Кости составляют основу скелета человека, являясь каркасом и местом прикрепления мышц. Костная ткань развивается двумя альтернативными путями: непосредственно из мезенхимы (перепончатый остеогенез, характерный для покровных костей черепа) и путем хрящевого остеогенеза.
Функциями костей являются:
- защитная – кости составляют жесткий каркас для внутренних органов (позвоночный канал, череп, грудная клетка, таз);
- фиксирующая – для внутренних органов;
- опорная – для всего тела; двигательная – для передвижения его в пространстве;
- обменная (кости содержат 99% кальция, 87% фосфора, 50% магния, 46% натрия);
- кроветворная;
- ловушка и безопасное депо для чужеродных ионов (тяжелые металлы и др.).
В процессе костеобразования и перемоделирования выделяют 3 стадии.
Первая стадия остеогенеза представляет собой интенсивный анаболический процесс, в течение которого создается белковая основа костной ткани – матрикс, на 90-95% представленный коллагеном. Для него необходимо достаточное обеспечение ребенка белком, витаминами А, К, С, В. Гормонами, регулирующими процесс образования матрикса, являются: тироксин, инсулиноподобные факторы роста, активированные соматотропным гормоном гипофиза, инсулин, в более поздние периоды роста – андрогены.
|
|
Во второй стадии происходит формирование центров кристаллизации гидроксиапатита с последующей минерализацией остеоида. Для этой стадии имеет значение обеспеченность организма кальцием, фосфором, микроэлементами (фтор, марганец, магний, цинк, медь), витамином Д. Гормонами – модуляторами этой фазы являются: паратгормон, обеспечивающий приток кальция, и тиреокальцитонин щитовидной железы, регулирующий его переход в костный матрикс. Минеральное насыщение матрикса зависит от активности щелочной фосфотазы. Течение второй стадии нарушается при сдвиге рН крови в кислую сторону. Нарушение нормального остеогенеза может наступать под влиянием несбалансированного питания, различных острых и хронических заболеваний. Обе стадии остеогенеза регулируются статической и механической нагрузками, связанными с мышечным тонусом, физическими нагрузками. Поэтому массаж и гимнастика, адекватная подвижность способствуют активации остеогенеза.
Третья стадия остеогенеза – это процессы перемоделирования и постоянного самообновления кости, регулируемые паращитовидными железами и зависящие от обеспеченности основными нутриентами и витаминами с ведущим значением витамина Д.
Процессы остеогенеза обеспечиваются нормальным уровнем кальция в сыворотке крови (2,44 ± 0,37 ммоль/л). В норме регуляция обмена кальция и поддержание его постоянства в крови осуществляется через изменение скорости кишечного всасывания и почечной экскреции. При недостаточности кальция в пище или плохом всасывании его из кишечника уровень кальция крови начинает поддерживаться за счет рассасывания кальция из костей.
|
|
При развитии костной ткани на основе хряща вначале из мезенхимы образуется хрящевая модель. Процесс окостенения идет как периостально, так и энхондрально. Энхондральное окостенение дает начало губчатому веществу кости. Со временем хрящевая модель замещается костной тканью, причем хрящ подвергается разрушению. К моменту рождения ребенка диафизы трубчатых костей уже представлены костной тканью, в то время как подавляющее большинство эпифизов, все губчатые кости и часть губчатых костей стопы состоят из хрящевой ткани. К рождению намечаются лишь точки окостенения в эпифизах бедренной и большеберцовой костей. Совокупность имеющихся у ребенка точек окостенения представляет важную характеристику уровня его биологического развития и называется костным возрастом. Определить приблизительный костный возраст здорового ребенка можно с помощью ядер окостенения, образующихся в запястье в определенной последовательности: к 6 месяцам формируется обычно первое ядро, к 1 году – второе, затем каждый год прибавляется по одному ядру.
Рост трубчатых костей в длину до появления в эпифизах точек окостенения осуществляется за счет развития ростковой и хрящевой ткани, образующей концевые отделы костей. После появления точек окостенения удлинение происходит за счет развития ростковой хрящевой ткани, находящейся между частично окостеневшим эпифизом и метафизом, т.е. в метаэпифизарной зоне. Впервые месяцы и годы жизни наряду с интенсивным ростом костного скелета происходит многократная перестройка структуры костной ткани от грубо волокнистого строения до пластинчатой кости с вторичными гаверсовыми структурами. Твердость костей зависит от степени замещения хрящевой ткани остеоидной и степенью её минерализации. Интенсивный рост и перемоделирование костной ткани поддерживаются специфическим для детского возраста обильным кровоснабжением костей, особенно в зонах энхондральной оссификации. Кровоснабжение метафизов и эпифизов осуществляется хорошо развитыми метафизарными и эпифизарными артериями, что способствует более быстрому возникновению гематогенного остеомиелита. Особенностью детского скелета является и относительно большая толщина и функциональная активность надкостницы, за счет которой идут процессы новообразования костной ткани при поперечном росте костей. Переломы происходят по типу «зеленой ветки» – поднадкостнично. Прочность и одновременно упругость костей достигается определенным соотношением органических и неорганических веществ, входящих в состав кости.
Особенности строения скелета у ребенка. Череп к моменту рождения представлен большим количеством костей, швы (стреловидный, венечный, затылочный) открыты и начинают закрываться только с 3-4 месяцев жизни. У доношенных детей боковые роднички закрыты, малый родничок открыт у 25% новорожденных, в основном у недоношенных, и закрывается не позднее 4-8 недель после рождения. Большой родничок, расположенный в месте пересечения венечного и продольного швов, открыт у всех новорожденных, его размеры от 3×3 до 1,5×2 см. Время закрытия большого родничка индивидуально, в норме это происходит к 1 году, но возможно и раньше (9-10 месяцев), и позднее (1,5 года).
Позвоночник новорожденного лишен физиологических изгибов. Шейный лордоз образуется после того, как ребенок начинает поднимать и держать голову (между 2 и 4 месяцами). В 6-7 месяцев образуется грудной кифоз, когда ребенок самостоятельно садится. После начала стояния и ходьбы (9-12 месяцев) формируется изгиб кпереди в поясничном отделе позвоночника. Окончательное формирование физиологических изгибов заканчивается в раннем школьном возрасте. В связи с незавершенностью формирования позвоночника, несовершенством мышечной фиксации, неравномерной тягой мышечных групп под влиянием неправильной позы и неудобной мебели легко возникают искривления позвоночника в сторону (сколиозы) и развивается патологическая осанка.
|
|
Грудная клетка новорождённого широкая и короткая с горизонтально расположенными ребрами. Поперечный диаметр больше средне-продольного на 25%. В дальнейшем происходит рост грудной клетки в длину, передние концы ребер опускаются. С 3 лет становится эффективным реберное дыхание. К 12 годам грудная клетка как бы переходит по форме в положение максимального выдоха. Резкое увеличение поперечного диаметра грудной клетки происходит к 15 годам.
Кости таза относительно малы у детей раннего возраста, их рост наиболее интенсивен впервые 6 лет, а у девочек эти кости дополнительно растут и в пубертатном периоде.
Хрящевая ткань входит в состав скелета в виде хрящевых покрытий суставных поверхностей костей, хряща межпозвоночных дисков, реберных хрящей, а также формирует внескелетные опорные структуры (хрящи трахеи, бронхов и др.). Хрящевая ткань на ранних этапах внутриутробного развития образует скелет и составляет 45% массы тела. В процессе развития хрящевая ткань замещается костной, в результате чего у взрослого человека масса всех хрящей не превышает 2% от массы тела. Состоит хрящевая ткань из хондроцитов и матрикса, в котором различают волокна и основное вещество. Различают гиалиновый, волокнистый, эластичный хрящи.
Гиалиновый хрящ плотный, упругий за счет содержания основного вещества, образует суставные поверхности костей, реберные хрящи, хрящи носа, гортани, трахеи.
Волокнистый хрящ наряду с хондроцитами содержит пучки коллагеновых волокон и фибробласты. Из него построены межпозвоночные диски, непрерывные соединения костей (синхондрозы), участки сухожилий и связок в местах их прикрепления к костям.
|
|
Эластичный хрящ составляет основу ушных раковин, надгортанника, содержится в хрящах гортани.
Обмен веществ в хрящевой ткани осуществляется хондроцитами путем гликолиза преимущественно анаэробного характера, интенсивен в период роста и инертен у взрослых.
Связки – соединительнотканные образования в виде тяжей и пластинок, представляющие один из видов непрерывного соединения костей (синдесмоз) и входящие в состав укрепляющего аппарата суставов, с которыми тесно связано их развитие. У новорожденных связки анатомически сформированы, но менее прочны и более растяжимы, чем у взрослых. Связки характеризуются высокой упругостью, большой прочностью на растяжение и сравнительно низкой растяжимостью. Вместе с суставной капсулой и мышцами связки обеспечивают укрепление суставов, контакт суставных поверхностей костей.
Суставы начинают формироваться в раннем эмбриональном периоде из мезенхимы. Суставные щели возникают в плечевых и тазобедренных суставах на 6-й неделе внутриутробного развития, в локтевых и коленных – на 8-й и лучезапястных – на 8-9-й неделе.
К моменту рождения суставно-связочный аппарат анатомически сформирован. В дальнейшем происходит минерализация хряща (к 14-16 годам), усложняется рельеф синовиальной оболочки, совершенствуется иннервация сустава.
Зубы происходят из двойного зачатка: из эпителия и подлежащей мезенхимы. Из эпителиальной закладки развивается эмаль, из мезенхимы – дентин. Формирование зубов начинается к концу 2-го месяца внутриутробного развития.
Молочные зубы прорезываются после рождения в определенной последовательности. Одноименные зубы на каждой половине челюсти прорезываются одновременно. Нижние зубы, как правило, прорезываются раньше, чем верхние. Исключением являются боковые резцы – верхние зубы появляются раньше нижних. Формула для определения числа молочных зубов: n – 4, где n – возраст ребенка в месяцах. К 2 годам у ребенка имеются все 20 молочных зубов. В первый период (от прорезывания до 3-3,5 лет) зубы стоят тесно, прикус ортогнатический (верхние зубы прикрывают нижние на одну треть) в связи с недостаточным развитием нижней челюсти. Второй период (от 2 до 6 лет) характеризуется переходом прикуса в прямой, появлением физиологических промежутков между зубами, стертостью зубов. Смена молочных зубов на постоянные начинается с 5 лет. В возрасте около 11 лет появляются вторые моляры. Третьи моляры (зубы мудрости) прорезываются в возрасте 17-25 лет, а иногда и позже. Для ориентировочной оценки количества постоянных зубовдо 12 лет независимо от пола используют формулу: Х (число постоянных зубов) = 4 n – 20, где n – число лет, исполнившихся ребенку.
Формирование как молочного, так и постоянного прикуса у детей является важным показателем биологического созревания ребенка. Постоянный прикус в норме должен быть слабо ортогнатическим или прямым.
Таблица 1