Виды соединения костей: краткое описание

Человеческий скелет представляет собой совокупность соединенных друг с другом костей и является пассивной частью опорно-двигательного аппарата. Он выполняет функции опоры для мягких тканей, точки приложения мышц и вместилища для внутренних органов. В состав скелета новорожденного ребенка входит 270 костей. По мере взросления некоторые из них срастаются (в основном кости таза, черепа и позвоночника), поэтому у зрелого человека данный показатель достигает 205-207. Различные кости соединяются между собой по-разному. Обычный обыватель на вопрос: «Какие виды соединений костей вы знаете?» вспоминает только суставы, но это далеко не все. Раздел анатомии, изучающий эту тему, называется остеоартросиндесмологией. Сегодня мы с вами поверхностно познакомимся с этой наукой и основными видами соединения костей.

Классификация

В зависимости от функции костей, они могут соединяться друг с другом по-разному. Существует два основных вида соединения костей: непрерывный (синартроз) и прерывный (диартрозы). При этом они дополнительно подразделяются на подвиды.

Непрерывные соединения могут быть:

1. Фибриозными. Сюда входят: связки, мембраны, роднички, швы, вколачивания.
2. Хрящевыми. Бывают временными (с помощью гиалинового хряща) и постоянными (с помощью фиброзного хряща).
3. Костными.

Что касается прерывных соединений, которые можно называть попросту суставами, то они классифицируются по двум признакам: по осям вращения, и форме суставной поверхности; а также по количеству суставных поверхностей.

По первому признаку суставы бывают:

1. Одноосными (цилиндрический и блоковидный).
2. Двуосными (эллипсоидный, седловидный и мыщелковый).
3. Многоосными (шаровидный, плоский).

А по второму:

1. Простыми.
2. Сложными.

Конкретный вид соединения чаще всего можно узнать по форме кости. Так, непрерывные соединения отличаются наличием бугристостей, ямок, шероховатостей и прочего, а прерывные, наоборот, имеют гладкую суставную поверхность.

Итак, мы уже выяснили, какие виды соединения костей существуют. Теперь познакомимся с каждым из них.

Непрерывное фибриозное

Существует 3 вида соединения костей (непрерывного) и первый из них – фиброзное соединение. Оно осуществляется посредством синдесмоз (соединительных тканей). К ним относятся связки, мембраны, швы, роднички и выколачивания.

Связки представляют собой соединения, состоящие из коллагеновых и эластические волокон. Фиброзной называют связку, в которой преобладают коллагеновых волокна, а эластической – эластические. Как можно понять из названия, эластические волокна способны менять свою длину в зависимости от степени нагрузки, чего нельзя сказать про фиброзные.

С точки зрения длины волокон, связки подразделяют на длинные (соединяют кости на большом протяжении) и короткие (соединяют кости, расположенные по соседству). Кроме того, они классифицируются по отношению к суставной капсуле на: внесуставные (капсулярные и внекапсулярные) и внутрисуставные.

Связки выполняют такие функции:

1. Фиксирующую или удерживающую.
2. Формообразующую. Вместе с костями формируют отверстия или свод для прохождения кровеносных сосудов или нервных волокон.
3. Роль мягкого скелета. Служат местом для прикрепления мышц.

Мембраны представляют собой соединения в виде межкостной перепонки, которая в отличие от связок может заполнять довольно обширные промежутки между костями. Мембраны состоят из соединительнотканных волокон (преимущественно коллагеновых), расположенных таким образом, чтобы не препятствовать движению. Как и связки, они удерживают кости, служат местом крепления мускулов и формируют отверстия для нервов и сосудов.

Роднички – соединительные образования, состоящие из редко расположенных коллагеновых волокон и большого количества промежуточного вещества. Их функция состоит в создании условий для смещения костей черепа младенца во время родов. Кроме того, родничок способствует интенсивному росту костей в первые годы жизни. Данное соединительное образование бывает передним и задним. Передний родничок достигает размера 25х30 мм и закрывается на втором году жизни, а задний имеет размер порядка 10х10 мм и полностью закрывается через два месяца после родов. Бывают также парные сосцевидные и клиновидные роднички, зарастание которых происходит зачастую до рождения ребенка. Ликвидация таких видов соединения костей происходит путем зарастания костной тканью черепа и формирования между ними другой соединительной ткани – шовной.

Швами называют тонкие соединения, которые располагаются между костями черепа и содержат много коллагеновых волокон. По своей форме, швы подразделяются на чешуйчатые, зубчатые и плоские. В черепе они служат зоной роста костей и некими амортизаторами, предохраняющими от повреждений во время движения головной мозг, органы слуха, равновесия и зрения.

Вколачивание - так называют соединительную ткань, расположенную между зубами и ячейками альвеолярных отростков челюсти. Более известное название – периодонт. Несмотря на то что данное соединение является очень простым, у него кроме крепления зубов, есть еще одна немаловажная функция – амортизация. Толщина периодонта совсем не велика – до 0,28 мм. В его состав входит два типа волокон: коллагеновых и эластические. На всем протяжении периодонта они ориентируются перпендикулярно по отношению к корню зуба и стенкам альвеолы. Промежутки между волокнами заполнены рыхлой соединительной тканью, содержащей большое количество нервных волокон и сосудов. Если челюсть сильно сжимается, под давлением зуба-антагониста периодонт сдавливается и зуб углубляется в ячейку глубиной до 0,2 мм. По мере старения человека, эластичных волокон становится меньше и при нагрузках периодонт может повредиться. Это приводит к расшатыванию и выпадению зубов.

Рассмотрев виды фиброзных соединений костей, переходим к следующему типу – хрящевым.

Непрерывное хрящевое

Синхондрозы – это хрящевые соединения костей, которые представляют собой гиалиновый или фибриозный хрящ. Первый из названных хрящей имеет меньшую прочность, но большую упругость. С его помощью метафизы трубчатых костей соединяются с эпифизами, а отдельные части тазовой кости – друг с другом. Что касается фиброзного синхондроза, то благодаря наличию в его составе коллагеновых волокон, он имеет меньшую упругость и большую прочность.

Синхондрозы бывают постоянными и временными. Во втором случае подразумевается, что по достижению определенного возраста они заменяются костью. К временным синхондрозам относят гиалиновые хрящи между частями плоских костей, метаэпифизарные хрящи, а также хрящ между затылочной и клиновидной костью.

К постоянным относят преимущественно фиброзные синхондрозы. Среди ярких представителей этой группы можно выделить хрящи, соединяющие кости основания черепа, а также хрящ между грудиной и I ребром.

Основная функция синхондрозов – нивелирование толчков и чрезмерных напряжений при нагрузке на кость, а также обеспечение прочного соединения костных тканей. Вместе с тем хрящевые соединения не лишены подвижности. Амплитуда их движения тем больше, чем толще прослойка. Ярким примером подвижности синхондрозов является возможность человека осуществлять наклоны, скручивания и прочие движения позвоночника.

Непрерывное костное

Соединение костей с помощью костной ткани называется синостозой. Среди всех непрерывных видов соединения костей, это является самым прочным. Вместе с тем оно лишено упругости и амортизационных свойств. Следовательно, функция у синостозы только одна – соединительная. При условии нормального развития организма, синостозированию подвержены временные синхондрозы. Из-за некоторых заболеваний (остеохондроз, болезнь Бехтерева и прочие), окостенению может быть подвержена даже синдесмоза (соединительная ткань).

На этом мы с вами заканчиваем рассмотрение непрерывных видов соединения костей и переходим к суставам.

Прерывные соединения

К прерывным видам соединения костей в остеоартросиндесмологии относятся синовиальные соединения или попросту суставы. Они состоят из сочленяющихся поверхностей, покрытых хрящом и заключенных в специальную капсулу, внутри которой находится синовиальная жидкость. Прежде чем узнать какие виды соединения костей называются суставами, познакомимся с основными элементами сустава.

Суставная поверхность

Так называют участок кости, сочленяющиеся с другой костью и покрывающимся хрящом. У длинных костей суставная поверхность располагается на эпифизах, у коротких – на основаниях и головках, а у плоских – на теле и отростках. Ее форма строго детерминирована – на одной из соседних костей она выполнена в виде головки, а на другой – в виде ямки. На сочленяющихся костях, суставные поверхности конгруэнтны, то есть идеально «подогнаны» одна под другую. В своем большинстве они выстланы стекловидным (гиалиновым) хрящом, толщиной до 5 мм. Однако некоторые суставные поверхности покрываются фиброзным синхондрозом.

Хрящи в данном случае служат для сглаживания неровностей и шероховатостей суставной поверхности кости, и приданию ей необходимой конгруэнтности. Благодаря своей эластичности, они могут смягчать толчки и сотрясений, поэтому у тех синовиальных соединений, которые несут большую нагрузку, хрящ толще.

Суставная сумка

Так называют герметичную капсулу, которая окружает суставную полость и прирастает по ее краям к кости. В ее состав входят две мембраны: фиброзная (наружная) и синовиальная (внутренняя). Наружная мембрана имеет два слоя (продольный и круговой), в которых находятся кровеносные сосуды. За ее укрепление отвечают внесуставные связки, представляющие собой локальные утолщения в местах наибольшей нагрузки.

Внутренняя мембрана обращается в суставную полость и обильно снабжается кровью. Ее внутренняя поверхность выстлана синовиоцитами, выделяющими синовиальную жидкость. Покрывая всю полость сустава, эта мембрана переходит на внутрисуставные связки и кости. Она может находиться в прямом контакте с фиброзной мембраной или отделяться от нее прослойкой (подсиновиальной или жировой).

Внутренняя полость синовиального соединения, заполнена синовиальной жидкостью (транссудатом), представляющей собой выпот лимфы и плазмы крови из капилляров, которые прилегают к внутренней мембране. В состав транссудата также входят гиалуроновая кислота, мукополисахариды, и муцин. Эти компоненты значительно повышают его вязкость. Попав в полость сустава, синовиальная жидкость пополняется детритом отторгающихся клеток стирающегося хряща и синовиоцитов. Объем транссудата может колебаться от 5 мм³ до 5 см³.

Функции синовиальной жидкости:

1. Смазывание суставных поверхностей.
2. Сцепление суставных поверхностей.
3. Смягчение нагрузки.
4. Питание суставного хряща.
5. Обмен веществ.

Полость сустава

Представляет собой герметичное пространство, ограниченное капсулой и суставными поверхностями, заполненное транссудатом. На здоровом синовиальном соединении выделить данную составляющую можно лишь условно, так как пустоты внутри капсулы не существует. В малоподвижных суставах полость имеет незначительный размер, а в высокоподвижных – не только большой размер, но и с вывороты. Благодаря отрицательному давлению в полости, суставные поверхности не расходятся.

Познакомившись со строением суставов, переходим непосредственно к классификации прерывных видов соединения костей туловища.

Оси вращения и форма суставных поверхностей

Это первый признак классификации синовиальных соединений. По нему выделяют такие виды соединения костей: одноосные, двуосные и многоосные.

Одноосные суставы. Из названия несложно догадаться, что движение в таких синовиальных соединениях происходит только вокруг одной оси. Как правило, это фронтальная или вертикальная оси. В первом случае, сустав позволяет осуществить сгибание и разгибание, а во втором – вращение. По форме суставных поверхностей, к одноосным относят цилиндрические и блоковидные синовиальные соединения.

Цилиндрические суставы вращаются вокруг своей оси и располагаются вертикально. Блоковидное синовиальное соединение имеет похожее строение. Разница лишь в том, что оно располагается не горизонтально а вертикально, а также имеет гребешок на суставной головке и выемку на суставной ямке. Благодаря указанным элементам, смещение суставных поверхностей в сторону невозможно. Важно также отметить, что капсула блоковидного соединения свободна только спереди и сзади, по бокам же она укреплена связками. Такие суставы работают всегда по фронтальной оси. В качестве яркого примера можно назвать соединения фаланг пальцев рук.

Существует также разновидность блоковидного соединения – улитковый (винтообразный) сустав. Он имеет скошенные выемку и гребешок, позволяющие сочлененным костям осуществлять движение по спирали. Примером такого сустава является плечелоктевое соединение, работающее также по фронтальной оси.

Двуосными суставами называют соединения, которые работают вокруг двух осей вращения, из трех существующих. Так, если движение осуществляется по фронтальной и сагиттальной осям, то эти соединения могут реализовать 5 видов движения: круговое, отведение и приведение, сгибание и разгибание. С точки зрения формы суставной поверхности, это седловидные (к примеру, запястно-пястный сустав большого пальца руки) или эллипсоидные (к примеру, лучезапястный сустав) соединения.

Когда движение осуществляется по вертикальной и фронтальной осям, соединение может реализовать три типа движений: вращение, сгибание и разгибание. По форме такие суставы относятся к мыщелковым (например, височно-нижнечелюстной и коленный).

Многоосными суставами называют соединения, в которых движение осуществляет по трем осям. Они способны на максимальное количество типов движения – 6 видов. По своей форме, такие соединения относятся к шаровидным (к примеру, плечевой сустав). Разновидностями шаровидного вида являются: ореховидный и чашеобразный. Для таких суставов характерна глубокая прочная капсула, глубокая суставная ямка и сравнительно небольшая амплитуда движения.

Когда поверхность шара наделена большим радиусом кривизны, она приближается практически к плоскому состоянию. Такие виды соединения костей кратко называют плоскими суставами. Для них характерны: крепкие связки, малая разность между площадями сочлененных поверхностей, и отсутствие активного движения. Поэтому плоские суставы часто называют амфиартрозами или малоподвижными.

Количество суставных поверхностей

Это второй признак для классификации открытых видов соединения костей скелета. По нему разделяют простые и сложные суставы.

Простые суставы имеют только две суставные поверхности. Каждая из них может быть образована одной или же несколькими костями. К примеру, соединение фаланг пальцев образуется только двумя костями, а в лучезапястном соединении – только на одну поверхность приходится три кости.

Сложные суставы могут иметь в одной капсуле сразу несколько суставных поверхностей. Иными словами, они состоят из ряда простых суставов, которые могут работать как вместе, так и по отдельности. Ярким примером является локтевое синовиальное соединение, которое имеет шесть отдельных поверхностей, формирующих три сустава: плечелоктевой, плечелучевой и проксимальный. Часто к сложным соединениям относят и коленный сустав, опираясь на тот факт, что он имеет надколенники и мениски. Таким образом, приверженцы этого мнения выделяют в коленном синовиальном соединении три просты сустава: менискового-большеберцовый, бедренно-менисковый и бедренно-надколенниковый. На самом же деле, это не совсем корректно, так как мениски и надколенники все-таки относятся к вспомогательным элементам.

Комбинированные суставы

Рассматривая виды соединения костей туловища, также стоит отметить особенный тип суставов – комбинированный. Данным термином называют те синовиальные соединения, которые находятся в разных капсулах (то есть анатомически разобщены) но работают только вместе. К таковым относится, например, височно-нижнечелюстной сустав. Здесь стоит отметить, что в настоящих комбинированных синовиальных соединениях, движение не может осуществляться только в одном из них. При комбинации суставов с разными формами поверхностей, движение начинается с сустава, имеющего меньшее число осей вращения.

Заключение

Виды, костей, соединение костей, строение сустава – все это и многое другое изучает такая наука, как остеоартросиндесмология. Сегодня мы с вами поверхностно с ней познакомились. Этого будет вполне достаточно, чтобы услышав вопрос: «Какие виды соединений костей вы знаете?», чувствовать себя уверенно.

Резюмируя вышесказанное, отметим, что кости могут соединяться непрерывными и прерывными соединениями, каждое из которых выполняет свои особенные функции и имеет ряд подвидов. Ученые рассматривают кость как орган, а виды соединения костей – как серьезную тему для исследований.