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.
В человеческом организме все взаимосвязано и устроено очень мудро. Кожный и мышечный покров, внутренние органы и скелет, все это четко взаимодействует друг с другом, благодаря стараниям природы. Ниже изложено описание скелета человека и его функции.
Общая информация
Каркас из костей разного размера и формы, на котором фиксируется тело человека, называется скелетом. Он служит опорой и обеспечивает надежную безопасность важным внутренним органам. Как выглядит скелет человека можно увидеть на фото.
Описываемый орган , соединяясь с мышечными тканями, представляет собой опорно-двигательный аппарат хомо сапиенс. Благодаря этому все индивиды могут свободно двигаться.
Окончательно развитая костная ткань состоит на 20% из воды и является самой крепкой в организме. Человеческие кости включают в себя неорганические вещества, благодаря которым имеют прочность, и органические, дающие гибкость. Именно поэтому кости крепкие и упругие.
Анатомия костей человека
Рассматривая орган более детально, видно, что он состоит из нескольких слоев:
- Внешний. Образует костная ткань высокой прочности;
- Соединительный. Слой плотно покрывает кости снаружи;
- Рыхлая соединительная ткань. Здесь расположены сложные переплетения сосудов крови;
- Хрящевая ткань. Обосновалась на концах органа, за счет нее кости имеют возможность расти, но до определенного возраста;
- Нервные окончания. По ним, как по проводам, передаются сигналы от головного мозга и обратно.
В полость костяной трубки помещен костный мозг, он бывает красным и желтым.
Функции
Без преувеличения, можно сказать, что организм погибнет, если скелет прекратит выполнять свои важные функции:
- Опорная . Твердый костно-хрящевой каркас тела формируют кости, к которым прикрепляются фасции, мышцы и внутренние органы.
- Защитная . Из созданы вместилища для содержания и защиты спинного мозга (позвоночник), головного мозга (черепная коробка) и для остальных, не менее важных, органов жизнедеятельности человека (реберный каркас).
- Двигательная . Здесь наблюдается эксплуатация костей мышцами, как рычагами, для движения тела при помощи сухожилий. Они предопределяют слаженность движений суставов.
- Накопительная . В центральных полостях длинных костей идет накопление жира - это желтый костный мозг. От него зависит рост и крепость скелета.
- В обмене веществ костная ткань играет не последнюю роль, ее можно смело назвать кладовой фосфора и кальция. Она несет ответственность в обмене дополнительных минеральных веществ в теле человека: серы, магния, натрия, калия и меди. Когда возникает нехватка какого-нибудь из перечисленных веществ, они выделяются в кровь, и распространяются по всему организму.
- Кроветворная . В кроветворении и костеобразовании, наполненный сосудами и нервами, принимает активное участие красный костный мозг. Скелет содействует созданию крови и ее обновлению. Происходит процесс гемопоэза.
Организация скелета
В строение скелета входит несколько групп костей. Одна содержит в себе позвоночник, черепную коробку, грудную клетку и – это основная группа, которая является несущей конструкцией и образует каркас.
Во вторую, добавочную группу, входят косточки формирующие руки, ноги и кости, обеспечивающие соединение с осевым скелетом. Более подробно каждая группа описана ниже.
Основной или осевой скелет
Череп – является костной основой головы . По форме он представляет собой половину эллипсоида. Внутри черепной коробки расположен головной мозг, здесь же нашли себе место органы чувств. Служит твердой опорой для элементов дыхательного и пищеварительного аппарата.
Грудная клетка – костная основа груди. Имеет сходство со сжатым усеченным конусом. Она является не только опорным, но и подвижным устройством, участвуя в работе легких. В грудной клетке помещены внутренние органы.
Позвоночник – важная часть скелета, он обеспечивает устойчивое вертикальное положение тела и вмещает в себе спиной мозг, защищая его от повреждений.
Добавочный скелет
Пояс верхних конечностей – предоставляет возможность верхним конечностям присоединяться к осевому скелету. В его состав входит пара лопаток и пара ключиц.
Верхние конечности – уникальный рабочий инструмент , без которого не обойтись. В состав входят три отдела: плечевой, предплечья и кисти.
Пояс нижних конечностей – присоединяет нижние конечности к осевому каркасу, а также является удобным вместилищем и опорой для пищеварительной, половой и мочевыделительной системы.
Нижние конечности – в основном выполняют опорную, двигательную и рессорную функции человеческого тела.
О скелете человека с названием костей, а также сколько их всего в теле и каждом отделе, изложено ниже.
Отделы скелета
У взрослого человека скелет содержит 206 костей. Обычно его анатомия дебютирует черепом. Отдельно хотелось бы отметить наличие наружного скелета – зубной ряд и ногти. Каркас человека состоит из множества парных и непарных органов, образуя отдельные скелетные части.
Анатомия черепа
В состав черепной коробки тоже входят парные и непарные кости. Одни являются губчатыми, а другие смешанными. В черепе два основных отдела, они отличаются по своим функциям и развитию. Тут же, в височной области, находится среднее ухо.
Мозговой отдел создает полость для части органов чувств и мозга головы. В нем выделяют свод и основание. Насчитывается в отделе 7 костей:
- Лобная;
- Клиновидная;
- Теменная (2 шт.);
- Височная (2 шт.);
- Решетчатая.
В лицевой отдел входит 15 костей. Он вмещает в себя большую часть органов чувств. Здесь берут начало отделы дыхательной и пищеварительной системы .
Среднее ухо содержит цепь из трех мелких косточек, они передают колебания звука от барабанной перепонки к лабиринту. В черепной коробке их 6. Справа 3 и слева 3.
- Молоточек (2 шт.);
- Наковальня (2 шт.);
- Стремя (2 шт.) это самая маленькая кость размером 2,5 мм.
Анатомия туловища
Сюда входит позвоночник начиная с шеи. К нему крепится грудная клетка. Они очень связаны по расположению и функциям, которые выполняют. Отдельно рассмотрим позвоночный столб , затем грудную клетку.
Позвоночный столб
Состоит осевой скелет из 32–34 позвонков. Они соединены между собой хрящами, связками и суставами. Позвоночник делится на 5 отделов и в каждом отделе несколько позвонков:
- Шейный (7 шт.) сюда входят эпистрофей и атлант;
- Грудной (12 шт.);
- Поясничный (5 шт.);
- Крестцовый (5 шт.);
- Копчиковый (3–5 сросшиеся).
Позвонки разделяют межпозвоночные диски, количество которых составляет 23 штуки. Такое сочетание имеет название: частично-подвижные суставы .
Грудная клетка
Эта часть скелета человека, формируется из грудины и 12 ребер, которые прикреплены к 12 грудным позвонкам. Сплющенная спереди назад и расширена в поперечном направлении, грудная клетка, образует подвижную и прочную реберную решетку. Она защищает легкие , сердце и основные кровеносные сосуды от повреждений.
Грудина .
Имеет плоскую форму и губчатое строение. На ней заключается реберная клетка спереди.
Анатомия верхних конечностей
С помощью верхних конечностей человек совершает массу элементарных и сложных действий. Руки включают в себя множество мелких частей и разделяются на несколько отделов, каждый из которых добросовестно выполняет свою работу.
В свободную часть верхней конечности входят четыре раздела:
- Пояс верхней конечности включает в себя: 2 лопатки и 2 ключицы.
- Плечевые кости (2 шт.);
- Локтевые (2 шт.) и лучевые (2 шт.);
- Кисть. Эта сложная часть устроена из 27 мелких фрагментов. Кости запястья (8 х 2), пястья (5 х 2) и фаланги пальцев (14 х 2).
Руки являются исключительным аппаратом для мелкой моторики и точных движений. Кости человека крепче бетона в 4 раза, так что можно выполнять и грубые механические движения, главное не переусердствовать.
Анатомия нижних конечностей
Костями тазового пояса образован скелет нижних конечностей. Человеческие ноги состоят из множества мелких частей и подразделяются на отделы:
Скелет ноги похож на скелет руки. Структура их одинакова, а разница виднеется в деталях и величине. На ноги ложиться вся тяжесть человеческого тела при передвижении. Поэтому они крепче и сильнее чем руки.
Формы костей
В теле человека кости не только разного размера, но и формы. Существуют 4 вида форм костей:
- Широкие и плоские (как у черепа);
- Трубчатые или длинные (в конечностях);
- Имеющие составную форму, несимметричные (тазовые и позвонки);
- Короткие (косточки запястья или стопы).
Рассмотрев строение скелета человека можно прийти к выводу, что он является важным структурным компонентом тела человека. Выполняет функции, благодаря которым организм осуществляет нормальный процесс своей жизнедеятельности.
Скелет человека при рождении состоит приблизительно из 350 костей. Во время развития и роста организма часть из них срастаются, поэтому скелет взрослого человека содержит 206 костей. Все кости скелета можно распределить по двум группам: первая - осевой скелет - несущая конструкция тела, вторая - добавочный скелет. У людей имеются также проявления экзоскелета (наружного скелета) - зубы, ногти, волосы, хорошо развитого беспозвоночных. Полностью развитая кость - самая твердая ткань в организме - состоит из воды (20%), органического материала (30-40%) и неорганического материала (40-50%).
Рост и развитие костей
В большинстве своем кости образуются из хрящевой основы. Последняя кальцифицируется (обызвествляется) и оссифицируется (окостеневает), формируя при этом истинную кость. В этом процессе выделяют следующие стадии:
1. Активизация в течение первого триместра беременности (второй и третий месяц эмбрионального развития) клеток, образующих кость - остеобластов.
2. Продуцирование остеобластами матрикса. Матриксом называют материал между клетками. Он состоит из большого количества коллагена (волокнистый белок), укрепляющего ткань. Далее депонирование кальция в межклеточном веществе обеспечивается ферментами.
3. Укрепление вокруг клеток межклеточного вещества. Клетки становятся остеоцитами, то есть живыми клетками. Новую кость они не производят, но составляют строму кости.
4. Разрушение, реконструирование, восстановление кости остеокластами всю жизнь. С возрастом эти процессы замедляются. Именно поэтому у пожилых людей кости становятся более хрупкими и слабыми.
Остеобласты и остеокласты участвуют в построении и разрушении кости. Благодаря этим клеткам кости медленно, но приспосабливаются к потребностям тела по форме и прочности.
Так развиваются вторичные кости скелета. Первичные же кости скелета (или покровные) развиваются без хрящевой стадии. Это большинство костей лица, кости свода черепа и части ключицы.
Хрящ
Хрящ (хрящевина) может существовать как временное образование, замещающееся позднее костью, или в качестве постоянного дополнения к кости. Кость плотнее и прочнее хряща.
Хрящ образован живыми клетками, называемыми хондроцитами. Они находятся в лакунах и окружены богатым коллагеном межклеточным веществом. Хрящ почти не пронизан кровеносными сосудами, то есть является относительно бессосудистой структурой. Питание хряща происходит, в основном, из окружающей тканевой жидкости. Хрящи делятся на три основных типа: гиалиновый, белый волокнистый и желтый волокнистый хрящ.
Служит временной основой для развития многих костей. В дальнейшем он остается рядом с костью в следующих формах:
Суставной хрящ синовиального сустава.
Хрящевые пластинки, расположенные между раздельно окостеневающими зонами кости в периоде роста.
Мечевидный отросток грудины, окостеневающий позднее или вовсе не окостеневающий, и реберные хрящи.
Также гиалиновый хрящ обнаруживается в носовой перегородке, в большинстве хрящей гортани, в кольцах бронхов и трахеи.
.png)
Состоит из белой волокнистой ткани. Если сравнить с гиалиновых хрящом, то ткань белого волокнистого хряща будет эластичнее и прочнее. Волокнистый хрящ содержат:
Сесамовидные хрящи некоторых сухожилий.
Суставные диски ключичного и запястных суставов.
Оправа (губа) суставных впадин плечевого и бедренного суставов.
Два полулунных хряща в коленных суставах.
Межпозвоночные диски, находящиеся между соседними поверхностями тел позвонков.
Пластинчатый хрящ, соединяющий в лобковом сочленении тазовые кости.
В желтом волокнистом хряще содержатся желтые эластические волокна. Содержится в надгортаннике, ушной раковине и евстахиевой трубе среднего уха.
Функции костей
Опорная. Кости формируют жесткий костно-хрящевой остов тела, к которому прикреплены многие внутренние органы, мышцы, фасции.
Защитная. Из костей формируются костные вместилища для защиты головного мозга (череп), спинного мозга (позвоночник), жизненно важных органов (реберный каркас).
Двигательная. Использование мышцами костей в качестве рычагов для перемещения тела, благодаря наличию подвижных сухожилий. Мышцы также определяют согласованность возможных движений костей и суставов.
Накопительная. В длинных костях (в центральных полостях) накапливается жир в виде желтого костного мозга. Костная ткань играет важную роль в обмене веществ, благодаря накоплению минеральных веществ - основных - кальция и фосфора, а также дополнительных - серы, меди, натрия, магния, калия. При возникновении в организме потребности в каком-либо из указанных веществ, они могут выделяться в кровь и распределяться по всему организму.
Кроветворная. В красном костном мозге некоторых определенных костей образуются новые клетки крови - происходит гемопоэз.
Типы костей по плотности
Компактная кость
.png)
Компактная кость образует длинный диафиз и эпифизы трубчатых костей. На поперечном срезе компактной кости можно увидеть скопление остеопов, или гаверсовых систем. Каждая из этих систем представляет собой удлиненный цилиндр. Он ориентирован по длинной оси кости, состоит из центрального гаверсова канала и содержит кровеносные сосуды, обеспечивающие кровоснабжение элементов остеона, лимфатические сосуды и нервы, окруженные концентрическими пластинами кости. Такие пластины называются пластинками. Между ними имеются лакуны, содержащие остеоциты и лимфу. Через тонкие каналы (лимфатические канальцы в гаверсовом канале) лакуны связываются между собой. Лимфатические канальцы обеспечивают остеоциты питанием из лимфы. Большую прочность кости придают множественные трубчатые пластинки. Под прямым углом к длинной кости проходят перфорационные, или фолькманновы каналы. Через них проходят нервные волокна и кровеностные сосуды.
Губчатая кость (спонгиозная, решетчатая кость)
.png)
Губчатая кость образуется в эпифизах длинных костей, телах позвонков и других, не имеющих полостей, костях. Состоит из трабекул (синоним: перекладина). Они представляют собой связанные канальцами остеоциты и беспорядочно построенные пластинки. В губчатой кости гаверсовы системы отсутствуют, но имеются множественные открытые пространства в виде ячеистой структуры, подобные большим гаверсовым каналам. Эти пространства заполняются кровеносными сосудами и желтым или красным костным мозгом. При этом происходит образование динамической решетки. Она способна к постепенному изменению путем перестройки в ответ на мышечное напряжение и воздействие веса.
Типы костей по форме
Несимметричные кости
Несимметричные кости образованы в основном губчатой костью, покрытой тонкими слоями компактной кости и имеют составную форму. К ним относятся тазовые кости, позвонки и некоторые кости черепа.
Плоские кости
Плоские кости состоят из губчатой костной ткани, лежащей между двумя тонкими слоями компактной кости. Они тонкие, часто изогнутые, уплощенные. К ним относятся большинство костей черепа, ребра и грудина.
Короткие кости
Короткие кости образованы в основном губчатой костной тканью и имеют кубическую форму. К ним относятся кости запястья и кости предплюсны.
Среди коротких костей отдельно выделяют сесамовидные кости. Название их образовано от латинского слова, в переводе означающего «сформированный, так же, как кунжутное семечко»). Они образуются и находятся в пределах сухожилия. К ним относятся надколенник (коленная чашечка) и гороховидная кость у медиального конца складки запястья.
Длинные кости
Длинные кости состоят в основном из компактной кости. Имеют диафиз с эпифизами на обоих концах. К ним относятся кости конечностей, кроме костей кисти и стопы.
В центре диафиза начинается преобразование хряща длинной кости. Позднее, на концах костей образуются вторичные формирующие кость центры, из которых происходит рост кости в детстве и юности, прекращающийся только в начале двадцатилетнего возраста. После чего зоны роста уплотняются.
.png)
Диафиз
(греч. - «разделение»)
Диафиз - центральная часть длинной кости. Он состоит из заполненной костным мозгом костномозговой полости, окруженной плотной костной тканью. Диафиз формируется из одного или более первичных участков окостенения и снабжается одной или несколькими питающими артериями.
Эпифиз
(греч. - «вырост»)
Эпифиз - это концевая часть длинной кости или любой части кости, отделенной от основного тела незрелым костным хрящом. Формируется эпифиз из вторичного участка окостенения и состоит в основном из губчатой кости.
Эпифизарная линия
Эпифизарная линия представляет собой остаток эпифизарной пластины гиалинового хряща. Встречается в молодой, растущей кости. Является зоной роста длинной кости. Постепенно во взрослом состоянии пластина полностью замещается костью, и рост длинных костей останавливается. На ее предыдущее расположение указывает только остаточная линия.
Суставной хрящ
Суставной хрящ располагается в пределах синовиального сустава в местах, где соприкасаются две кости. Он гладкий, скользкий, пористый, гибкий, нечувствительный и бессосудистый. Массируется движениями, способствующими поглощению синовиальной жидкости, кислорода и питательных веществ.
Примечание: суставной хрящ может разрушиться из-за дегенеративного процесса при остеоартрите и последних стадиях некоторых форм ревматоидного артрита.
Надкостница
Надкостница представляет собой волокнистую мембранозную соединительную ткань. Надкостница образует двухслойную оболочку, окутывающую внешнюю поверхность кости. Оболочка является высоко чувствительной. Внешний слой образован плотной неоформленной соединительной тканью. Внутренний слой состоит из остеобластов и остеокластов и находится непосредственно напротив поверхности кости.
В надкостнице имеются лимфатические и кровеносные сосуды, проникающие в кость через питательные каналы, и нервные волокна. К кости надкостница прикрепляется волокнами Шарпея, состоящими из коллагена. Надкостница также образует точки прикрепления для сухожилий и связок.
Костномозговая полость
Костномозговая полость - это полость диафиза, содержащая костный мозг. У молодых - людей красный, с возрастом превращающийся в большинстве костей в желтый костный мозг.
Красный костный мозг
Красный костный мозг представляет собой студенистое вещество красного цвета. В его состав входят красные и белые клетки крови на разных стадиях развития. Располагается в костномозговых полостях плоских и длинных костей, в их губчатой части. У людей, достигших половой зрелости, красный костный мозг, продуцирующий новые красные клетки крови, находится в плоских костях (грудине), несимметричных костях (тазовых), в головках бедренной и плечевой кости. При подозрении на гемолитические заболевания образцы красного костного мозга можно получить именно из указанных костей.
Желтый костный мозг
Желтый костный мозг не способен производить клетки крови, так как представляет собой жировую соединительную ткань.
1.Выступы на костях в местах прикрепления мышц и связок
Вертел
Выступ на бедре - он не симметричный, очень большой, тупоугольный.
Выступы
Большие округлые выступы, имеющие шероховатую поверхность. Находятся в основном на седалищной кости - бугор седалищной кости и на голени - бугор большеберцовой кости.
Бугорки
Выступы меньшего размера, имеющие шероховатую поверхность.
Гребень
Узкий выступ кости, часто вперед выступающий. Пример: подвздошный гребень.
Граница (кайма)
Узкий выступ кости, служащий для разделения двух поверхностей.
Остистый отросток
Острые, узкие, обычно хорошо заметные снаружи: остистые отростки позвонков; ости подвздошной кости или лопатки (передняя верхняя ость подвздошной кости, ASIS, и задняя верхняя ость подвздошной кости, PSIS).
Надмыщелок
Приподнятая область, располагающаяся выше мыщелка; особенно на плечевой кости в локтевом суставе.
2. Выступы на костях, участвующие в образовании суставов
Головка
Расширение, обычно округлой формы, располагается на одном конце кости. Примером является головка малоберцовой кости, соединяющаяся с большеберцовой костью ниже коленного сустава.
Суставная фасетка
Почти плоская, гладкая поверхность на одном конце кости, соединенная с другой костью.
Мыщелок
Большое округлое утолщение или выступ эпифиза. Соединяется с другой костью (находится в коленном суставе).
3. Углубления и отверстия для прохождения кровеносных сосудов и нервов
.png)
Пазуха
Заполненная воздухом и покрытая оболочкой костная полость (имеется только в черепе).
Ямка
Углубление в кости, обычно выступающее в качестве суставной поверхности. Ямки неглубокие и чашеподобные.
Отверстие
Овальное или круглое отверстие в кости (например, в крестце).