формирование костей у ребенка до какого возраста
Формирование костей у ребенка до какого возраста
Лекция «Возрастная анатомия опорно-двигательного аппарата»
Стадии развития скелета в филогенезе.
У животных выделяют наружный и внутренний скелет.
Наружный скелет у разных животных (рис. 1) имеет разное строение и происхождение. У многих беспозвоночных он является продуктом выделения кожного эпителия: кутикула дождевого червя, хитин членистоногих, известковые раковины молюсков.
Наружный скелет у позвоночных появляется в форме чешуи у рыб. Из чешуй у высших рыб развиваются покровные кости головы и плечевого пояса.
Чешуя рыб и кожные окостенения наземных позвоночных всегда дополняются внутренним скелетом.
Внутренний скелет у низших животных (рис. 1) развит слабо и представляет собой систему соединительнотканных образований, иногда включающих рогоподобные волокна, кремниевые или известковые иглы.
Внутренний скелет у головоногих молюсков представлен хрящом.
У позвоночных животных внутренний скелет всегда хорошо развит.
У бесчерепных он перепончатый, у низших рыб – хрящевой, у высших рыб и наземных позвоночных он построен преимущественно из костной ткани.
Развитие скелета в онтогенезе у человека.
Согласно основному биогенетическому закону Геккеля-Мюллера онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Онтогенез твердого скелета у человека не является исключением: в развитии костей у человека выделяются три последовательных стадии (рис. 2):
1. Соединительнотканная.
2. Хрящевая.
3. Костная.
Большинство костей в своем развитии последовательно проходят все три стадии – это вторичные кости. Ряд костей при развитии пропускают хрящевую стадию – это первичные кости. К первичным по развитию костям относятся: кости свода черепа, кости лицевого черепа, часть ключицы (акромиальный конец).
Первичные и вторичные кости.
По развитию кости человека делятся на две группы (рис. 3):
Характеристика остеобластов и остеокластов развиваюшейся кости.
Для развития костной ткани в костях необходимо наличие популяций двух видов клеток (рис. 4):
Остеобласты представляют собой кубовидной формы клетки (20-30 мкм в диаметре) с одним крупным ядром, располагающиеся близко друг к другу на костном матриксе (межклеточном веществе). Фибробласты продуцируют все компоненты костного матрикса. Они имеют два разных эмбриональных источника:
Для формирования кости как органа необходимо совместная работа двух видов клеток: остеобластов и остеокластов.
Cпособы развития костей (окостенения).
В зависимости от того где начинается формирование костной ткани в костях (включая их закладки) выделяют четыре способа окостенения (рис. 5):
При эндесмальном окостенении (рис. 5) первичная точка окостенения появляется в центре соединительнотканной закладки кости. Затем новообразующаяся костная ткань распространяется от цента органа к периферии. Таким способом окостеневают первичные кости. На месте первичной точки окостенения обычно наблюдается утолщение (например, теменной бугор, наружный затылочный выступ и т.п.).
Периходральное окостенение характерно для вторичных костей. Остеобласты выстраиваются на поверхности хрящевой закладки кости и начинают синтезировать костный матрикс. Это приводит с сдавливанию и нарушению трофика подлежащей хрящевой ткани, изменения которой активирует остеокласты. В результате этого на поверхности хрящевой закладки кости появляется и постепенно нарастает костная ткань (рис. 5). За счет перихондрального окостенения формируется компактное костное вещество. У длинных трубчатых костей так во внутриутробном периоде образуется диафиз.
При энхондральном окостенении точка (первичный очаг) окостенения появляется в центре хрящевой закладки кости. Затем костная ткань разрастается из центра к периферии (рис. 6). В результате этого формируется губчатое костное вещество. Этим способом развиваются вторичные кости: эпифизы и апофизы трубчатых костей, губчатые, плоские (кроме свода черепа) кости.
Периостальное окостенение происходит за счет надкостницы (periosteum, лат – надкостница). У детей за счет надкостницы кости растут в толщину (напоминаем, что рост кости в длину идет за счет метафизарного хряща)(рис. 6). У взрослых периостальное окостенение обеспечивает физиологическую регенерацию кости.
Развитие костей туловища (общие свойства). Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 8. Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 9. Расщелина дуг позвонков на протяжении всех грудных позвонков.
Кости туловища по развитию относятся к вторичным костям. Они окостеневают энхондрально (рис. 7).
Развитие позвонков:
У зародыша закладывается 38 позвонков: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных, 12-13 крестцовых и копчиковых (рис. 8).
13-й грудной превращается в 1-й поясничный, последний поясничный – в 1-й крестцовый, Идет редукция большинства копчиковых позвонков.
Каждый позвонок имеет первоначально три ядра окостенения: в теле и по одному в каждой половинке дуги. Они срастаются лишь к третьему году жизни.
Вторичные центры появляются по верхнему и нижнему краям тела позвонка у девочек в 6-8 лет, у мальчиков – в 7-9 лет. Они прирастают к телу позвонка в 20-25 лет.
Самостоятельные ядра окостенения образуются в отростках позвонков.
Аномалии развития позвонков (рис. 8, 9):
— Врожденные расщелины позвонков:
— Клиновидные позвонки и полупозвонки.
— Платиспондилия – расширение тела позвонка в поперечнике.
— Брахиспондилия – уменьшение тела позвонка по высоте, уплощение и укорочение.
— Аномалии суставных отростков: аномалии положения, аномалии величины, аномалии сочленения, отсутствие суставных отростков.
— Спондилолиз – дефект в межсуставной части дуги позвонка.
— Врожденные синостозы: полный и частичный.
— Os odontoideum – неслияние зуба с телом осевого позвонка.
— Ассимиляция (окципитализация) атланта – слияние атланта с затылочной костью.
— Сакрализация – полное или частичное слияние последнего поясничного позвонка с крестцом.
— Люмбализация – наличие шестого поясничного позвонка (за счет мобилизации первого крестцового).
Развитие и аномалии развития ребер и грудины.
Рис. 10. Развитие и аномалии развития ребер.
Рис. 11. Развитие и аномалии развития грудины.
Развитие ребер (рис. 10):
Закладывается 13 пар ребер. Затем 13-е ребро редуцируется и срастается с поперечным отростком 1-го поясничного позвонка.
Основных точек окостенения в ребре две: точка окостенения на месте будущего угла ребра (окостеневает тело ребра) и в головке ребра (на 15-20 году жизни). У 10 верхних ребер появляется точка окостенения в бугорке ребра.
Передние концы 9 пар верхних ребер образуют грудные полоски – источник развития грудины.
Развитие грудины (рис. 11):
Источником развития грудины являются грудные полоски – расширенные концы хрящевых концов девяти пар верхних ребер. В грудине бывает до 13 точек окостенения.
Аномалии развития ребер (рис. 10):
— Отсутствие ребра
— Отсутствие части ребра
— Дефект ребра
— Раздвоение ребра (вилка Лушки)
— Шейное ребро
— XIII ребро
Аномалии развития грудины (рис. 11):
— Аплазия рукоятки грудины
— Отсутствие отдельных сегментов тела грудины <
— Расщепление грудину
— Отсутствие тела грудины
— Воронкообразная деформация
— Куриная грудь
Развитие костей конечностей.
Рис. 14. Развитие эпифизов трубчатых костей.
Рис. 15. Развитие костей верхней конечности.
Рис. 16. Развитие тазовой и бедренной костей.
Кости конечностей по развитию относятся к вторичным костям. Исключение представляет собой ключица: ее тело и акромиальный конец окостеневают эндесмально (точка окостенения появляется на 6-7-й неделях внутриутробного развития.
Диафизы длинных трубчатых костей окостеневают перихондральными и энходральными способами. В диафизах первичная точка окостенения появляется на 2-м – начале 3-го месяцев внутриутробного развития и растет по направлению к проксимального и дистальному эпифизам.
Эпифизы и апофизы длинных трубчатых костей окостеневают энходральным способом. Они у новорожденных хрящевые. Вторичные точки окостенения появляются в течение первых 5-10 лет жизни. Исключение составляют эпифизы костей, образующих коленный сустав: точка окостенения в дистальном конце бедренной кости появляется на 6 месяце, а в проксимальном конце большеберцовой кости – на 7 месяце внутриутробного развития. Прирастают эпифизы к диафизам после 15-17 лет и позже.
Варианты и аномалии развитие костей конечностей.
Рис. 19. Аномалии развития костей верхней конечности.
Рис. 20. Аномалии развития костей нижней конечности.
Аномалии развития лопатки:
Аномалии развития ключицы:
Варианты и аномалии развития плечевой кости
Аномалии развития костей предплечья:
Аномалии развития костей кисти:
Варианты и аномалии развития тазовой кости:
Варианты и аномалии развития бедренной кости:
Варианты и аномалии развития костей голени:
Варианты и аномалии развития костей стопы
Развитие костей черепа.
Рис. 22. Источники развития костей лицевого черепа.
Рис. 24. Развитие костей черепа после рождения.
Кости свода и лицевого черепа по развитию относятся к первичным костям, окостеневающим на основе соединительной ткани эндесмальным способом окостенения.
Кости лицевого черепа развиваются на основе жаберных дуг (первой и второй висцеральной дуги).
Из первой висцеральной дуги развиваются следующие кости: верхняя, нижняя челюсти, частично скуловая и небные кости, медиальная пластинка крыловидного отростка клиновидной кости; молоточек, наковальня – слуховые косточки; костное небо и его швы, нижняя часть глазницы.
Из второй висцеральной дуги развиваются: стремечко, шиловидный отросток височной кости, малые рога подъязычной.
Кости основания черепа проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. Т.е. они являются вторичными. Они окостеневают энхондрально.
Варианты и аномалии развития костей черепа.
Рис. 25. Вставочные кости швов черепа (слева), деформации черепа (справа).
Известны следующие аномалии развития черепа
Филогенез соединений костей
У рыб, обитающих в водной среде, многочисленные кости скелета (рис. 28) соединяются при помощи непрерывных соединений: соеденительнотканных и хрящевых.
Важным биомеханическим фактором, повлиявшим на филогенез соединений костей, является выход животных на сушу. Кратковременное пребываниена твердой поверхности (в том числе перемещение с места на место), которое наблюдается, напрмер, у двоякодышащих рыб, приводит к появлению гемиартрозов между костями конечностей (рис. 29). Большинство исследователей считают такую форму пререходной от снартроза к диартрозу.
Окончательный выход животных на сушу формирует два направления морфогенеза мягкого остова. Во-первых, формируются суставы со всеми обязательными и вспомогательными элементами и высокой степенью подвижности. Во-вторых, в местах контакта костей с увеличившейся нагрузкой (из-за возросшего действия силы тяжести) формируются синостозы (кости срастаются между собой). Признаки обоих изменений строения соединений костей уже выявляются у земноводных (рис. 30).
Онтогенез соединений костей
Рис. 31. Варианты дисплазии тазобедренного сустава.
В онтегенезе соединения костей наблюдаются сходные с филогенезом тенденции. Первоначально все соединения образованые скоплением мезенхимальных клеток (эмбриональная соединительная ткань).
В конце первой половины пренатального онтогенеза (16-18-ая недели внутриутробного развития) между костями, которые смещаются (движутся) друг относительно друга, формируются суставы. Важным биомеханическим фактором их морфогенеза являются силы мышц, двигающих кости. Между зачатками костей, которые соединяются без смещание, формируются непрерывные соединения.
У новорожденных имеется закладка всех элементов суставов на нижней конечности. Однако большинство из них достигают функциональной зрелости к юношескому возрасту.
Основной аномалией развития соединения костей является дисплазия суставов. Для данные аномалии характерно изменение формы одной из суставных поверхностей, сопровождающееся изменениями строения расположенных рядом элементов сустава (рис. 31).
Развитие костно-мышечной системы у детей
Все родители хотят видеть своего ребенка здоровым и крепким. Поэтому понятна их тревога о том, правильно ли он развивается.
Конечно, было бы неверно рассматривать ребенка, как уменьшенную копию взрослого. Новорожденный беспомощен, в вертикальном положении не удерживает головку, не может самостоятельно изменить положение своего тела; движения его ручек и ножек беспорядочны. Тело новорожденного как бы стремится сохранить внутриутробное положение с согнутыми и приведенными к туловищу руками и ногами в связи с повышенным тонусом мышц-сгибателей, который с возрастом постепенно исчезает. Костная ткань грудного младенца содержит меньше плотных веществ и больше воды. Кости черепа не сращены между собой, что позволяет им «заходить друг за друга» при прохождении через родовые пути матери: размеры головы ребенка уменьшаются, что облегчает процесс родов. Такая деформация черепа может сохраняться еще некоторое время после рождения и затем исчезает сама по себе. Постепенно швы между костями черепа окостеневают, роднички уменьшаются и полностью закрываются к 9-11 месяцу. Однако к моменту рождения окончательное окостенение еще не произошло, и скелет малыша довольно долго остается слабым и податливым. Поэтому при неправильном ношении ребенка (постоянно на одной и той же руке), нарушении правил пеленания, неэффективно проводимой профилактике рахита кости детей раннего возраста легко искривляются, возникают предпосылки для возникновения нарушений осанки. Ребенок также не должен постоянно лежать на одном и том же боку – в этом случае может возникнуть уплощение костей черепа с одной стороны.
Когда кроватка ребенка стоит у стены, он поворачивает голову в противоположную сторону, реагируя на звуки и движение вокруг. Если положение младенца не менять, у него возникает стойкая привычка держать голову на бок и развивается так называемая установочная кривошея. Вовремя замеченная, она легко исправляется чередованием положения ребенка в кроватке и массажем.
Истинная врожденная мышечная кривошея встречается гораздо реже. В основе этого заболевания лежит недоразвитие грудино-ключично-сосцевидной мышцы, что ведет к уплотнению и утолщению, а затем и укорочению ее. Уже на третьей неделе жизни становится заметно, что подбородок поворачивается в здоровую сторону, надплечье на стороне поражения становится выше другого, мышца утолщена и натянута, а объем движений головой ограничен. Замеченная вовремя, эта патология успешно лечится ортопедами, что позволяет избежать развития асимметрии лица и осложнений в виде сколиоза в последующем.
Позвоночник у новорожденных в первые месяцы жизни почти прямой, физиологические изгибы его, характерные в норме для более старших детей и взрослых, формируются постепенно, по мере роста ребенка: когда он начинает держать голову, возникает лордоз (изгиб вперед) в шейном отделе позвоночника; когда садится, появляется кифоз (изгиб назад) в грудном отделе; когда учится стоять и ходить – лордоз в поясничном отделе. В первое время эти изгибы сглаживаются в положении лежа, а в дальнейшем они приобретают стойкую форму.
Чем больше двигается ребенок, тем активнее идет развитие его костно-мышечной системы. Кроме того, подвижный, крепкий, физически развитый ребенок реже болеет, а, заболев, быстрее выздоравливает. Физическая активность стимулирует развитие коры головного мозга, управляющей всей жизнедеятельностью организма. Поэтому с самого раннего возраста необходимо заниматься с малышом гимнастикой. Под влиянием упражнений мышцы малыша хорошо развиваются и укрепляются. Причем наибольшую пользу приносят именно активные движения, стимулирующие развитие двигательных навыков: надо учить ребенка тянуться и брать предмет; не сидеть, а садиться; не стоять, а вставать, держась за опору, и т. д.
Когда ребенок подрастет, учите его плавать, танцевать, кататься на велосипеде. Кроме того, не водите его за одну и ту же руку, чтобы избежать перекоса туловища; следите, чтобы он ровно и правильно сидел за столом, не подкладывая под себя ноги; не разрешайте рисовать, сидя на диване или лежа на полу, а подберите для малыша соответствующую его росту мебель. Этим вы предупредите развитие нарушений осанки и сколиоза. Кстати, неправильно думают родители, считающие, что осанка дана ребенку от рождения. Осанка, или привычная поза, приобретаемая в течение всего периода роста, зависит не только от правильного взаиморасположения отдельных частей тела, но и от тонуса мышц, которые удерживают позвоночник. При хорошей осанке человек держится прямо, плечи на одном уровне, слегка развернуты, грудь несколько выдвинута вперед, живот подтянут. Вследствие недостаточного развития мышц у дошкольников физиологические изгибы позвоночника еще слабо выражены, и голова и плечевой пояс могут быть незначительно смещены вперед, лопатки могут слегка выступать, а линия грудной клетки – плавно переходить в линию живота, который выступает на 1-2см. Все это не является для детей 3-5лет отклонением от нормы.
Также и ножки маленького ребенка отличаются от ног взрослого. Человек рождается с плоской стопой, и только к 6-7-летнему возрасту кости стопы должны образовать конструкцию, похожую на арку. У детей 1-2 года жизни нередко хорошо развита подкожно-жировая клетчатка в области подошвенной поверхности стопы, но это не является плоскостопием. А вот отклонение стопы наружу, когда нагрузка при ходьбе приходится в большей степени на ее внутренние отделы (вальгусная установка стопы) – повод обратиться к врачу, который назначит специальные корригирующие упражнения и, при необходимости, стельки. В любом случае, для того, чтобы своды стоп сформировались правильно, ходить ребенок должен в обуви с твердой, но эластичной подошвой; супинатором; широким каблучком и плотным, достаточно высоким задником, удерживающим ногу в правильном положении.
Когда ребенок начинает ходить, у него может развиться О- или Х-образная деформация нижних конечностей. Происходит это, как правило, вследствие слабости мышц и связок на фоне недостатка кальция в костях. Нагрузка при ходьбе и избыточный вес провоцируют развитие искривления. Однако в процессе роста ребенка кости выравниваются и у 95% детей эта деформация ног исчезает полностью к трехлетнему возрасту. Способствуют этому нормализация массы тела ребенка, гимнастика и массаж, прием кальция, правильный подбор обуви.
Растить детей – это подлинное искусство, которое требует постоянного совершенствования. Нужно буквально лепить здоровье ребенка. Наиважнейшее условие развития и сохранения здоровья – это движение, которое приносит не только пользу, но и радость малышу. Внимательные, любящие и терпеливые родители помогут своему ребенку вырасти здоровым и сильным и развить его таланты и возможности.
Врач по лечебной физкультуре отделения медицинской реабилитации
Малиновская Ирина Петровна
Особенности развития опорно-двигательного аппарата у ребенка первого года жизни
Среди четко выраженных заболеваний и деформаций опорно-двигательного аппарата грудных детей на практике встречается большое число нестойких, переходящих нарушений, которые вызывают беспокойство родителей. Это пяточная и пяточно-вальгусная установка стоп у новорожденного, кажущееся плоскостопие, асимметрия кожных складок на бедрах и ягодицах, варусное (О-образное) искривление ног, беспорядочное движение рук, ограничение отведения ножек согнутых в тазобедренных и коленных суставах и др.
Чтобы отличить патологическое состояние от нормального необходимо знать особенности развития ребенка, его двигательные возможности.
Так, нефиксированная пяточно-вальгусная установка стоп, как правило, бывает вследствие внутриутробного прижатия ее, и быстро проходит после рождения. Гимнастика и массаж, прибинтовывание к тылу стопы мягкого ватного валика ускоряет процесс восстановления нормальной функции стоп.
Отсутствие при нагрузке у грудного ребенка, свойственного взрослым продольного свода подошвенной поверхности стоп еще не свидетельствует о наличии плоскостопия, т.к. свод формируется на протяжении первых лет жизни, а до этого выражено слабо благодаря толстому жировому слою на подошвенной поверхности. При этом надо следить, нет ли условий, способствующих образованию плоскостопия (ожирение, лишний вес, слабость мышачно-связочного аппарата, в том числе рахитического происхождения, деформации коленных суставов и стоп). Во всех этих случаях предупредительными мерами будут гимнастика, массаж, ограничение нагрузки, ношение ортопедической обуви и др.
Что касается варусной (О-образной) деформации нижних конечностей, то она характерна для новорожденных и со временем проходит, но при малейшем усилении кривизны необходимо принимать профилактические меры (снижение нагрузки на нижние конечности, борьба с тучностью ребенка, проведение противорахитических мероприятий, массаж, гимнастика, ванны).
Ручками ребенок в норме беспорядочно двигает, но беспорядочные движения рук у правильно развивающегося ребенка должны стать целенаправленными уже к 2-3 месяцам.
Часто у новорожденных и грудных детей выявляется асимметрия кожных складок на бедрах и ягодицах. При этом следует обращать внимание не на складки на бедрах и их количества, а на ягодично-бедренные и подколенные складки, которые при вывихе и подвывихе бедра располагаются асимметрично на разном уровне. Опыт показал, что почти у 80% детей асимметрия кожных складок на бедрах не сопровождается дисплазией (недоразвитие) тазобедренных суставов и только и у 20% сопутствует дисплазия.
В норме отведение бедра при согнутых ножках у детей первых месяцев жизни достигается до 80-90`. Ограничение отведения в этом возрасте может зависеть от повышенного тонуса приводящих мышц, чем от анатомичеких изменений в тазобедренном суставе. Такое физиологическое повышение мышечного тонуса у детей первых месяцев жизни создает картину ограничения движения в различных суставах, в том числе и тазобедренного. Но если оно ограничено и невозможно больше чем до положения 70-75`, такой ребенок должен быть осмотрен и взят на лечение у ортопеда, как подозрительный по дисплазии. При этом надо проверить устойчивость (стабильность) тазобедренных суставов. Хруст и щелчок в области тазобедренного сустава или (обоих суставов) показатель нестабильности сустава или выскальзывания головки бедренной кости из суставной впадины (вывих или подвывих бедра). В этих случаях обязательно назначается лечение. Сводиться оно к широкому пеленанию: две пеленки складываются несколько раз и прокладываются между ножками ребенка, согнутыми в тазобедренных и коленных суставах и отведенными на 70-80` (подобное пеленание может быть рекомендовано всем детям, т.к. в этом положение тазобедренные суставы лучше развиваются и оно физиологично в первые дни жизни ребенка).