за счет чего растет в длину бедренная кость
Как растут дети
Изменение формы и длины ног в детском возрасте
Что касается возраста, оптимального для выполнения корригирующих операций, то нужно знать, что что при выраженных деформациях оперировать ребенка нужно как можно раньше.
При грубых деформациях бедра или голени не нужно ждать какого-либо «оптимального» возраста. Чем раньше выполнена корригирующая остеотомия, тем меньше будет негативных последствий и осложнений. При небольших деформациях операции можно выполнять уже в подростковом возрасте.
Изменение формы ног у детей разного возраста
Коррекция вальгусной деформации у ребенка путем «замыкания» ростковых зон
Меняется не только форма, но и длина костей. Происходит это за счет ростковых зон, которые находятся около суставов. «Вклад» ростковых зон в увеличение длины костей, расположенных на разных уровнях, неодинаков.
Ростковые зоны, расположенные на разных уровнях, имеют разное значение для увеличения общей длины тела и, соответственно, увеличения роста. Ниже приведены показатели «вклада» каждой из ростковых зон в общую длину тела:
Соответственно, нужно выбрать возраст, в котором нужно выполнить такие операции. Для этого ребенку необходимо как минимум год наблюдаться у ортопеда, выполняя рентгенографию конечности и измеряя длин бедренной и большеберцовой кости. Это позволяет определить «скорость» отставания конечности в росте. Определив эту «скорость», с помощью формул или таблиц определяют возраст, оптимальный для блокирования зон роста.
За счет чего растет в длину бедренная кость
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).
За счет чего растет в длину бедренная кость
Характер и порядок окостенения функционально обусловлены также приспособлением организма к окружающей среде. Так, у водных позвоночных (например, костистых рыб) окостеневает путем перихондрального остеогенеза только средняя часть кости, которая, как во всяком рычаге, испытывает большую нагрузку (первичные ядра окостенения). То же наблюдается и у земноводных, у которых, однако, средняя часть кости окостеневает на большем пространстве, чем у рыб. С окончательным переходом на сушу к скелету предъявляются большие функциональные требования, связанные с более трудным, чем в воде, передвижением тела по земле и большей нагрузкой на кости.
Поэтому у наземных позвоночных появляются вторичные точки окостенения, из которых у пресмыкающихся и птиц путем эндохондрального остеогенеза окостеневают и периферические отделы костей. У млекопитающих концы костей, участвующие в сочленениях, получают даже самостоятельные точки окостенения.
Такой порядок сохраняется и в онтогенезе человека, у которого окостенение также функционально обусловлено и начинается с наиболее нагружаемых центральных участков костей.
Так же функционально обусловлен и характер окостенения, связанный со строением кости. Так, кости и части костей, состоящие преимущественно из губчатого костного вещества (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны, эпифизы трубчатых костей и др.), окостеневают эндохондраль-но, а кости и части костей, построенные одновременно из губчатого и компактного вещества (основание черепа, диафизы трубчатых костей и др.), развиваются путем эндо- и перихондрального окостенения.
Ряд костей человека является продуктом слияния костей, самостоятельно существующих у животных. Отражая этот процесс слияния, развитие таких костей происходит за счет очагов окостенения, соответствующих по своему количеству и местоположению числу слившихся костей. Так, лопатка человека развивается из 2 костей, участвующих в плечевом поясе низших наземных позвоночных (лопатки и коракоида).
Соответственно этому, кроме основных ядер окостенения в теле лопатки, возникают очаги окостенения в ее клювовидном отростке (бывшем коракоиде). Височная кость, срастающаяся из 3 костей, окостеневает из 3 групп костных ядер. Таким образом, окостенение каждой кости отражает функционально обусловленный процесс филогенеза ее.
Рост кости
Соответственно описанному развитию и функции в каждой трубчатой кости различаются следующие части (см. рис. 7):
1. Тело кости, диафиз, представляет собой костную трубку, содержащую у взрослых желтый костный мозг и выполняющую преимущественно функ ции опоры и защиты. Стенка трубки состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, в котором костные пластинки расположены очень близко друг к другу и образуют плотную массу.
Концы диафиза, прилегающие к эпифизарному хрящу, — метафизы. Они развиваются вместе с диафизом, но участвуют в росте костей в длину и состоят из губчатого вещества, substantia spongiosa. В ячейках «костной губки» находится красный костный мозг.
2. Суставные концы каждой трубчатой кости, расположенные по другую сторону эпифизарного хряща, эпифизы. Они также состоят из губчатого вещества, содержащего красный костный мозг, но развиваются в отличие от метафизов эндохондрально из самостоятельной точки окостенения, за кладывающейся в центре хряща эпифиза; снаружи они несут суставную поверхность, участвующую в образовании сустава.
Разницы длины ног. Врач-ортопед, к.м.н Мозгунов алексей Викторович.
Разница длины ног или, сокращенно, РДН (от англ. Limb Length Discrepancy), – довольно часто встречающееся состояние. Так, по данным одного из исследований у 32% из 600 призывников 18-летнего возраста была обнаружена РДН. Однако, те пациенты, у кого имеется РДН, как правило, не подозревают об этом, а озвученный диагноз вызывает у них удивление и недоумение. В отечественной медицине довольно прочно укоренился диагноз «укорочение нижней конечности за счет ». Однако он не отражает всю широту спектра данного состояния. Считается, что для возникновения разницы длины ног необходима какая-то экстраординарная причина. Например, перелом бедра или костей голени – неправильно сросшийся по длине с укорочением (в гипсовой повязке), а в редких случаях и с удлинением (скелетное вытяжение или аппарат наружной фиксации). Однако гораздо чаще перелом этих костей, особенно расположенный вблизи их суставных концов, приводит к местному усилению кровотока и форсированному росту кости за счет стимуляции так называемых зон роста. Другое относительно часто встречающееся состояние детского возраста – острый гематогенный остеомиелит – при выраженном гнойном процессе часто способствует угнетению рядом расположенной зоны роста и развитию укорочения конечности, однако в ряде случаев (например, после хирургического лечения) приводит и к удлинению. Однако, чаще всего на практике встречается так называемая идиопатичес кая (то есть неясной причины) РДН, о которой речь и пойдет ниже. Причины предполагаются разные – какая-то скрытая детская костная травма или перенесенный инфекционный процесс, которые могли вызвать «незаметное» повреждение зоны (или зон) роста. Также существует теория, что угнетение зон роста происходит на фоне нормального физиологического развития нижних конечностей у детей, «бурно» протекающего в течение первых 5 лет жизни. За это время нижние конечности ребенка дважды меняют свою форму – с «О»-образной на «Х»-образную (как правило, к 11-12 мес.), а за тем на т. н. «правильную» (к 5 годам). Происходит это на уровне коленных суставов, причем преимущественно на уровне верхних отделов голеней, которые, таким образом, находятся в состоянии «хронического стресса». У ряда детей эта «перегрузка» приводит к «легкому» угнетению расположенной там зоны роста с развитием укорочения, а у еще меньшего числа детей (0,03%) процесс идет дальше с развитием так называемой болезни Блаунта. Теория эта хорошо объясняет причину, по которой идиопатическая РДН существует чаще всего за счет костей голени, а также то, что выявляется она после 5-летнего возраста (когда укорочение «накопится»). Родители приводят таких детей к ортопеду, как правило, в школьном возрасте, причем обращаются по поводу подозрения на нарушение осанки, сколиоз, плоскостопие, нарушение плавности походки. Однако бывает и так, что впервые РДН выявляется у взрослых пациентов, обратившихся к врачу по поводу болей в стопах (по типу «пяточной шпоры», в области «корня» стопы) или спине. Причина этого заключается в том, что укорочение нижней конечности приводит к разбалансировке всей опорно-двигательной системы человека – от стоп до позвоночника. Наиболее часто встречаются следующие клинические варианты РДН. Чаще всего РДН приводит к смещению центра тяжести тела в сторону укороченной конечности, где, вследствие перегрузки, формируется плоскостопие. Плоскостопие, в свою очередь, анатомическое укорочение конечности «усиливает» функциональным – за счет снижения высоты продольного свода стопы. На стороне укорочения возникает наклон (перекос) таза с формированием поясничного сколиоза. Далее формируется «уравновешивающая» контр-дуга в верхнегрудном отделе позвоночника с исходом в «S»-образный сколиоз I-II ст. Вращение позвонков (торсия), характерное для сколиоза, может привести к усилению грудного кифоза (сгибание кпереди), а также к косметически заметному изменению формы грудной клетки. Некоторые дети неосоз нан но пыта ются устранить возникший дисбаланс, «включая» ряд приспособительных механизмов. Одни «тянут носочек», ходят «на цыпочках» на стороне укорочения, препятствуя, таким образом, с м е щ е н и ю центра тяжести. При небольшом укорочении (0,5 см) это у с т р а н я е т перекос таза, замедляет развитие сколиоза. Однако клинически при этом нарушается плавность походки. Другие дети пытаются больше нагружать противоположную ногу. В результате на другой («длинной») стороне формируется плоскостопие, которое функционально компенсирует РДН. Но и эта компенсация возможна лишь при небольшом укорочении. Некоторые дети, более гибкие, чем другие, формируют так называемую рекурвацию (переразгибание) в коленном суставе на стороне, противоположной укорочению, что также приводит к функциональному устранению (полному или частичному) РДН. Однако при этом возникает косметический дефект и жалобы на боли в суставе. Диагностика РДН происходит при комплексном ортопедическом осмотре пациента (от макушки до пяток»). Вариант и степень укорочения определяется при помощи специальных клинических тестов. Измерения же при помощи сантиметровой рулетки, как не странно, часто оказываются затруднительными, а потому не точны – например, при избыточном жировом отложении, когда подчас невозможно прощупать нужные костные выступы, а также из-за особенностей поведения детей (это прощупывание они воспринимают как щекотку). Обычно РДН бывает порядка 0,5-1 см, реже 1,5 см. Еще реже укорочение конечности составляет 2-3 см, часто при этом не только за счет голени, но и за счет бедра. Чем же опасна РДН? В первую очередь, теми ортопедическими диагнозами, к которым она приводит. Так, плоскостопие, при отсутствии его коррекции, может давать боли в стопах и голенях уже у детей с 5-6 лет. Сколиоз может приводить к болям в спине уже в подростковом возрасте, а кроме того имеет и косметический аспект («кривая спина», асимметричное строение грудной клетки). Переразгибание в коленном суставе (рекурвация) может быть причиной болей в нем и косметических беспокойств. Кроме того, опасность состоит также в том, что РДН, а значит и степень сопутствующих ей состояний, может увеличиваться вплоть до окончания роста детей, то есть до 15-18 лет. Считается, что укорочение до 3 см не требует оперативного лечения и должно коррегироваться консервативно. Однако на практике пациенты плохо переносят коррекцию РДН, начиная уже с 2 см. Отсюда следует важность не допустить прогресса существующего укорочения. Боли в стопах, спине, возникающие во взрослом возрасте, казалось бы «внезапно», часто трудно поддаю39 У ортопеда щиеся лечению, также могут иметь причиной «ортопедический дисбаланс», возникший на фоне существующей с детства РДН. Лечение РДН и сопутствующих ор топедичес ких состояний происходит по следующим основным направлениям: • устранение РДН (подпяточник на стороне укорочения); • коррекция имеющегося плоскостопия (ортопедические стелькисупинаторы); • профилактика увеличения степени сколиоза (укрепление мышечного «корсета» спины путем массажа, лечебной физкультуры, дозированное использование корректоров осанки). Кроме того, в детском растущем организме возможно также локальное воздействие на страдающую зону роста путем парафиновых аппликаций по типу «обертывания» или «укутывания», а также электрофореза (с эуфиллином, папаверином), направленное на улучшение кровообращения. Цель такого лечения – затормозить увеличение или даже уменьшить РДН. При этом, безусловно, необходимо и динамическое наблюдение ортопеда, особенно в периоды «скачков» роста. Таким образом, подозрение на нарушение походки, плоскостопие, нарушение осанки или сколиоз требует обязательного квалифицированного осмотра ортопеда. К сожалению, не редки ситуации, когда происходит лечение указанных состояний без коррекции РДН, вследствие которой они возникли, что подчас сводит на нет все усилия. Но, кроме того, бывают случаи и ошибочной (т.н. «ложной») диагностики РДН с назначением «соответствующего» лечения, что может привести к «разбалансировке» здорового организма, а кроме того, стать причиной душевных переживаний ребенка и его родственников, потери их личного времени.
Вы можете записаться на услугу или получить более подробную информацию, по телефону: