ZLOM_011_2011_P_ZLOM_011_2011.QXD 10.8.2011 20:47 Page 81
oBECNÁ osTEoLoGiE
81
A
e
obr. 79A. RŮsT DLouHÉ kosTi Z EPiFYsovÉ CHRuPAvkY A Z CHRuPAvkY kLouBNÍHo koNCE s následnou osifikací jako mechanismus růstu kosti do délky (schema); v průběhu růstu v epifysové ploténce a v kloubním konci kosti se buňky chrupavky množí, staví se v odrůstající chrupavce do sloupečků, zvětšují se a degenerují; chrupavka v oblasti degenerujících buněk zvápenatí a je nahrazena novotvořenou kostí od diafysy a od epify so vého osifikačního jádra (adaptováno podle Gray´s Anatomy, 39. vyd., 1999)
modré šipky – směr růstu chrupavky žluté šipky – směr přirůstání kosti e – epifysová ploténka chrupavky
FGF
BMP
B SOX9 pch
Do tloušťky přirůstá kost z periostu, místy i z endostu, mechanismem aposice (viz dále). Pouhým mechanismem aposice by však za růstu nebyly uchovány tvary a proporce. Aposice je proto doplněna odbouráváním kosti, resorpcí, na některých místech, a to jak z periostu, tak z endostu (obr. 80). u plochých kostí lebeční klenby jsou za růstu (který probíhá z míst švů) tvar a zakřivení (měnící se zvětšováním poloměru zakřivení) upravovány aposicí z periostu na vnější straně kosti, spojenou s resorpcí kosti při endostu strany vnitřní (obr. 81). Proximální a distální epifysové chrupavky dlouhých kostí se na růstu do délky podílejí nestejnou měrou. Zpravidla jedna z nich je v růstu aktivnější a kost při ní přirůstá rychleji a více než při druhé chrupavce (obr. 82). Tak např. v kosti pažní a v kostech bérce je aktivnější proximální růstová
ptc
ptc
ptc po
VEGF
obr. 79B. MoLEkuLÁRNÍ MECHANisMY PŮsoBÍCÍ PŘi RŮsTu ZÁkLADu kosTi Do DÉLkY (viz text) pch – perichondrium, po – periost, ptc – prehypertrofické chondrocyty upraveno podle Larsen´s Human Embryology, 4. vyd., 2009
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS225383
ZLOM_011_2011_P_ZLOM_011_2011.QXD 10.8.2011 20:47 Page 82
82
oBECNÁ osTEoLoGiE
1 růst ze švu
2 3 1 4 2 3 5 1
obr. 80. RŮsT DLouHÉ kosTi sPoJENÝ s PŘEsTAvBou aposicí a resorpcí kosti na typických místech, z periostu i z endostu (schema); jen tak zůstává zachován tvar; předchozí kostní materiál je postupně resorbován, až mizí; aposice a resorpce jsou označené znaménky + a –; značky + označují jednak intususcepční růst v epifysových chrupavkách (modře), jednak aposiční růst z periostu (zeleně)
4 2 3 5 1 4 2 3 5 obr. 81. RŮsT PLoCHÉ kosTi sPoJENÝ s PŘEsTAvBou aposicí a resorpcí kosti na její vnější i vnitřní ploše; přestavbou se mění zakřivení při současném zvětšování kosti; tím se zachovává tvar (schema) 1 periost zevní plochy 2 původní kost 3 periost vnitřní plochy 4 aposicí připojená kost na zevní ploše a v místě švu 5 resorpce na vnitřní ploše; původní kost je postupně resorbována, až mizí
chrupavka, kdežto v kostech předloktí a v kosti stehenní je aktivnější chrupavka distální. Epifysové chrupavky mizí v dlouhých kostech mezi 14. a 18. rokem věku, někdy o něco později; jejich osifikací končí růst dlouhých kostí do délky. Doba, po kterou se epifysové chrupavky udržují, je ovlivňována žlázami s vnitřní sekrecí. Růst do délky je stimulován růstovým hormonem předního laloku hypofysy. Hormony pohlavních žláz urychlují zánik růstových chrupavek. snížení činnosti štítné žlázy vyvolává zpomalení růstu dlouhých kostí a zpomalení osifikace horní čelisti.
obr. 82. RŮZNÝ PoDÍL PRoXiMÁLNÍ A DisTÁLNÍ EPiFYsovÉ CHRuPAvkY na růstu kosti pažní
vedle hlavních osifikačních jader se mohou v kosti vytvářet další samostatné osifikační okrsky, nejčastěji v místech úponů velkých svalů a vazů a ve větších hrbolech (obr. 83). Těmto částem kostí se
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS225383
ZLOM_011_2011_P_ZLOM_011_2011.QXD 10.8.2011 20:47 Page 83
oBECNÁ osTEoLoGiE
e
83
e
A
d obr. 84. osiFikACE kRÁTkÉ kosTi z jednoho enchondrálního osifikačního jádra
d
e 1. rok 5. rok e
obr. 83. APoFYsA; typická samostatná osifikace ve velkém trochanteru femuru; kostní tkáň obarvena alizarinem červeně A – apofysa d – diafysa e – epifysa
samostatnými osifikačními jádry se říká apofysy. Někdy, zejména v místech úponů svalů, byly označovány jako „trakční apofysy“, vyvíjejí se však hlavně v místech vystavených tlaku. Jiné takové osifikace mohou být vývojovým rudimentem kdysi samostatných skeletních složek, jež se za fylogenese redukovaly a spojily se sousední kostí. vyskytují se i u některých krátkých a nepravidelných kostí.
Osifikace krátkých kostí osifikace krátkých kostí, jež nemají diafysu a epifysy, probíhá výhradně enchondrálně, uprostřed chrupavčitého základu. odtud se osifikace šíří k povrchu kosti po celé růstové období. Teprve na konci růstového období se vytvoří perichondrální (a periostální) plášťové lamely, jež vytvoří tenkou povrchovou kompaktní kost (obr. 84). Ossa pneumatica vznikají tím, že se do některých lebečních kostí po narození vchlipuje sliznice dutiny nosní a do části spánkové kosti sliznice středoušní dutiny. Před rostoucí sliznicí ustupuje spongiosa nitra kosti, dutina se zvětšuje a s původní dutinou (nosní, středoušní), ze které se sliznice vychlípila, zůstává dutina v pneumatické kosti spojena jen úzkým průchodem (obr. 85).
Postup osifikace a vznik osifikačních jader, jakož i konec osifikace se zánikem osifikačních chrupavek jsou ukazatelem stupně biologické vyspělosti jedince. k posouzení stupně vyspělosti se porovná stav osifikace (zpravidla na základě rtg snímku zápěstí a jiných kostí), jenž odpovídá určitému průměrnému věku v populaci – tzv. kostní věk – se skutečným kalendářním věkem dítěte. Celý průběh osifikace a proces další přestavby kosti (jak bude dále probrán) souvisí s cévami kosti. Způsob cévního zásobení se liší u kostí jednotlivých základních typů.
Cévní zásobení kostí Tepny kosti Dlouhé kosti Dlouhé kosti mají několik zdrojů tepenného zásobení (obr. 87). 1. Do diafysy: a) Arteria nutricia, silnější (zpravidla jedna v každé kosti, někdy dvě, např. v kosti stehenní), vzniká z cévy, která první vnikla do nitra kosti při začátku osifikace diafysy. označuje tedy místo, kde osifikace kosti začala (obr. 86 a 87). Protože kost zpravidla přirůstá do délky více v jedné z epifysových chrupavek, posunuje se vůči periostu, jenž roste rovnoměrně. A. nutricia, vázaná k periostu i do otvůrku v kosti, je proto postupně nakláněna a je dál a dál stále šikměji zabudovávána do nových kostních lamel přirůstajících na povrchu z periostu. Vstup cévy proto vždy míří šikmo, směrem k tomu konci dlouhé kosti, kde byla za růstu méně aktivní chrupavka (obr. 86).
A. nutricia se po vstupu do kosti dostává svými větvemi do kostní dřeně, kterou vyživuje; částí svých větví se napojuje do cév v kostní tkáni, v Haversových kanálcích. Řečiště a. nutricia je tím bohatě
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS225383