Влияние внутренних и внешних факторов на развитие кости

Кость представляет собой живой орган, чутко реагирующий на изменение как внутренней, так и внешней среды. Реакция эта проявляется как в отношении химического состава костей, так и внутреннего и внешнего их устройства. Постоянно на протяжении всей жизни от рождения до смерти идет непрекращающаяся перестройка костного скелета. В течение двух месяцев, например, обменивается до 30% фосфора в бедренных костях.

Наиболее интенсивно костная перестройка идет в первые 2 года постнатального периода, в 8 – 10 лет и в период полового созревания (12 – 16 лет).

Пусковым механизмом перестройки костной ткани могут быть физические эффекты, которые создают при активных движениях и нагрузках напряжения и определенные деформации костных элементов. Костная структура действует как пьезоэлектрический преобразователь механического напряжения в электрические из-за наличия двух тесно связанных систем: кристаллов гидрооксиапатитов и коллагена. Структура коллагена обладает большим количеством электронов, чем кристаллы гидрооксиапатита. Поэтому при изгибах поверхностей возникает разность потенциалов, которая пропорциональна силе деформации.

Деформирующие механические силы определяют пьезоэлектрический эффект. Это, в свою очередь, может быть началом суммированных электрических реакций, подавляющих или стимулирующих остеокласты и остеобласты. Рост кости усиливается там, где преобладают отрицательные заряды. Там, где скапливаются положительные заряды, преобладает наличие остеокластов, и, следовательно, рассасывание кости. С деформирующими напряжениями связывают и снабжение клеток кости питательными веществами и кислородом. Возникновение систематически меняющих свое направление электрических импульсов и полярности в кости при движениях и деформации служит своеобразным «электрическим насосом», обеспечивающим приток заряженных молекул, ионов минеральных веществ и химических радикалов.

Особая связь имеется между костной системой и эндокринными железами. Начало пубертатного периода костной системы приурочено к наступлению синостазов между эпифизами и метафизами.

Кость в процессе трудовой деятельности человека может изменить свою форму. Под влиянием длительного и систематического сокращения мускулатуры увеличивается количество костного вещества – происходит так называемая рабочая гипертрафия.

При старении в различных частях скелета происходит разрежение кости – остеопороз. В трубчатых костях отмечается рассасывание кости на внутренней поверхности диафиза, в результате чего расширяется костномозговая полость.

Вместе с этим наблюдается отложение солей извести и развитие костной ткани на внешней поверхности костей, под надкостницей. Нередко в местах прикрепления связок и сухожилий, а также по краям суставных поверхностей могут формироваться костные выступы – остеофиты. Прочность костей у пожилых людей значительно уменьшается, и сравнительно небольшие травмы могут приводить к переломам.