Розділ vі вікові особливості опорно-рухового апарату вікові особливості кістяка
Ріст і розвиток кісток. В ембріональному періоді розвитку кістяк закладається як сполучнотканинне утворення. У деяких кістках безпосередньо в сполучнотканинному скелеті з’являються вогнища окостеніння, тобто кістка у своєму розвитку минає хрящову стадію. Такі кістки називають первинними (кістки черепа). Для більшості кісток характерне заміщення сполучної тканини хрящовою, після чого хрящ руйнується і замість нього утвориться кісткова тканина. Так формуються вторинні кістки.
Окостеніння відбувається двома шляхами: енхондральне окостеніння, коли вогнища окостеніння з’являються усередині хряща, і періхондральне, що починається з його поверхні.
У колагенових волокнах кісткової тканини, що формується, (у визначених їхніх ділянках) містяться активні центри кристалізації, що мають реакційноздатні групи. Припускають, що процес звапнення починається з взаємодії амінокислоти лізина, що входить у реакційну групу колагену, з іонами фосфату. На перших стадіях мінералізації кристали неорганічних солей не орієнтовані щодо осей колагенових фибрил. Але в міру мінералізації кристали, що утворяться, орієнтуються своїми довгими осями паралельно осям тих колагенових фибрил, з якими вони пов’язані. В епіфізах, у коротких кістках, у відростках кісток окостеніння здійснюється по енхондральному типу, а в діафизах – по періхондральному. Окостеніння починається із середньої частини діафізу, де утвориться завдяки діяльності остебластів кісткова манжетка. Кісткова манжетка росте в напрямку до епіфізів. Разом з тим відбувається збільшення її товщини за рахунок утворення все нових і нових шарів кісткової тканини. Одночасно усередині відбувається розсмоктування хрящової і кісткової тканин, при цьому формується косткомозкова порожнина. Таким чином, зовні відбувається все нові нашарування шарів кісткової тканини, а зсередини руйнування залишків хрящової і кісткової тканин. За рахунок цього кістка росте в товщину. На визначеному етапі ембріонального розвитку з’являються вогнища окостеніння в епіфізах. Однак тривалий час на межі діафізу й епіфізу зберігається хрящова зона – пластинка росту, що обумовлює здатність росту кісток у довжину.
Рис. 40. Зміни кістяка при рахіті: А – скривлення ніг; Б – деформація черепа, хребта, грудної клітки.
Для здійснення складного процесу формування кісток необхідно повноцінне як у якісному, так і в кількісному відношенні харчування. Їжа дітей повинна містити в достатній кількості солі Р и Са, без яких неможливий процес звапнення, а також необхідна кількість вітамінів. Так, недолік вітаміну А викликає звуження судин окістя і пов’язаний з цим розлад харчування кісткової тканини, що формується, у результаті чого кістка перестає рости. При недоліку вітаміну С не формуються кісткові пластинки. При недоліку вітаміну D порушується обмін фосфору і кальцію. Виникає захворювання – рахіт,–, що виявляється в порушенні процесу формування кісткової тканини. Це захворювання характеризується пом’якшенням кісткової тканини і деформацією внаслідок цього кісток, а також посиленим розростанням тканини, що відрізняється від кісткової своєю структурою і хімічним складом (Рис. 40).
Вікові особливості структури кісток. Окостеніння починається у внутрішньоутробному періоді розвитку, коли з’являються первинні ядра окостеніння. Значно більше число ядер окостеніння виникає після народження дитини. Ці ядра називаються вторинними. Усього за час розвитку в кістяку людини формується 806 ядер окостеніння.
Тільки в черепі майже всі ядра окостеніння з’являються у внутрішньоутробному періоді розвитку. В усіх же інших частинах кістяка число вторинних ядер більше числа первинних. У дорослого число кісток значно менше, ніж у підлітка 14 років: у дорослого–206, у 14 років–356. Звідси випливає, що і після 14 років продовжується зрощення кісток.
Кістка немовляти характеризується великою кількістю хрящової тканини, великою товщиною окістя, багатою судинною мережею, неправильним розташуванням гаверсовых каналів. Щойно сформована кісткова тканина багата водою. Неорганічна речовина кістки складає лише половину її ваги. Усе це робить кістку менш щільною, порозною, більш пружною, еластичною і гнучкою, така кіста легко змінює свою форму.
Кожен відділ кістяка має свої особливості розвитку.
Вікові особливості кістяка черепа. Череп починає диференціюватися на 2-му місяці внутрішньоутробного життя. Кістки черепа розвиваються і первинним, і вторинним шляхом. До моменту народження ядра окостеніння розміщені у всіх кістках черепа, але їх розростання і зрощення відбувається в постнатальному періоді. У новонародженого обсяг мозкового черепа в 8 разів більше лицьового, а у дорослого тільки в в 2–2,5 рази. У 2 роки відношення обличчя/череп дорівнює 1:6, у 5 років– 1:4, у 10 років – 1:3 (Рис. 41). Менша величина лицьового черепа в немовлят залежить від недорозвинення лицьових, головним чином щелепних, кісток. З ростом зубів ці співвідношення наближаються до співвідношення їх у дорослого.
У немовляти між кістками черепа є простори розміром близько 3 мм, заповнені сполучною тканиною. Їх називають швами. У процесі постнатального розвитку ширина швів зменшується, так що сполучнотканинний прошарок стає ледь помітним. Після 30 років відбувається окостеніння швів.
Рис. 41. Особливості черепа немовляти: А – розташування тім’ячок: 1 – лобове; 2 – потиличне; 3 – заднє бічне; 4 – переднє бічне; Б – співвідношення між лицьовою і мозковою частинами черепа в новонароджених і дорослих: 1 – у немовляти; 2 – у дорослого.
Кути кісток черепа не костеніють до моменту народження, і місця їх з’єднання також заповнює сполучна тканина. Ці ділянки називають тім’ячками(Рис. 41, А). Розрізняють переднє, заднє і бічне тім’ячка Переднє, лобове тім’ячко розташоване між лобовою і тім’яною кістками, його розмір складає 2,5–5 см. Воно прогресивно зменшується до 6 місяців постнатального розвитку і цілком закривається до 1,5–2 років. Заднє, потиличне тім’ячко знаходиться між потиличною і тім’яною кістками, воно має розмір до 1 см. Звично воно уже закрите до моменту народження, але іноді зберігається до 4–8 тижнів. Бічне переднє тім’ячко міститься в місці сходження лобової, тім’яної, основної і скроневої кісток, а бічне заднє – між потиличною і скроневою кістками. Їх закриття відбувається або у внутрішньоутробному періоді розвитку, або в перші тижні після народження. При рахіті закриття тім’ячок відбувається в більш пізній термін. Тривале збереження тім’ячок вважається одним із симптомів цього захворювання. Наявність до моменту народження джерелець і швів має велике значення, тому що дозволяє зміщатися кістам черепа дитини при його народженні, полегшуючи тим самим проходження через родові шляхи матері.
Потилична кістка в немовлят складається з чотирьох незрослих кісток, скронева – із трьох, нижня щелепа – із двох половин, лобова – із двох, у клиноподібній кістці не зрощені передня і задня частини її тіла, а також крила з тілом. На першому році життя зростаються великі крила з тілом клиноподібної кістки, зрощення передніх і задніх ділянок її тіла відбувається тільки в 13 років. Половинки нижньої щелепи зростаються до 2 років. Зрощення окремих частин скроневої кісти відбувається в 2–3 роки, потиличної у 4–5 років. Зрощення двох половин лобової кістки закінчується до кінця 3-го року життя, шов між ними зникає в 7–8 років.
Пазухи в кістках черепа формуються в основному після народження дитини. У немовляти є тільки зачаток верхньощелепної, чи гайморової, порожнини. Формування пазух закінчується тільки в зрілому віці.
У немовляти кістки черепа дуже тонкі, їх товщина в 8 разів менше, ніж у дорослого. Однак завдяки інтенсивному процесу кісткоутворення вже на першому році життя товщина стінок збільшується в 3 рази.
Досить швидко змінюється обсяг черепа: у новонародженого він складає 1/з, у 6 місяців – 1/2, а до 2 років – 2/з обсягу черепа дорослого. З 10–12 років величина його міняється дуже мало.
Вікові особливості кістяка тулуба. Хребці, що формують хребетний стовп, розвиваються як вторинні кістки, тобто вони проходять хрящову стадію. Ядра окостеніння в них з’являються на 2-му місяці внутрішньоутробного розвитку. Процес окостеніння хребетного стовпа відбувається в строго визначеному порядку. Вогнища окостеніння спочатку з’являються в грудних хребцях, і потім окостеніння поширюється в напрямку до шийного відділу і куприкового.
На 40–50-ій добі внутрішньоутробного розвитку ядро окостеніння з’являється в тілі 12-го грудного хребця, до кінця 4-го місяця тіла всіх грудних хребців, шийних, поперекових і двох перших крижових мають ядра окостеніння. У цей же період з’являються ядра окостеніння в інших хребцях. Злиття ядер окостеніння правої і лівої половин дуг хребців відбувається тільки після народження. Хребет немовляти відкритий позаду по лінії всіх дуг хребців. Тільки до 7 років усі дуги виявляються закритими. Виключенням може бути лише дуга першого крижового хребця. Іноді вона закривається пізніше. Передня дуга атланта може залишатися відкритою до 9 років.
У 8–11 років з’являються ядра окостеніння в епіфізарних хрящових дисках, що обмежує хребці зверху і знизу. З 15 до 24 років відбувається зрощення кісткових епіфізарних дисків з тілом хребця. Раніш усього це відбувається в грудному відділі хребта, потім у шийному і поперековому. Повне зрощення відростків з тілом хребця здійснюється у віці 18–24 років.
Тіла хребців у немовлят сплющені так, що їх поперечний діаметр більше подовжнього і співвідношення між діаметрами дорівнює 5:3. У період статевого дозрівання це співвідношення стає рівним 4:3, a y дорослого – 3:3. У цілому за весь період розвитку довжина хребта збільшується в 3,5 рази. Перші 2 роки ріст хребта дуже інтенсивний, потім він сповільнюється і стає більш інтенсивним в період статевого дозрівання.
Рис.42. Вигини хребта.
Хребетний стовп немовляти має тільки невеликий крижовий вигин (Рис. 42). Першим з’являється шийний вигин у віці 2,5–3 місяців, коли дитина починає тримати голівку. Вигин, спрямований опуклістю вперед, називають лордозом. Отже, першим з’являється шийний лордоз. У віці близько 6 місяців, коли дитина починає сидіти, виникає вигин у грудному відділі, спрямований опуклістю назад. Такі вигини, спрямовані опуклістю назад називають кіфозами. До моменту початку ходьби формується поперековий вигин. Це супроводжується зміною положення центра ваги, що запобігає падінню тіла при переході до вертикального положення. Таким чином, до року існують уже усі вигини хребта. Спочатку утворилися вигини не фіксовані і зникають при розслабленні мускулатури. Фіксація вигинів у шийному і грудному відділах хребта відбувається в 6–7 років, а в поперековому –до 12 років.
Окостеніння грудини відбувається вторинним способом, причому перші ядра окостеніння з’являються в рукоятці і тілі її ще у внутрішньоутробному періоді розвитку. У мечоподібному відростку ядро окостеніння виникає лише в 6–12 років.
Повне зрощення всіх кісткових ділянок грудини здійснюється після 25 років.
Окостеніння хрящових ребер починається на 6–8-й тиждень внутрішньоутробного розвитку. Раніше всього з’являються ядра в середніх ребрах. Вторинні ядра виникають у 8–11 років. Злиття кісткових частин ребра відбувається у віці 18–19 років, а голівки і тіла ребра – у 20–25 років.
У немовлят грудна клітина має форму чи дзвону груші. Верхня частина грудної клітини вузька, нижня через високе розташування внутрішніх органів розширена, передне-задний діаметр її більше поперечного (Рис. 43). З розвитком легень, що починають займати великий простір, верхні ребра, що розташовувалися косо, починають займати горизонтальне положення. У зв’язку з цим грудна клітина приймає бочкоподібну форму. Верхній край грудини в немовляти знаходиться на рівні першого грудного хребця. Зігнутість ребер невелика. Кут між ребрами і хребтом, так само як і між ребрами і грудиною, великий. Так, реберно-хребетний кут у немовляти складає 82°, а в 3 роки – 62°. Форма грудної клітини в цей період відповідає фазі максимального вдиху. Звідси зрозуміло, що подих у цьому віці здійснюється в основному за рахунок діафрагми. До 3– 4 років верхній край грудини опускається до рівня 3–4-го грудного хребця (як у дорослих). Разом із грудиною опускаються ребра, збільшується їх зігнутість, зменшуються ребернохребтовий кут і кут між ребрами і грудиною. Це приводить до усе більшої залежності акту дихання від зміни обсягу грудної клітини. Ця залежність уже чітко виявляється в 3-літньої дитини.
Форму дорослого грудна клітина здобуває до 12–13 років.
Вікові особливості кістяка кінцівок. Всі кістки пояса верхніх кінцівок, за винятком ключиці, проходять хрящову стадію. У ключиці передхрящова тканина відразу заміщається кістковою. Процес окостеніння, що почався в ній на 6-й тиждень внутрішньоутробного розвитку, майже цілком закінчується до моменту народження. Лише грудинний кінець ключиці не має ядра окостеніння. Воно з’являється тільки до 16–22 років, а зрощення його з тілом відбувається до 25 років.
У більшості кісток вільних верхніх кінцівок первинні ядра окостеніння виникають протягом 2–3 місяців ембріонального розвитку. У кістках зап’ястя вони з’являються після народження: у голівчатій і гачкуватій – на 4–5-му місяці, а в інших – у період від 2 до 11 років. Зрощення первинних і вторинних ядер окостеніння в кістках пояса закінчується до 16– 25 років.
Майже у всіх кістках пояса нижніх кінцівок первинні ядра окостеніння з’являються також в ембріональному періоді розвитку. Лише в кістках передплесно(човнуватої, кубоподібної і клиноподібної) вони утворяться в період від 3-х місяців після народження до 5 років.
Таз у немовляти має форму лійки. Його передньо-задній розмір більше поперечного. Нижній отвір тазу дуже малий. Площина входу розташована значно більш вертикально, ніж у дорослого. Таз немовляти складається з окремих, незрослих кісток. Ядра окостеніння в здухвинній, сідничній і лобковій кістках з’являються в період від 3,5 до 4,5 місяців внутрішньоутробного розвитку. З 12 до 19 років з’являються вторинні ядра окостеніння. Зрощення всіх трьох кісток таза відбувається в 14–16 років, а вторинні ядра з’єднуються з раніше сформованими і кістами таза, що зрослися, тільки до 25 років.
У постнатальному періоді відбувається зміна форми і розміру таза під впливом усіляких факторів: під впливом тиску, що робиться масою тіла й органами черевної порожнини, під впливом м’язів, у результаті тиску голівки стегнової кісти, під впливом статевих гормонів і т.д. У результаті цих різноманітних впливів збільшується передньо-задній діаметр таза (з 2,7 см у немовляти до 8,5 см у 6 років і 9,5 см у 12 років), зростає його поперечний розмір, що у 13–14 років стає таким же, як і в дорослих. Площина тазу в поперечному діаметрі стає в цьому віці овальною.
Після 9 років відзначається різниця у формі тазу в хлопчиків і дівчаток: у хлопчиків таз більш високий і більш вузький, ніж у дівчаток.