Скелет человека подразделяется на скелет туловища , скелет головы , скелет конечностей и их поясов.
Скелет туловища
Скелет туловища включает позвоночник и грудную клетку. образован 33–34 позвонками, расположенными друг над другом. Между телами позвонков находятся прослойки из хрящевой ткани, придающие позвоночнику гибкость и упругость.
Различают пять отделов позвоночника: шейный , состоящий из 7 позвонков, грудной - из 12, поясничный - из 5, крестцовый - из 5 и копчиковый (хвостовой) - из 4–5 сросшихся позвонков. Каждый позвонок состоит из тела , дуги и отростков . Между телом и дугой находится отверстие.
Позвоночные отверстия в совокупности образуют позвоночный канал , в котором залегает спинной мозг . Два первых шейных позвонка обеспечивают поворот головы. Наиболее массивные позвонки находятся в поясничном отделе, который выдерживает наибольшую тяжесть тела. Позвонки крестцового отдела срастаются в массивную кость - крестец . Копчиковые кости недоразвиты и представляют рудимент хвоста животных предков человека.
Скелет головы
Скелет головы - череп состоит из парных и непарных костей, большинство их плоские, соединены друг с другом неподвижно - швами . В черепе различают мозговой и лицевой отделы . Мозговой отдел состоит из восьми костей: четыре из них непарные - затылочная , клиновидная , решетчатая , лобная и две парные - теменные и височные .
Затылочная кость образует заднюю стенку черепа и его основание, имеет большое затылочное отверстие, через которое спинной мозг соединяется с головным. В центре основания черепа помещается клиновидная кость . Лобная кость лежит впереди теменных и входит в состав крыши черепа. Для нее характерны лобные бугры и надбровные дуги.
Решетчатая кость построена из тонких костных пластинок, между которыми находятся воздухоносные полости. Височные кости занимают переднебоковые стороны мозгового черепа. Теменные - образуют середину крыши черепа. Лицевой отдел черепа состоит из 6 парных и 3 непарных костей. Из них нижняя часть - единственная подвижная кость черепа - сочленяется двумя головками суставного отростка с нижнечелюстными ямками височной кости. Верхняя и нижняя челюсти содержат по 1б ячеек, в которых помещаются корни зубов.
Кроме челюстных костей, в лицевом отделе отмечаются носовые кости , сошник – непарная кость, участвующая в образовании перегородки носа, слезные кости , скуловые и небные .
Скелет верхних конечностей
Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и свободных конечностей - рук. Плечевой пояс образован двумя парными костями: лопаткой и ключицей . Две треугольные лопатки расположены на задней поверхности грудной клетки и сочленяются с плечевой костью и грудиной.
Скелет верхней конечности образован костями: плечевой , соединенной с лопаткой, предплечья (лучевая и локтевая) и кисти . Скелет кисти образован мелкими костями запястья , длинными костями пясти и костями пальцев . Кости предплечья вместе с плечевой составляют сложный локтевой сустав, а с костями запястья – лучезапястный сустав.
Кисть включает 8 небольших косточек запястья, расположенных в два ряда, пять косточек пястья, образующих ладонь и четырнадцать фаланг пальцев, из которых большой палец имеет две фаланги, а остальные - по три.
Скелет нижних конечностей
Скелет нижних конечностей делится па скелет тазового пояса и скелет свободных конечностей - ног.
Тазовый пояс состоит из двух массивных плоских тазовых костей, прочно сзади сращенных с крестцом, а спереди почти жестко соединенных между собой в ложном сочленении. Они имеют круглые впадины, куда входят головки бедренных костей.
Скелет нижней конечности состоит из костей: бедренной , голени (большой и малой берцовых) и стопы . Коленный сустав - место соединения бедра и голени — защищен спереди небольшим плоским надколенником. Скелет стоны образован короткими костями предплюсны, длинными костями плюсны и фалангами пальцев. В связи с прямохождением стопа человека приобрела сводчатую форму, что придает ей свойства рессоры и обеспечивает пружинистую походку.
Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью - 4 плавных изгиба позвоночника, широкая грудная клетка, массивность костей нижних конечностей, широкие кости таза, сводчатая стопа, преобладание мозговою отдела черепа над лицевым.
Скелет — это надежная основа для всего опорно-двигательного аппарата человека.
Он представляет собой совокупность костей твердого типа.
Именно они выполняют опорную и защитную функцию человеческого организма.
Их нарушение сопровождается развитием серьезных заболеваний, которые могут полностью или частично обездвижить пациента.
Основная информация
Скелет — важная и неотъемлемая часть человеческого организма на которой держиться вся опорно-двигательная система. Благодаря его полноценному функционированию каждый из нас может совершать двигательные движения. В его состав входят кости, суставы и связки. Они тесно связано между собой, выполняют различные функции.
Состав и основа
Скелет представляет собой огромную совокупность костей, каждая из которых отличается по форме, размеру и прочности.
По составу разделяют на 2 основные группы: осевую и периферическую. Все они состоят из плотного вещества, которые вырабатывают костные клетки остеоциты.
Выделяют два вида компонентов: органический и неорганический. К первым относится коллаген, который обеспечивает подвижность, сжатие и другие функции скелета. К неорганическим составляющим относится кальция фосфат, он обеспечивает прочность, при нехватке кости становятся хрупкими и ломкими.
Кости скелета пронизаны кровеносными сосудами, нервными окончаниями и специальной жидкостью. Ещё одним компонентом является костный мозг, в котором сосредоточены красные и белые кровяные тельца.
Строение скелета
Как описывалось выше, скелет человека делится на две части: осевую и периферическую. К первой относятся те, которые размещаются в центральной части и формируют основу тела (голова, шея, позвоночник, грудной отдел, ребра).
К периферической части относят два пояса: верхних и нижних конечностей (ключицы, лопатки, таз, нижние и верхние конечности).
Череп — это основная часть головы, в нем размещаются мозг, органы зрения и обоняния. В свою очередь он разделяется на два отдела: мозговой и лицевой.
Грудная клетка являет собой основание груди, в ней размещаются все внутренние органы, она состоит из 12 пар ребер, 12 позвонков и непосредственно грудины.
Позвоночник — это основной каркас, который формируется из костей и хрящей. Он отличается более сложной структурой, в состав входит такие отделы: грудной, шейный, поясничный, крестцовый и копчиковый.
Нижние и верхние конечности входят в одноименные отделы. К ним относятся руки, лопатки, ключицы, плечи и т.д. Пояс нижних конечностей обеспечивается размещение органов пищеварительной и мочеполовой систем.
Верхние предназначены для выполнения трудовой деятельности, а нижние — создают опору и обеспечивают возможность передвижения человека.
Количество и название костей
Всего в организме человека насчитывается около 270 костей. С возрастом многие из них поддаются изменениям (сращиванию), в результате у взрослого скелет состоит из 200 видов.
Некоторые из них являются парными, некоторые — непарными (позвонки, крестец, грудина и т.д.). В состав черепа входит 23 вида костей, в позвоночник -26, в верхние и нижние конечности по 64. Основными частями считаются череп, плечо, предплечье, кисти, бедренные, голени, стопа, тазовые и позвоночник.
Масса и соотношение
Их масса у каждого человека индивидуальный. Она зависит от возраста, пола, роста, массы тела и т.д. У новорожденных детей они составляют 14% от всей массы тела, у мужчин и женщин по 18% и 16% соответственно. Средний вес у мужчин составляет 14 кг, у женщин -10.
Прочность скелета
Прочность обеспечивается благодаря минеральным веществам, которые сходят в их состав (кальций). Помимо этого, они имеют полую структуру, поэтому очень легкие и твердые.
В каком возрасте рост прекращается
Как описывалось выше, человек появляется на свет с 270 видами костей, по мере роста организма их количество уменьшается на 70. Окончательное формирование происходит в 24-25 лет. Оценить это можно при помощи рентгеновского снимка.
Именно с этим связано назначение медикаментов пациентам, которые страдают заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Доказано, что если он не полностью сформирован, можно укрепить его с помощью медикаментозной терапии. Для людей после 25 лет такие методы не применяют и считают их неэффективными.
Роль и механическая функция
Он выполняет, прежде всего, защитную функцию для человека, формирует своеобразный каркас, который защищает наши внутренние органы, головной мозг от внешних повреждений. Помимо этого, он играет большую роль в процессе обмена минеральных веществ в крови.
Благодаря нему человек может совершать движения, выполнять трудовую деятельность. За счет множества суставов и хрящей обеспечивается рессорная функция (смягчение толчков и сотрясений).
Анатомическое строение
Каждый из отделов имеет свои особенности строения, размеры и может отличаться в зависимости от гендерной принадлежности.
Череп и шея
Эти две части являются взаимодополняемыми и не могут функционировать отдельно друг от друга. В состав черепа входят следующие части лобная, теменная, затылочная, височная, скуловая, слезная, носовая, решеточная и клиновидная. Кроме этого к черепу относится верхняя и нижняя челюсть.
В состав шеи входит:
- грудина;
- парные ключицы;
- щитовидный хрящ;
- подъязычная кость.
Все они соединяются с разными частями позвоночника.
Плечи, предплечья и лопатки
Плечи и предплечья являются очень важным участком, они формируют его пропорциональность. В это же время они самые уязвимые, которые при малейшей травме ломаются. В их состав входят:
- ключица, которая соединяет между собой лопатку и плечо;
- лопатка, соединяет мышечную мускулатуру спины и руки человека;
- клювовидный отросток помогает удержать все связки и сухожилья;
- плечевой отросток выполняет защитную функцию и препятствует повреждению плеча;
- суставная впадина лопатки обеспечивает соединительную функцию;
- головка плеча (является соединением между плечом и предплечьем);
- шейка кости плеча;
- плечевая кость, благодаря которой человек может двигать рукой.
Все отделы тесно связаны между собой и при повреждении одного из них нарушается работа главного сустава.
Грудная клетка
Она выполняет самую главную роль — защищает внутренние органы и позвоночник от повреждений. Состоит из 4 основных частей: двух боковых, передней и задней. Ее каркас формируют парные реберные кости (их всего 12), в качестве задней опоры выступает позвоночник.
Передняя часть грудной клетки полностью состоит из хрящей. Форма для каждого человека индивидуальна, зависит от генетики, состояния здоровья и т.д. Важно отметить, что у женщин эта часть намного развитее, чем у мужчин.
Руки и кисти
Руки обеспечивают полноценную жизнь для любого. С их помощью он может выполнять работу, кушать и т.д. При этом они имеют очень сложную структуру. В их состав входят:
- ключица;
- суставы плеча и лопатки;
- лопатка;
- плечо;
- локоть;
- лучевая кость;
- запястная и пястная кости;
- фаланги пальцев.
Основные соединяются между собой с помощью суставов, которые и обеспечивают подвижность. При травме ключицы, плеча или локтя вся рука человека обездвиживается.
Тазобедренная функция
Таз выполняет опорную функцию, поддерживает весь скелет. Он сильно отличается зависимо от пола человека. У женщин таз шире и короче, имеет цилиндрическую форму, вход в него — круглый, крестец имеет короткую и широковатую структуру, угол лобковой кости составляет 90-100 0 .
Для мужчин характерны следующие особенности строения: он более узкий и высокий (то же самое касается и крестца), вход напоминает форму сердца, сам по себе таз конусоподобный, угол лобковой кости не более 75 0 .
Таз состоит из пограничной линии (включает в себя копчик и крестец), малой и большой области. В первую входят лобковая кость, и передняя часть подвязочной кости, к большому относятся пятый позвонок поясничного отдела, подвздошное сочленение крестца и задняя часть верхней оси подвязочной кости.
Ноги, стопы и пятки
Данные кости относятся к нижнему отделу. Прикрепляются непосредственно к тазу, характеризуются неравномерным размещением (некоторые находятся только в задней части). В их состав входят такие виды: бедренная, надколенная, большеберцовая и малоберцовая, плюсна и предплюсна, фаланги пальцев. Ногу и стопу соединяет между собой пятка.
В состав стопы входят такие кости: пяточная, таранная, кубовидная, ладьевидная, 1-3 клиновидные, 1-5 плюсневые, основные и концевые виды фаланг. Все части тесно связаны между собой и обеспечивают нормальное функционирование конечности.
Чем соединены между собой
Большинство костей соединяется между собой с помощью суставов. Именно они обеспечивают нормальную подвижность разных частей скелета человека. Крепление обеспечивается благодаря головке и выемке на костях. Прочность обеспечивается с помощью суставной капсулы, которая состоит из волокнистой ткани.
Как и какие связаны неподвижно
Существует несколько видов костей, которые имеют тесную связь. Например, к ним относятся все кости черепа, копчик. Для такого процесса характерно врастание одного вида кости в другой. Исключение считается нижняя челюсть и таз.
Особенности строения связанные с прямохождением
По мере развития эволюции скелет подвергся многим изменениям:
- Специфические S-подобные изгибы, которые обеспечивают равновесие.
- Увеличение подвижности верхних конечностей.
- Уменьшение размеров грудной клетки.
- Преимущество мозгового отдела черепа на лицевым. Это связано с развитием интеллектуальных способностей человека.
- Расширение тазовой кости.
- Преимущество нижних конечностей на верхними (это связано с повышением необходимости в передвижении).
В целом можно сказать, что под влиянием эволюции скелет человека поддался многим видоизменениям, многие из них улучшились. Благодаря такому процесс сегодня каждый из нас может выполнять даже самые сложные задачи.
Какая самая длинная, массивная, крепкая и маленькая кость в человеке?
Все кости человека отличаются размерами, формой, диаметром и т.д. Самой длинной и массивной считается бедренная. Она может достигать в длину более 45 см, самая прочная и выносливая (может выдержать массу до 200 кг).
Самая маленькая кость человеческого скелета — стремечко. Оно находится в среднем ухе, вес не более 2 гр. Благодаря нему человек может улавливать вибрации звука. Самой большой крепостью отличается большая берцовая кость. Она может выдержать нагрузку до 4000 кг.
Какие являются трубчатыми
В его состав входит большое количество трубчатых костей, они очень длинные и узкие. К ним относятся кости бедра, малая и большеберцовая, плеча, локтя и лучевая. К коротким трубчатым костям относятся фаланги пальцев, пястная кость и плюсна. Важно отметить, что такой тип кости почти наполовину составляет скелете человека.
Полезная информация
Кости бывают самой разнообразной формы: круглые, плоские, короткие, содержание кислород. Некоторые из них находятся в сухожильях. Но их формирование влияет наследственность, образ жизни и питания, уровень гормонов и т.д.
Известные случаи, когда скелет продолжал формироваться у людей после 40 лет. Это связано со многими факторами внешней среды, существующими заболеваниями и т.д. Науке известен такой диагноз, как «карликовость». Это недоразвитость многих костей. Чаще всего появляется в результат генетических отклонений.
Скелет человека является его основной частью. Благодаря нему каждый из нас может полноценно жить и выполнять многие задачи. Некоторые кости являются хрупкими и при малейшей травме ломаются. Это влечет за собой частичное обездвиживание.
Поэтому очень важно следить за своим здоровьем, правильно питаться, заниматься спортом. При первых признаках травмы кости сразу обращаться к врачу.
Система поделена на две части - активная и пассивная. Пассивной частью называют кости, которые соединяются между собой разными соединительными тканями и хрящами, а к активной части относятся мышцы.
Скелет человека - это комплекс различных костей, которые выполняют функции, такие как опора, защита, локомоторика, формообразование тела, а так же поднятие и удержание тяжестей. Общий вес скелета занимает от одной седьмой до одной пятой массы тела, зависит от плотности костей и их толщины. В скелете человека насчитывается около двухсот разнообразных костей, из них около 34 не парные - это кости позвоночника, некоторые кости в черепе и в грудине. Остальное число костей имеет пару. Кость - это своего рода рычаг, который дает команду и приводит в движение мышцы, благодаря чему тело изменяет свое положение и передвигается.
Кости скрепляются между собой связками, фасциями, сухожилиями, мышцами, которые являются остовом, мягким скелетом человека. Эти элементы служат для удержания органов, находящихся возле костей, которые образуют жесткий скелет. Скелет - это своего рода вместилище для внутренних органов, защищающий их от наружного воздействия. Внутри черепа располагается головной мозг, в позвоночнике - спинной, в грудине легкие, сердце, артерии, а в тазобедренном скелете находятся мочевыводящая система.
Сами кости - это очень сложная и прочная пространственная система. Благодаря строению скелета, архитекторы стали создавать «конструкции с дырами», так как поняли, что эта система очень крепкая. Для сравнения посмотрим, сколько веса выдержит та или иная кость в организме человека:
- Большие берцовые кости способны выдержать вес, который больше её самой в две тысячи раз, равной 1700 килограммам;
- Плечевые кости, выдерживают 850 килограмм;
- Берцовые кости легко удерживают вес от 1500 килограмм.
Человеческий скелет - это совокупность соединительных тканей, таких костная и хрящевая.
Состоят ткани из клеток и межклеточных веществ. Все хрящи и кости связаны между собой общим строением, происхождением и функциями, а основное число костей, таких как черепное основание, конечности или позвоночник образуются их хряща. Рост их обеспечивает то, что клетки организма постоянно увеличиваются. Некоторые кости вырастают без помощи хряща, например ключица или челюсть. Есть так же хрящи, которые на протяжении всей жизни не связаны ни с какими костями скелета и не меняются в процессе роста - это ушные хрящи и носовые. Есть хрящи, которые связаны с костью и выполняют определенные функции - мениски, суставные хрящи. В состав хряща входит восемьдесят процентов воды, пятнадцать процентов органического вещества и семь процентов соли.
Кости созданы из костной ткани, а его механические возможности обуславливаются функциями костей. Кость скелета и чистая медь оказывают одинаковое сопротивление на растяжение, раз в девять больше чем сопротивление свинца. Кость может выдержать сжатие до десяти килограмм, когда простой кирпич только полкилограмма. На эту функцию влияет химический состав, архитектоника и структура кости, которая содержит пятидесяти процентов, а чистой костной ткани получается не больше тридцати трех процентов органической и всего лишь шесть - семь процентов неорганической. Ребра способны выдержать вес до ста дести килограмм и не сломаться.
Так же как и остальная соединительная ткань, хрящи состоят из большого числа клеток и межклеточных плотных веществ, которые сами же хрящи и вырабатывают. У хрящей нет кровянистых сосудов, их питает диффузия тканей, которыми они окружены.
Гиалиновый хрящ образовывает скелеты эмбрионов, а у взрослых - хрящи ребер, в гортани, в носу, трахеи, бронхи и суставы. С возрастом у человека гиалиновые хрящи затвердевают.
Помимо гиалиновых хрящей, есть ещё эластичные, из которых состоят ушные раковины, слуховые трубы и гортанные отростки.
Так же существуют волокнистые хрящи, образующие диски между позвонками, мениски в коленях и нижних челюстях, скулах. Располагается он в местах скрепления связки или сухожилия с костью.
Рассмотрим, из каких костей состоит тот или иной отдел скелета:
1. Позвоночный столб - это 33 части отдельных позвонков, соединенных между собой хрящами. Сам позвоночник делится на 5 отделов:
- шейный, в котором содержится семь позвонков;
- грудной, в нем двенадцать позвонков;
- поясничный - пять позвонков;
- крестцовый, в котором тоже пять позвонков;
- копчиковый, содержащий четыре либо пять позвонков.
У новорожденных малышей в позвоночнике нет изгибов, они проявляются постепенно по мере роста ребенка. Сначала малыш начинает держать голову и у него появляется шейный лордоз, затем как только научиться сидеть, у него появляется грудной изгиб - кефоз, дальше образуются поясничный и крестцовый изгибы, когда ребенок начинает ходить. По достижению шести лет у ребенка уже отчетливо видимы изгибы позвоночника.
2. Грудная клетка. С задней стороны она поддерживается позвоночником, от которого в двух направления отходят костные, немного изогнутые пластинки - это ребра.
С задней части ребро имеет небольшое утолщение, называется головка, которая своей составной поверхностью сливается с позвоночником. После головки идет средняя часть, которую называют реберной шейкой, а за ней следует небольшой бугорок.
На ребрах закреплены диафрагма и мышцы, отвечающие за дыхание. Во время вдоха ребра двигаются вверх и вниз, удаляясь от позвоночника передним концом.
3. Плечевой пояс состоит из ключицы и лопатки. Эти кости позволяют руке опираться на них и одновременно прочно соединяют её с телом.
4. Тазовые суставы образованы седалищной, лобковой и подвздошной парами костей. Тазовая часть туловища держит на себе всю тяжесть человеческого тела.
5. Черепные кости. Строение самого черепа состоит из двух отделов - лицевой и мозговой частей. В свою очередь, черепная коробка состоит из:
- лобной доли черепа;
- височной части;
- затылочной;
- двух верхнечелюстных;
- две нижнечелюстных;
- пары слезных частей;
- сошника;
- подъязычной кости;
- небной.
Самая подвижная часть черепа человека - это нижняя челюсть, но в некоторых частях находятся пазухи, которые содержат в себе воздух, что сокращает вес черепа человека.
6. Соединения костей. Неподвижные части черепа соединяются между собой плотными зубчиками одной кости с выемками другой, которые называются швами. Например, суставы таза и берцовая кость или плечевая кость и лопатка, соединения эти похожи на шарниры. Они называются шаровые суставы. Эти соединения позволяют двигать конечности взад и вперед, а так же совершать движения в стороны, сгибать и разгибать суставы.
Каждый сустав имеет три элемента: суставную сумку, суставную поверхность и суставную полость.
- Суставная поверхность покрыта хрящом;
- Суставная сумка, или как её ещё называют суставная капсула, натягивается между соединяющимися костями и крепится к краю суставных поверхностей, переходя в надкостницу. В неё есть два слоя - внутренний и наружный.
- В суставной полости имеется межсуставная жидкость, смазывающая хрящи, тем самым уменьшая трение во время движений.
Формы суставов деляться на:
- эллипсовидную;
- седловидную;
- блоковидную;
- шаровидную;
- плоскую.
Движение сустава зависит от суставной поверхности, и они могут двигаться:
- по одной оси;
- по двум;
- и по трем.
Например, форма сустава в колене - блоковидно-вращательная, а в голеностопе она блоковидная. Если сустав образован из двух костей, то его называют простым, если тремя и более, то сложным.
У новорожденного младенца в костях скелета находиться красный костный мозг, который производит красные тельца крови. Затем, по истечению определенного времени мозг в полостной трубке кости теряет свою возможность воспроизводить эритроциты, и из красного превращается в обычный желтый мозг, однако в плоских костях он все-таки остается красным.
Одной из важнейших функций организма человека является передвижение в пространстве. Ее выполняет опорно-двигательный аппарат, состоящий из двух частей: активной и пассивной. К пассивной относятся кости, соединяющиеся при помощи различного вида соединений, к активной — мышцы.
Скелет (от греч. skeletos — высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, выполняющих множество функций: опорную, защитную, локомоторную, формообразующую, преодоления силы тяжести. Общая масса скелета — от 1/7 до 1/5 массы тела человека. В состав скелета человека входит более 200 костей, 33-34 кости скелета не парные. Это позвонки, крестец, копчик, некоторые кости черепа и грудина, остальные кости парные. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и добавочный. К осевому скелету относится позвоночный столб (26 костей), череп (29 костей), грудная клетка (25 костей); к добавочному — кости верхних (64) и нижних (62) конечностей.
Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в пространстве. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции, являющиеся элементами мягкого остова или мягкого скелета, который также принимает участие в удержании органов возле костей, образующих твердый (жесткий) скелет. Скелет образует вместилище для органов, защищая их от внешних воздействий: в полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале — спинной мозг, в грудной клетке — сердце, крупные сосуды, легкие, пищевод и др., в полости таза — мочеполовые органы.
Кости представляют собой необычайно сложный и очень прочный комплекс пространственных систем, что натолкнуло архитекторов на создание «дырчатых конструкций».
Кости выдерживают большие нагрузки . Так, большая берцовая кость выдерживает вес, в 2 тыс. раз превышающий ее вес (1650 кг), плечевая кость — 850 кг, берцовая кость — до 1500 кг.
Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и т.д. Живая кость содержит витамины А, Z), С и др. Жизнедеятельность кости зависит от функций гипофиза, щитовидной и паращитовидной желез, надпочечников и половых желез (гонад).
Скелет образован разновидностями соединительной ткани — костной и хрящевой, которые состоят из клеток и плотного межклеточного вещества. Кости и хрящи тесно связаны между собой общностью строения, происхождения и функции. Большинство костей (кости конечностей, основания черепа, позвонки) развивается из хрящей, их рост обеспечивается за счет пролиферации (увеличения количества клеток). Небольшое количество костей развивается без участия хряща (кости крыши черепа, нижняя челюсть, ключица). Некоторые хрящи не связаны с костью и в течение всей жизни человека не изменяются (хрящи ушных раковин, воздухоносных путей). Некоторые хрящи связаны с костью функционально (суставные хрящи, мениски).
У зародыша человека и других позвоночных животных хрящевой скелет составляет около 50% массы всего тела. Однако постепенно хрящ заменяется костью, у взрослого человека масса хряща достигает около 2% массы тела. Это суставные хрящи, межпозвоночные диски, хрящи носа и уха, гортани, трахеи, бронхов и ребер. Хрящи выполняют следующие функции:
- покрывают сочлененные поверхности, обладающие благодаря этому высокой устойчивостью к износу;
- суставные хрящи и межпозвоночные диски, являющиеся объектами приложения сил сжатия и растяжения, осуществляют их передачу и амортизацию;
- хрящи воздухоносных путей и наружного уха формируют стенки полостей. К другим хрящам прикрепляются мышцы, связки, сухожилия.
Хрящевая ткань содержит около 70-80% воды, 10-15 — органических веществ, 4-7% солей. Около 50-70% сухого вещества хряща приходится на долю коллагена. В зависимости от состава хрящи бывают гиалиновые, эластические и коллагеноволокнистые. Подобно другим разновидностям соединительной ткани хрящевая ткань состоит из немногочисленных клеток (хондроцитов) и вырабатываемого ими плотного межклеточного вещества. Хрящи не имеют кровеносных сосудов, их питание осуществляется за счет диффузии из окружающих тканей.
Гиалиновый хрящ гладкий, блестящий, голубовато-белого цвета. Из него образован в основном скелет эмбриона, у взрослого человека — реберные хрящи, большинство хрящей гортани, хрящи носа, трахеи, бронхов и суставные (с возрастом гиалиновый хрящ кал ьиифи ци руется).
Эластичный хрящ менее прозрачен, желтоватого цвета. Из эластичной хрящевой ткани состоит ушная раковина, голосовые отростки черпаловидных хрящей гортани и слуховая труба.
Волокнистый хрящ образует межпозвоночные диски, мениски коленного и височно-нижнечелюстного суставов. Волокнистый хрящ имеется в зонах прикрепления связок и сухожилий к костям и хрящам.
Кости образованы костной тканью, механические свойства которой обусловливают функции костей. Так, сопротивление свежей кости и чистой меди на растяжение одинаковы и в 9 раз больше, чем сопротивление свинца. Кость выдерживает сжатие 10 кг/мм 2 (аналогично чугуну), в то время как кирпич — лишь 0,5 кг/мм 2 . Предел прочности ребер на излом составляет 110 кг/см 2 . Это связано с особенностями химического состава, структуры и архитектоники костей. Содержание воды в кости достигает 50%. В сухом остатке костной ткани содержится около 33% органических и 6-7% неорганических веществ.
Кость состоит из клеток (остеобластов и остеоцитов) и межклеточного вещества. Остеобласты — это многоугольные, кубические, отростчатые молодые клетки, остеоциты — зрелые много- отросчатые веретенообразные клетки. Остеобласты синтезируют компоненты межклеточного вещества и выделяют их из клетки через всю поверхность в разных направлениях, что и приводит к образованию лакун (пространств), в которых они залегают, превращаясь в остеоциты.
Различают два вида костной ткани : ретикулофиброзную (грубо- волокнистую) и пластинчатую. Ретикулофиброзная костная ткань располагается в зонах прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после их зарастания. Она состоит из толстых неупорядоченных пучков коллагеновых волокон, между которыми находится аморфное вещество. В лакунах залегают остеоциты.
Пластинчатая костная ткань наиболее распространена в организме. Она образована костными пластинками толщиной от 4 до 15 мкм, которые состоят из остеоцитов и тонковолокнистого костного основного вещества. Волокна, образующие пластинки, лежат параллельно друг другу и ориентированы в определенном направлении. При этом волокна соседних пластинок разнонаправ- лены и перекрещиваются почти под прямым углом, что обеспечивает большую прочность кости.
Кость снаружи, кроме сочлененных поверхностей, покрыта надкостницей, представляющей собой прочную соединительнотканную пластинку, богатую кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами. Надкостница прочно сращена с костыо при помощи соединительнотканных прободающих волокон, проникающих в глубь кости. Во внутреннем слое надкостницы расположены тонкие веретенообразные «покоящие» остеогенные клетки, за счет которых происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения.
Кости живого человека — динамическая структура, в которой происходит постоянный обмен веществ, анаболитические и ка- таболитические процессы, разрушение старых и создание новых костных пластинок. Кости приспосабливаются к изменяющимся условиям жизнедеятельности организма, под влиянием которых происходит перестройка их макро- и микроскопического строения. Внешняя форма костей меняется под влиянием растяжения и давления, а кости развиваются тем лучше, чем интенсивнее деятельность связанных с ними мышц.
Позвоночный столб
Позвоночный столб слагается из 33 отдельных позвонков. Различают шейный отдел (7 шейных позвонков), грудной (12 грудных), поясничный (5 поясничных), крестцовый (5 крестцовых) и копчиковый (4 или 5 копчиковых позвонков). Крестцовые и копчиковые позвонки срастаются между собой и образуют крестец и копчик.
Типичный позвонок имеет тело, невральную дугу, которая окружает и защищает спинной мозг, и семь отростков. Непарный, обращенный назад отросток называют остистым. Он служит для прикрепления связок и мышц. Тела позвонков соединяются между собой при помощи межпозвонковых хрящей, которые совместно со связками и мышцами, идущими вдоль позвоночника, удерживают тело в вертикальном положении.
Все позвонки различаются по форме и величине, особенно отличаются от других два первых шейных позвонка — атлант и эпистрофей. Подвижное соединение этих позвонков облегчает движение головы. Остальные позвонки чем ниже расположены, тем массивнее, так как испытывают большую тяжесть. Внутри позвоночного столба в позвоночном канале, образованном отверстиями в позвонках, расположен спинной мозг. Он надежно защищен со всех сторон.
Позвоночный столб имеет изгибы вперед — лордозы, назад (кзади) — кефозы, в стороны — сколиозы. Изгибы позвоночного столба увеличивают его рессорные свойства, т.е. способствуют пружинящим движениям позвоночного столба. Под действием внешних влияний изгибы могут изменяться в течение дня. Поэтому высота позвоночника, а следовательно, и рост человека могут колебаться в течение суток в среднем от 1 до 2-2,5 см.
Позвоночный столб новорожденного не имеет изгибов, они появляются в процессе роста организма. В начале у новорожденного появляется шейный лордоз (по мере того, как ребенок начинает держать голову), затем грудной кефоз (ребенок начинает сидеть), а далее поясничный лордоз (он начинает стоять) и крестцовый кефоз. К пяти-шести годам изгибы видны отчетливо. У детей школьного возраста можно часто наблюдать выраженный сколиоз.
Грудная клетка
Грудная клетка сзади поддерживается позвоночником. В обе стороны от него отходят плоские кости — ребра, представляющие костные изогнутые пластинки. В ребре различают среднюю часть (тело) и два конца (передний и задний). Задний конец ребра имеет утолщение — головку, которая посредством составной поверхности сочленяется с телом позвоночника. За головкой ребра находится средняя часть — шейка, а за ней бугорок.
Каждое ребро сочленяется с двумя позвонками одновременно. Исключением являются 9-й (не всегда), 10. И, 12-й грудные позвонки, каждый из которых соединяется с одним ребром. Передними концами ребра направлены к грудине. Хрящи верхних семи пар ребер прирастают к грудине (истинные, или грудные, ребра). Следующие три пары ребер (8, 9, 10-я) прирастают каждое своим хрящом к хрящу вышележащей пары, образуя реберную дугу. Это так называемые ложные ребра. Две последние пары (11-я, 12-я) не доходят до грудины и очень изменчивы по длине (свободные ребра).
К ребрам прикреплены дыхательные мышцы и диафрагма. При вдохе ребра удаляются передними концами от позвоночника вперед и поднимаются кверху.
Плечевой пояс
Плечевой пояс состоит из двух пар костей — лопаток и ключиц. Кости и суставы плечевого пояса дают руке опору и прочно связывают ее с туловищем.
Тазовый пояс образован тремя парами костей: седалищными, лобковыми и подвздошными. Кости таза выдерживают всю тяжесть туловища.
Скелет верхних конечностей образован: плечевой костью, лучевой и локтевой костями предплечья, восемью мелкими косточками запястья, пятью тонкими пястными костями и фалангами пальцев. Каждый палец имеет по три фаланги, кроме большого, у которого их только две.
Скелет нижних конечностей состоит из бедренной кости (бедро), большой и малой берцовых костей (в голени), 7 костей предплюсны (в области лодыжек и пятки), 5 костей плюсны (в передней части стопы) и 14 фаланг мальцев.
Череп
Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой. Мозговой череп защищает головной мозг. Костные пластинки, из которых он состоит, отличаются большой прочностью. Черепную коробку образуют следующие кости: лобная, две височные, затылочная, две верхнечелюстные, две скуловые, две носовые, сошник, две слезные, подъязычная кость, небная. Единственно подвижная кость черепа — нижняя челюсть.
Некоторые кости черепа пронизаны пазухами, содержащими воздух (челюстные, лобные, пазухи основной и решетчатой кости).
Это уменьшает общий вес черепа. С позвоночником он соединяется двумя затылочными мыщелками.
Соединения костей
Соединения между костями черепа неподвижны и прочны благодаря плотному вхождению зубцов одной кости в выемки другой. Эти соединения называют швами. Напротив, суставы — соединения подвижные. Например, сустав между бедренной костью и костями таза, между плечевой костью и лопаткой напоминают по форме шаровой шарнир. Их называют шаровыми суставами. Такая форма делает совершенно свободными движения вперед и назад, достаточно широкие движения в стороны, вращение внутрь и наружу.
В каждом суставе имеются три основных элемента : суставные поверхности, суставная сумка и суставная полость. Суставные поверхности покрыты хрящом. Суставная капсула (сумка) натянута между сочленяющимися костями; она прикрепляется по краям суставных поверхностей и переходит в надкостницу. В суставной сумке различают два слоя: наружный — фиброзный и внугренний — синовиальный. Суставная поверхность щелсвидной формы и находится в суставной сумке. В полости сустава находится небольшое количество синовиальной (межсуставной) жидкости, которая смазывает суставные хрящи, благодаря чему уменьшается трение в суставах при движении.
По форме суставы делятся на шаровидные, эллипсовидные, седловидные, блоковидные, плоские и др. В зависимости от суставных поверхностей в одних суставах возможны движения вокруг одной оси (одноосные суставы), в других — вокруг двух (двуосные суставы), в третьих — вокруг трех осей (трехосные суставы). К одноосным относятся блоковидные и цилиндрические. Например, коленный сустав по форме блоковидно-вращательный, а голеностопный — блоковидный. Сустав называется простым, если он образован двумя костями, например плечевой, и сложным, если его образуют три кости и больше.
Скелет выполняет не только опорно-двигательную функцию, но и принимает участие в обмене веществ: он активно участвует в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Ряд веществ, входящих в состав кости (фосфор, кальций, лимонная кислота), могут вступать в обменные реакции.
Скелет — главное депо кальция и фосфора. Основное соединение минерального компонента костной ткани — фосфат кальция. Помимо основных элементов (кальция, фосфора и магния) в костной ткани содержится целый ряд микроэлементов. Количество их очень незначительно, но, тем не менее, они играют большую роль в качестве биологических катализаторов для гормонов, витаминов и ферментов. В настоящее время известно свыше 30 микроэлементов, содержащихся в костной ткани (медь, стронций, цинк, барий и др.). Содержание микроэлементов в костной ткани колеблется в зависимости от возраста. Постепенно происходит накопление некоторых из них, что является причиной повышения ломкости и хрупкости кости с возрастом. Происходит замена этими микроэлементами ионов кальция в кристаллической решетке, что ведет к утрате механической прочности кости.
Если кальций выводится из организма больше, чем поступаете пищей, развивается заболевание костной системы у детей и взрослых, выражающееся в изменениях и искривлениях скелета у детей и размягчения костей у взрослых. Подобное заболевание может развиваться и при низком всасывании кальция в кишечнике (рахит). Заболевание лечится большими дозами витаминов группы /). Рахит может возникать при избытке в почве, воде и воздухе некоторых микроэлементов. Так, например, избыток в почве бериллия приводит к его избыточному накоплению в костной ткани, к вытеснению кальция и к возникновению «бериллиевого рахита», который не вылечивается витамином D. Избыточное поступление в организм алюминия приводит к образованию в желудке нерастворимых соединений алюминия с фосфатами, вследствие чего в скелет поступает недостаточное количество фосфора.
В норме в костной ткани непрерывно протекают два противоположных процесса — воспроизведение и растворение костного вещества. В раннем возрасте идет как интенсивное костеобра- зование, так и рассасывание со стороны костномозгового канала, поэтому толщина стенок кости в этот период не изменяется. К 12 годам наблюдается преобладание процесса костеобразования и утолщения стенок кости. После периода стабилизации (старше 40 лет) начинает преобладать процесс рассасывания. Стенки кости уменьшаются, они становятся хрупкими и легко подвергаются травмированию. Изменению механических свойств кости способствует также сильная минерализация остеоцитов, развивающаяся по мере накопления минеральных веществ в костной ткани. Таким образом, с возрастом увеличивается содержание минеральных солей и уменьшается содержание количества воды и органических веществ.
У новорожденного внутри кости содержится красный костный мозг, назначение которого — производить красные кровяные тельца (эритроциты). После рождения костный мозг, который находится в полостях костных трубок, утрачивает функцию кроветворения и становится желтым костным мозгом — скоплением внутрикостной жировой ткани. Но во всех плоских (грудина и др.) и в концах длинных костей остается красный костный мозг.
