В начале ХYII (1620 год) века организуется Аптекарский приказ - первое государственное медицинское управление. В 1654 г. открывается Московская казенная школа лекарей и подлекарей, которая за 50 лет выпустила более 100 специалистов. Анатомию в ней преподавал поляк Стефан, для наглядности обучения используя кости и рисунки. Епифаний Славенецкий в 1658 г. переводит на русский язык книгу по анатомии А. Везалия "Эпитоме", которая долгое время служит пособием для обучения в госпитальных школах. С организацией Академии наук издается новый учебник по анатомии, который написал голландец Н. Бидлоо - личный врач (лейб-медик) императора Петра I.

9(I) Н. И Пирогов и его вклад в анатомию человека

Николай Иванович Пирогов (1810-1881) обучался медицине в Московском и Дерптском университетах, выезжал в научные командировки в германские, французские университеты и клиники, работал руководителем хирургической клиники в Санкт-Петербургской медико-хирургической академии, где основал Анатомический институт.

В 1856-1861 годах был попечителем гимназий и училищ в Одесском и Киевском учебных округах, руководил русскими докторантами в Гейдельберге. В качестве военно-полевого хирурга участвовал во Франко-Прусской и Русско-Турецкой войнах, оказывал помощь раненым при первой обороне Севастополя.

Умер от рака сильно истощенным в 1881 г. Тело бальзамировано профессором Д.И. Выводцевым без вскрытия полостей, введением через сосуды спиртового раствора тимола, глицерина и воды. Оно пролежало до следующего бальзамирования 65 лет. Профессор Р.Д. Синельников (Харьков) повторно бальзамировал и реставрировал тело Н.И. Пирогова, которое хранится в настоящее время в музее г. Винница.

Как анатом Н.И. Пирогов предложил новый способ по изучению взаимного расположения (синтопии) органов, сосудов, нервов; проекции их на кости (скелетотопии) и кожу (голотопии) в виде распилов на замороженных трупах по трем взаимно перпендикулярным плоскостям, что позволило составить более точные представления о топографо-анатомическом строении человека.

Он много и самостоятельно препарирует как в Дерпте (Тарту), так и в Берлине, потому что убежден, что точные знания анатомии необходимы для выполнения операций, постановки диагноза, для неоперативных методик лечения. Поэтому о своих анатомических занятиях писал: "Главная цель моих анатомических исследований - приложение их к патологии, хирургии, или, по крайней мере, к физиологии". Российская императорская Академия наук избирает его членом-корреспондентом в 1847 г. за многочисленные и глубокие исследования по различным направлениям анатомии и хирургии, в том числе:

Ш за создание первого в России Анатомического института;

Ш за успехи в лечении пациентов на посту заведующего Госпитальной хирургической клиникой Военно-медицинской академии и в качестве консультанта ряда больниц Санкт-Петербурга;

Ш за славу его лекций по топографической и патологической анатомии;

Ш за книги "Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций", "Полный курс прикладной анатомии человеческого тела", "Патологическая анатомия азиатской холеры", "Топографическая анатомия, иллюстрированная разрезами, проведенными через замороженное тело человека в трех направлениях" - каждая из которых получила Демидовскую премию.

В экспериментальных работах Н.И. Пирогов решал главную проблему по восстановлению кровообращения через коллатеральные сосуды при постепенном выключении основной магистрали (брюшной аорты), интересовался развитием сосудов в тканях соединенных швами (шов ахиллова сухожилия). Великолепно владел техникой препарирования, перевязками, инъекциями живых и мертвых сосудов.

Структуры головного мозга изучал на замороженных разрезах и установил, что к мышцам-антагонистам всегда приходят для иннервации разные нервы. Впервые обратил внимание на фазность наркоза, установил реактивные изменения нервных волокон от эфира и хлороформа. С учетом топографии нервных стволов Н.И. Пирогов предложил точные ориентиры, исключающие повреждение нервов, их ветвей и связей при операциях.

"Анатомия - писал Н.И. Пирогов, - не составляет, как многие думают, одну только азбуку медицины, которую можно без вреда и забыть, когда мы научимся кое-как читать по слогам; изучение её также необходимо для начинающего учиться, как и для тех, которым доверяется жизнь и здоровье других".

Ряд медицинских университетов, академий, журналов, медицинских обществ, в том числе Московский медицинский университет носят имя Н.И. Пирогова. Медицинская и научная общественность проводит Пироговские чтения, конференции, съезды; праздновались 50-летний и 100-летний юбилеи научной деятельности Николая Ивановича, в лице которого все страны мира увидели гениального русского ученого медика XIX столетия. Это стало возможным благодаря тому, что он создал научную анатомию и предопределил ее развитие на целое столетие вперед.

10(I) П.Ф. Лесгафт - представитель функциональной анатомии

Петр Францевич Лесгафт (1837-1909 гг.) - основоположник теоретической анатомии, зачинатель и теоретик физкультурного образования в России, крупный общественный деятель, который принял и развил идеи Н.И. Пирогова. Врачебный диплом получил в Военно-медицинской академии Санкт-Петербурга в 1861 г. и через 4 года стал доктором медицины, защитив диссертацию по мышечным волокнам прямой кишки. В 1866 году выполнил ещё одну диссертацию по искусственному каловому проходу, за что ему была присуждена степень доктора хирургии. В последующем заведовал кафедрой анатомии в Казанском университете. Читал лекции и проводил занятия в Петербургском университете, военно-медицинской академии. За поддержку студентов и передовые демократические взгляды был репрессирован царским правительством.

П.Ф. Лесгафт считал, что в жизнедеятельности всех органов и систем эффективная работа (функция) соотносится с рациональным устройством, т.е. при наименьших затратах материала на строительство органа достигается наибольший коэффициент полезной его деятельности (закон минимума-максимума).

Данное диалектическое противоречие раскрыл на примерах строения и функции суставов, заявив что при наименьшей площади сочленения и крепости капсулы достигается наибольшее разнообразие и объем движений.

Кости и соединения таза рассмотрены им с биомеханических позиций: определено понятие тазового свода и его устойчивости к сопротивлению; даны измерительные параметры, которыми акушеры пользуются и в настоящее время.

П.Ф. Лесгафт доказал, что внутренняя структура костей под влиянием функции (опора и движение) перестраивается активно, в то время как внешняя форма обусловлена влиянием сил мышечной тяги и давления.

С позиции функционального направления он рассматривал строение сосудистой системы, выдвинув и обосновав следующие положения:

Ш внешние раздражители возбуждают питание органов, зависящее от строения сосудов; различие раздражителей обуславливает различие в питании органа, в строении его сосудов и связей между ними;

Ш развитие сосудов предшествует возникновению органа, близость или отдаленность сосудов создают условия для разницы в питании, от чего возникают разные по структуре и форме ткани;

Ш артерии к органам растут по кратчайшему направлению, занимают медиальные положения и на концах органов и частей тела образуют дуговые анастомозы;

Ш ткани, органы не находятся в застывшем, стабильном состоянии - форма их изменяется, внутренние структуры обновляются под влиянием функции и питания (изменчивость, пластичность характерны как для органа, так и для сосудов его питающих).

В прикладной анатомии П.Ф. Лесгафт показал особенности строения мочеполовой диафрагмы у женщин и мужчин, выявил клетчаточные пространства промежности, объяснил механизм подвижности прямой кишки работой поднимателя сфинктеров и продольных мышц; открыл слезный мускул в круговой мышце глаза; выделил среди задних мышц живота и спины поясничный треугольник.

Анатомо-функциональное направление, глубокие биологические знания и увлеченность физическим развитием молодежи привели П.Ф. Лесгафта к разработке основ физкультурного образования в виде следующих основных положений:

Ш всесторонности, многоканальности физической подготовки;

Ш взаимосвязи, взаимообогащения физического и умственного, нравственного и духовного воспитания как необходимого условия гармонического развития человека.

Ш Научности физического образования:

Ш при взаимообусловленности формы и функции;

Ш научном и практическом выявлении возрастных, половых, конституциональных особенностей строения человека;

Ш исключения врожденной обреченности физического состояния организма;

Ш преодоления диктата наследственности.

Теоретические изыскания по строению человека П.Ф. Лесгафт обобщил в книге "Основы теоретической анатомии", которая издавалась и за рубежом. Им написано много статей по физическому воспитанию и образованию, а его исследования по биомеханике костей, суставов, мышц и движений используются до сих пор в лечебной физкультуре, травматологии и ортопедии. В честь признания научных заслуг П.Ф. Лесгафта многие институты физкультуры в нашей стране носят его имя.

11(I) Отечественные анатомы XX века

После Великой Октябрьской социалистической революции наступил новый этап в развитии анатомии, связанный с открытием новых учебных и научно-исследовательских институтов, с оказанием государственной помощи в развертывании научных работ по морфологии. В 1922 г. состоялся в Петрограде I съезд анатомов, гистологов, эмбриологов, заложивший в традицию научное общение морфологов через каждые 3-5 лет. Открылись новые кафедры анатомии человека, лаборатории и институты морфологии. Большую роль в обмене опытом и консолидации морфологов сыграл журнал "Архив анатомии, гистологии, эмбриологии", основанный в 1916 г. профессором А.С. Догелем. Целая плеяда выдающихся российских ученых-анатомов заняла лидерские позиции и сделала огромный вклад в развитие анатомии советского периода.

Воробьев Владимир Петрович (1876-1937) окончил медицинский факультет Харьковского университета (еще будучи студентом, выполнил научные работы по сосудам сухожилий стопы и вывихам костей запястья). После революции возглавил кафедру анатомии в Харькове, где под его руководством сформировалась научная школа, изучавшая строение периферических нервов на уровне макро- микроскопического поля видения. При освоении нового метода макро-микроскопии он изобрел способ препарирования под водой и падающей каплей, метод прижизненного окрашивания нервов метиленовым синим, метод контрастирования тканей хлорным золотом с последующим восстановлением его муравьиной кислотой и метиленовой синькой.

Благодаря указанным методикам и техническим усовершенствованиям мало разрешающих микроскопов со стереоэффектом стало возможным объемное представление о взаимоотношениях между нервами при переходе их с макроуровня на микроскопическое поле зрения. На основе данных по морфологии нервов сердца он разработал специальные электроды для стимуляции сердечной нервной системы в хронических экспериментах, которые проводились при консультации великого физиолога и Нобелевского лауреата И.П. Павлова.

Под руководством В.П. Воробьева было подготовлено много кандидатов и докторов наук для новых медицинских вузов. Для учебных целей он написал и выпустил два тома "Анатомии человека" и оригинальный трехтомный атлас, в котором были представлены не только рисунки и схемы, но и - впервые - документальные фотографии с препаратов, особенно по нервной системе. Его монография по строению периферических нервов издавалась в Германии и получила мировое признание.

Несомненный вклад в развитие бальзамирования внес В.П. Bоробьев, когда по поручению советского правительства бальзамировал тело В.И. Ленина, сохраняющееся более 70 лет открыто и доступно для обозрения.

Владимир Николаевич Tонков (1872-1954) - выпускник Военно-медицинской академии Санкт-Петеpбуpгa, оставленный в ней для подготовки к профессорскому званию. Для чего проходит усовершенствование не только на кафедре анатомии академии, но и в анатомических институтах Германии, Австрии, Швейцарии. Вернувшись в Россию становится профессором анатомии женского медицинского института (Бестужевские курсы), потом руководит кафедрой анатомии в Казанском университете и возвращается заведовать кафедрой в Военно-медицинскую академию, где работает до конца своей жизни, достигнув высокого поста президента Академии.

В анатомической науке применял он подход на основе анализа и синтеза, считая, что анатом-исследователь должен вначале разложить организм, систему, орган на части, изучить всесторонне связи между ними, а потом воссоздать в целом, объяснив строение, назначение органа и его взаимосвязь с другими. Используя классические анатомические методы - препарирование, инъекции сосудов, а также эксперименты на животных - раскрыл морфологические пути и функциональные возможности коллатерального кровообращения, его перестройку при перевязках артерий, вен; образовании в них тромбов. Эти исследования обогатили практическую медицину знанием артериальных и венозных анастомозов, основных и дополнительных коллатералей, возникающих при нарушении кровообращения. Все это помогло сформулировать лечебную доктрину при сосудистых поражениях.

Как выдающийся педагог и организатор подготовил 16 профессоров. Он был одним из руководителей Всесоюзного научно-медицинского общества анатомов, гистологов, эмбриологов. Дослужился до высокого звания генерал-полковника Советской Армии, награжден многими орденами и медалями. С 1944 года - действительный член академии наук СССР. Под его редакцией вышел учебник анатомии человека, по которому учились студенты до 60-х годов XX столетия. Его преемник по кафедре Б.А. Долго-Сабуров продолжил исследование сосудистой системы, обобщив результаты в известных монографиях "Иннервация вен" и "Анастомозы и пути окольного кровообращения у человека".

Иосифов Гордей Максимович (1870-1933) - выдающийся ученый анатом-лимфолог, начавший свои исследования в Томском университете еще до революции и продолживший их в советский период в Воронежском медицинском институте. Он разработал тушь - желатиновую массу для наливки лимфатических сосудов и установил закономерности движения лимфы, сформулировав концепцию о функциональной роли лимфатических коллекторов. Под его руководством сложилось новое направление в лимфологии, в разработке которого участвовала большая группа молодых исследователей. Из них выросли знаменитые анатомы, профессора А.П. Азбукин, Д.А. Жданов, В.Н. Надеждин и другие, возглавившие кафедры в различных медицинских институтах.

Дмитрий Аркадьевич Жданов (1903-1971) выпускник Воронежского медицинского института и ученик профессора Г.М. Иосифова начал изучение лимфосистемы с капилляров костей, суставов, мышц, фасций, оболочек и периферических нервов. Он первым в мире получил рентгеновские изображения грудного лимфатического протока и его притоков у живого человека, раненого в шею.

В дальнейших исследованиях он установил много новых закономерностей:

Ш архитектоника лимфокапилляров и сплетений внутриорганных лимфососудов определяются условиями и особенностями строения и функции органа (органоспецифичность лимфососудов);

Ш сети лимфокапилляров и сплетений лимфососудов интимно связаны с кровеносными сосудами, прилегая к венозной части сосудистых сплетений;

Ш лимфососуды подвержены возрастной, индивидуальной изменчивости, а при образовании опухолей становятся транспортом для опухолевых клеток (метастазы);

Ш ультраструктурные различия лимфатических и кровеносных сосудов определяются функциональными особенностями, а эндотелий лимфокапилляров обладает фагоцитарной активностью;

Ш отсутствие базальной мембраны в лимфокапиллярах дает возможность резорбции коллоидных растворов крупнодисперсных белков, других веществ, чем поддерживается необходимое равновесие обменных процессов.

В монографиях Д.А. Жданова "Функциональная анатомия грудного протока и главных лимфатических коллекторов и узлов туловища", "Общая анатомия и физиология лимфатической системы" отражены новые сведения, за что автор награждается государственными премиями.

Д.А. Жданов и его ученики М.Р. Сапин, И.Г. Акмаев, исследуя сосуды эндокринных желез, установили нервно-сосудистые связи гипоталамуса и гипофиза, разрешили спорную проблему по оттоку крови в портальной системе гипофиза, проиллюстрировав, сложные сосудистые связи оригинальной цветной схемой.

Д.А. Жданов - действительный член АМН СССР, под его руководством выполнены 21 докторская диссертация, 75 кандидатских. Его учениками и последователями стали известные ученые Ю.И. Бородин (Новосибирск), Н.В. Крылова, М.Р. Сапин, Г.С. Сатюкова (Москва). Высшим признанием достижений советской морфологии было избрание Д.А. Жданoвa Президентом Всемирной ассоциации анатомов, которая состоялась в 1970 г. на IX Международном конгрессе в Ленинграде. Д.А. Жданов проявлял живой интерес к истории анатомии, будучи знатоком живописи, распознал в "Портрете неизвестного" (коллекция Эрмитажа) Андрея Везалия - выдающегося анатома Эпохи Возрождения.

Во втором Московском медицинском институте, а теперь университете, в советский период работали тоже выдающиеся анатомы - профессора А.А. Дешин, П.П. Дьяконов, В.Н. Терновский, академик В.В. Куприянов. Особенно известными стали исследования по строению микрососудов, за которые академику В.В. Куприянову и его сотрудникам присуждена Государственная премия. В Московском стоматологическом институте кафедру долго возглавлял профессор С.С. Михайлов, по учебнику которого до сих пор обучаются студенты.

12(I) Индивидуальная изменчивость органов

Индивидуальная анатомическая изменчивость определяет способность человеческого организма перестраиваться под влиянием многочисленных факторов окружающей среды в направлении:

· рационального и жизнеспособного строения, отвечающего конкретным условиям экологической и социальной среды;

· многовариантного набора индивидуальных форм.

Влияние современной среды на формирование устройства человека проявляется в:

· акселерации - ускоренном развитии, что сопровождается возрастанием длины и массы тела благодаря улучшению белкового и витаминизированного питания, при увеличении инсоляции, улучшении жилья и бытовой гигиены, преодолении социального неравенства и т. д.;

· ретардации - задержки развития со снижением длины и массы тела под влиянием ухудшения питания, жилья, работы, загрязнения среды, возрастания заболеваемости и социального неравенства.

Таким образом, изменчивость есть способность организма реагировать и перестраиваться в ответ на комплекс одновременно действующих раздражителей окружающей среды.

Наследственная (генотипическая) изменчивость обусловлена вариациями положения генов, количественными колебаниями хромосомных наборов и многим другим, те есть мутационными изменениями в генетическом аппарате, который формирует тип конституции человека и норму реакций для определенных постоянных условий окружающей среды. Иначе такую изменчивость называют мутационной. Она создает приспособительную норму реакции, гарантирующую сохранение и продолжение эволюции вида.

Модификационная изменчивость обусловлена колебаниями условий окружающей среды, в которой живет и развивается человек, обладающий уже сформировавшимися генотипическими признаками. Она реализует приспособительную норму реакции, в том числе и при появлении новой социально-экологической обстановки.

Таким образом, анатомические различия в строении человека формируются под влиянием генетической программы и закономерностей, возникающих из взаимоотношений организма и среды. Реализация человеческого генотипа в мужской или женский фенотип осуществляется в определенном диапазоне анатомических различий. У каждого фенотипа возникают организмы схожие по анатомическому строению, но не идентичные.

Учение об индивидуальной анатомической изменчивости базируется на следующих принципах:

· каждый здоровый человек по своему устройству не является простым повторением своих родителей, а обладает только ему присущими анатомическими отличиями, не нарушающими жизнеспособность и нормальную функцию;

· в человеческой популяции все анатомические различия, как в строении целого организма, так и его частей можно расположить в вариационный ряд, на краях которого окажутся формы наиболее удаленные друг от друга (крайние), определяющие размах анатомической изменчивости;

· распределение по вариационному ряду может быть симметричное, когда вероятность обнаружения варианта прогрессивно уменьшается по мере нарастания его отличия от центральной величины и асимметричное;

· анатомическая изменчивость проявляется под влиянием наследственности и среды обитания, причем соотношения между ними в каждой системе разные, например изменчивость скелета на 70-80% зависит от наследственных факторов, подкожного жира и скелетных мышц на 50-60%, а в остальном, срабатывают средовые факторы;

· анатомическая изменчивость отдельных органов и систем всегда происходит во взаимосвязи с другими, что приводит к перестройке всего организма и его приспособительной нормы реакции;

· между анатомической и функциональной изменчивостью существует диалектическое единство и здоровый рациональный тип структурных приспособлений образуется при соответствии возможностям организма здоровых функциональных нагрузок.

Вариант (признак) - характерная особенность анатомического строения всего организма, его частей, органов и тканей, присущая данному индивиду и отличающая его от других. Степень выраженности каждого варианта представляется количественными показателями длины, ширины, высоты, окружности, объема, массы анатомического объекта, а также выраженностью рельефа и границ, проекции на поверхности тела (голотопия), проекции на скелет (скелетотопия), взаимного расположения (синтопия) и топографии.

Многочисленные однородные варианты признаются нормальными, если они обеспечивают приспособительную норму реакции, т.е. здоровое функционирование.

Аномалийные варианты отличаются от нормальных проявлением структурных отклонений, которые могут поставить организм на грань с патологией. Если функция при таких вариантах не нарушается или компенсируется, они приближаются к нормальным или принимаются за норму. Если отклонения в строении необратимо нарушают функции, то их относят к патологическим: пороки развития, уродства.

Индивидуальная анатомическая изменчивость характеризуется определенной формой и пропорциями телосложения, типом конституции, особым для каждого человека. Пропорции выражают индивидуальные математические и графические взаимоотношения частей тела.

Конституция - это совокупность анатомо-физиологических признаков организма, сложившаяся из наследственных и приобретенных свойств, способных обеспечить реактивность, обмен веществ, размножение, то есть здоровую саморегулирующуюся жизнеспособность и жизнедеятельность.

Кроме морфологического типа телосложения в конституции отмечают общее функциональное состояние, характер обмена веществ, биоэнергетические особенности, тип высшей нервной деятельности, темперамент, психологию поведения и общения и др. В некоторых науках выделяют частные виды конституции. Например, в сексологии - половую конституцию, в которой рассматривают анатомические и функциональные признаки (врожденные и приобретенные), оценивающие организм по способности к размножению. При этом индивидуальный соматотип и характер реактивности окончательно складываются в пубертатном периоде, что по В.Г. Штефко считается этапом возрастной эволюции и подразделяется на следующие типы половой конституции: нормо -, гипо -, гипер - и дисэволютивные.

В литературе существует много классификаций, по которым распределяют типы анатомической изменчивости общей конституции, но чаще по телосложению мертвых людей разделяют на:

Ш долихоморфный тип - с преобладанием длинных размеров тела над широкими (короткое туловище и длинные конечности);

Ш брахиморфный - широтные размеры приближаются к длинным или преобладают (широкое туловище и короткие конечности);

Ш мезоморфный - средний тип строения тела, промежуточный между долихо - и брахиморфным.

У живых людей названия типов другие: астенический соответствует долихоморфному, гиперстенический - брахиморфному, нормостенический - мезоморфному.

Каждому типу принадлежат свои форма и размеры, топография органов, сосудов и нервов, анатомо-функциональная устойчивость систем и даже склонность к тем или иным заболеваниям и их проявлениям.

Так у астеников существует склонность к неврозам, язвенной болезни, туберкулезу, гипотонии, опущению внутренних органов. У гиперстеников чаще выявляется сахарный диабет, гипертоническая болезнь, ожирение, атеросклероз.

Нормостеники чаще страдают болезнями органов дыхания, опорно-двигательного аппарата, сердца. Конечно, все склонности относительны из-за многовариантности анатомической и функциональной изменчивости и существования множества переходных типов строения, а также разных условий жизни, питания, труда и отдыха.

Норма - определенный стандарт, типичный образец или идеальный вариант строения человека.

Приводим несколько понятий и определений нормы и здоровья.

· Анатомическая норма - генетически обусловленное, рационально высокоорганизованное устройство организма и его составляющих, обеспечивающее здоровую жизнедеятельность человека.

· Норма - наиболее часто встречающийся (самый распространенный в популяции) вариант строения, или среднее значение наиболее распространенных вариантов.

· Возрастная норма соотносится с измерением одного из показателей в различных возрастных группах и последующим вычислением его среднего значения для каждой возрастной группы, которое принимается за возрастной стандарт нормы. Возрастная изменчивость показывает уровень индивидуальных колебаний сопоставляемых возрастных групп.

· Индивидуальная норма - анатомический вариант строения, обеспечивающий здоровую жизнедеятельность конкретного индивида.

· Норма по Гиппократу - правильное перемещение в организме соков (кразов): светлой и черной желчи, крови и слизи.

· Норма по Авиценне - безупречное функционирование организма.

Здоровье - полное физическое, психическое и социальное благополучие.

Здоровье - состояние физического, психического и социального комфорта, находящееся в равновесии с окружающей средой.

Физическое здоровье - состояние совершенства саморегуляции функций организма, гармония физиологических процессов и максимальная адаптация к различным факторам внешней среды.

Психическое здоровье - отрицание болезни, её преодоление, что должно являться "стратегией жизни человека".

Социальное здоровье - мера социальной активности, деятельного отношения человека к миру.

Возрастная периодизация человека

Внутриутробное (антенатальное) развитие.

Зародышевый (эмбриональный) период - 0-2 месяца:

· период оплодотворения, дробления и образования бластоцисты, имплантация в стенку матки - первая неделя (6-7 дней);

· период гаструляции и формирования трех первичных зародышевых листков: экто,- энто и мезодермы (2-4-я недели);

· период обособления тела зародыша с развитием органов и тканей и образованием плаценты (5-8 недели), длина зародыша к концу периода - 25-30 мм.

Плодовый (фетальный) период - 2-9 месяцы

Переходный от внутриутробного развития к внеутробному (перинатальный) период - 28-я неделя плодного периода и первые 10 дней внеутробного.

Внеутробное (постнатальное) развитие

· Неонатальный период (новорожденность) - первый месяц жизни.

· Грудной возраст - 2-12 месяцы первого года жизни.

· Раннее детство - 1-3 года.

· Первое детство - 4-7 лет.

· Второе детство (препубертатный период) - 8-12 лет (мальчики), 8-11 лет (девочки).

· Подростковый (пубертатный) период полового созревания - 13-16 лет (мальчики), 12-15 лет (девочки).

· Юношество (ювенильный) период - 17-21 год (юноши), 16-20 лет (девушки).

Зрелый возраст:

· I период - 22-35 л. (мужчины), 21-35 (женщины);

· II период - 36-60 л. (мужчины), 36-55 (женщины).

Пожилой возраст: 61-74 (мужчины), 56-74 (женщины).

Старческий возраст: 75-90 лет.

Долгожители - 90 лет и более.

Эмбриональный, перинатальный и пубертатный периоды считают критическими, так как, проходя через них, человек становится наиболее чувствителен к внешним и внутренним факторам среды пребывания. Но во всех возрастных периодах сохраняются и работают основные закономерности роста и развития организма: эндогенность, цикличность и синхронность, последовательность и постепенность, необратимость.

Эндогенность обеспечивается постепенным и строго последовательным развертыванием генетической программы индивида. Внешние факторы либо стимулируют, либо тормозят внутренние процессы. Цикличность выражается периодами активации и торможения роста и развития, наступающими в разные возрастные сроки и даже сезоны одного года.

1(II) Кость как орган: ее развитие, строение, рост

Кость как орган состоит преимущественно из компактной и губчатой костной ткани, покрытойсверху соединительной тканью (надкостницей) и содержащей внутри красный и желтый костный мозг. Как орган кость обеспечена сосудами и нервами, находящимися в надкостнице, а вглубь кости проникающими через питательные отверстия.

Развитие костей происходит либо из эмбриональной соединительной ткани - мезенхимы, либо на основе первичного хряща. Поэтому различают два вида остеогенеза: перепончатый и хрящевой. На 6-8 неделе эмбрионального развития из соединительной ткани начинает формироваться костная, например, в костях свода черепа, такие кости называют первичными (покровными). При хрящевом остеогенезе в соединительной ткани появляется хрящ, а потом в нем развивается костная ткань, что характерно для большинства костей скелета - и такие кости называют вторичными.

Из фиброзной и хрящевой тканей формирование костей начинается с появления первичных очагов (ядер, точек) окостенения в эмбриональном и плодном периодах и после рождения до 11-13 лет - вторичных точек. Разрастание костной ткани в хряще осуществляется перихондральным путем с образованием компактной кости, и эндохондральным путем с образованием губчатой кости. При фиброзном остеогенезе окостенение происходит эндесмальным путем.

Надкостница - тонкая, прочная соединительно-тканная пластинка покрывает кость снаружи, богата сосудами и нервами, состоит из:

Ш наружного волокнистого слоя;

Ш внутреннего, росткового (камбиального) слоя, обеспечивающего костеобразование при помощи остеобластов, остеокластов и остеоцитов.

За счет надкостницы кость прирастает в ширину (периостальный рост), в длину кость растет из метаэпифизарных хрящей, находящихся между телом кости и эпифизами. Часть трубчатых костей растет из одного метаэпифизарного хряща (моноэпифизарный рост), например, фаланги пальцев. Длинные кости растут из двух метаэпифизарных хрящей - верхнего и нижнего, которые работают на рост поочередно, что зависит от возрастного срока. К 18-25 годам кости достигают окончательных размеров и метаэпифизарные хрящи превращаются в костную ткань (синостозирование). Костномозговой канал возникает при рассасывании эмбриональной кости и прорастании соединительной ткани с заполнением образовавшегося пространства костным мозгом.

Рентгенологические очаги окостенения определяются со 2-го месяца внутриутробного развития. Все ядра окостенения окончательно формируются к 13-14 годам. В периоде полового созревания начинается образование костной ткани в метаэпифизарных хрящах (ростковых зонах удлинения костей), к концу периода костная ткань присутствует на всем протяжении кости. Старение проявляется уменьшением и разрежением (остеопорозом) костной ткани, разрастанием шипов (остеофитов) и другим изменениями.

Для каждого возрастного периода характерным является такая перестройка кости, по которой можно определить возраст человека. Например, наличие ядра окостенения в нижнем эпифизе бедра до 1 см в диаметре свидетельствует о новорожденном периоде. Окостенение зубчатых черепных швов происходит участками, которые появляются в разные возрастные сроки.

Внешнее строение многих костей характеризуется наличием тела (диафиза), концов (эпифизов), апофизов (выступов), поверхностей, ямок, вырезок, шероховатых линий, бугров, бугристостей и др. Внутри костей находится костная ткань в виде компактного и губчатого вещества.

Компактное вещество кости, лежащее под надкостницей, построено из пластинчатой костной ткани, пронизанной системой продольных канальцев, - центральных (гаверсовых) каналов и перпендикулярных к ним поперечных (фолькмановых) каналов. Последние продолжают во внутрь кости питательные каналы, отверстия которых хорошо заметны на поверхности костей. Круговые (генеральные) пластинки формируют стенки центральных каналов в виде вставленных друг в друга (телескопических) трубочек, связанных между собой вставочными (промежуточными) пластинками - так устроен остеон - структурно-функциональная единица кости.

Губчатое вещество состоит из костных балок (перекладин) и пространства между ними, заполненного красным костным мозгом. Балки ориентированы по направлениям сил сжатия и растяжения, образуя арочную систему, обеспечивающую равномерную передачу силы тяжести и мышечной тяги.

Биомеханика кости выражается:

· законом максимума-минимума - максимальная прочность кости достигается за счет минимальных затрат на построение ее конструкции, например, бедренная кость выдерживает нагрузку в 1,5 тонны, что в 25-30 раз больше массы человека;

· законом нормальных напряжений - в костях возникают собственные нормальные напряжения, величина которых зависит от отдела кости и элементов скелета и изменяется с возрастом:

· законом о связи ориентации костных трабекул с направлением действующих напряжений: линии трабекул пересекаются и выходят на поверхность кости под углом 90о, траектории трабекул совпадают с направлениями максимальных напряжений, плотность кости пропорциональна силе касательных напряжений;

· законом о связи величины нагрузки с качественным перераспределением и количественными изменениями нормальных напряжений на поверхности и внутри кости, т.е. появлением новых силовых напряжений.

Нагрузка по длинной оси трубчатой и плоской кости показывает, что ее компактный слой более прочен при сжатии, чем при растяжении, и слабее всего противостоит сдвигу. Между пределом прочности и модулем упругости в компактном веществе кости наблюдается положительная корреляция. Действие циклических нагрузок при повышении уровня силы и увеличении времени приводит к усталостному разрушению костной ткани в виде микротрещин остеонов. Количество циклов во времени положительно коррелирует с возрастающим уровнем силовых напряжений и деформаций, на колебания которых значительно влияют вязкоупругие свойства кости. Разрушение кости определяется величиной разности между максимальной и минимальной деформациями. Середина диафиза прочнее, чем участки примыкающие к эпифизам.

На клеточном уровне в кости выделяют остеобласты, остеокласты, остеоциты, обеспечивающие одновременно рассасывание (резорбцию) и образование новой жизнеспособной костной ткани. Оба процесса протекают под влиянием генетической программы и условий внешней среды, социальных факторов, что сопровождается индивидуальной изменчивостью кости: увеличением или уменьшением числа остеонов, макроизменениями компактной и губчатой части, конфигурации апофизов, вырезок, ямок и др. анатомических структур (П.Ф. Лесгафт, Б.А. Долго-Сабуров, М.Г. Привес).

Органический матрикс кости составляет 30%, неорганический - 60%, вода - 10%.

Структурная организация костного межклеточного вещества включает следующие субмикроскопические образования:

· биополимерные белковые макромолекулы тропоколлагена, соединенные с кристаллами гидроксиапатита с помощью неколлагеновых низкомолекулярных белков: остеонектина, остеокальцина и др. тропоколлагеновые макромолекулы построены в три левых спиральных полипептидных цепи (триплеты) и две правых спиральных цепи, стабилизированные водородными связями;

· длинные микрофибриллы коллагена, состоящие из 5 спирально перевитых макромолекул тропоколлагена усилены кристаллами гидроксиапатита; микрофибриллы располагаются ступенчато, внутри имеют симметричные решетчатые полости для кристаллов.

В микрофибриллах кристаллы гидроксиапатита ориентированы вдоль продольной оси. Из всего количества кристаллов 60% расположено внутри микрофибрилл в решетчатых полостях и 40% на поверхности. Между фибриллами находятся белково-углеводные соединения: гликозаминогликаны, гликопротеины, и протеогликаны, которые соединяют их.

Неорганическая часть кости - кристаллы гидроксиапатита Са 10(РО 4)6(ОН)2., другие минералы и микроэлементы. В центре кристалла находятся гидроксильные группы и фосфорнокислые остатки, по периферии атомы кальция. С возрастом кристаллы незначительно увеличиваются в размерах и уплотняются. Кристаллы образуют значительную поверхность, участвующую в обмене веществ, так активная кристаллическая поверхность 1 г костной ткани равна 130-260 м 2, а всего скелета - 2 км 2.

Костная ткань содержит около 98 % всех неорганических веществ организма: из них 99 % кальция, 87 % фосфора, 58 % магния.

В ней находятся в виде микроскопических включений так же натрий, калий, кремний и другие минералы (около 20 уже известных микроэлементов), а также другие биохимические соединения: лимонная кислота (цитрат) для растворения минералов, прежде всего кальциевых солей, в костях находится около 70 % всей лимонной кислоты организма, что в 230 раз превышает ее концентрацию в печени. В губчатой костной ткани кислоты больше, здесь она расходуется на окислительные процессы. В процессе обмена в костях образуются и другие органические кислоты, например, молочная.

Ферменты, изоферменты кости: кислая фосфатаза, коллагеназа, углеводные ферменты и многие др. тоже входят в биохимический состав костей.

Классификация костей

Трубчатые кости: длинные и короткие имеют тело (диафиз) в виде цилиндра или трехгранной призмы; концы (эпифизы), покрытые гиалиновым хрящом для суставных поверхностей и образования суставов; апофизы (выступы) в виде бугров, отростков, надмыщелков для прикрепления мышц; внутри эпифизов находится красный костный мозг, внутри диафизов - желтый мозг, трубчатые кости располагаются в скелете конечностей.

Губчатые (короткие) кости имеют форму куба, многоугольника с тонкой компактной частью и толстой губчатой (внутри ее красный костный мозг), то же имеют суставные поверхности, выступы для образования суставов и прикрепления мышц, находятся в запястье и предплюсне.

Плоские (широкие) кости: тазовые, черепные (свод), грудина, лопатка; в ряде плоских костей - черепные - губчатое вещество пронизано каналами, содержащими диплоические вены, и оно называется диплое, внутри остальных костей имеется красный костный мозг.

Смешанные кости - (позвонок и др.) сочетают в строении признаки плоских, губчатых костей и внутри себя содержат красный костный мозг.

Воздухоносные кости отличаются наличием полости, связанной с дыхательной областью носа или носоглоткой: верхняя челюсть, лобная, решетчатая, клиновидная, височная кости.

Сесамовидные (остаточные) кости: надколенник, гороховидная, вставочные кости черепа, маленькие косточки в сухожилиях сгибателей и разгибателей конечностей - сесамовидные кости изменяют угол прикрепления сухожилий, облегчая мышечную работу.

2(II) Позвонки: их строение в различных отделах

Общее строение позвонка

· Тело - corpus vertebrae - несет осевую нагрузку, служит для прикрепления внутренних органов, внутри содержит красный костный мозг;

· Дуга - arcus vertebrae - для прикрепления мембран и отростков;

· Ножки дуги - pedunkuli arcus vertebrae - для соединения дуги с телом;

· Отверстие позвоночное - foramen vertebrale - для спинного мозга и его оболочек.

Отростки - processi:

· поперечные: правый и левый - processus transversus - для прикрепления мышц и связок;

· суставные верхние и суставные нижние - processus articulare superiores et inferiores, - для образования межпозвоночных суставов;

· остистый - processus spinalis - для прикрепления связок и мышц.

Позвоночные вырезки- верхняя, нижняя (incisurae vertebrales superiores et inferiores), межпозвоночное отверстие между вырезками - foramen intervertebrale - у ножек дуги - для прохождения спинномозговых нервов и сосудов.

Атлант (Atlas) - первыйшейный позвонок (отличительные признаки)

· передняя и задняя дуга - arcus anterior et arcus posterior - для прикрепления мембран и связок;

· борозды позвоночной артерии - на задней дуге сверху - sulci a. vertebrale;

· передний и задний бугорки - tuberculum anterior et tuberculum posterior - для прикрепления мышц и связок;

· боковые массы с верхними суставными ямками (овальной формы) и нижними суставными поверхностями (плоскими и круглыми) - massae laterales cum foveae articulares superiores et inferiores - для образования атланто-затылочных и латеральных атланто-аксиальных суставов;

· суставная поверхность на передней дуге для зуба аксиса и образования срединного атланто-аксиального сустава;

· отверстие в поперечных отростках - для позвоночных сосудов и симпатических нервов, реберный бугорок на поперечном отростке.

Аксис - Axis seu Epistropheus - осевой (второй) шейный позвонок

· зуб и его суставные поверхности - dens, facies articularis anterior et posterior - для образования срединного атланто-аксиального сустава и прикрепления связок;

· отверстие поперечного отростка - foramen procesuss transversus - для прохождения позвоночной артерии и симпатического нерва;

· толстый, короткий и раздвоенный остистый отросток - processus spinosus - для прикрепления межостистой и выйной связок;

· позвоночное отверстие треугольной формы - foramen vertebrale - для спинного мозга и его оболочек, венозного сплетения.

Другие шейные позвонки (отличительные признаки)

· отверстия поперечных отростков для позвоночной артерии и симпатического нерва;

· борозда спинального нерва на поперечном отростке;

· передний и задний бугорки на поперечном отростке;

· YI позвонок - крупный сонный (передний) бугорок на поперечном отростке, используется для прижатия общей сонной артерии при исследовании пульса и остановке кровотечения;

· YII позвонок - толстый и длинный остистый отросток (выступающий позвонок).

Грудные позвонки (отличительные признаки)

· верхняя и нижняя реберные ямки и полуямки на теле позвонков для образования сустава головки ребра, по ямкам и полуямкам подразделяют позвонки на типичные и атипичные;

· реберные поверхности на поперечных отростках для реберно-поперечных суставов, отсутствуют у двух последних грудных позвонков;

· типичные и атипичные позвонки (I, X, XI, XII).

Поясничные позвонки (отличительные признаки)

· массивность тела;

· фронтальное положение поперечных отростков;

· широкие, короткие остистые отростки;

· сагиттальное расположение суставных поверхностей на верхних суставных отростках;

· наличие сосцевидного бугорка на каждом верхнем суставном отростке.

Крестец - Os sacrum - имеет:

· основание с мысом (basis sacri cum promontorium) сильнее выраженным у мужчин;

· верхушку - apex sacri - для прикрепления связок и мышц;

· крестцовый канал для спинальных нервов, терминальной нити и оболочек спинного мозга, заканчивающийся на верхушке крестцовой щелью с парными крестцовыми рогами;

· поверхности - тазовая (передняя - facies pelvina seu anterior) для присоединения сигмовидной и прямой кишки, дорсальная (задняя - facies dorsalis seu posterior) для прикрепления связок и мышц;

· на поверхностях - тазовые крестцовые отверстия и дорсальные крестцовые отверстия (foramina sacralia pelYina et foramina sacralia dorsalia) для выхода спинно-мозговых сосудов и нервов;

· поперечные линии (linea transversae) тазовой поверхности для прикрепления органов;

· гребни по задней поверхности - срединный непарный, промежуточный и латеральный - правые и левые (crista sacralis mediana, intermedia et lateralis) для прикрепления связок и мышц;

· латеральные части (partes laterales) с ушковидными поверхностями (facies auriculares), покрытыми гиалиновым хрящом для образования крестцово-подвздошных суставов;

· крестцовая бугристость - tuberositas sacralis - сзади ушковидной поверхности - для прикрепления мощных связок.

Копчик - Os coccygeus, (отличительные признаки)

· треугольная форма;

· рудиментарные позвонки - 3-5;

· основание - basis;

· верхушка - apex;

· копчиковые рога - cornu coccygeum.

Варианты и аномалии в строении позвонков

· появление реберных ямок на теле YII шейного позвонка для редко встречающегося рудиментарного шейного ребра;

· сращение атланта с затылочной костью - ассимиляция;

· расщепление дуги позвонка (spina bifida), чаще наблюдается у поясничных и крестцовых позвонков и нередко сопровождается образованием спинно-мозговой грыжи;

· сакрализация - увеличение числа крестцовых позвонков за счет ассимиляции пятого поясничного позвонка;

· люмбализация - увеличение количества поясничных позвонков при поглощении двенадцатого грудного (редко) или первого крестцового (часто);

· сочетание аномалийных признаков в одном позвонке, например - появление реберных ямок на шейных или поясничных позвонках и расщепление дуги;

· появление XIII грудного позвонка (редко);

· спондилолиз - отсутствие костной ткани в фиброзной или хрящевой ножке, как правило, у поясничных позвонков;

· платиспондилия - уплощение тел позвонков - чаще у нижних грудных и поясничных.

Все соединения отдельных позвонков между собой подразделяются на соединения между телами - межпозвоночные симфизы, дугами и отростками - межпозвоночные синдесмозы и суставы.

Межпозвоночные симфизы состоят из:

· межпозвоночных дисков с центральным студенистым ядром и периферическим фиброзным кольцом;

· передней и задней продольных связок, расположенных вдоль тел всех позвонков.

Диски по диаметру больше тел позвонков и фиброзными кольцами выступают за края тел в виде валиков; в шейном отделе толщина дисков - 5-6 мм, в грудном - 3-4 мм, поясничном - 10-12 мм.

Пульповидное ядро включает неориентированные коллагеновые волокна, гликоз-амино-гликановый гель, воду (у молодых до 88 %, старых - до 69 %). Ядро занимает 30-50 % площади диска; в шейных позвонках лежит почти в центре диска, в грудных и поясничных смещено кзади.

Фиброзное кольцо сверху и снизу ограничено гиалиновыми пластинками, между которыми находятся слои фибрилл, внутренние из которых крепятся к гиалиновым пластинкам, а наружные к компактным пластинкам тел позвонков.

Межпозвоночные симфизы обеспечивают непрерывность и надежность соединения, то есть выполняют роль несущей биомеханической конструкции, осуществляя при этом большой объем движений, в том числе и амортизирующих.

Процессы роста и формирования симфизов заканчиваются к 18-22 годам; до 40-50 лет структуры дисков наиболее стабильны. Далее с возрастом снижается эластичность ядра и кольца за счет дегидратации, появления зернистого распада волокон, образования костных уплотнений в ядре и связках.

Межпозвоночные синдесмозы представлены соединениями из эластической соединительной ткани, образующей связки:

· между дугами позвонков - желтые связки;

· между поперечными отростками - межпоперечные связки;

· между остистыми отростками - межостистые и надостистые связки; в шейном отделе позвоночника надостистая связка называется выйной.

Межпозвоночные (дугоотростчатые) суставы образуются между верхними и нижними суставными отростками, покрытыми гиалиновыми хрящами. Суставная капсула прикрепляется по периферии суставного хряща и усиливается пучками фиброзных волокон. Среди межпозвоночных суставов выделяют отдельно люмбосакральные правый и левый - между нижними суставными отростками пятого поясничного позвонка и крестца. Дугоотростчатые суставы по форме суставных поверхностей плоские, обладают тремя осями, но малым объемом движений.

Крестцово-копчиковый сустав

Суставные поверхности находятся на верхушке крестца и теле первого копчикового позвонка, они представлены гиалиновыми пластинками. Между гиалиновыми пластинками находится фиброзное кольцо и пульпозное ядро, в котором имеется щель.

Снаружи фиброзное кольцо укрепляется связками - вентральной и дорсальной, латеральными; в дорсальной связке различается поверхностная и глубокая части.

Крестцово-копчиковый сустав наиболее подвижен у молодых женщин, особенно у беременных и рожениц.

Крестцово-копчиковый синдесмоз образуется связками между рогами крестца и копчика.

Атланто-затылочный сустав правый и левый - комбинированные и мыщелковые суставы - образованы затылочными мыщелками и верхними суставными поверхностями атланта. Суставные концы заключены в отдельные капсулы, укрепленные передней и задней атланто-затылочными мембранами.

Срединный атлантоосевой сустав - цилиндрический - образован ямкой зуба на внутренней поверхности передней дуги атланта, передней и задней суставными поверхностями зуба аксиса и поперечной связкой атланта. Полость сустава синовиальной оболочкой делится на переднюю камеру между ямкой атланта и зубом аксиса и заднюю - между задней поверхностью зуба и поперечной связкой атланта. Сустав укреплен связками - правой и левой крыловидными, крестообразной (из поперечной связки атланта и продольного пучка), связкой верхушки зуба, покровной мембраной между задней продольной связкой позвоночника и скатом затылочной кости.

Латеральные атлантоосевые суставы правый и левый - комбинированные и плоские - образованы нижними суставными поверхностями атланта и верхними суставными отростками аксиса. Каждый сустав обладает самостоятельной капсулой, укрепленной связками срединного атлантоосевого сустава.

Движения головы и шеи:

· сгибание в 20 градусов осуществляется передними глубокими мышцами головы и шеи в составе длинных мышц, прямых передних и латеральных мышц головы, при сомкнутых челюстях включаются над- и подподъязычные мышцы;

· разгибание выполняют мышцы - трапециевидные, грудино-ключично-сосцевидные, ременные и длиннейшие головы, полуостистые головы и подзатылочные;

· наклоны головы вбок происходят за счет одновременного сокращения сгибателей и разгибателей правой или левой стороны, во вращательные движения включается атланто-осевой сустав и дополнительное сочетание мышц антагонистов;

· кивание осуществляют согласованные сокращения грудино-ключично-сосцевидных мышц, старое название которых кивательные мышцы.

3(II) Позвоночный столб в целом

Позвоночный столб (33-34 позвонка):

· Шейный отдел - 7 позвонков - главное отличие - отверстия в поперечных отростках для позвоночной артерии и симпатического нерва.

· Грудной отдел - 12 позвонков - наличие реберных ямок на телах для суставов головки ребра и суставных поверхностей на поперечных отростках для реберно-поперечных суставов,