Общие сведения о строении и функции костей

Кости взрослых домашних животных составляют в среднем от 6% (свинья) до 13% (лошадь) живого веса. У упитанных животных относительный вес свежих костей ниже, чем у тощих (например, у откормленных свиней—6%, у неоткормленных — 9%). Он зависит также от породы (например, у мясных пород овец костяк составляет 9%, у шерстных — 15% живого веса тела) и типа телосложения (И. И. Соколов, 1955; 10. Д. Рубан, 1959). У новорожденных и молодняка относительный вес костей выше, чем у взрослых. Например, у новорожденных симменталов он составляет 24,4%, 1,5-годовалых—Н,3%, а у взрослых — лишь 10,4% (Д. Л. Лезантин, 1957), у романовских ягнят —20,1%, а у 10-месячных — только 9,6% (Е. С. Можаева, 1952).

15

Рис. 5. Скелет коровы (Никель — Шуммер) / Рис. 6. Скелет овцы (Никель — Шуммер) / Ряс. 7. Скелет свиньи (Никель — Шуммер)

16

Рис. 8. Скелет лошади (Никель — Шуммер) / Рис. 9. Скелет собаки (Никель — Шуммер)

Кость, os, как и любой орган, состоит из нескольких тканей, но в основном из костиой. Именно она обусловливает главное механическое свойство костей — их прочность, которая складывается из твердости и упругости. Прочность 1 см3 кости на сжатие в среднем равна 1 400 кг, а на разрыв — 1 055 кг. Это свойство зависит от химического состава и строения кости.

Химический состав костей. Свежая кость состоит из воды (на 50%) и неорганических и органических веществ, в том числе жира (около 15%). Кости у старых животных содержат меньше воды, чем у молодняка. Обезвоженная и обезжиренная кость взрослого животного в среднем содержит Ц минеральных и Vs органических веществ (главным образом особого белка — оссеина). Кости новорожденных богаче органическими веществами. Различные кости одного и того же животного всегда имеют неодинаковое соотношение органических и неорганических веществ (В. И. Ипполитова, 1958). Минеральная часть в основном состоит из кальция в виде фосфата кальция (85%) и карбоната кальция (10,5%), образуЕОщих гпдроапатит Са10 (РОДДОН).,; остальное составляют фосфат магния (1,5%), карбонат н хлорид натрия п др. (3%). Уд. вес кости—1,9. Органические вещества придают кости эластичность, а минеральные — твердость. В старости, когда содержание органической части уменьшается, кости становятся более ломкими. Кости содержат 97% всего кальция животного организма и поэтому составляют важнейшее депо минеральных веществ. При неправильном содержании, когда в кормах недостаточно витаминов и минеральных веществ, организм черпает кальций из костей. В результате последние теряют твердость и деформируются; у молодняка развивается рахит, у взрослых — остеомалация. При этом в первую очередь деминерализуются и рассасываются наименее нагруженные кости (последние хвостовые позвонки и т. п.).

Строение кости. На рентгенограмме, а также на распиле кости (рис. 10) видна неоднородность ее строения. Те части кости, которые выполняют преимущественно опорную функцию и испытывают напряжение в одном направлении, состоят из плотного компактного вещества — substantia compacta. Участки кости, которые испытывают напряжение в различных направлениях и где прочность должна сочетаться с легкостью, построены

17

Рис. 10. Распил плечевой кости лошади. Проксимальный конец схематизирован. Дугообразными линиями показано направление перекладин губчатого вещества:

из губчатого вещества — substantia spongiosa. Оно состоит из тонких костиых перекладин, взаимно переплетающихся соответственно направлению сил, действующих на кость. Губчатое вещество покрыто тонкой пластинкой компактного вещества (рис. Н).

Основной структурной единицей компактного вещества является остеон — система микроскопических костиых цилиндров, надетых один на другой и окружающих гаверсов канал, в котором проходят сосуды и нервы. В губчатом веществе остеоны почти отсутствуют. В ячейках губчатого вещества содержится красный мозг,

18

Рис. 11. Строение губчатого костиого вещества у взрослого животного (слева) и старого (справа). Фот. с распила X 10

в котором, непрерывно размножаясь, образуются клетки крови. Участки костей, построенные из компактного вещества, охватывают полости, заполненные жировым костиым мозгом. У взрослых животных после больших потерь крови, а также у новорожденных в связи с усиленным кровообразованием, весь костиый мозг красный.

Форма костей. Кости испытывают нагрузку на сжатие, растяжение, изгиб и кручение, обусловленные силой тяжести, натяжением мышц и воздействием других внешних сил. Все они оказывают формообразующее влияние на кость. Форма костей обусловлена функцией. Различают длинные, короткие и плоские кости, отличающиеся друг от друга не только формой, но и развитием и внутренним строением.

Длинные кости образуют главным образом скелет конечностей, скелет грудной полости (ребра). Относительно бойее узкая средняя часть таких костей называется телом кости (диафиз), а более или менее утолщенные концы, сочленяющиеся с соседними костями,— суставными концами (эпифизы). Диафизы большинства длинных костей трубчатые, т. е. содержат костиомозговую полость — cavum medullare, наполненную жировым костиым мозгом. Диафиз трубчатой кости построен из компактного, а ее суставные концы — из губчатого вещества, одетого лишь тонкой замыкающей пластинкой компактного вещества. Часть диафиза, примыкающая к суставному концу трубчатой кости, называется метафизом. Последний состоит из губчатого вещества, покрытого компактным веществом, постепенно истончающимся по направлению к эпифизу.

Короткие кости находятся в тех частях скелета, где требуется сочетание прочности с подвижностью. Они состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Плоские, или широкие, кости образуют стенки полостей или служат обширными площадями прикрепления мышц, или же сочетают обе эти функции. Их ширина и длина значительно преобладают над толщиной, а губчатого вещества может быть не больше, чем компактного.

Некоторые кости, выполняя различные функции, свойственные скелету, имеют сложную форму.

Рельеф кости обусловлен механическим воздействием прилегающих мышц и их сухожилий, кровеносных сосудов и нервов, которые оставляют на костях отпечатки в форме борозд, вырезок, отверстий и каналов. Гладкими остаются только поверхности, свободные от прикрепления мышц и связок, и суставные поверхности. Места прикрепления к кости некоторых мышц вытянуты в форме бугристостей, бугров и отростков или вогнуты в форме ямок, что увеличивает площадь прикрепления. Рельеф костей резко выражен у старых рабочих животных и сглажен у молодняка.

Кость покрыта надкостиицей, а суставные поверхности —суставным хрящом. Надкостиица, или периост, periosteum — тонкая прочная и эластичная оболочка, состоящая из наружного волокнистого и внутреннего костеобразующего слоя. Она богата сосудами и нервами, которые через множество мелких каналов проникают в толщу кости и к костиому мозгу. Отверстия каналов, по которым в кость проникают более крупные сосуды, имеют постоянную топографию (Г. М. Удовин, 1955, 1959). Их называют сосудистыми отверстиями, foramina vasculosa. Надкостиица участвует в питаний и иннервации кости и росте ее в толщину, а также в образовании костиой мозоли при переломах. Изнутри к стенкам костиомозговой полости прилегает эндост. Эта нежная соединительнотканная оболочка, связанная с костиым мозгом, выполняет ту же роль, что и надкостиица.

Таким образом, кость как орган состоит из костиой ткани, костиого мозга, надкостиицы, эндоста, суставного хряща, нервов и кровеносных сосудов.

Развитие и рост костей. В ранний период онтогенеза скелет представлен молодой соединительной тканью — мезенхимой, которая в дальнейшем почти везде замещается хрящевой тканью. Затем в определенных участках скелета возникают очаги окостенения.

Многие кости черепа развиваются непосредственно в мезенхиме и называются поэтому первичными (покровными), но большинство костей возникает путем замещения хряща. Такие кости называются вторичными. В зависимости от места образования костиой ткани различают внутрихрящевое, или энхондральное, окостенение и пери-хондральное окостенение, при котором костиая ткань появляется сначала на поверхности хряща. Окостенение длинных и коротких костей имеет свои особенности.

В длинных костях окостенение начинается пери-хондрально в виде ободка вокруг хрящевой модели диафиза, а затем распространяется в ее толщу, где начинается энхондральное окостенение, приводящее к образованию губчатого вещества. С поверхности диафиза накладываются новые наслоения костиой ткани, образуемые внутренним слоем надкостиицы (пери-остальное окостенение). В это время изнутри, в толще диафиза, путем постепенного рассасывания губчатого вещества возникает костиомозговая полость, и кость превращается в трубчатую (рис. 12). Эта полость не доходит до концов диафиза — метафизов, где сохраняется губчатое вещество, к которому прилегает эндост, наращивающий костиую ткань изнутри. Таким образом, днафизы растут в ширину только со стороны периоста, а метафизы — со стороны эндоста, что доказано ауторадиографией (рис. 13). Суставные концы костей некоторое время после начала окостенения остаются хрящевыми. Но затем в их толще появляются особые эихондральные очаги окостенения—эпифизы. Они состоят из губчатого вещества. По мере замещения хряща эпифиз сближается с метафизом, но прослойка хряща, отделяющая эпифиз от метафиза (метазппфнзарпый хрящ), несмотря

19

Рис. 12. Сагиттальный распил проксимального конца большеберцовой кости новорожденного теленка (отпечаток с рентгенограммы):

на постоянное разрушение и замещение костиой тканью, сохраняется еще в течение длительного срока, благодаря усиленному размножению хрящевых клеток. Так поддерживается рост костей в длину. Однако размножение хрящевых клеток метаэпифизарнои зоны постепенно замедляется, а затем прекращается полностью. Тогда вся хрящевая зона замещается костиой тканью, эпифиз срастается с метафизом, в одно целое и продольный рост кости становится

20

Рис. 13. Рост трубчатой кости. А — схемы с ауторадиографов проксимального конца болынеберцовой кости двух крыс, которым подкожно введено 350 мкюри фосфора-32. Слева — крыса забитая через 4 часа, справа — через 8 суток после инъекции. Фосфор (черное) отложился в растущих частях кости: 1 — периостально, в диафизе, 2 — эндостально, в метафизе, 3 — энхондрально, на границе метаэпифизарной зоны (Гросс); Б — ауторадиограф плюсневой кости месячного теленка, которому за неделю до забоя выпоено 0,5 мкюри кальция-45. Последний отложился в растущих частях скелета (Комар)

невозможным. Появление синостозов указывает на прекращение роста кости.

Короткие кости окостеневают энхондрально, обычно за счет одного очага.

Многие отростки костей, служащие местом прикрепления связок и мышц, развиваются за счет особых энхондральных очагов окостенения. Такие очаги называются апофизами (см. рис. 12).

Очаги окостенения по степени участия в формировании отдельной кости делятся на две естественные группы — первичные и вторичные. Первичные образуют основную массу кости (например, диафиз, короткие кости), вторичные — лишь часть ее (эпифиз, апофиз). В онтогенезе первичные очагн возникают раньше. Апофизы отличаются от эпифизов не только топографически и функционально, но в некоторых случаях и происхождением (Г. Г. Воккен, I960).

Закладка очагов окостенения происходит в определенной последовательности и в определенные сроки и начинается в более нагруженных участках скелета. Темпы и особенности окостенения зависят от ряда факторов, в основном — от уровня кормления, что классическими опытами на овцах еще в конце прошлого века доказал Н. П. Чирвинский. Закономерности весового и подчиненного ему линейного роста скелета различны для плодного и посгэмбрионального онтогенеза, н скорость роста отдельных костей неодинакова (С. Н. Боголюбский, 1948, 1959; В. Я. Бровар и Е. Ф. Леонтьева, 1939; В. Я- Бровар, 1944; Е. С. Можаева, 1952; Н. Н.Третьяков, 1959; Е. М. Черепахнна, 1957; В. А. Эктов, 1952 и др.). Темпы развития скелета у самок выше, чем у самцов (Г. Г. Воккен, 1936—1960; Н. И. Афанасьев, 1956 и др.) и имеют индивидуальные отклонения даже v особей в пределах одного гнезда (Г. Г. Воккен, 1936, 1940, 1949; "В. Н. Тихонов, 1954). Постоянно повышенная, но не чрезмерная нагрузка приводит к усилению роста скелета и ускоряет его развитие (Е. И. Данилова и А. И. Свиридов, 1953).

С помощью метода меченых атомов доказано, что в костях непрерывно происходят оживленные обменные процессы ассимиляции и диссимиляции, созидания и разрушения. Эти две стороны единого процесса подчинены сложной нейрогуморальной регуляции. Во взрослом организме они находятся в равновесии, которое может быть нарушено различными погрешностями в кормлении и содержании животного. У растущих животных преобладает созидание, у старых — разрушение. Последнее приводит к старческим изменениям скелета.

Статистика

Вверх

© Ветеринария 2021