Возрастные изменения костей

Костная ткань — основа скелета человека и позвоночных животных. Костная ткань представляет собой депо минеральных солей и участвует в обмене веществ.

Гистология. Костная ткань развивается у эмбриона в начале 3-го месяца утробной жизни из ткани зародышевых листков (мезенхимы), приобретающей остеогенные свойства, либо развивается на месте хряща. Костная ткань — разновидность соединительной ткани. Клеточными формами ее являются остеоциты (у растущей кости — остеобласты) — клетки с большим числом отростков, замурованные в межклеточное вещество, содержащее большое количество неорганических солей (главным образом фосфорнокислый кальций). Межклеточное вещество костной ткани пронизано пучками оссеиновых (клееподобных) волокон, соединенных так называемым оссеомукоидом. Вокруг остеоцитов оно образует капсулу.

Основным звеном формирования костной ткани является остеон — система костных пластинок, расположенных вокруг гаверсова канала, по которому проходят кровеносные сосуды и нервы. Группы остеонов образуют более крупные, различимые макроскопически элементы костной ткани — костные перекладины. При очень тесном их расположении образуется компактное костное вещество. Редкое расположение перекладин с большими промежутками между ними, заполненными костным мозгом, создает структуру губчатой костной ткани.

Костная ткань под микроскопом

Гаверсовы каналы, по которым происходит кровоснабжение костной ткани, в компактном веществе трубчатой кости располагаются вдоль продольной оси диафиза. В поперечном направлении проходят перфорирующие сосудистые каналы, связывающие гаверсовы каналы с надкостницей. В соответствии с характером строения различают грубоволокнистую и тонковолокнистую, или пластинчатую, костную ткань. Грубоволокнистая костная ткань типична для костей скелета зародыша; из пластинчатой костной ткани построено большинство костей взрослого человека. Все кости скелета по морфологическим признакам систематизируются в следующие группы: 1) большие и малые трубчатые; 2) губчатые; 3) плоские; 4) кости смешанного строения.

Костная ткань динамична, она обладает способностью постоянно обновляться, и на протяжении всей жизни человека в ней меняется количественное и качественное соотношение между органическими и неорганическими веществами. Причем для каждого периода жизни характерны свои соотношения (по ним, в частности, и определяется возраст).

У годовалого ребенка в костной ткани органические вещества преобладают над неорганическими, что в значительной степени определяет мягкость, эластичность его костей. Ведь именно органические вещества да еще вода, обеспечивают кости растяжимость, эластичность. Вспомните школьный опыт: в сосуд с соляной кислотой кладут кусочек кости, и через некоторое время она становится мягкой настолько, что ее даже можно завязать узлом. А происходит это потому, что под действием соляной кислоты растворяются почти все минеральные вещества, а органические остаются.

По мере того, как человек взрослеет, в костной ткани увеличивается процент неорганических веществ и растущие кости обретают все большую твердость. От 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счет эпифизарных хрящей, расположенных между телом кости и ее головкой, и в толщину — благодаря аппозиционному утолщению компактного костного вещества в связи с костеобразующей функцией надкостницы. После 11 лет вновь кости скелета начинают быстро расти, формируются костные отростки (апофизы), костномозговые полости приобретают окончательную форму. Когда рост заканчивается—а происходит это примерно к 20—25 года, — хрящи полностью замещаются костной тканью. Рост кости в толщину происходит путем наложения новых масс костного вещества со стороны надкостницы.

В костной ткани продолжают протекать взаимосвязанные процессы созидания и разрушения. Одни остеоны под влиянием крупных многоядерных клеток—остеокластов разрушаются, образуя полости, называемые резорбционными лакунами. Параллельно другие клетки—остеобласты «возводят» новые остеоны. О том, насколько велика скорость обновления костного вещества, говорят хотя бы такие цифры. В эксперименте было установлено, что в течение 50 дней обновляется примерно 29 процентов всего неорганического минерального состава кости в эпифизах (расширенных концевых участках длинных костей) и до 7 процентов в диафизах (средних участках длинных костей). Четко отлаженные, сбалансированные процессы перестройки обеспечивают постоянное обновление костной ткани, предотвращают изнашивание кости. Однако так продолжается до определенного возраста.

Когда человек перешагивает сорокалетний рубеж, в костной ткани начинаются так называемые инволютивные процессы, то есть разрушение остеонов идет более интенсивно, чем их созидание. Эти процессы в дальнейшем способны привести к развитию остеопороза, при котором костные перекладины губчатого вещества истончаются, часть их рассасывается полностью, межбалочные пространства расширяются, и в результате уменьшается количество костного вещества, плотность кости снижается.

С возрастом становится не только меньше костного вещества, но и процент органических веществ в костной ткани снижается. И кроме того, уменьшается содержание воды в костной ткани, она как бы высыхает. Кости становятся ломкими, хрупкими, и даже при обычных физических нагрузках в них могут появиться трещины.

Для костей пожилого человека характерны краевые костные разрастания. Обусловлены они возрастными изменениями, которые претерпевает хрящевая ткань, покрывающая суставные поверхности костей, а также составляющая основу межпозвоночных дисков. С возрастом промежуточный слой хряща истончается, что неблагоприятно сказывается на функции суставов. Как бы стремясь компенсировать эти изменения, увеличить площадь опоры суставных поверхностей, кость разрастается. Краевые костные разрастания могут быть незначительными, но иногда достигают больших размеров.

В норме возрастные изменения в костях развиваются очень медленно, постепенно. Признаки остеопороза обычно выявляются после 60 лет. Однако нередко приходится наблюдать людей, у которых в 70/75-летнем возрасте они выражены незначительно.