 30. Будова кісткової тканини. А - гістологічний зріз: 1 - кісткові клітини; 2 - циркулярні пластинки проміжної речовини; 3 - гаверсов канал для проходження кровоносної судини; Б - шліф кісткової тканини: 1 - кісткові клітини; 2 - проміжний кісткове речовина; 3 - гаверсов канал. |
Найбільш об'ємною частиною кістки є проміжне (основний) речовина, що представляє продукт остеобластів. На шліфах або тонких зрізах під мікроскопом можна розрізнити в декальцинированной кістці порожнини, сполучені один з одним численними тонкими каналами. У цих порожнинах і залягають кісткові клітини - остеоциты. Порожнини мають довжину 20-50 мкм, ширину 8-15 мкм, товщину 5 - 9 мкм (рис. 30, А). Остеобластів в зростаючої кістки дуже багато, особливо під окістям і в області епіфізарного хряща. У дорослого, коли зростання кісток закінчений, ці клітини зустрічаються тільки в ділянках відновлення кісткової тканини (наприклад, при переломах і тріщинах кісток). Остеобласти по мірі їх замуровування проміжною речовиною кістки перетворюються в остеоциты (кісткові клітини), які залягають в зазначених вище порожнинах (рис. 30, Б). Третій вид кісткових клітин називається остеокластами. Вони здатні зруйнувати шляхом виділення ферментів, розчинних колагенові волокна і мінеральні солі, обызвествленный хрящ і проміжне речовина кістки.
Таким чином, в кожної кістки в різні вікові періоди є певне кількісне поєднання клітинних елементів: остеобластів, остеоцитів та остеокластів, які створюють нове кісткове речовина, руйнують старе і забезпечують стабільність обміну кістки.
Проміжне речовина складається з колагенових волокон (органічне) і мінеральних солей (неорганічні), які просочують пучки колагенових волокон. При поєднанні органічних і неорганічних речовин створюється пружна і тверда конструкція.
В кістках розрізняють компактне (substantia compacta) та губчаста (substantia spongiosa) речовини. Компактне речовина покриває кістку ззовні у вигляді щільної і на розрізі блискуча пластинки; з нього ж побудовані діафіз трубчастих кісток. Основну масу кістки становить проміжне речовина, яка зовні і з внутрішньої сторони утворює циркулярні загальні (генеральні) пластинки, які лежать в кілька рядів, а між ними залягають остеоны (рис. 31). Остеон являє 4-20 трубок проміжної речовини, вставлених одна в іншу. У центрі остеона є канал діаметром 10-110 мкм, по якому проходить кровоносний капіляр.
31. Схема остеона (за Brans).
1 - кісткові клітини; 2 - проміжна речовина; 3 - гаверсов канал.
Длинником остеоны орієнтовані перпендикулярно до площини тиску. На тонких шліфах в поляризационном освітленні видно різна ступінь заломлення світла в кісткових трубках, що формують остеон. Це обумовлено тим, що волокна оссеина в кожній трубці мають різний напрямок. Остеоны не стикаються один з одним. Між ними є інтернейрони пластинки, які об'єднують в єдине ціле всі остеоны. Кожна кістка містить величезну кількість остеонов. В стегнової кістки їх налічується близько 3200. Якщо вважати, що в середньому кожен остеон складається з 12 трубок, то у диафизе стегна їх буде 384 000, вставлених одна в іншу. Тому при подібній архітектурі стегнова кістка витримує навантаження від 750 до 2500 кг. Архітектурні особливості будови кістки при порівняно невеликій витраті матеріалу забезпечують найбільшу її міцність. Число, товщина і форма (кругла, овальна, неправильна) трубок остеона можуть перебудовуватися під впливом роботи м'язів, сил тиску і розтягання або інших факторів, пов'язаних із професією, умовами живлення, обміну речовин у нормі та при патології. Перебудова архітектури остеонов буде відображатися і на міцності кісток. Чим зумовлений такий великий запас міцності кісткової тканини? У процесі життя людини кістки іноді відчувають і досить великі навантаження, наприклад при стрибках з розбігу або висоти, струсі чи прискорення, при яких навантаження на кістку зростають у кілька разів.
Губчаста речовина кістки побудоване з тонких кісткових перекладин, своїми краями розташованих перпендикулярно лініям стиснення і розтягування. Ці поперечини утворюють один з одним стовпчики, що перехрещуються під кутом 90° (рис. 32, А, Б, В), та під кутом 45е перетинають довгу вісь кістки. Поперечини орієнтовані одним кінцем за напрямом сил тиску, а іншим спираються на компактна речовина кістки. В результаті цього відбувається розкладання сил на дві складові, які є сторонами паралелограма сил, по діагоналі якого відбувається поширення зусилля рівномірно на стінки трубчастої кістки з будь-якої точки суглобової поверхні.
 33. Схема розповсюдження сил тиску по пластинок губчастої речовини нижньої кінцівки (за Tittel) |
Лінії, за якими орієнтуються кісткові пластинки в губчатій речовині, тривають з стегнової кістки у великогомілкову і далі на стопу. Тут кісткові пластинки орієнтовані по лініях, що мають форму арок, кінцями спираються в п'яткову кістку і фаланги пальців, а в опуклу частину цих арок впираються балки гомілки (рис. 32а, 33).
На прикладі будови кісткової тканини добре видно взаємини структури і функції. Це особливо легко помітити в тих випадках, коли порушується або змінюється функція руху. При цьому відбувається суттєва перебудова архітектури компактної та губчастої речовини. При зменшенні навантаження на кістку частина кісткових пластинок атрофується і архітектурно перебудовується і, навпаки, збільшення навантаження на кістку справляє формуючий вплив.
32. Архітектура губчастої речовини трубчастої кістки.
А - розпил проксимального кінця стегнової кістки; Б - схема розташування балок губчастої речовини стегнової кістки; - горизонтальний розпил грудного хребця.
32а. Рентгенограма стопи.
1 - медіальна клиноподібна кістка; 2 - човноподібна кістка; 3 - таранна кістка; 4 - великогомілкова кістка; 5 - п'яткова кістка; 6 - кубовидна кістка; 7 - кістки передплесни; 8 - фаланги.