Глава 2. Учение о соединениях костей (артрология)

2.1.Типы соединения костей

Выход на сушу привёл к изменению характера движений, в связи с этим сформировались переходные формы (симфизы) и наиболее подвижные прерывные соединения- суставы. В соответствии с этим в онтогенезе человека все соединения костей проходят две стадии разви­тия, напоминающие таковые в филогенезе, вначале непрерывные, затем синовиальные (суставы).

Хрящевые закладки конечностей - хрящевые бластемы, внача­ле сплошные. Затем клетки парахондральной мезенхимы, окру­жающей хрящевую бластему, формируют надхрящницу и начи­нается фрагментация. В надхрящнице дифференцируются два слоя клеток: внутренний хондрогенный и наружный фибробластический, который образует межклеточное вещество будущей надхрящницы. Фрагментация представляет собой генетически детерминирован­ный процесс образования в строго определенных участках бласте­мы интерзоны, в результате чего непрерывная хрящевая бластема расчленяется на отдельные части - хрящевые модели будущих костей конечностей (В. Н. Павлова и др., 1988). В случае образо­вания непрерывных соединений толщина интерзоны между хряще­выми моделями костей уменьшается. Затем интерзона замещается фиброзной или хрящевой тканью.

При развитии суставов на 6-й неделе эмбрионального развития в центре интерзоны начинается процесс кавитации - образования суставной щели. Затем образуются суставной хрящ, суставная капсула, связки.

Суставной хрящ образуется из мезенхимы, прилежащей к буду­щей кости. Очень рано также из мезенхимы, окружающей будущий сустав, формируются и связки сустава, причем образование связок начинается, когда еще суставная щель не сформирована. Глубокий слой первичной капсулы сустава образует синовиальную мембрану. В зонах закладки некоторых суставов, например коленного, грудино-ключичного, височно-нижнечелюстного, образуются две су­ставные щели, а расположенный между ними слой мезенхимы превращается в суставной диск. Хрящевая суставная губа форми­руется из внутрисуставного хряща, в котором резорбируется его центральная часть, а периферические отделы прирастают к краю суставной поверхности кости.

В теле человека все соединения костей делятся на три большие группы: непрерывные, полусуставы (симфизы) и прерывные, или синовиальные (суставы) (табл.1, рис.4).

Непрерывные соединения - это соединения костей, осущест­вляющиеся с помощью различных видов соединительной ткани. При этом отсутствует суставная щель или полость между соеди­няющимися костями. Непрерывные соединения весьма прочны, однако их подвижность ограничена или вообще отсутствует. В за­висимости от характера ткани, соединяющей кости, различают фиброзные, хрящевые и костные соединения.

В прочных фиброзных соединениях (синдесмозах) кости со­единены между собой плотной волокнистой соединительной тканью. Синдесмоз (syndesmosis) - это соединение костей с по­мощью связок, мембран, швов, «вколачивания», коллагеновые во­локна которых срастаются с надкостницей, переходят в нее без четкой границы. Связки представляют собой толстые, образованные плотной волокнистой соединительной тканью пучки или пластины, которые перекидываются от одной кости к другой, ук­репляя суставы или ограничивая их движения. Большинство свя­зок образовано пучками коллагеновых волокон. Однако встреча­ются связки, состоящие из пучков эластических волокон, напри­мер желтые связки, натянутые между дугами позвонков. Они растягиваются при сгибании позвоночного столба и благодаря своей эластичности вновь укорачиваются, способствуя разгиба­нию позвоночника.

Межкостные перепонки (membranae interosseae) представляют собой соединительнотканные пластины, натянутые, например, меж­ду диафизами длинных трубчатых костей предплечья и голени. Они прочно удерживают одну кость возле другой, служат местом на­чала многих мышц. Межкостные перепонки сформированы пучками коллагеновых волокон, образующих слои, направленные от одной кости к другой.

Швы (suturae) - это соединения краев костей крыши и лице­вого отдела черепа между собой с помощью тонких прослоек волокнистой соединительной ткани. Надкостница, не прерываясь, покрывает линию шва. Между соединяющимися краями костей черепа находится тонкая прослойка волокнистой соединительной ткани. С возрастом коллагеновые волокна кальцифицируются и волокнистая соединительная ткань превращается в ретикулофиброзную (грубоволокнистую) костную ткань. В зависимости от кон­фигурации краев соединяющихся костей различают зубчатый, плоский и чешуйчатый швы (табл. ).

Разновидностью фиброзного соединения является вколачива­ние (gomphosis) и зубоальвеолярное соединение (articulatio dentoalveolaris) - соединение зуба с костной тканью зубной аль­веолы. Швы, а также «вколачивание» представляют собой прочные, эластичные, малоподвижные, даже практически неподвижные соединения костей черепа.

Хрящевые соединения, или синхондрозы (synchondrosis), пред­ставляют собой соединения костей с помощью волокнистой хрящевой ткани. Волокнистый хрящ, подобно другим типам хряща, состоит из небольшого количества хондроцитов и межклеточного вещества. Хондроциты не отличаются от описанных ранее. Они расположены в узких лакунах. Межклеточное вещество образо­вано пучками коллагеновых волокон, имеющих весьма упорядоченное строение, которое определяется направлением сил натяжения и сжатия. Волокна, образующие пучки толщиной 40 - 70 нм, соединяются тонкими волокнами, а количество аморфного веще­ства волокнистого хряща невелико. Оно богато сульфатированными гликозаминогликанами, входящими в состав протеогликанов, обладающих свойством связывать воду.

Синхондрозы отличаются прочностью, упругостью и малой под­вижностью, степень которой зависит от толщины и структуры хрящевой прослойки между костями. Крайне редко хрящ между соединяющимися костями сохраняется в течение всей жизни. Такие синхондрозы являются постоянными (например, между ребрами и грудиной). Большинство синхондрозов временные, ибо хрящевая прослойка между костями сохраняется лишь до опре­деленного возраста, после чего хрящ замещается костной тканью.

Костные соединения - синостозы (synostosis) - появляются по мере окостенения синхондрозов между отдельными костями основания черепа, костями, составляющими тазовую кость и др. При этом в межклеточном веществе волокнистого хряща откла­дываются кристаллы гидроксиапатита и аморфного трикальций-фосфата (В. Н. Павлова и др., 1988). Кристаллы гидроксиапатита ориентированы вдоль продольной оси коллагеновых волокон, они расположены в промежутках между молекулами тропоколлагена и на поверхности волокон. Неколлагеновые белки аморфного вещества также связывают ионы кальция и фосфата и кристаллы гидроксиапатита. Важную роль в кальцификации играют матриксные пузырьки, которые представляют собой округлые мемб­ранные гранулы диаметром 30- 100 нм. Пузырьки образуются из отростков хондроцитов. Первые кристаллы гидроксиапатита в кальцифицирующемся хряще обнаруживаются в пузырьках.

Симфизы (от греч. symphysis - срастание) также представ­ляют собой хрящевые соединения, лишенные суставной капсулы. В толще хряща имеется небольшая, заполненная жидкостью щелевидная полость, синовиальная оболочка отсутствует. К этому типу соединений относятся межпозвоночные симфизы, лобковый симфиз и симфиз рукоятки грудины. Соединяющиеся кости связа­ны волокнистым хрящом, образованным переплетающимися меж­ду собой мощными S-образными пучками коллагеновых волокон, которые вплетаются в надкостницу и в гиалиновый хрящ, покры­вающий обращенные друг к другу симфизиальные поверхности. Между волокнами залегают хондроны.