Химический состав и физические свойства. Типы соединения костей

По химическому составу кость состоит на 50 % из воды, 15% жира, 1 % органических веществ - осеина и 21% минеральных солей.

Физические свойства костей хорошо соответствуют функции защиты и опоры организма. Кость должна быть прочной и жесткой и в то же время достаточно эластичной, чтобы не ломаться в обычных условиях жизнедеятельности. Эти свойства обеспечиваются межклеточным костным веществом. Жесткость, т.е. способность сопротивляться сгибанию, растяжению или сжатию, обеспечивается органической составляющей, в первую очередь коллагеном; последний придает кости и эластичность – свойство, позволяющее восстановить исходную форму и длину в случае небольшой деформации (сгибания или скручивания). Неорганическая составляющая межклеточного вещества, фосфат кальция, тоже способствует жесткости кости, но главным образом придает ей твердость; если путем специальной обработки удалить из кости фосфат кальция, она сохранит свою форму, но потеряет значительную долю твердости. Твердость – важное качество кости, но, к сожалению, именно она делает кость подверженной переломам при избыточной нагрузке.

Соединения костей обеспечивают объединение костей скелета в единую,

сложную и закономерно сочетанную систему рычагов движения и опоры, а также защиту раз-личных участков и жизненно важных органов тела животного.

Соединения костей подразделяются на непрерывные и прерывные, которые включают ряд разновидностей, обусловленных особенностями тканевых структур, обеспечивающих соединение костей между собой, количеством, формой и степенью свободы движения соединяющихся поверхностей.

Непрерывные соединения, или сращения – по происхождению относятся к наиболее древним и имеют место там, где требуется значительная прочность и ограниченная подвижность, обеспечивающая надежную защиту жизненно важных органов, необходимую упругость, эластичность и гибкость отделу скелета, или отражающая этапы развития отдельных костей.

Прочность соединения костей и степень подвижности между ними во многом зависят от вида ткани, обеспечивающей их соединение (фиброзная, хрящевая, костная).

Фиброзные соединения характеризуются наличием между соединяющимися костями фиброзной ткани. В зависимости от степени выраженности

структурных элементов фиброзной ткани и взаимоотношений между краями соединяющихся костей, фиброзное соединение подразделяется на синдесмоз, швы и вколачивание, которые могут иметь несколько разновидностей:

Синдесмоз – соединительнотканное соединение костей через посредство волокнистой соединительной ткани. Различают простой синдесмоз, когда соединение костей осуществляется волокнистой коллагеновой тканью (мембраны, межкостные связки), и эластический синдесмоз, при котором соединяющей тканью служит эластическая соединительная ткань (желтые связки между дугами позвонков).

Шов как разновидность фиброзного соединения выделяют из-за характерной формы краев соединяющихся костей, что наиболее выражено при соединении костей скелета головы. Различают следующие швы:

- зубчатый шов – зубчатые края соединяющихся костей плотно входят друг в друга (соединение носовых костей с лобными или лобных костей с теменными).

- листочковый шов – по форме имеет сходство с зубчатым, но у него отдельные зубцы в виде древесного листа глубоко внедряются в край соседней кости (соединение крыльев клиновидной кости с лобной и теменной костями). Такое соединение отличается большой прочностью.  

- чешуйчатый шов – когда края костей налегают другна друга, как чешуя у рыбы (соединение теменной кости с чешуей височной кости).

- плоский шов – когда края соединяющихся костей имеют ровные поверхности. Такое соединение характеризуется непрочностью и поэтому при вываривании кости легко отделяются от скелета (соединение носовых костей между собой, особенно у жвачных).

Клиновидное, или расщепленное, соединение – когда острый край одной кости вклинивается в расщепленный край другой кости (соединение носовых отростков резцовой кости с верхнечелюстной костью).

Вколачивание – характерно для соединения зубов с резцовой, верхнечелюстной и нижнечелюстной костями, когда каждый зуб, располагаясь в альвеолярном углублении, имеет зубную связку, представляющую собой надкостницу, и являющейся общей как для альвеолы, так и для корня зуба.

Хрящевые соединения – характеризуются наличием между соединяющимися костями или отдельными частями костей хрящевых прослоек. В зависимости от вида хрящевой ткани хрящевые соединения подразделяются на синхондроз и симфиз.

Синхондроз, при котором хрящевая прослойка между соединяющимися костями или их частями представлена гиалиновым хрящом. С возрастом гиалиновый хрящ замещается костной тканью с образованием костного соединения, или синостоза.

Симфиз – как разновидность хрящевого соединения характеризуется наличием между соединяющимися костями мощной прослойки волокнистого хряща (межпозвоночные диски, тазовый симфиз). У женских особей внутри лонного симфиза образуется полость. Иногда подобные полости могут быть и в межпозвоночных дисках, особенно между последними поясничными позвонками. У животных принято выделять еще два вида непрерывного соединения: мышечное, при котором кости соединяются при помощи скелетных мышц (соединение грудных конечностей с туловищем), и костное, образующееся путем замещения фиброзной или хрящевой тканей костной. Последнее характерно для костей скелета головы и трубчатых костей конечностей взрослых животных.

Прерывные соединения, или сочленения, характеризуются наличием между соединяющимися костями полости, содержащей синовиальную жидкость. Последнее позволило такие соединения называть синовиальными. Принадлежащее к ним конкретное сочленение называется суставом.

Прерывные соединения имеют место между костями, где требуется значительная подвижность. В каждом суставе в качестве обязательных компонентов должны быть суставные поверхности сочленяющихся костей, суставная капсула, ограничивающая суставную полость, и суставная жидкость, заполняющая полость сустава. В состав сустава

могут входить связки и внутрисуставные включения в виде дисков, менисков, которые укрепляют сустав, устраняют несовместимость и обеспечивают выполнение строго определенных функциональных отправлений.