Развитие костно-суставной системы в онтогенезе

Развивающийся скелет ребенка проходит в онтогенезе сложные преобразования. Выделяют три стадии развития костей: соединительнотканную, хрящевую, костную. На ранних стадиях развития скелет зародыша представлен хордой. Затем вокруг хорды появляется сгущение мезенхимы и развивается перепончатый скелет (примерно 2—3-я неделя внутриутробного развития). Примерно в середине 2-го месяца развития мезенхима превращается в гиалиновый хрящ (хрящевая стадия развития скелета). Некоторые кости (например, кости черепа и ключицы) в своем развитии проходят только две стадии — соединительнотканную и костную.

Окостенение хрящевого скелета начинается на 8—9-й неделе внутриутробного развития, но и при рождении скелет содержит еще много хрящевой ткани, особенно в позвоночнике, запястьях, костях таза. Костная ткань у ребенка грудного возраста имеет волокнистое строение, бедна минеральными солями, богата водой и кровеносными сосудами. Поэтому кости ребенка легкие, гибкие, не обладают достаточной прочностью, легко поддаются искривлению и приобретают неправильную форму под влиянием давления или при систематическом неправильном положении тела. К 2 годам их строение уже в значительной степени приближается к строению костей взрослого.

Скорость роста костей неравномерна: она увеличивается в 6—7 лет (первый ростовой скачок) и в большей степени в 13—16 лет (второй ростовой скачок, по завершении которого окончательно формируются строение и форма большинства костей). Прекращается рост костей в длину к 20—25 годам, когда хрящевая ткань в зонах роста полностью замещается костной.

Процессы окостенения заложены в «программе развития» в генетическом аппарате человека, но существенное влияние на осуществление этой программы оказывают факторы внешней среды, особенно рацион питания с достаточным содержанием солей кальция, белка и витаминов, двигательная нагрузка. Эти факторы влияют на скорость роста костей, насыщенность костной ткани минеральными и органическими веществами. Некоторые патологические состояния, например снижение функции желез внутренней секреции (передней доли гипофиза, щитовидной), могут также задерживать процессы роста и минерализации костей у детей и подростков.

Суставы начинают формироваться на 6—11-й неделе эмбрионального развития. К моменту рождения они анатомически сформированы, хотя эпифизы костей, входящие в состав сустава, представляют собой хрящевую ткань. Их окостенение начинается в течение 1-го, 2-го года жизни и заканчивается в юношеском возрасте. У детей 2—3 лет в связи с высокой двигательной активностью связки и суставы формируются наиболее интенсивно. В возрасте 6—10 лет происходит формирование всех составных частей сустава, заканчивающееся в 13—16 лет. Подвижность суставов максимальна в возрасте 3—8 лет, окончательное формирование ее происходит в 13—16 лет, хотя и в более позднем возрасте целенаправленными тренировками можно значительно повысить подвижность суставов.

В пожилом возрасте наблюдаются значительные изменения в строении кости. В губчатом веществе уменьшается число костных пластинок, происходит их истончение, снижается упругость, уменьшается толщина слоя компактного вещества на диафизах трубчатых костей — отмечаются явлени я остеопороза, ведущего к повышенной хрупкости костной ткани. Болезненные ощущения в суставах и ограничения их подвижности, нередко возникающие у пожилых людей при движении, обусловлены истончением суставного хряща, изменением фиброзной мембраны суставной сумки и образованием остеофитов — костных выростов на суставных поверхностях костей.

Состояние костно-суставной системы на протяжении всей жизни человека в значительной мере зависит от адекватной физической нагрузки. Известно, что вибрация кости, возникающая при движении, способствует усвоению кальция остебластами — костеобразующими клетками. Систематические занятия физическими упражнениями способствуют росту и укреплению костей, повышают эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивают гибкость суставов. Гиподинамия или дефицит двигательной активности приводят к замедлению обмена веществ в костной ткани, ухудшают усвоение кальция и фосфора, замедляется рост кости, нарушается ее структура, создаются предпосылки для искривления формы под воздействием статических нагрузок. Отсутствие достаточной двигательной активности негативно влияет и на состояние суставов: приводит к разрыхлению суставного хряща и изменению суставных поверхностей костей, снижению количества синовиальной жидкости, появлению болевых ощущений при движении.