в каком возрасте перестают расти кости
О РОСТЕ РЕБЕНКА И О ТОМ, КАК КОСТИ РАСТУТ В ОРГАНИЗМЕ.
Выявленная стволовая ниша в растущих скелетных костях позволяет производить новые клетки.
Нарушения роста у детей – это целая группа заболеваний различной этиологии, сопровождающихся отклонением показателей физического развития ребенка от норм по возрасту (наиболее часто проявляется задержкой роста, существенно реже встречаются заболевания, приводящие к ускоренному росту). Данные нарушения роста в большинстве случаев сопровождаются симптоматикой со стороны сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта (в зависимости от этиологии) и сопутствуют множеству эндокринных и соматических заболеваний.
Международная команда ученых МГМУ им. Сеченова (Россия) и Каролинского института (Швеция) обнаружила в костях живых организмов особую область (она же стволовая ниша), которая позволяет производить используемые для роста новые клетки бесконечное время, хотя ранее считалось, что их запас ограничен. Исследование опубликовано в журнале Nature в феврале 2019 года. Полученные данные могут стать основой для новых способов лечения нарушений роста у детей.
Скелет растет за счет находящейся между головкой кости и ее основой пластинкой роста — области делящихся и растущих клеток хрящевой ткани (хондроцитов). Внутри пластинки роста находятся клетки — прогениторы, которые являются предшественниками хондроцитов. В свою очередь хондроциты увеличиваются в размерах и погибают, оставляя после себя минерализованный «каркас» из межклеточного вещества, на основе которого формируется костная ткань. Данный процесс и обеспечивает рост детей, а его нарушения приводят к различным аномалиям в росте, в том числе задержке роста и карликовости.
Ранее считалось, что клетки — прогениторы расходуются все время, в ходе роста скелета в длину, и когда в пластинке роста их не остается — рост заканчивается. Тем не менее, срок жизни клеток не долог, и количество делений ограничено, поэтому оставалось неясным, каким образом им удается произвести то огромное количество хондроцитов, которое необходимо для роста костной ткани на протяжении многих лет. Ученые проследили за делением и ростом клеток –прогениторов, используя для этих целей поколениях лабораторных мышей.
Выяснилось, что у мышей каждая прогениторная клетка делилась, формируя свои клоны. Подобное клонообразование возможно, только если клетки-предшественники постоянно обновляют себя, что характерно для тканей: клетки-предшественники в данном случае называют взрослыми стволовыми клетками. Чтобы происходило обновление, они должны находиться в окружении других клеток и внеклеточного матрикса. Совокупность этих условий называется стволовой нишей.
Заведующий Лабораторией регенерации скелетных тканей Андрей Чагин в своем интервью ТАСС отметил, что данное открытие позволяет сформировать совершенно новые подходы к лечению детей с нарушениями роста. По его словам, когда ученым удастся разобраться, как контролируется эта ниша, то появится возможность ее регулировать, позволяя врачам корректировать рост у детей с его нарушениями, в том числе «расти такими высокими, как им захочется».
А памятка для родителей с наиболее важными сроками для посещения врача – остеопата с ребенком здесь.
В каком возрасте перестают расти кости
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).
Расти, расти, деточка
Важные размеры
Действительно, рост, масса тела, а еще величина окружности головы и груди – это основные показатели, с помощью которых оценивается физическое развитие новорожденного ребенка. Маленький или, наоборот, большой вес, соотношение окружности головы и груди, рост малыша – это не просто сухие цифры, по ним можно предположить или исключить некоторые заболевания новорожденного. Вот почему, как только ребенок родился, его сразу же измеряют, взвешивают и заносят эти данные в медицинскую карту. Затем на первом году жизни рост, вес, окружность груди и головы ребенка должны измеряться один раз в месяц, поскольку малыш в это время очень интенсивно растет.
Рост доношенных новорожденных обычно находится в пределах 46–56 см. Мальчики, как правило, длиннее девочек, но если родители высокие, то новорожденная девочка может значительно опережать в росте среднестатистического новорожденного мальчика.
Что же происходит с ростом детей на первом году жизни? За этот период ребенок вырастает интенсивнее всего – на целых 20–25 см! В дальнейшем такой значительной прибавки в росте уже не будет.
После первого года темп прибавки роста несколько снижается: на втором году жизни ребенок вырастает на 8–12 см, на третьем — на 10 см. После трех лет считается нормальным, если ребенок в год вырастает не менее чем на 4 см.
Известно, что рост детей увеличивается неравномерно, скачками. Например, существует сезонная и суточная динамика. Многие родители замечают, что за лето ребенок вытягивается больше, чем в другое время года. Первый скачок роста происходит обычно в возрасте 4–5 лет. Следующий обычно приходится на подростковый возраст – начало периода полового созревания. В это время дети растут очень быстро – в год до 8–10 см и даже более. Причем у мальчиков и девочек это происходит, в разном возрасте – девочки «стартуют» раньше на 1–2 года, зато мальчики потом их догоняют и перегоняют.
Интересный факт: быстрее растут те части тела, которые наиболее удалены от головы (то есть стопа малыша растет быстрее, чем голень, а голень, в свою очередь, – быстрее, чем бедро), с этим связано возрастное изменение пропорций тела ребенка.
Что влияет на рост
То, как ребенок будет прибавлять в весе и расти в длину, зависит от наследственных данных, от его питания и от качества жизни в целом. Если мама и папа высокие, то и рост их сына или дочери, скорее всего, тоже будет таким же. Причем мальчики растут обычно так же, как их папа (или родственник по мужской линии – дядя, дедушка), а девочки следуют сценарию «женской линии» (мама, бабушка, тетя). Так что если папа ребенка до определенного возраста стоял на физкультуре в строю сверстников последним или предпоследним, а подростком за одно лето резко вырос, то вероятно, что и у сына тоже будут такие же темпы роста.
Существуют формулы, которые позволяют вычислить генетически заложенный рост вашего ребенка. Однако в зависимости от некоторых других факторов рост ребенка может быть больше или меньше, отличаться от расчетного до 10 см!
Девочки = (рост отца в сантиметрах + рост матери в сантиметрах)/2 – 6,5 см.
Мальчики = (рост отца в сантиметрах + рост матери в сантиметрах)/2 + 6,5 см.
И, конечно, большое значение имеет качество жизни ребенка: если он растет в хороших бытовых условиях, часто бывает на свежем воздухе (особенно важны солнечные ванны), если с ним много занимаются, уделяют внимание здоровью, значит, рост и прибавка в весе будут соответствовать норме для его возраста.
А еще установлено, что дети растут во сне. Гормон роста выделяется в кровь ночью, когда ребенок крепко спит. Большая часть гормона вырабатывается в период с 22 до 24 часов, причем только во время глубокого сна. Так что чтобы ребенок хорошо рос, он должен спать именно в это время, причем не просто спать – сон его должен быть уже глубоким. Кроме того, сон должен быть еще достаточно продолжительным: до 12–14 лет ребенку надо спать не менее 10 часов, подросткам – не менее 8.
За ростом ребенка надо внимательно следить. Существует такое состояние, как дефицит гормона роста (соматотропная недостаточность) – часто это врожденная болезнь. У ребенка в гипофизе с самого рождения вырабатывается очень мало гормона роста (СТГ). Ребенок рождается с нормальным ростом и весом, а потом начинает плохо расти: в 2 года вместо средних 80–85 см, он имеет рост 78–80 см. К пяти годам это отставание все более заметно, и с каждым годом ребенок все больше и больше отстает в росте от сверстников. Если такого ребенка не лечить, то уже взрослым человеком он будет иметь маленький рост: мужчины меньше 140 см, женщины – меньше 130 см. Но если вовремя заметить отставание в росте и начать лечение искусственным гормоном роста, то ребенок вскоре догоняет сверстников, а потом и сам растет хорошо.
Записывайте рост вашего малыша примерно раз в год в одно и то же время. Если ребенок растет на 4 см в год после 4 лет – это нормально, но если меньше, то это повод для беспокойства.
Получая результаты измерения своего малыша нужно помнить, что все дети разные, и не обязательно каждому младенцу к определенному возрасту достигать среднестатистического роста. Нужно учитывать рост при рождении, а также темпы прибавки этих показателей: так, новорожденный с ростом 48 см может значительно отличаться по антропометрическим показателям от ребенка, родившегося с ростом 55 см и весом 4000 г. И это совершенно нормально – хорошо, когда в мире есть разнообразие!
Нормой для новорожденного считаются:
рост: от 46 до 56 см
Прибавка роста по месяцам:
1–3 мес: по 3–3,5 см ежемесячно (всего 9–10,5 см)
3–6 мес: по 2,5 см ежемесячно (всего около 7,5 см)
6–9 мес: по 1,5–2 см ежемесячно (всего 4,5–6 см)
9–12 мес: по 1 см ежемесячно (всего 3 см)
Средние показатели роста в 1 год:
70% гормона роста вырабатывается в период с 22 до 24 часов, причем только во время глубокого сна. Получается, что в это время ребенок любого возраста должен не просто спать, а видеть десятый сон – причем глубокий. Поэтому, чтобы хорошо расти, до 12–14 лет надо спать не менее 10 часов, подросткам – не менее 8
На росте могут сказываться проблемы со здоровьем. Например, хронические заболевания дыхательной системы, сердца и сосудов, желудочно-кишечного тракта, гормональные нарушения. Регулярный прием лекарств, содержащих гормоны глюкокортикостероиды (например, для снятия приступов астмы), тоже замедляет рост.
Как повлиять на рост ребенка