеопорозе (или атрофии костных тканей) говорят в том случае, если процессы преобразования приводят к значительному уменьшению костной массы и к заметному нарушению микроархитектоники кости.

Понятие плотности костей (англ. BMD– минеральная плотность костной ткани) описывает соотношение минеральной костной массы к определенному объему костей. Это соотношение изменяется в течение жизни человека.

Для высокой плотности характерны прочность и стабильность, а меньшая плотность костей, соответственно, характеризуется меньшей прочностью и стабильностью костей или скелета.

Чем ниже плотность костей, тем выше вероятность перелома костей.

Скелет и кости часто представляют, как твёрдую безжизненную ткань. Но это совсем не так.

Стоит лишь вспомнить быстрый рост костей в детском возрасте или тот факт, что кости после переломов срастаются почти всегда, причем ровно.

Но такая работа по созданию костей происходит не только в особые периоды, такие как, юность или во время несчастного случая (например, перелома). Совсем наоборот: кости преобразуются постоянно!

Это значит, что костная ткань отмирает и созидается регулярно для того, чтобы оставаться жизнеспособной и соответствовать ежедневным требованиям к стабильности и сопротивляемости. Скелет при помощи трансформирования обновляется многократно в течение жизни.

Для развития костей два аспекта играют выдающуюся роль: движение и питание (а именно кальций). Без минеральных веществ и без импульсов нагрузки извне, которые нужны костям, немыслим рост и стабильность костей.

Поэтому движение и кальций в рамках терапии остеопороза играют решающую роль.

Трансформация костей — это сложное взаимодействие гормонов, витаминов и минеральных веществ в соединении с движением и физической активностью. Если существует недостаток импульсов физической нагрузки или отсутствует здоровое питание, то нарушается развитие костных структур.

Само костное вещество состоит, главным образом, из неорганических веществ, твердого кальция, кристаллов фосфатов – они делают кости твердыми и стабильными. Эластичность обеспечивают органические вещества, преимущественно коллаген белка.

Если в крови существует недостаток кальция, то кальций высвобождается из костей, что позже постепенно сказывается на прочности костей. Для стабильности костей необходимы, наряду с кальцием и фосфатами, магний, цинк и медь, витамины D, K, C, B6, B12, фолиевая кислота, а также аминокислоты и гормоны.

Витамин D тоже очень важен, как и кальций, он способствует всасыванию кальция из кишечника и усвоению кальция в костях.

Наряду с другими факторами, половые гормоны, эстроген и тестостерон способствуют поддержанию взвешенного баланса костных клеток в процессе трансформации костей. Паратгормон из паращитовидной железы регулирует уровень кальция и фосфатов в крови, что является важным для роста костей.

Необходимый уровень концентрации кальция и фосфатов в крови у человека поддерживается в равновесии за счет тонких механизмов и при помощи паратогормона, если это равновесие нарушается, это влияет на здоровье. Например, слишком высокое содержание фосфатов способствует тому, что кальций снова выводится из костей, что приводит к уменьшению их плотности.

Пик костной массы

Примерно до 25 года жизни в организме преобладает рост костей: человек взрослеет, скелет стабилизируется, костная масса увеличивается.

В этом процессе главную роль играют клетки, которые создают костные ткани (остеобласты). Костная масса достигает наибольшего показателя в возрасте около 30 лет.

После этого момента клетки, создающие кости и их антиподы, клетки, которые разрушают кости (остеокласты), приходят в равновесие.

Костная масса человека изменяется на протяжении всей жизни. Процессы построения и разрушения костей находятся в равновесии, кости стабильно и постоянно обновляются. Если равновесие нарушается, то развивается атрофия костей (остеопороз) .

В медицине и при оценивании остеопороза важную роль играет стадия пика костной массы, или же минеральная плотность костей человека как определенный масштаб, который описывает показатель, когда костная масса имеет высшую плотность (в среднем): у взрослого человека в возрасте 30 лет. Пик костной массы по определению соответствует 100% показателю пика костной массы.

Строение кости

За качество, а значит и стабильность наших костей, отвечает их структура. Кости состоят из различных видов тканей разного состава, в зависимости от функций и места расположения в теле.

Под надкостницей трубчатых костей находится твердая стенка (Corticalis), мощная и компактная структура из волокон тканей. Это то, что мы знаем и ощущаем, как кость. Если мы продвинемся дальше внутрь, то обнаружим губчатую костную ткань, которая состоит из тонких балочек – трабекулярная костная ткань.

Именно здесь начинается остеопороз. Всем известна пословица: «Каждая цепь настолько прочна, насколько прочно её слабое звено», это правило действует и здесь. Внутри кости образуются первые микропереломы, и с этого места разрушение костей распространяется все дальше незаметно и тихо.

При помощи измерения костной массы можно определить первые исходные точки.

Стабильность и функции костей определяются в основном:

  • твёрдой пластиной компактного вещества- кортикалис
  • тонкими структурами балочек внутри кости: трабекулы, которые вместе образуют губчатое вещество кости.

Спонгиозная ткань находится внутри кости (расположена, прежде всего, в трубчатых костях, как например, кость бедра). Здесь костная ткань представляет собой губчатую систему, состоящую из костных балочек (трабекул). Эти костные балки образуют пустоты, в которых находится костный мозг. Костный мозг играет решающую роль в образовании клеток.

Губчатое вещество, несмотря на небольшое количество костной субстанции и малый вес, обеспечивает высокую стабильность кости, благодаря закону тонкостенных конструкций.

Трабекулы — это тонкие элементы из костной ткани, которые составляют внутреннее пространство многих костей.

Эти структуры находятся в постоянной трансформации, помогающей адаптироваться к существующим индивидуальным нагрузкам.

Кость, которая полностью заполнена костной массой, не смогла бы дальше выполнять свои функции, если бы не комбинация жесткой внешней стенки и переплетенной легкой внутренней субстанции.

Роль трабекул 

Благодаря принципу строения тонкостенных конструкций (принцип трабекул) появляются очевидные преимущества по сравнению с компактной структурой, а именно:

  • уменьшенное количество вещества при одинаковой стабильности;
  • уменьшенный вес;
  • возможность динамического приспособления статики;
  • подвижность в различных ситуациях нагрузки (в местах с повышенной нагрузкой образуются соответственно плотно переплетенные трабекулы);
  • в пустотах находится чувствительный костный мозг;
  • большая поверхность для интенсивного обмена веществ;
  • возможность легко реагировать на микропереломы и восстанавливать их при помощи остеобластов и остеокластов

Эти тонкие, переплетенные между собой балочки, которые расположены внутри кости, играют важную роль для общей стабильности костей: они образуют внутреннюю структуру костей, которая (тоже) отвечает за статику, структуру и стабильность. И именно эти тонкие балочки остеопороз поражает в первую очередь, они становятся пористыми, тонкими, и вследствие этого, менее стабильными. Кроме того, они больше подвержены микропереломам.

На данный момент медики исходят из того, что исключительно их вклад в стабильность больше не является решающим (ранее предполагалось, что он чрезвычайно высокий).

Но, как и прежде, их вклад в обмен веществ внутри костей очень высокий, он делает эту структуру чрезвычайно ценной, вследствие сетевидного строения она имеет очень большую поверхность, что предоставляет хорошую возможность для обмена веществ.

При этом, обмен веществ не должен быть очень высоким, точно также, как и процесс трансформации не всегда работает на полную мощность – решающим является возможность приспособления, когда это необходимо.

Способность ткани к приспособлению, или же возможность ткани формироваться в соответствии со специфическими условиями нагрузки, является решающей − структура и элементы структуры подвергаются при этом постоянным преобразованиям.

Если рассматривать эти структуры в микроскоп, что костные балочки образуются в соответствии с направлением прилагаемой нагрузки − в местах повышенной нагрузки трабекулы переплетаются плотнее.

Способность к приспособлению используется во время тренировок при остеопорозе, когда при помощи нагрузки создаётся импульс для образования костей.

Как изменяется архитектоника кости при остеопорозе?

Когда кость здоровая, то механизмы восстановления не повреждены, в таком случае остеобластами (клетки, которые создают кости) и остеокластами (клетки, которые рассасывают кости) быстро устраняются микропереломы, которые возникают вследствие перенапряжений. При остеопорозе эта трансформация по отношению к нагрузке и возможности восстановления находится в критическом состоянии, потому что она нарушена.

Микропереломы увеличиваются и незаметно развиваются, затем возникают новые переломы новых трабекул – и медленно с течением временем создается значительная нестабильность. Микропереломы − это начало больших переломов.

Понимание микропереломов является важной частью понимания остеопороза. Существует определение фрактур (перелом костей) как острое нарушение костей. Перелом вследствие остеопороза (без травмы или падения) развивается очень медленно – остеопорозные переломы являются суммой микропереломов, которые не восстановлены необходимым образом. Более подробно о клинике остеопороза можно прочитать здесь.

Качество костей

Остеопороз − это не только низкий показатель костной массы или плотности костей, это ещё и вопрос качества костей. Давайте рассмотрим пример, в виде устойчивости большого дома.

Способность его вынести нагрузку зависит не только от нескольких мощных несущих перекрытий и стен, а скорее, от конструкции в деталях, соединений, качества материалов и прежде всего, регулярного «обслуживания».

В этом случае дом выдержит соответствующую статическую нагрузку. Остеопороз костей базируется одновременно на трёх изменениях костной ткани:

  • низкая плотность костей;
  • недостаточные механизмы восстановления;
  • ухудшенное состояние костного вещества.

Микропереломы при несвоевременном и недостаточном лечении являются существенной частью развития остеопороза. При этом качество костей постоянно ухудшается, костные структуры становятся нестабильными…

Спонгиоза и трабекулы – принцип тонкостенной конструкции

Костные структуры с спонгиозой и трабекулами (костными балочками) часто сравнивают с принципом тонкостенной постройки. Этот принцип позволяет сэкономить костную субстанцию при значительной стабильности.

Эйфелева башня является строением тонкостенного типа, который подсказала природа. Примером для её конструкции послужили балочки костей. Тонкостенная конструкция — это естественный тип конструкций, его основная цель заключается в оптимальной экономии веса.

Это действует не только для архитектуры, но и для костей. Решающим фактором является тесно связанная конструкция, при этом большинство трабекул в костях располагаются вдоль линий нагрузок, а один элемент зависит от другого.

Если ломается трабекула, то другие трабекулы несут остальную нагрузку.

При измерении плотности кости даже незначительные отклонения в результатах указывают на высокий риск их поражения.

Остеокласты и остеобласты

Преобразование костей — это постоянный и непрерывный процесс изменения костей, в ходе этого процесса остеокласты (клетки-разрушители) удаляют старую костную ткань, а параллельно, остеобласты (клетки-созидатели) снова создают костное вещество. Если просто сказать, из старого делают новое.

В этом процессе именно эти два вида клеток играют важную роль:

  • остеобласты → клетки – строители;
  • остеокласты → клетки – разрушители.

Хотя кости твёрдые и статичные, они не являются мёртвой тканью, это активно живущая ткань. Кости постоянно приспосабливаются к изменяющимся внешним условиям.

Это приспособление к «изменяющимся внешним условиям» звучит менее абстрактно, если мы представим себе кости и весь наш организм как экономическую систему.

Внешние условия, это те задачи, которые решает весь организм – в случае костей это создание определённой стабильности. В общем, человек во время работы и движения требует от костей определённого положения и стабильности.

Выводы:

Преобразование костей постоянно продолжающийся процесс: костные ткани удаляются (остеокласты – разрушение тканей) и образуются новые ткани (остеобласты – создание тканей). Такое преобразование обеспечивает жизнеспособность тканей и стабильность костей.

Преобразование костей и механизмы физиологического восстановления определяются следующими факторами:

  • обмен костной субстанции – старые ткани заменяются новыми;
  • приспособление к воздействию сил и образование костных балочек, которые следуют основным направлениям воздействия нагрузки;
  • восстановление повреждённых мест микрофрактур.

А что происходит при остеопорозе?

Кости ослабляются, причиной ослабления является уменьшенная плотность костей. Механизмы восстановления больше не функционируют должным образом.

Не ждите «красной степени тревоги», когда безобидное падение приводит к перелому предплечья, а от сильного кашля ломаются рёбра. Узнайте свои факторы риска  и как можно быстрее займитесь профилактикой, а может быть и лечением остеопороза.

Источник: https://euromed.academy/ortopedia/osteoporoz/izmenenie-kostej-pri-osteoporoze

Лечение Костей
Добавить комментарий