Развитие и рост костей

Костно-суставной аппарат проходит сложное многостадийное развитие, начиная с внутриутробного периода до середины третьего десятилетия жизни. Кости развиваются из мезенхимы. По особенностям процессов окостенения выделяют два типа костей: соединительнотканный и хрящевой. К костям соединительнотканного происхождения относят кости крыши черепа, кости лица и диафиз ключицы; к костям хрящевого происхождения - кости основания черепа, кости туловища и конечностей.

В костях соединительнотканного происхождения в результате врастания сосудов в первичный мембранозный скелет начинается размножение клеток мезенхимального синцития и трансформация их в остеобласты и остеокласты. Наряду с этим появляется основное межклеточное вещество будущей кости, которое постепенно обызвествляется и окостеневает. Благодаря функции остеокластов, рассасывающих костное вещество, и остеобластов, созидающих его, происходит непрерывный процесс перестройки.

Процесс окостенения начинается уже с конца 2-го месяца внутриутробной жизни.

Более сложный процесс окостенения претерпевают кости хрящевого происхождения: они проходят три фазы развития - соединительнотканную, хрящевую и костную. Как и кости соединительнотканного происхождения, кости хрящевого происхождения развиваются на основе первичного мембранозного скелета, который существует до 2-го месяца внутриутробной жизни. Затем их мезенхимальная закладка замещается хрящевой. В хрящевую закладку проникают сосуды, из клеток адвентиции которых формируются остеобласты и остеокласты. В результате жизнедеятельности последних на основе хряща развивается костная ткань. В процессе развития кости из хрящевой закладки различают три фазы: в I фазе происходит усиленное размножение хрящевых клеток, во II фазе наступают дегенеративные процессы в хряще с последующим отложением солей извести в участках гибнущей хрящевой ткани, в III фазе происходит рассасывание обызвествленной хрящевой ткани с формированием на ее основе новой костной ткани. Кроме окостенения хрящевой закладки в длинных костях образуется костное вещество по поверхности закладки за счет надхрящницы, трансформирующейся в надкостницу. Оба источника окостенения сливаются в единое костное образование - диафиз кости. Формирующиеся костные закладки получили название точек, ядер или центров окостенения.

Таким образом, некоторые ядра окостенения, из которых развивается кость, закладываются во внутриутробном периоде развития. К моменту рождения ребенка окостеневают мембранозные закладки костей соединительнотканного происхождения, а также формируются точки окостенев ния для многих костей хрящевого происхождения - костей основания черепа, костей туловища (тела и дуги позвонков, ребра, грудина), костей верхней и нижней конечностей (диафизы длинных костей). Кроме этого, в последние недели внутриутробной жизни плода возникают точкц окостенения для некоторых эпифизов длинных костей (дистальный эпифиз бедренной и проксимальный - большеберцовой кости), а также для некоторых костей предплюсны (пяточная, таранная, кубовидная). Эпифизы остальных длинных костей, а также кости запястья и предплюсны, кроме названных, окостеневают во внеутробном периоде. На этой основе выделены признаки доношенности плода - наличие точек окостенения в области коленного сустава, пяточной, таранной и кубовидной костей, которые могут быть выявлены при рентгенологическом исследовании.

В костях хрящевого происхождения как во внутриутробном, так и во внеутробном периоде, точки окостенения появляются в определенные сроки и в определенной последовательности. Д. Г. Рохлин выделяет первичные точки окостенения, возникающие во внутриутробном периоде, и вторичные - развивающиеся внеутробно. Кроме того, он различает: основные точки окостенения, за счет которых происходит формирование основного массива кости (могут быть как первичными, так и вторичными), дополнительные (всегда вторичные, появляющиеся в пубертатном возрасте), за счет которых создаются индивидуальные особенности формы кости, постоянные, к которым относятся все основные точки окостенения и некоторые дополнительные, и непостоянные, к которым относятся только некоторые дополнительные точки окостенения.

За счет дополнительных непостоянных точек окостенения развиваются сверхкомплектные кости и возникают варианты развития, которые не освещены в трудах по нормальной анатомии, но имеют большое практическое значение для клинической рентгенологии с точки зрения их дифференциации с патологическими процессами и травматическими повреждениями.

Схема деления точек окостенения

Важно учитывать, что в норме кости могут развиваться из одной или нескольких точек окостенения. Диафизы длинных костей всегда имеют одну точку окостенения. Эпифизы длинных костей и кости губчатого строения имеют одну или несколько точек окостенения, что в норме строго предопределено. Так, множественные точки окостенения свойственны надколеннику, кубовидной кости стопы, некоторым суставным поверхностям (медиальный мыщелок бедренной кости, грудинный конец ключицы и др.) и большинству апофизов (большой вертел бедренной кости, бугор пяточной кости и др.).

При нарушениях остеогенеза происходит формирование большинства эпифизов за счет множественных точек окостенения, что необходимо учитывать при распознавании этих процессов. Рентгенологу важно помнить, что длинные кости развиваются из точки окостенения диафиза и точек окостенения эпифизов. При этом в хрящевых закладках таких длинных костей, как плечевая, локтевая, лучевая, бедренная, большеберцовая, малоберцовая, имеются точки окостенения для диафиза и обоих эпифизов, а в длинных костях кисти и стопы (пястных, плюсневых и фалангах) - для диафиза и для одного из эпифизов. Во II-V пястных и плюсневых костях появляются точки окостенения для дистальных эпифизов, а для I пястной и I плюсневой костей, а также для фаланг кисти и стопы - точки окостенения для проксимальных эпифизов. Иногда кроме этих точек окостенения эпифизов пястных, плюсневых костей и фаланг можно выявить непостоянные дополнительные точки окостенения для противоположных эпифизов, именуемые псевдоэпифизами, которые быстро синостозируют с диафизом. Единичные псевдоэпифизы представляют собой вариант нормы; длительно существующие, множественные псевдоэпифизы должны учитываться как признак нарушения остеогенеза.

Длинная кость после появления точки окостенения эпифиза растет в длину в основном за счет эпифизарного хряща, являющегося зоной эн-хондрального роста. Его наиболее активная часть прилежит к диафизу, а менее активная - к эпифизу. Гистологически от эпифиза к диафизу в нем различают: 1) зону недеятельного хряща, 2) зону малодеятельного хряща, 3) зону активноделящегося хряща, в которой хрящевые клетки располагаются по вертикали, образуя столбики, 4) зону обызвествления отмирающего хряща, в которой происходит его рассасывание и построение новой костной ткани. На рентгенограммах первые три хрящевые зоны имеют вид поперечной полосы просветления, четвертая зона, именуемая зоной предварительного обызвествления или окостенения, выглядит как четкая выпуклая интенсивная полоска, отграничивающая метафиз от упомянутой выше полосы просветления, обусловленной необызвествленной частью эпифизарного хряща.

Наименее активная часть хрящевой зоны роста соответствует ее центральному отделу, поэтому с возрастом зона предварительного обызвествления уплощается, а в юношеском возрасте ее центральный отдел прогибается к диафизу. Более раннее появление и значительная выраженность втяжения зоны предварительного обызвествления свидетельствуют о нарушении процесса остеогенеза. В норме не все хрящевые зоны роста одинаково активны и дают равное удлинение кости. На верхней конечности наиболее активными зонами роста являются проксимальная вона роста плечевой кости и дистальные зоны роста костей предплечья. На нижней конечности наиболее активные зоны роста расположены у коленного сустава - дистальная зона роста бедренной кости и проксимальные зоны роста костей голени (при этом проксимальная зона роста малоберцовой кости активнее одноименной зоны роста большеберцовой кости). Знание активности хрящевых зон роста имеет практическое значение в травматологии, а также при хирургическом или лучевом методе лечения патологических процессов у детей.

С возрастом по мере уменьшения активности хрящевой зоны роста она постепенно истончается, а в последующем полностью исчезает в результате наступления синостоза Синостоз характеризуется костным соединением метафиза и эпифиза и свидетельствует о прекращении энхондрального роста. В норме синостозирование в области зон роста происходит в опре деленные сроки. На месте бывшей зоны роста в течение 1-2 лет сохраняется поперечная интенсивная полоска, обусловленная плотной костной тканью.

Следует подчеркнуть, что суставные хрящи обладают незначительной способностью к костеобразованию и не приводят к заметному удлинению кости после синостоза. Процессы костеобразования возобновляются в суставном хряще при физиологическом старении и при дегенеративном поражении сустава.

Установление сроков появления ядер окостенения и последовательности синостозирования может быть использовано для определения гормонального баланса организма. Так, появление сесамовидных костей в I пястно-фаланговом суставе указывает на начало полового созревания, а синостозирование в области зоны роста основания I пястной кости - на включение в деятельность половых желез.

Длительное сохранение поперечной полоски плотного вещества в области зон роста говорит о гормональной дисфункции, чаще о гонадной недостаточности (Д. Г. Рохлин, 1957).

Кроме энхондральных процессов окостенения в костях хрящевого, так же, как и в костях соединительнотканного происхождения, имеются другие источники костеобразования.

Надкостничное костеобразование происходит по поверхности кости. Из образованной надкостницей остеоидной ткани формируется пластинчатое плотное костное вещество. Надкостничное костеобразование в основном приводит к увеличению поперечника кости; оно значительно отстает от энхондрального окостенения в длинных костях, поэтому в них преобладает длинный размер. В коротких костях оба процесса уравновешены, в связи с чем высота этих костей не преобладает над их поперечником (например, в телах позвонков).

Надкостничное костеобразование в норме прекращается одновременно с энхондральным. Возобновление его у взрослых приводит к формированию периоститов, периостозов, гиперостоза и свидетельствует о патологическом процессе.

Интерстициальный рост кости происходит за счет функции внутри-костно расположенных остеобластов и остеокластов и характеризуется вклинением элементов вновь построенной костной ткани между ранее существовавшими. В результате процессов резорбции и аппозиции происходит увеличение всех элементов кости - ее балок и заключенных между ними костно-мозговых ячеек. При этом кость увеличивается во всех направлениях. Интерстициальный рост кости прекращается одновременно с энхондральным и периостальным костеобразованием. У взрослых возможно возобновление интерстициального роста кости при адаптационной перестройке и патологических процессах (акромегалия, деформирующая остеодистрофия).

Фибропластическое костеобразование наблюдается в костях хрящевого и соединительнотканного происхождения соответственно местам прикрепления мышц. Оно происходит минуя хрящевую фазу за счет метаплазии соединительной ткани и наблюдается во всех возрастных периодах. Фибропластическое костеобразование усиливается при увеличении функциональной нагрузки, процессах старения и в патологических условиях {например при коллагенозах).

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.