Остеологія
Визначення і загальна характеристика
ОСТЕОЛО́ГІЯ (від остео... і ...логія) — наука про кістки. Кожна кістка — самостій. орган. Кістка живої людини містить 50 % води, 28,15 % орган. речовин і 21,85 % неорган. речовин (сполуки кальцію, фосфору, магнію та ін.). Мацерована (знежирена, вибілена, висушена) кістка на 1/3 складається з орган. речовин і на 2/3 — з неорганічних. При переважанні в ній орган. речовин (у дітей) кістка еластичніша, неорганічних (у старших людей) — більш ламка, хрустка.
Кістка складається з кістк. тканини. Зовн. шар кістки утворений компакт. речовиною, що складається з пластинчастої кістк. тканини, крізь яку проходять тонкі кістк. канальці (одні з них лежать паралельно до поверхні кістки, інші — перпендикулярно). Кістк. канальці — продовження живил. каналів, що однойменними отворами відкриваються на поверхні кістки. Через живил. канали відбувається живлення та іннервація кістки, оскільки через них проходять артерії, вени, нерви. Структур. одиницею пластинчастої кістк. тканини є остеон (або Гаверсова система) — центр. канал (каналець, розміщений паралельно до поверхні кістки) із системою концентрич. пластинок, що формують стінки центр. каналу. Концентричні пластинки мають форму трубочок, вставлених одна в одну. Простори між остеонами заповнені встав. (проміж.) пластинками. Під компакт. речовиною знаходиться губчаста речовина. Вона пориста, утворена кістк. балками, між якими є порожнини — комірки. Кістк. балки розміщені не хаотично, а в напрямах, по яких кістка отримує навантаження (стиснення і розтягнення). Губчаста речовина кісток черепа розміщена між двома пластинками компакт. речовини і називається диплое. Внутр. пластинка компакт. речовини тоненька, легко ламається при травмі, її називають скляною пластинкою. Всередині кістки знаходиться кістковомозк. канал, або порожнина. Внутр. шар кістк. тканини, що обмежує кістковомозк. канал, називають ендоостом. Кістковомозк. канал заповнений кістк. мозком, що є органом кровотворення та імун. системи. Розрізняють червоний і жовтий кістк. мозок. Червоний кістк. мозок розміщений у комірках губчастої речовини плоских і губчастих кісток, епіфізів довгих (трубчастих) кісток; складається з сітки ретикуляр. волокон і клітин, у петлях якої знаходяться молоді та зрілі клітини крові. У новонароджених червоний кістк. мозок знаходиться у всіх кістках, у дорослої людини його маса значно зменшується. Жовтий кістк. мозок заповнює кістковомозк. порожнини діафізів трубчастих кісток, складається з переродженої ретикуляр. строми з жировою тканиною. Кровоутворюв. елементи в ньому відсутні.
Зовні кістка вкрита окістям — тонкою сполучнотканин. пластинкою, що складається з двох шарів та має багато судин і нервів. Зовн. шар окістя — волокнистий, внутрішній — ростковий, камбіал. (остеогенний). За рахунок внутр. шару окістя утворюються молоді кістк. клітини (остеобласти), що відкладаються на поверхні кістки, і, таким чином, кістка росте в товщину. Над поверхнею кістки виступають відростки — апофізи. За топографією розрізняють кістки голови (або череп), тулуба, верх. і нижньої кінцівок.
За будовою кістки класифікують на: трубчасті кістки — мають тіло — діафіз і кінці — епіфіз (у кістці, яка росте, між діафізом та епіфізом знаходиться «зона росту» — метафіз, за рахунок якого кістка росте у довжину; трубчасті кістки можуть бути довгими і короткими; перші виконують локомоторну функцію, другі — опорну); губчасті кістки — короткі, мають форму неправил. куба; плоскі кістки — широкі, беруть участь в утворенні порожнини тіла, виконують захисну функцію; змішані кістки — складні, мають елементи плоских і губчастих кісток; повітроносні кістки — мають порожнину, заповнену повітрям.
Крім того, за розвитком кістки поділяють на первинні і вторинні. Кістки розвиваються з мезенхіми. Наприкінці 1-го місяця внутр.-утроб. розвитку утворюються скупчення мезенхіми, з яких формуються перетинк. моделі майбут. кісток. Це перетинк. стадія розвитку кісток. Із 2-го місяця клітини мезенхіми починають виробляти хондрин, і настає хрящова стадія. Із 6–7-го тижня починається кістк. стадія розвитку кісток. Але кістки склепіння черепа, кістки лиця, медіал. пластинка крилоподіб. відростка, середня частина ключиці у своєму розвитку не мають хрящової стадії і називаються первин. кістками. Під час розвитку кістки прямим (перетинк., ендесмал.) скостенінням у молодій сполуч. тканині (переважно в центрі майбут. кістки) з’являється одна або декілька точок скостеніння. Точка скостеніння складається з остеобластів (молодих кістк. клітин), розміщених у вигляді балок. Останні розростаються, утворюючи кістк. сітку, в петлях якої знаходяться клітини кістк. мозку та кровоносні судини. Остеобласти продукують міжклітинну речовину, в якій відкладаються солі кальцію. Поступово остеобласти перетворюються в остеоцити (зрілі кістк. клітини), формуються внутр. і зовн. пластинки компакт. кістк. речовини, губчаста речовина, поверх. шари сполуч. тканини перетворюються в окістя. Кістки тулуба, кінцівок, основи черепа розвиваються на місці хряща і називаються вторин. кістками. Під час розвитку кістки непрямим скостенінням її утворення може відбуватися з периферії хряща — перихондрал. скостеніння, або з середини хряща — енхондрал. скостеніння. Скостеніння довгих трубчастих кісток у ділянці діафіза здійснюється пери- та енхондрал. шляхом. Перша точка скостеніння з’являється в центрі хрящової моделі кістки на 8-му тижні ембріогенезу. Епіфізи трубчастих кісток мають енхондрал. шлях скостеніння. На останньому місяці внутр.-утроб. розвитку або після народження в епіфізах з’являються точки скостеніння. Хрящ поступово руйнується зсередини, а на його місці утворюється кістк. тканина. Між діафізом та епіфізом залишається тонкий хрящовий прошарок — епіфізар. хрящ, або метафіз. Це росткова зона, за рахунок якої кістка росте в довжину, поки не досягає своїх остаточних розмірів (18–25 р.). Скостеніння губчастих кісток здійснюється енхондрал. шляхом.
У кістці протягом життя постійно відбуваються два процеси: руйнування старої кістк. тканини та утворення нових кістк. клітин і міжклітин. речовини. Кістку руйнують особливі великі багатоядерні клітини — остеокласти.
Розвиток кісток тулуба. Кістки тулуба розвиваються із склеротомів і проходять всі три стадії розвитку. Перетинк. стадія характеризується утворенням скупчень мезенхіми в центрах майбут. тіл хребців і розповсюдженням мезенхіми в дорсал. і вентрал. напрямах для утворення зачатків дуг хребців та ребер. На 4-му тижні відбувається заміна мезенхім. тканини хрящовою шляхом утворення хрящових центрів у тілах і дугах хребців, у ребрах. З 8-го тижня починається окостеніння кісток тулуба. Перша точка скостеніння з’являється в тілі ребра.
Розвиток кісток кінцівок. Кістки кінцівок розвиваються із склеротомів і проходять всі три стадії розвитку. На 4-му тижні з’являються вирости мезенхіми — зачатки майбут. кісток кінцівок. Особливістю є те, що спочатку формуються зачатки кісток передпліччя і гомілки, а потім — плеча і стегна. Повний синостоз лопатки формується у 18–24 р.; у 4–6 р. ядра скостеніння головки плечової кістки зливаються в єдину головку плечової кістки; у 3 р. ядра скостеніння спостерігаються в головчастій, гачкуватій кістках і кістці-трапеції, а в ін. кістках — немає; у півмісяцевій кістці точка скостеніння з’являється в 4 р., а в човноподіб. кістці — після 5-ти р. У клубовій кістці центр скостеніння з’являється на 6-му місяці внутр.-утроб. розвитку, проте 3 кістки (клубова, лобкова та сіднична) зростаються в одну тазову (кульшову) кістку в 13–16 р.
Розвиток кісток голови (черепа). Лицевий череп розвивається із зябрових дуг. Із І зябрової дуги формуються по два верхньощелепні та нижньощелепні відростки, а також лобовий відросток. Із верхньощелеп. відростків розвиваються верхні щелепи, виличні кістки, піднебінні кістки, медіал. пластинки крилоподіб. відростків; із нижньощелеп. відростків — нижня щелепа; з лобового відростка — леміш, перпендикулярна пластинка решітчастої кістки, решітчастий лабіринт, носові та слізні кістки. Основа черепа проходить всі три стадії розвитку; склепіння мозк. черепа не має хрящової стадії розвитку (перетинк. череп замінюється кістковим). Однак новонароджена дитина має ще сполучнотканинні ділянки склепіння черепа — тім’ячка: переднє (лобове) тім’ячко — найбільше, має ромбоподібну форму, знаходиться між двома частинами лобової кістки і тім’яними кістками, заростає на 2-му р. життя; заднє (потиличне) тім’ячко — трикут. форми, знаходиться між тім’яними кістками і потилич. кісткою, заростає на 2-му місяці життя; клиноподібне тім’ячко — парне, знаходиться в місці з’єднання великого крила клиноподіб. кістки з лобовою, тім’яною та скроневою кістками, заростає на 2–3-му місяці життя; соскоподібне тім’ячко — парне, знаходиться між скроневою, тім’яною і потилич. кістками; заростає на 2–3-му місяці життя.
Сукупність усіх кісток формує скелет. Він складається з кісток тулуба (58–59 кісток), голови (29 кісток), верх. (64 кістки) та нижніх (62 кістки) кінцівок. Його функції: опорна (до кісток прикріплюються м’язи, фасції), захисна (формує стінки порожнин, в яких лежать органи), рухова (м’язи виконують рухи кісток у суглобах, забезпечуючи переміщення тіла), біологічна (бере участь в обміні речовин), кровотворна (кістки містять кістк. мозок).
В Україні, як і в ін. країнах світу, з кожним роком зростає кількість пацієнтів із захворюваннями кісток як травмат., так і нетравмат. генезу. Найчастіше трапляються переломи та пухлини кісток. Проте багато захворювань кісток пов’язані з віковими змінами організму в цілому та порушенням обміну речовин (напр., остеопороз, остеомаляція, хвороба Педжета). Окреме місце серед патології кісток займають захворювання інфекц. походження. Внаслідок травми та відкритого перелому інфекція може потрапити в рану і зумовити запал. процес у кістці — остеомієліт, що також може бути проявом септич. стану організму або ускладненням перенесеного інфекц. захворювання.