Скачать презентацию Строение и развитие костной ткани Кость как орган Скачать презентацию Строение и развитие костной ткани Кость как орган

кость.осевой скелет.ppt

  • Количество слайдов: 70

Строение и развитие костной ткани. Кость как орган. Развитие осевого скелета Лектор: Александр Николаевич Строение и развитие костной ткани. Кость как орган. Развитие осевого скелета Лектор: Александр Николаевич Машак

Функции скелета 1. Опорная - арматура, на которую прикрепляются мягкие ткани. 2. Локомоторная - Функции скелета 1. Опорная - арматура, на которую прикрепляются мягкие ткани. 2. Локомоторная - образуют рычаги ОДА. 3. Защитная - образуют полости (череп, грудная клетка, таз), в которых находятся жизненно важные органы. 4. Антигравитационная 5. Кроветворная - в ячейках губчатого вещества находится красный костный мозг. 6. Обменная – принимает участие в минеральном обмене. Является «депо минералов» . В костях содержится более 600 г кальция и фосфора

Строение костной ткани Костная ткань Клетки остеогенные клетки остеобласты остеоциты остеокласты Костный матрикс - Строение костной ткани Костная ткань Клетки остеогенные клетки остеобласты остеоциты остеокласты Костный матрикс - неорганический - органический

Химический состав кости по Фолькману 50% - вода 12% - органическое вещество, преимущественно костный Химический состав кости по Фолькману 50% - вода 12% - органическое вещество, преимущественно костный коллаген, основу которого составляет костный белок - оссеин 22% - неорганические соединения. 16% - липиды

Неорганический костный матрикс 85% - фосфат кальция, который под влиянием щелочной фосфотазы, вырабатываемой остеобластами, Неорганический костный матрикс 85% - фосфат кальция, который под влиянием щелочной фосфотазы, вырабатываемой остеобластами, образует в коллагеновом матриксе кристаллы гидроксиапатита Ca 10(PО 4)6(OH)2 10% - углекислый кальций. Остальная часть - соединения натрия, магния. И микроэлементы - медь, цинк, железо, кобальт, фтор.

Органический костный матрикс 88% - Коллагеновые структуры - фибриллярный белок. 12% - Неколлагеновые белки: Органический костный матрикс 88% - Коллагеновые структуры - фибриллярный белок. 12% - Неколлагеновые белки: 1. Морфогенетические белки (контролируют процесс минерализации кости). 2. Гликопротеины. 3. Протеогликаны. 4. Ферменты (щелочная фосфотаза).

Клетки костной ткани 1. Преостеобласты - клетки костномозгового происхождения. Молодые клеточные формы, способные к Клетки костной ткани 1. Преостеобласты - клетки костномозгового происхождения. Молодые клеточные формы, способные к делению и дифференцировке. 2. Остеобласты - молодые клетки костной ткани. Синтезируют структуры костного (органического) матрикса. 3. Остеоциты - зрелые клетки костной ткани. Поддерживают структуру костной ткани, выполняют трофические функции. 4. Остеокласты - многоядерные клетки, разрушающие костную ткань. Образуются из моноцитов крови.

Ультраструктура клеток костной ткани: остеобласт и остеоцит в процессе костеобразования 1. Остеобласт 2. Вновь Ультраструктура клеток костной ткани: остеобласт и остеоцит в процессе костеобразования 1. Остеобласт 2. Вновь образованная пластинка костного матрикса 3. Остеоцит

Классификация костной ткани 1. Грубоволокнистая = первичная - незрелая костная ткань. 2. Пластинчатая = Классификация костной ткани 1. Грубоволокнистая = первичная - незрелая костная ткань. 2. Пластинчатая = вторичная - зрелая костная ткань.

Виды костного вещества 2 1. Компактное вещество (substantia spongiosa). 2. Губчатое вещество (substantia compacta) Виды костного вещества 2 1. Компактное вещество (substantia spongiosa). 2. Губчатое вещество (substantia compacta) 1

Балки (трабекулы) губчатого вещества соответствуют линиям сжатия и растяжения Балки (трабекулы) губчатого вещества соответствуют линиям сжатия и растяжения

Строение остеона 1. Канал остеона = Гаверсов канал в центре остеона. 2. Каналы Фолькмана Строение остеона 1. Канал остеона = Гаверсов канал в центре остеона. 2. Каналы Фолькмана связывают Гаверсовы каналы друг с другом и надкостницей. 3. Костные пластинки (слой КТ 3 -7 мкм) – расположены концентрически (от 4 до 20 штук). 4. Остеоциты лежат в лакунах между соседними пластинками, посылая отростки в костные канальцы.

1 1

Строение остеона 1. Гаверсов канал 2. Лакуна костного вещества 3. Канальцы костного вещества 1 Строение остеона 1. Гаверсов канал 2. Лакуна костного вещества 3. Канальцы костного вещества 1 2 3 Остеон – морфофункциональная единица компактного вещества

Классификация костей (М. Г. Привес) Трубчатые -длинные -короткие Плоские -свода черепа -поясов конечностей Губчатые Классификация костей (М. Г. Привес) Трубчатые -длинные -короткие Плоские -свода черепа -поясов конечностей Губчатые -длинные -короткие -сесамовидные Смешанные

Эпифизы и метафизы трубчатой кости состоят из губчатого вещества, а по периферии – из Эпифизы и метафизы трубчатой кости состоят из губчатого вещества, а по периферии – из компактного. n Диафиз трубчатой кости состоит из компактного вещества и представлен (снаружи-внутрь): n 1. Наружными генеральными пластинками 2. Слой остеонов, между которыми располагаются вставочные костные пластинки. n 3. Внутренние генеральные пластинки n

Строение компактного и губчатого вещества трубчатой кости 1. Сосуды надкостницы 2. Наружная генеральная пластина Строение компактного и губчатого вещества трубчатой кости 1. Сосуды надкостницы 2. Наружная генеральная пластина 3. Остеон 4. Гаверсов канал 5. Канал Фолькмана 6. Внутренняя генеральная пластина 7. Вставочные пластинки 8. Трабекулы губчатого вещества

Эпифизы трубчатых костей Эпифизы трубчатых костей

Надкостница - периост Наружный слой – волокнистая соединительная ткань. Внутренний слой - камбиальный (остеогенные Надкостница - периост Наружный слой – волокнистая соединительная ткань. Внутренний слой - камбиальный (остеогенные клетки и остеобласты). За счет этого слоя кость растет в ширину. Надкостница прикрепляется к поверхности кости с помощью пучков коллагеновых волокон Шарпея, которые заостряются по направлению к кости и уходят в ее матрикс. Со стороны костномозгового канала кость покрыта эндостом

Губчатые кости Губчатые кости

Плоские кости Плоские кости

Таким образом, в понятие кости как органа входит 1. Костная ткань, образующая главную массу Таким образом, в понятие кости как органа входит 1. Костная ткань, образующая главную массу кости 2. костный мозг 3. надкостница 4. суставной хрящ 5. нервы и сосуды

Филогенез костной ткани Наружный скелет а) ганоидная чешуя ископаемых панцирных рыб б) плакоидная чешуя Филогенез костной ткани Наружный скелет а) ганоидная чешуя ископаемых панцирных рыб б) плакоидная чешуя у хрящевых рыб Внутренний скелет у костистых рыб. Стадии развития скелета: 1. Перепончатая = соединительнотканная. ( у ланцетника – хорда). 2. Хрящевая. (у хрящевых рыб вокруг хорды - хрящевые позвонки). 3. Костная. (у костистых рыб).

Онтогенез костной ткани Источники развития костной ткани: 1. Склеротом 2. Мезенхима Онтогенез костной ткани Источники развития костной ткани: 1. Склеротом 2. Мезенхима

Типы окостенения На основе соединительной ткани эндесмальный тип - первичные кости (кости мозгового черепа. Типы окостенения На основе соединительной ткани эндесмальный тип - первичные кости (кости мозгового черепа. На основе хрящевой модели: а) перихондральный тип (вокруг хряща); б) энхондральный тип (изнутри хряща).

Окостенение трубчатой кости 1. Диафиз перихондральное окостенение 2. Метафиз – энхондральное окостенение 3. Эпифиз Окостенение трубчатой кости 1. Диафиз перихондральное окостенение 2. Метафиз – энхондральное окостенение 3. Эпифиз энхондральное окостенение

Процесс окостенения трубчатой кости Процесс окостенения трубчатой кости

Аномалии развития - несовершенный остеогенез Аномалии развития - несовершенный остеогенез

Фило- онтогенез осевого скелета Фило- онтогенез осевого скелета

Скелет позвоночных и человека состоит из 3 -х разделов: 1) осевой скелет туловища (хорда, Скелет позвоночных и человека состоит из 3 -х разделов: 1) осевой скелет туловища (хорда, позвоночник; ребра и грудина); 2) скелет органов движения (плавники у рыб, конечности и их пояса у наземных); 3) скелет головы - черепа (мозговой и висцеральный череп).

Осевой скелет n ПОЗВОНОЧНИК - главная осевая структура. Он состоит из соединенных между собой Осевой скелет n ПОЗВОНОЧНИК - главная осевая структура. Он состоит из соединенных между собой коротких губчатых костей, что является отражением общего принципа сегментарного строения (метамерии) животных.

Филогенез позвоночника n n Позвоночник развивается на основе хорды. В филогенезе выделяют 3 стадии Филогенез позвоночника n n Позвоночник развивается на основе хорды. В филогенезе выделяют 3 стадии развития: соединительнотканную, хрящевую, костную: система соединительнотканных оболочек и пластин, затем дополняется хрящом и, наконец, хрящ вытесняется костной тканью. Т. е. большая гибкость хорды приносится в жертву большей прочности.

I. Соединительнотканная стадия осевого скелета в филогенезе Осевой скелет (у ланцетника) представлен хордой и I. Соединительнотканная стадия осевого скелета в филогенезе Осевой скелет (у ланцетника) представлен хордой и системой перегородок и оболочек для фиксации мышц, md – спинной отдел боковой мышцы и mv – брюшной отдел; sh –горизонтальная и ss – сагитальная перегородки

II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (1 слайд) Наблюдается у миног, у осетровых, II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (1 слайд) Наблюдается у миног, у осетровых, двудышащих рыб. К осевому скелету относится: 1) хорда, одетая плотным соединительнотканным футляром; 2) две пары дорзальных (верхних) передних и задних хрящевых дуг, расположенных в каждом сегменте тела по бокам спинного мозга. Схема позвоночника миноги. аа – передняя и ар – задняя дуги, ch – хорда, ms - миосепта

II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (2 слайд) Наблюдается у низших позвоночных (низшие II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (2 слайд) Наблюдается у низших позвоночных (низшие рыбы, хрящевые акуловые рыбы - селахии). К осевому скелету относится: n хорда; n 2 пары дорзальных (верхних) передних и задних дуг в каждом сегменте тела; а также n 2 пары вентральных (нижних) передних и задних дуг. Схема эмбрионального позвоночника селахий. аа- передняя и ар – задняя верхние дуги аv – передние и задние нижние дуги ch – хорда, ms - миосепта

II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (3 слайд) 1) тело хрящевого позвонка (в II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (3 слайд) 1) тело хрящевого позвонка (в каждом сегменте тела) образуется из оболочки хорды и основания хрящевых дуг: 2 -х пар дорзальных (верхних) дуг и 2 -х пар вентральных (нижних) дуг; Последовательные стадии образования позвонка селахий аi, as - нижняя и верхняя дуги, c - ребро, pl- боковой отросток, pn - нервная дуга, sp- остистый отросток

II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (4 слайд) 2) остистый отросток позвонка образуются II. Хрящевая стадия осевого скелета в филогенезе (4 слайд) 2) остистый отросток позвонка образуются из дорзальных (верхних) дуг, которые соединяются между собой и образуют (отверстие) спинномозговой канал; 3) поперечные отростки и суставные отростки образуются из вентральных (нижних) хрящевых дуг. Последовательные стадии образования позвонка селахий аi, as- нижняя и верхняя дуги, c- ребро, pl- боковой отросток, pn- нервная дуга, sp- остистый отросток

III. Костная стадия осевого скелета в филогенезе У костистых рыб оболочка хорды в формировании III. Костная стадия осевого скелета в филогенезе У костистых рыб оболочка хорды в формировании тела позвонка участия не принимает. n Тело позвонка развивается непосредственно из скелетогенной ткани, окружающей хорду и нервную трубку; n Отростки позвонка развиваются из верхних и нижних хрящевых дуг.

III. Костная стадия осевого скелета в филогенезе У млекопитающих а) остатки хорды сохраняется между III. Костная стадия осевого скелета в филогенезе У млекопитающих а) остатки хорды сохраняется между телами позвонков внутри межпозвоночных хрящей в виде их студенистого ядра; б) путем слияния дужек формируется дуги и отростки позвонков: - из верхних (дорзальных) дуг образуются дуги позвонков и остистые отростки; - из нижних (вентральных) дуг - боковые отростки;

Развитие ребер в филогенезе Начиная с хрящевых рыб в миосептах развиваются PЕБPА. Разрастаясь ребра Развитие ребер в филогенезе Начиная с хрящевых рыб в миосептах развиваются PЕБPА. Разрастаясь ребра контактируют с боковыми отростками позвонков.

Развитие ребер в филогенезе 2 вида ребер: верхние (дорзальные) и нижние (вентральные). а) Верхние Развитие ребер в филогенезе 2 вида ребер: верхние (дорзальные) и нижние (вентральные). а) Верхние ребра развиваются в горизонтальном миосепте и соединяют позвонок с наружным скелетом (у большинства животных наружный скелет исчезает и верхние ребра редуцируются). У низших наземных позвоночных существуют только верхние ребра. б) Нижние ребра развиваются в вентральных миосептах. У костистых рыб существуют обе пары ребер, у остальных позвоночных - только нижние.

Развитие грудины ГPУДИНА развивается у наземных животных, начиная с амфибий, в связи с появлением Развитие грудины ГPУДИНА развивается у наземных животных, начиная с амфибий, в связи с появлением легочного дыхания, формированием грудной клетки, а также развитием конечностей. Морфологически грудина - это соединение вентральных концов ребер.

ОНТОГЕНЕЗ ПОЗВОНОЧНИКА Позвоночник в онтогенезе образуется из мезодермальных клеток, выселяющихся из вентромедиальной части каждого ОНТОГЕНЕЗ ПОЗВОНОЧНИКА Позвоночник в онтогенезе образуется из мезодермальных клеток, выселяющихся из вентромедиальной части каждого сомита - склеротома. Из склеротома эти клетки мигрируют (дорзально и медиально) к средней линии и скапливаются вокруг хорды, образуя перепончатый осевой скелет.

ОНТОГЕНЕЗ ПОЗВОНОЧНИКА Развитие позвоночника в онтогенезе проходит 3 стадии: перепончатую, хрящевую, костную. ОНТОГЕНЕЗ ПОЗВОНОЧНИКА Развитие позвоночника в онтогенезе проходит 3 стадии: перепончатую, хрящевую, костную.

Соединительнотканная (перепончатая) стадия в онтогенезе n Перепончатая (бластемная) стадия существует до 2 месяца внутриутробной Соединительнотканная (перепончатая) стадия в онтогенезе n Перепончатая (бластемная) стадия существует до 2 месяца внутриутробной жизни. Перепончатый осевой скелет представлен хордой с ее оболочками и миосептами.

Соединительнотканная (перепончатая) стадия в онтогенезе Фронтальные срезы через спинной отдел ранних эмбрионов, показывающие межмиотомное Соединительнотканная (перепончатая) стадия в онтогенезе Фронтальные срезы через спинной отдел ранних эмбрионов, показывающие межмиотомное образование позвонков. Зачаток тела позвонка образуется из клеток, возникающих в склеротомах прилежащих пар сомитов (схема Петена). n А. 1 –сомит, 2 – межсегментарная артерия, 3 – клетки склеротома, 4 – хорда n В. 1 – межсегментарная артерия, 2 - клетки склеротома, 3 - хорда n С. 1 – миотом, 2 – сегментарный нерв, 3 – закладка тела позвонка

Хрящевая стадия в онтогенезе протекает с конца 2 до 4 месяца. n n С Хрящевая стадия в онтогенезе протекает с конца 2 до 4 месяца. n n С конца 2 месяца вокруг оболочек хорды развиваются отдельные хрящевые пластины. Тело позвонка становится хрящевым раньше, чем дужки и реберные отростки. Внутри развивающихся позвонков участки хорды постепенно исчезают, сохраняясь в виде - nucl. pulposus межпозвонковых дисков.

Костная стадия в онтогенезе n n Окостенение начинается в онтогенезе тогда, когда еще не Костная стадия в онтогенезе n n Окостенение начинается в онтогенезе тогда, когда еще не полностью сформировался хрящевой позвонок: с конца 2 в начале 3 месяца эмбриогенеза и продолжается после рождения до 25 лет.

Костная стадия в постнатальном онтогенезе n После рождения скелет еще в значительной части хрящевой. Костная стадия в постнатальном онтогенезе n После рождения скелет еще в значительной части хрящевой. Слияние точек окостенения происходит постепенно. n к 3 годам синостозируют полудуги позвонков в нижнем грудном и поясничном отделах

Схема окостенения поясничного позвонка (по Андронеску). В 6 -9 лет только появляются дополнительные эпифизарные Схема окостенения поясничного позвонка (по Андронеску). В 6 -9 лет только появляются дополнительные эпифизарные точки окостенения в телах позвонков. Костная стадия длится примерно до 25 лет. 1 - первичное среднее ядро, 2 – Верхнее эпифизарное кольцо окостенения, 3 – нижнее эпифизарное кольцо, 4 - первичное переднелатеральное и поперечное ядра окостенения, 5 – вторичное нижнесуставное ядро, 6 – первичное заднелатеральное ядро, 7 – вторичное ядро окостенения остистого отростка, 8 – вторичное поперечное ядро, 9 – вторичное ядро окостенения сосцевидного отростка, 10 – вторичное верхнесуставное ядро окостенения.

АНОМАЛИИ. 1) ассимиляция атланта сращение с затылочной костью. 2 спондилолизис - не сращение дуг АНОМАЛИИ. 1) ассимиляция атланта сращение с затылочной костью. 2 спондилолизис - не сращение дуг (чаще в крестцовом отделе - spina bifida sacralis - расщепление крестца с дорзальной стороны, реже наблюдается расщепление остистых отростков в шейном отделе). 3) сакрализация - увеличение числа крестцовых позвонков за счет сращения с нижним поясничным. Может быть 6 поясничных позвонков, и 6 -й поясничный срастается с крестцом. 4) люмбализация - 1 крестцовый позвонок не срастается с крестцом. 5) дополнительные позвонки, например, копчиковый (у человека может закладываться 38 позвонков (а не 33) (13 грудных, 12 -13 крестцовых и копчиковых позвонков).

Развитие изгибов позвоночника n В эмбриогенезе изгибы намечены, но не сформированы. Развитие изгибов позвоночника n В эмбриогенезе изгибы намечены, но не сформированы.

Изгибы позвоночника n n n Шейный лордоз формируется у ребенка тогда когда он начинает Изгибы позвоночника n n n Шейный лордоз формируется у ребенка тогда когда он начинает держать голову. Грудной кифоз формируется у ребенка тогда когда он начинает сидеть. Поясничный лордоз формируется у ребенка тогда когда он начинает стоять. Схематическое изображение формирования физиологических изгибов позвоночника у ребенка (по Tittel)

Физиологические изгибы позвоночника (по Tittel) 1 - шейный лордоз, 2 – грудной кифоз, 3 Физиологические изгибы позвоночника (по Tittel) 1 - шейный лордоз, 2 – грудной кифоз, 3 – поясничный лордоз, 4 – крестцовый кифоз

Варианты физиологических изгибов позвоночника (по Tittel) 1 – сглаженные изгибы, 2 - четко выраженный Варианты физиологических изгибов позвоночника (по Tittel) 1 – сглаженные изгибы, 2 - четко выраженный изгибы, 3 - сутулость

Наиболее подвижные точки позвоночника n n n 1 - затылочно-позвоночное соединение 2 – соединение Наиболее подвижные точки позвоночника n n n 1 - затылочно-позвоночное соединение 2 – соединение между 1 грудным и 7 шейными позвонками, 3 – соединение между 1 и 3 поясничными позвонками

Возможная степень разгибания позвоночника Возможная степень разгибания позвоночника

Развитие ребер в онтогенезе n n n РЕБРО закладывается из скопления клеток мезенхимы у Развитие ребер в онтогенезе n n n РЕБРО закладывается из скопления клеток мезенхимы у всех позвонков, но затем в некоторых отделах позвоночника редуцируется Окостенение ребер начинается в области углов и распространяется в вентральном и дорзальном направлении. После рождения в бугорке и головке ребра появляется вторичные эпифизарные центры, срастание которых с остальной частью ребра не происходит до тех пор пока скелет не достигнет своих окончательных размеров.

Рудименты рёбер в отделах позвоночного столба Рудименты рёбер в отделах позвоночного столба

АНОМАЛИИ развития ребер 1) Довольно часто встречается ребро у 6, 7 шейного позвонка (регрессивная АНОМАЛИИ развития ребер 1) Довольно часто встречается ребро у 6, 7 шейного позвонка (регрессивная аномалия). 2) Добавочное 13 -е ребро, связанное с 1 поясничным позвонком. 3) Редукция ребер или раздвоение ребер.

Аномалии развития ребер n n 1 – 7 шейное ребро 2 – Ребра с Аномалии развития ребер n n 1 – 7 шейное ребро 2 – Ребра с раздвоенными грудинными концами

Аномалии развития ребер Аномалии развития ребер

Развитие грудины в онтогенезе ГРУДИНА развивается из парных зачатков. Она продукт слияния вентральных концов Развитие грудины в онтогенезе ГРУДИНА развивается из парных зачатков. Она продукт слияния вентральных концов ребер. Вентральные концы ребер образуют 2 грудинные пластины, которые затем сливаются. n При окостенении грудины возникает несколько точек окостенения: 1 точка в области рукоятки, 4 точки в теле, и затем (к 3 -6 годам) точка в мечевидном отростке. n К 16 годам рукоятка и тело грудины сливаются n к 25 годам мечевидный отросток соединяется с телом грудины. n Полное синостозирование к 30 годам. n

Развитие грудины n n n А – 6 неделя В - 8 неделя С Развитие грудины n n n А – 6 неделя В - 8 неделя С – 9 неделя D – 5, 5 месяцев Е – у взрослого

Аномалии развития грудины n отверстия в теле грудины (результат неполного сращения парных закладок грудины); Аномалии развития грудины n отверстия в теле грудины (результат неполного сращения парных закладок грудины); n увеличение грудинного угла ( «куринная грудь» ); n добавочные надгрудинные кости, сращенные с рукояткой грудины в области яремной вырезки.