Трубчатые кости: строение и функции. Длинные трубчатые кости

Трубчатые кости человека - это костные образования вытянутой цилиндрической формы, реже трехгранные. Строго определенной конфигурации не существует. Как правило, длина такой кости многократно преобладает над шириной. Однако пропорции при этом могут быть самые разные. Формирование и рост трубчатой кости сопровождаются несколькими факторами, главным из которых является наличие кальция как химического элемента, участвующего в строительстве костной ткани.

Процесс образования клетчатых структур достаточно длительный. Недостаток кальция часто приводит к искривлению костей. Избыток этого важного элемента также может негативно отразиться на формировании скелета в детском возрасте. Чтобы вовремя воспрепятствовать деформации костей в растущем организме, необходимо соблюдать баланс химических элементов, участвующих в процессе.

Длинные и короткие трубчатые кости

Человеческий скелет представляет собой логическую конструкцию, наделенную целым рядом функциональных программ. Каждая часть тела выполняет свою задачу, и от общей слаженности отдельных участков зависит жизнедеятельность всего организма. Трубчатые кости человека представляют собой самую важную часть скелета, на них возложена опорно-двигательная функция. При этом деятельность организма возможна только при условии взаимодействия всех участников процесса. Некоторые функции костных комплексов запрограммированы на движение в постоянном режиме, как, например, ходьба или бег. Цикличное повторение одних и тех же действий приобретает автоматический характер, импульсы зарождаются уже не в головном мозге и даже не в центральной нервной системе, а в мышечной ткани, участвующей в процессе.

Трубчатые кости связаны друг с другом посредством сухожилий и мускулов. Подвижные части скелета взаимодействуют по принципу шарнирного механизма. Такими устройствами в человеческом организме являются суставы, каждый из которых покрыт специальным гиалиновым хрящом, предотвращающим трение. В точке взаимного соприкосновения поверхности скользят по определенной амплитуде, их движение рационально и происходит в строго ограниченом режиме. Тело трубчатой кости уязвимо, любые отклонения от заданного вектора движения вызывают напряжение и боль. В случае экстремального нарушения нормального двигательного режима сустав может выйти из естественного зацепления, и таким образом произойдет вывих.

Длинные трубчатые кости человеческого скелета относятся к основным поддерживающим образованиям, достаточно прочным и надежным. Тем не менее их следует беречь, не нагружать чрезмерно и почаще давать отдых. Длинные трубчатые кости подразделяются на отдельные виды:

• большая берцовая;
• малая берцовая;
• бедренная;
• лучевая;
• плечевая;
• локтевая.

Короткие трубчатые кости:

• плюсневые;
• пястные;
• фаланги пальцев.

Чаще всего короткие трубчатые кости являются продолжением длинных.

Какие кости трубчатые являются рычагами, так или иначе участвующими в движении организма? Это берцовые и бедренные. Короткие трубчатые кости обеспечивают функции рычажных движений в более ограниченном диапазоне.

Структура

Трубчатые кости состоят из центральной части, диафиза, который представляет собой вытянутую полость, оканчивающуюся с обоих концов эпифизами. В диафизе находится желтый мозг, а эпифизы имеют твердую губчатую консистенцию и покрыты хрящевыми слоями.

Эпифиз - это расширенный конец трубчатой кости, закругленный, имеющий определенную форму, рассчитанную на сочленение с соседним суставом. Совокупность двух или трех частей образует полный сустав, функционирующий в определенной двигательной программе организма. Контактирующие фрагменты суставов имеют форму встречного типа, когда поверхность одной половины выпуклой формы, а другой - вогнутой.

Надкостница

Снаружи трубчатые кости покрыты надкостницей, соединительно-тканным слоем. Это живое органическое образование, назначение которого заключается в защитных функциях.

Органика

Трубчатое вещество кости состоит из веществ органических и неорганических. Пропорции их содержания колеблются на протяжении жизни человека. Детский возраст - это период доминирования органических веществ в организме, которые придают костям гибкость. С возрастом состав веществ постепенно меняется, свое законное место занимают неорганические вещества, которые обеспечивают прочность. Это преимущественно соли кальция.

Физиологическое устройство

• Компактное вещество состоит из множества костных пластин, покрывающих кость сплошным плотным слоем. Твердые чешуйки объединяются в структурные единицы, так называемые остеоны. Сформировавшиеся фрагменты - это цилиндрические образования органического свойства, внутри которых проходят нервы и мелкие кровеносные сосуды.
• Вещество губчатое располагается под компактными слоями, отличается от них пористой структурой. В процессе образования губчатого вещества участвуют трабекулы - своеобразные костные перегородки. От их прочности зависит многое.
• Костный мозг - главный кроветворный орган в организме человека, который размещается внутри трубчатых костей. Делится на два вида: желтый и красный. Первый образован жировыми клетками и находится в диафизе - основной части трубчатой кости. Красный костный мозг располагается в пористой части эпифиза и представляет собой ретикулярную ткань, густо пронизанную мелкими кровеносными сосудами. По этим протокам вновь образовавшиеся клетки попадают в главное русло. Генерируются новые кровяные тельца за счет живущих в костном мозге стволовых клеток. Процесс не останавливается ни на секунду. Там же находятся остеокласты и остеобласты, которые обновляют костные структуры, разрушая отжившие.

Рост

Трубчатые кости вырастают в процессе развития специальных эпифизарных пластин. Хрящевой слой между эпифизами и диафизом может разрастаться интенсивно в детском возрасте и медленно расти в период юности, а затем и зрелости. Процесс регулируется гормонально и не прекращается до своего физиологического завершения.

Самый активный рост костей происходит во время физиологического вытяжения. Первый период продолжается с 5 до 7, второй - с 11 до 15 лет. Далее рост костных образований продолжается, но в замедленном темпе. Окончательно фаза формирования скелета заканчивается к 20 годам.

Переломы

Патологическое нарушение целостности отдельных структур скелета в результате чрезмерной нагрузки можно квалифицировать как переломы трубчатых костей.

Основные причины переломов:

• механические травмы;
• различные заболевания, вызывающие снижение прочности костей (остеомиелит, остеопороз).

Виды переломов:

• метафизарный;
• эпифизарный;
• диафизарный.

Признаки перелома:

• боль, резко возрастающая при нагрузке;
• отек, возникающий через некоторое время в месте повреждения;
• обширная гематома, появляющаяся спустя 90 минут после травмы;
• отказ функции поврежденной конечности.

Признаки абсолютного характера:

• неестественное положение конечности;
• хаотичная подвижность отдельных частей;
• характерный хруст (крепитация) в месте повреждения;
• костные обломы в ране, выявляемые при открытых переломах.

Восстановление

Регенерация и заживление костной ткани происходит за счет образования новых клеток в месте повреждения. Восстановление трубчатой кости может занять от нескольких недель до нескольких месяцев. Процесс заживления требует абсолютного покоя.

В регенерации участвует камбиальный слой надкостницы и стволовые клетки желтого мозга.

Процесс заживления делится на четыре этапа:

1. Аутолиз - активная концентрация лейкоцитов в месте перелома и растворение погибших тканевых фрагментов.
2. Пролиферация - размножение костных клеток как реакция на повреждение с одновременной выработкой хрящевой ткани, которая затем минерализуется.
3. Восстановление кровоснабжения, нарушенного в результате травмы, формирование компактного вещества.
4. Полное восстановление костно-мозгового канала, возвращение функциональных способностей.

Диагностика

Диагностика переломов должна проводиться в стационарных условиях. Для выявления полной картины повреждения необходимо рентгенографическое исследование с определением абсолютных и относительных признаков перелома.

После диагностики проводится курс лечения, который состоит из манипуляций по наложению фиксирующей гипсовой шины. При необходимости применяются тракционные методы вытяжки. Затем следует длительное наблюдение за состоянием пациента и медикаментозное лечение.