Анатомия, строение, формирование опорно-двигательной системы человека

Основным звеном ОДС является костно-суставной аппарат, который представляет собой с механической точки зрения систему рычагов, передающих воздействие сил, создаваемых сокращением мышц, и различного рода соединений между ними. В состав ОДС входят также хрящевые структуры, мышцы с сухожилиями, связки, синовиальные сумки.

Все ткани ОДС, кроме мышечной, являются производными мезенхимы. Примитивные мезенхимальные клетки приобретают в эмбриогенезе специализированные функции с дифференцировкой в фибробласты, создающие соединительную ткань, хондробласты, продуцирующие хрящевую ткань, или остеобласты, порождающие костную ткань. Одна из характерных особенностей всех этих клеток — способность к продукции волокнистого белка коллагена. Механически коллаген отличается высокой устойчивостью к силам растяжения.

Молекула протоколлагена состоит из трех цепей. Каждая цепь содержит около 1000 аминокислот и образована повторяющимися трипептидными последовательностями глицин-x-y-глицин, в которых «х» и «у» часто представлены пролином и гидроксипролином. Цепи закручены в тройную спираль. Молекулы протоколлагена синтезируются внутри остеобластов и уже внеклеточно стабилизируются за счет образования интрамолекулярных и интермолекулярных сцеплений путем опосредованных энзимами реакций, а затем складываются в фибриллы, волокна и пучки волокон.

Существует много типов коллагена, различающихся аминокислотным составом и пространственной конфигурацией, и пять из них являются фибриллообразующими. Хрящ и кость, в отличие от плотной соединительной ткани, должны противостоять не только растяжению, но и компрессии, что достигается посредством разных механизмов. Костный коллаген имеет высокоспецифичную солнцеподобную конфигурацию и характеризуется способностью образовывать химические связи с соответствующим минералом.

Костная ткань отличается от других тканей твердостью и ригидностью за счет костного минерала. Он состоит главным образом из нескольких ионов (Ca, P, OH, PO₃), кристаллизующихся в местах образования кости. Ионы образуют сложную кристаллическую решетку, соответствующую минералу гидроксиапатиту, который имеет химическое строение [(Ca₁₀) (PO₄)₆ (OH). Костный минерал связывает молекулы коллагена специфическими свободными связями. Органический матрикс кости представлен главным образом костным коллагеном, а также основным веществом. Уникальное сочетание в костной ткани органического и минерального компонентов обеспечивает высокую прочность при воздействии как сил сжатия, которым противостоит твердость костного минерала, так и сил растяжения, которым противодействуют коллагеновые волокна.

Костная ткань состоит из трех основных типов клеток. Остеобласты — клетки, синтезирующие костный матрикс, происходят из недифференцированных клеток — предшественников общей стромы кости и костного мозга. Остеокласты — многоядерные клетки, принимающие участие в резорбции (рассасывании) костной ткани, происходят из макрофагально-моноцитарной клеточной линии гемопоэтической ткани, мигрируя к костным поверхностям в ответ на определенные стимулы. Остеобласты появляются на костных поверхностях в местах образования новой костной ткани, а остеокласты — в местах рассасывания старой. Остеоциты представляют собой утратившие активность остеобласты, погруженные внутрь синтезированной ими костной ткани, и располагаются в микроскопических лакунах, соединенных между собой канальцами. Посредством отростков, находящихся в канальцах, остеоциты образуют синцитий. Совокупность лакун и канальцев составляет лакунарно-каналикулярную систему, обеспечивающую микроциркуляцию внутри-костной экстрацеллюлярной жидкости. Через нее осуществляется питание костной ткани. Остеоцитам приписывают функцию регуляции внутрикостного метаболизма. Другие потерявшие активность остеобласты преобразуются в плоские клетки, выстилающие костные поверхности.

Существует 2 вида костной ткани — компактная и губчатая. Компактная кость организована вокруг сосудистых (гаверсовых) каналов, которые проходят параллельно длинной оси. Структурный элемент компактной кости, состоящий из гаверсова канала и концентрически окружающих его костных пластинок, называют гаверсовой системой (остеон). Из компактной кости построен кортикальный слой, покрывающий в виде скорлупы костный орган. Губчатая кость располагается внутри костного органа, между слоями компактного вещества, и представлена трехмерной сетью костных пластинок — трабекул, в промежутках между которыми находится костный мозг (костномозговые пространства). Содержание костной ткани в губчатой кости составляет 15-25% по объему, остальное пространство занято костным мозгом. Компактное вещество составляет 80% массы костного скелета и несет основную статическую нагрузку, противодействуя силам сжатия, изгиба и скручивания. Строение губчатой кости подчиняется закону функциональной адаптации — приспособления структуры к локальной функциональной нагрузке. Различают первичные трабекулы, расположенные по силовым линиям статико-динамической нагрузки, и скрепляющие их вторичные трабекулы.

Эмбриогенез

Кости как производные мезенхимы формируются в процессе эмбриогенеза непосредственно на основе соединительной ткани (мембранозный тип оссификации) или через промежуточную хрящевую стадию (энхондральная оссификация). Фактически процесс костеобразования сходен при обоих типах и проходит в определенной последовательности.

Вначале дифференцируются остеобласты из мезенхимальных клеток. Они откладывают органический костный матрикс, который затем минерализуется. Таким образом образуется сеть незрелой грубоволокнистой костной ткани из беспорядочно расположенных коллагеновых пучков различной толщины. Из этой ткани построен скелет в эмбриональном периоде и у новорожденных. В постнатальном периоде грубоволокнистая кость постепенно замещается зрелой пластинчатой костью, состоящей из костных пластин с параллельным расположением коллагеновых пучков. По мембранозному типу оссифицируются кости свода черепа и лицевого скелета, дистальные 2/3 ключиц. При этом в мезенхиме на месте будущих костей возникают участки клеточной пролиферации с образованием соединительнотканных мембран. Внутри такой мембраны дифференцируются остеобласты, откладывающие органический костный матрикс. Оссифицирующаяся из множественных отдельных центров мембрана долго остается податливой, что позволяет ей приспосабливать форму и размеры к локальным механическим условиям, например к развивающемуся внутри ее головному мозгу. В костях свода черепа костная ткань откладывается на внешней выпуклой поверхности, в то время как по внутренней, вогнутой, подвергается резорбции, которая сопровождается увеличением внешних размеров черепа и одновременно размеров полости черепа. Центры оссификации увеличиваются и в конце концов сливаются в единую пластинку.

При энхондральной оссификации из мезенхимы сначала формируется хрящевая «модель», соответствующая форме костного органа. В центре такой модели, например длинной трубчатой кости, возникает первичный центр оссификации, в котором хрящевая ткань обызвествляется и подвергается резорбции, после чего в нее врастают сосуды вместе с мезенхимальными клетками, из которых происходят остеобласты. От центра трубчатой кости оссификация распространяется к ее концам. Хрящевая закладка окружена сосудистой мезенхимальной тканью — перихондрием, в глубоких слоях которого содержатся остеогенные клетки. Таким образом, при энхондральной оссификации, в отличие от мембранозной, происходит образование костной ткани как внутри хрящевой модели, так и аппозиционное, по ее поверхности, обеспечивающее рост кости в толщину.

К моменту рождения большая часть хрящевой закладки костного органа замещена костной тканью, а хрящ остается только в суставных концах. Большинство вторичных центров окостенения в хрящевых суставных концах длинных костей и их отростках возникает уже после рождения.

Сохраняющиеся между первичным (диафизарным) и вторичными центрами окостенения прослойки хряща — эпифизарные хрящевые ростковые пластинки (физисы). Они обеспечивают рост костей в длину за счет деления хрящевых клеток по оси кости с образованием их продольных колонок у эпифизарного конца ростковой зоны. Ближе к диафизу хрящевые клетки гипертрофируются, а на самом диафизарном конце пластинки хрящ подвергается обызвествлению. Девитализированный обызвествленный хрящ образует своего рода «леса» для отложения костного матрикса. После врастания сосудов он резорбируется и замещается костной тканью. По такому же типу происходит образование вторичных центров оссификации в эпифизах и апофизах костей.

Такие процессы продолжаются до полового созревания, после чего размножение клеток хрящевых эпифизарных пластинок роста прекращается, пластинки истончаются и, наконец, эпифизы сливаются с диафизами. Слияние многих апофизов происходит позже, к 20-25 годам.

Костный скелет, сменивший в эволюции хрящевой скелет, выполняет, помимо опорно-двигательной, и другие функции:

• защитную (например, череп по отношению к головному мозгу);
• метаболическую, участвуя в поддержании гомеостаза минералов в качестве депо кальция и фосфора;
• функцию вместилища кроветворной системы — костного мозга, причем существует тесная взаимосвязь между костной и кроветворной тканями как в процессе эмбриогенеза, так и при их функционировании.

В состав костного скелета входит свыше 200 костей, различающихся по размеру, форме и структуре. Каждая кость (костный орган) содержит костную ткань, костный мозг, кровеносные сосуды и камбиальные элементы — надкостницу, покрывающую наружную поверхность кости, и эндост, выстилающий костные поверхности внутри костного органа.

В зависимости от строения костей, содержания и распределения в них компактной и губчатой костной ткани выделяют трубчатые, плоские и губчатые кости. Различают аксиальный (осевой) скелет, в состав которого входят плоские и губчатые кости: позвоночник, череп, тазовые кости, грудина и ребра, и периферический (аппендикулярный) — скелет конечностей. Название различных частей трубчатой кости определено их отношением к физису: диафиз расположен между физисами, эпифиз — над физисом, апофиз — в стороне от физиса, метафиз — рядом с физисом. Граница между эпифизом и метафизом проходит по эпифизарной ростковой пластинке. Большая часть трубчатой кости представляет собой цилиндр, стенки которого построены из компактной костной ткани (кортикальный слой), а центральные отделы заполнены в основном костным мозгом и относительно свободны от костных трабекул (центральная костномозговая полость). По направлению к суставным концам таких костей кортикальный слой истончается и увеличивается количество трабекул губчатой кости. На этом уровне условно проводят границу между диафизом и метафизом. Большая часть губчатой кости находится в костях осевого скелета.

Выделение указанных отделов трубчатых костей практически важно, так как многие патологические процессы поражают преимущественно или исключительно тот или иной отдел: эпифиз, метафиз или диафиз. Такая особенность играет большую роль в дифференциальной диагностике между различными поражениями костей, например разными видами опухолей.

Различают рост костей, формообразование (моделирование), перестройку костной ткани и регенерацию. Рост и формообразование относятся к периоду созревания скелета, перестройка происходит на протяжении всей жизни. Регенерация костей охватывает процессы восстановления их целостности после повреждений.

Внешняя периостальная поверхность костей покрыта надкостницей, которая состоит из двух слоев: наружного, фиброзного, и внутреннего, камбиального. Последний хорошо выражен только в период роста скелета; соответственно, надкостница значительно более активна у детей, особенно в диафизах длинных костей. Активность надкостницы уменьшается к их суставным концам, а также в плоских и губчатых костях. В целом, чем толще кортикальный слой, тем более активна покрывающая его надкостница.

В период созревания скелета надкостница участвует в росте костей в толщину и моделировании, т.е. изменении их формы. Рост костей в толщину происходит за счет аппозиции новой костной ткани надкостницей и одновременной резорбции по внутренней (эндокортикальной) поверхности компактного вещества. Тем самым кортикальный слой постепенно перемещается во внешнем направлении с увеличением поперечника как самой кости, так и костномозговой полости. Моделирование происходит в процессе роста кости в длину: более широкий метафиз отодвигается к центру кости, и надкостница осуществляет реворбцию избыточной кости по периостальной поверхгости, преобразуя его в более узкий диафиз.

Костные поверхности, покрытые эндостом, называют эндостальными. К ним относят внутреннюю поверхность кортикального слоя (эндокортикальная) и поверхности костных трабекул. Также различают поверхности гаверсовых каналов в толще компактного вещества (гаверсовы или интракортикальные поверхности).

У взрослых в спокойном, невозбужденном состоянии надкостница и эндост представляют собой тонкие клеточные слои, и только после соответствующих стимулов происходит пролиферация клеток с формированием функционально активных надкостницы и эндоста.

Перестройка костной ткани — процесс, происходящий во всем костном скелете на протяжении всей жизни и обеспечивающийся за счет активности клеток эндоста, который, в противоположность надкостнице, активизируется под действием эндогенных факторов. Перестройка костной ткани подразумевает рассасывание старой костной ткани и замещение ее вновь созданной костной тканью. Такие процессы играют важную роль в выполнении костным скелетом его функций:

• в ходе перестройки происходит самообновление костной ткани и поддерживаются ее механические свойства: старая костная ткань с накопившимися в ней микроповреждениями замещается молодой, механически более прочной;
• обеспечивается адаптация структуры и формы костей к изменяющимся условиям функционирования;
• осуществляется в наибольшем объеме участие костной ткани в фосфорно-кальциевом метаболизме.

Перестройка происходит по костным поверхностям микроскопическими порциями в виде дискретных фокусов и характеризуется детерминированной последовательностью фаз в каждой точке костных поверхностей:

• резорбция определенного объема костной ткани остеокластами, мигрирующими к костным поверхностям с образованием полости;
• локальная пролиферация эндоста с образованием остеобластов;
• продукция остеобластами нового органического костного матрикса;
• начало минерализации матрикса — примерно через 10 дней после его отложения.

Таким образом, процессы резорбции и продукции костной ткани тесно связаны друг с другом. Резорбция костной ткани по костной поверхности сменяется через несколько месяцев продукцией новой костной ткани в этом же участке. Продукция органического костного матрикса и ее минерализация — отдельные процессы. В процессе начальной минерализации становится занятыми 70-80% связей костного коллагена для ионов минерала, а полное насыщение связей достигается в ходе дальнейшей жизнедеятельности костной ткани.

Минерализация остеоида, вновь образованного в процессе перестройки пластинчатой костной ткани, происходит на границе между ним и ранее минерализованной костью. Здесь образуется фронт минерализации, постепенно смещающийся к костной поверхности. Кристаллическое строение откладывающегося в костной ткани минерала вначале выражено относительно плохо (незрелый костный минерал), но вскоре минерал «созревает» в пластинчатой кости до гидроксиапатита с отчетливым кристаллическим строением.

Важнейшей характеристикой перестройки костной ткани является темп, который определяется количеством фокусов, возбуждаемых в единицу времени. Каждая фаза перестройки регулируется в значительной степени независимо от других фаз, что предопределяет существование ряда специфических патологических процессов в скелете, отражающих нарушения перестройки костной ткани.

Вследствие временного разрыва между резорбцией и продукцией костной ткани соответственно каждому фокусу перестройки образуется полость, заполненная пролиферирующим эндостом. Такие полости наиболее показательны в толще компактного вещества, где они ориентированы по ходу гаверсовых каналов и имеют длину 2,5 мм и толщину 200-400 мкм. Каждая полость имеет форму заостренного конуса, в головном конце которой остеокласты рассасывают костную ткань (фронт резорбции), а в хвостовом — остеобласты откладывают костный матрикс. Именно поэтому к хвостовому концу диаметр полости прогрессивно уменьшается. Фокус костной перестройки перемещается вдоль гаверсова канала, оставляя за собой вновь образованный остеон. В губчатом веществе полости перестройки имеют вид мелких бороздок на поверхности костных трабекул глубиной 40-60 мкм (гаушиповы лакуны).

Перестройка костной ткани имеет свои особенности на разных костных поверхностях. По эндокортикальной поверхности продукция костной ткани не полностью замещает резорбцию, что компенсируется в молодом возрасте медленной аппозицией по периостальной поверхности за счет остеобластической активности надкостницы. По эндостальной поверхности губчатого вещества, по-видимому, уже вскоре после завершения формирования скелета начинается убыль костной ткани вследствие неполного возмещения резорбции последующей продукцией в каждом фокусе перестройки.

Вследствие того, что поверхность губчатой кости на единицу объема в 5 раз больше по сравнению с компактной костью, темп ее перестройки значительно выше. В течение года перестройке подвергается до 30% губчатого и только 3% компактного костного вещества. Площадь трабекулярной эндостальной поверхности в несколько раз больше, чем эндокортикальной, поэтому губчатая кость поверхности гаверсовых каналов (интракортикальные) быстрее реагирует на метаболические и эндокринные влияния.

Процесс перестройки костной ткани регулируется теми же факторами, что и фосфорно-кальциевый метаболизм. Главную роль играют паратиреоидный гормон, активный метаболит витамина D — гидроксилированный в положениях атомов углерода 1 и 25 витамин D и кальцитонин. Витамин D способствует минерализации вновь образованного костного матрикса и играет важную роль в обеспечении этого процесса кальцием и фосфором.

Потеря костной ткани, обусловленная увеличением количества фокусов перестройки, потенциально обратима, поскольку вслед за резорбцией в каждом фокусе происходит продукция нового костного матрикса. По эндостальным поверхностям убыль костной ткани в каждом фокусе перестройки может замещаться полностью или с дефицитом (отрицательный баланс в фокусах перестройки). В последнем случае потеря костной ткани необратима в том смысле, что она может восстановиться только при условии возбуждения новых фокусов перестройки данной локализации с положительным балансом (с приростом костной ткани). Последний стимулируется механической нагрузкой или воздействием некоторых фармакологических агентов (препараты фтора, бифосфанаты).

Соединения между костями (суставы) обеспечивают разной степени подвижность между костями. К малоподвижным соединениям относят соединительнотканные (синдесмозы) и хрящевые (симфизы и синхондрозы). В синдесмозах кости соединены посредством межкостных связок (пример: дистальный межберцовый синдесмоз) или межкостной мембраны. Небольшая подвижность в таких соединениях обеспечивается за счет растяжения связок или гибкости мембраны.

В симфизах (лобковый, манубриостернальный, межпозвоночные диски) костные поверхности соединены посредством хрящевого диска, состоящего из фиброзного хряща. В некоторых из них, например лобковом, имеется зачаточная щелевидная центральная полость, содержащая жидкость. Небольшая подвижность возможна за счет компрессии или деформации промежуточной соединительной ткани. Симфизы локализуются в срединной плоскости тела и представляют собой постоянные структуры, в отличие от синхондрозов временных хрящевых соединений костей, существующих только в период роста (например, сфеноокципитальный синхондроз). В процессе созревания синхондрозы преобразуются в синостозы.

В диартрозах (синовиальных суставах) кости разделены суставной полостью и суставными хрящами. Суставные поверхности костей имеют разную форму, которая определяет степень подвижности в суставах и оси движений. В зависимости от этого различают шаровидные, эллипсоидные, блоковидные, цилиндрические, плоские суставы. В большинстве суставов одна из поверхностей выпуклая (суставная головка), а противоположная ей — вогнутая (суставная впадина). Функция суставного хряща — передача механических нагрузок на кость, их равномерное распределение с амортизацией толчков и ударов и обеспечение движений в суставах с низким трением (меньше, чем при скольжении по льду).

Сочленяющиеся костные концы соединены толстой фиброзной капсулой, которая прикрепляется к суставным концам костей на разных расстояниях от краев суставных поверхностей и усиливается связками. Полость сустава выстилает тонкая богато васкуляризованная синовиальная оболочка, покрывающая также краевые не покрытые суставным хрящом («оголенные») части внутрикапсулярных костных поверхностей. Благодаря податливости, рыхлым складкам, ворсинкам и карманам синовиальная оболочка приспосабливается к изменяющейся форме суставной полости при движениях в суставе. В полости сустава содержится тонкий слой синовиальной жидкости. Она представляет собой фильтрат плазмы с примесью густого мукоидного вещества, продуцируемого синовиальными клетками. Из синовиальной жидкости также осуществляется путем диффузии питание большей части толщины суставных хрящей, которые, за исключением самого глубокого слоя, лишены кровеносных и лимфатических сосудов. Кроме того, синовиальная оболочка обладает способностью всасывания из суставной полости.

Суставные хрящи состоят из клеток хондроцитов и неклеточного матрикса. Назначение клеток — восстанавливать матрикс хряща, который занимает 90% объема и состоит из коллагеновых волокон, преимущественно И типа (10-15%), и протеогликанов — белково-полисахаридных соединений.

Коллагеновые волокна поверхностного слоя суставных хрящей проходят в разных направлениях вдоль поверхности хряща и упакованы плотно, в результате чего между ними остаются только мелкие поры, препятствующие прохождению крупных молекул, но проходимые для воды, ионов К, Na, глюкозы. Это создает условия для питания суставных хрящей из синовиальной жидкости, предотвращает потерю из хряща функционально важных макромолекул и препятствует проникновению деструктивных энзимов из хряща в полость сустава. В глубоких слоях хряща коллагеновые волокна образуют аркады, перпендикулярные его поверхности. В промежутках такого коллагенового каркаса фиксированы макромолекулы протеогликанов, которые слишком велики, чтобы перемещаться между фибриллами коллагена или проникать через мелкие поры поверхностной коллагеновой решетки суставного хряща. Такие молекулы вместе с мобильными ионами гидрофильны, притягивают благодаря создаваемую ими коллоидно-осмотическому давлению молекулы воды из синовиальной жидкости. Вода составляет 70-80% хряща по весу и обеспечивает его набухание, сопровождаемое растяжением коллагенового каркаса. Таким образом, жидкость в суставном хряще находится под давлением, а роль насоса выполняют агрегаты молекул протеогликанов. Достигается состояние равновесия между внешним механическим давлением на хрящ и давлением внутри самого хряща, чем объясняется его упругость и эластичность. Если внешнее давление превышает внутреннее, жидкость выдавливается в полость сустава до достижения нового состояния равновесия. Теряя воду, хрящ становится более компактным, что увеличивает его сопротивление деформации. После прекращения нагрузки восстанавливаются прежние соотношения (компрессионно-декомпрессионный эффект). Поток воды из хряща в полость сустава и обратно способствует метаболическим процессам и питанию хряща.

В некоторых суставах имеются вспомогательные структуры из фиброзного хряща, построенного главным образом из коллагена I типа с небольшой примесью эластина и протеогликанов. К ним относят суставные губы, диски и мениски.

Суставные губы, расположенные по краям некоторых мелких костных суставных впадин, углубляют впадину.

Внутрисуставные диски — образования, полностью разделяющие полость сустава на отсеки (треугольный фиброзно-хрящевой диск лучезапястного сустава, диски височно-нижнечелюстного, акромиально-ключичного и грудино-ключичного суставов).

Мениски — внутрисуставные образования, не полностью разделяющие полость сустава и дополняющие суставные поверхности, придавая им конгруэнтность (например, в коленном суставе).

В периферической части дисков и менисков, прикрепляющейся к фиброзной капсуле, могут иметься кровеносные сосуды, но большая часть их аваскулярна. Считают, что внутрисуставные диски и мениски могут поглощать энергию толчков и ударов, распределять вес на большую поверхность, облегчать одни и ограничивать другие движения.

Синовиальные сумки представляют собой выстланные синовиальной оболочкой полости с тонкой капсулой, эмбриологически отдельные от сустава. Они могут располагаться между кожей и подлежащими костными выступами (локтевой отросток, надколенник), между глубокими фасциями и костью, между сухожилиями в местах, где они перекидываются друг через друга, между связками, между мышцами и костью. По месту расположения сумки делят на поверхностные и глубокие. Их функция — облегчать движения и уменьшать трение между прилежащими анатомическими образованиями. Иногда такие сумки сообщаются с полостью близлежащего сустава и в случае выпота в его полость способствуют снижению внутрисуставного давления за счет оттока жидкости в сумку с ее растяжением. Сумки могут образоваться заново, например при наличии Hallux valgus или над экзостозами.

Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон. Группы волокон разделены прослойками рыхлой соединительной ткани — эндомизием, а вся мышца окружена наружным перимизием.

Фасции — локальные скопления соединительной ткани в виде листков. Глубокие фасции соответствуют апоневрозам, состоят из правильно распределенных плотных коллагеновых волокон. Они наиболее выражены в конечностях, где от их внутренней поверхности могут начинаться мышцы. От глубокой фасции между группами мышц распространяются межмышечные септы, создавая мышечные отсеки, которые могут сдерживать или ограничивать распространение инфекций и опухолей. В местах контакта с костью глубокие фасции сливаются с надкостницей. Они также передают тягу мышц.

Ретинакулум — поперечное утолщение глубокой фасции, прикрепляющееся к костным выступам, создавая туннели, через которые могут проходить сухожилия.

Сухожилия — тяжи из плотной соединительной ткани, посредством которых мышцы прикрепляются к костям и передают их тягу на подвижную часть тела. Основная масса сухожилий образована пучками коллагеновых волокон, которые являются продолжением внутримышечных соединительнотканных перегородок. Волокна расположены плотно, обеспечивая силу натяжения. Нормальные сухожилия относительно аваскулярны и покрыты тонкой сосудистой оболочкой — паратеноном, которая обеспечивает питание и способствует их скольжению. В местах, где сухожилия изменяют ход, огибая костные выступы, а также проходя через фасциальные петли или костно-фиброзные каналы, под связками, апоневрозами и над блоками, главным образом в кистях и стопах, они окружены синовиальными влагалищами, которые облегчают скольжение и способствуют их питанию.

Апоневроз (сухожильное растяжение) — широкая пластинка, состоящая из нескольких слоев параллельных коллагеновых волокон. Апоневроз прикрепляет широкие мышцы к костям или другим тканям.

Связки — структуры из плотной соединительной ткани, соединяющие между собой суставные концы костей. Они могут располагаться вне полости сустава (внесуставные) или внутри ее. Связки ограничивают движения в суставах, стабилизируя их. Они являются гиповаскулярными структурами, по своему строению сходными с сухожилиями, но содержащими больше основного вещества и меньше коллагена, чем сухожилия. Поверхностные волокна связок вплетаются в периост, который прочно прикреплен к подлежащему кортикальному слою шарпеевыми волокнами. Глубокие волокна связок вплетаются прямо в кость с постепенным переходом сначала к фиброзному хрящу, затем к минерализованному фиброзному хрящу и, наконец, к кости.

Места прикрепления сухожилий и связок к костям, избирательно поражающиеся при серонегативных спондилоартропатиях, называют энтезами.

Кровоснабжение костей и суставов

Длинная трубчатая кость кровоснабжается четырьмя видами артерий:

• питающие диафизарные артерии, которые кровоснабжают диафиз кости, достигая метафизов;
• периостальные, обеспечивающие питание надкостницы и наружной части кортикального слоя;
• метафизарные и эпифизарные, которые образуют эпифизарно-метафизарную систему, кровоснабжающую суставы и суставные концы костей.
• Системы артерий широко анастомозируют друг с другом.

Питающие диафизарные артерии поникают через кортикальный слой в костномозговое пространство. Канал питающей артерии в кортикальном слое часто визуализируется на рентгенограммах в виде узкой полоски просветления и не должен приниматься за перелом. В костномозговой полости питающая артерия делится, посылая одну или несколько ветвей к каждому концу кости. Ветви анастомозируют с эпифизарно-метафизарной системой. Костномозговые ветви питают внутреннюю часть (примерно 2/3 толщины кортикального слоя).

Периостальные артерии проникают в кортикальный слой в виде капилляров, образующих сеть. Они анастомозируют с артериями эпифизарно-метафизарной зоны, внося главный вклад в кровоснабжение метафиза. Периостальная сосудистая система широко анастомозирует с костномозговыми ветвями. Таким образом, кровоснабжение кортикального слоя комбинированное — медуллярное и пери-остальное. В зависимости от физиологических или патологических условий кровоток может происходить в направлении от периостальных сосудов к медуллярным или в противоположном направлении. По ходу периостальных артерий внутрикостные патологические процессы могут распространяться на прилежащие мягкие ткани, не разрушая кортикальный слой. Кроме того, натяжение этих сосудов при оттеснении надкостницы опухолью является причиной образования по их ходу столбиков костной ткани, перпендикулярных поверхности кости (игольчатый периостоз).

Эпифизарную и метафизарную сосудистую систему обычно рассматривают как единую функциональную единицу. Эпифизарные артерии питают костную ткань под суставным хрящом и в параартикулярных отделах, а также пролиферирущий хрящ эпифизарной ростковой пластинки. Метафизарные артерии кровоснабжают остальную часть этой пластинки и прилежащую со стороны метафиза костную ткань. До закрытия пластинки роста кровоснабжение эпифиза и метафиза происходит изолированно, после закрытия оно становится единым.

Сосудистая система оплетает сустав, захватывая суставные концы костей и прилежащие мягкие ткани. Сосуды связаны друг с другом многочисленными анастомозами и образуют подобие сосудистого круга (круг Хантера), из которого происходят эпифизарные и метафизарные артерии, а также периартикулярная сеть, питающая капсулу сустава. Гиперемия в различных частях круга приводит к некоторым типичным рентгенологическим проявлениям регионарного остеопороза — симптому Шинца и субхондральному остеопорозу.

Иннервация костей и суставов

В костях чувствительную иннервацию имеет только надкостница. Внутрь кости проникают лишь вазомоторные нервные волокна, эндост лишен чувствительной иннервации. Именно поэтому патологические процессы в костях проявляются болью только при вовлечении надкостницы, с выходом под нее. Пока они ограничены «интерьером» костей и не затрагивают периост, субъективных ощущений нет.

Суставы иннервируются ветвями мышечных нервов соответствующей области. Чувствительную иннервацию имеют суставная капсула (болевая и проприоцептивная чувствительность), при растяжении которой возникает локализованная боль, а также связки и синовиальная оболочка (в последней имеются только болевые рецепторы, при раздражении которых возникает разлитая боль). Болевые рецепторы есть также в периферических отделах суставных хрящей и менисков, непосредственно сочленяющиеся отделы суставных хрящей чувствительности лишены.