Кости человека начинают формироваться ещё в утробе матери, но сначала они очень мягкие. Это объясняется тем, что основную их массу составляет соединительная ткань. Прекращается рост костей и происходит полное формирование скелета - приблизительно в возрасте 22-х лет.
Всего в скелете взрослого человека насчитывается более двухсот костей (удивительно, но скелет новорожденного состоит более, чем из двухсот семидесяти!), которые отличаются между собой не только формой, но и содержанием. Кроме того, каждая из них выполняет свою, строго определённую функцию.
Итак, кости разделяют на три группы: короткие, широкие или плоские, длинные, которые также называют трубчатыми. Поговорим отдельно о каждой группе.
Широкие кости не имеют внутри полостей. Они являются самым крепкими. Такие кости в некоторых случаях создают защиту для внутренних органов и имеют изогнутую форму, например - череп.
Кости, которые в разрезе напоминают трубу, так и называются – трубчатые, длинные. В их внутренней полости располагается костный мозг. За счёт того, что кость внутри – пустая, она является достаточно лёгкой, но на прочности это не сказывается отрицательно. Трубчатые или длинные кости по основной длине имеют цилиндрическую форму, ближе к концам – несколько расширяются, а на самих концах и вовсе являются шарообразными. Для примера: трубчатые кости, это кости верхних и нижних конечностей.
Короткие кости, напротив, не имеют внутренних полостей, однако несмотря на это – менее прочные, чем трубчатые. Эти кости в человеческом скелете представлены, например, позвонками. Некоторые кости запястья, а также пятка ноги – тоже относятся к группе коротких.
Несмотря на разные функции или формы, наличие полостей или их отсутствие, кости имеют одинаковое строение. Все кости состоят из трёх слоёв, которые напоминают годовые кольца стволов деревьев. Верхний слой – плотная костная ткань (надкостница, внутри которой – нервы и кровеносные сосуды). Следующий слой – плотное вещество. Оно обеспечивает костям прочность. Третий слой кости состоит из губчатого костного вещества. Внешне оно, действительно, очень похоже на обычную поролоновую губку (тонкие каналы пронизывают всю его плоскость).
У трубчатых костей слой плотного костного вещества толще, чем у коротких и широких, которые в основной своей массе имеют губчатую ткань.
Скелет несёт на себе основную массу тела человека, поэтому не лишне будет напомнить, что кальций и фосфор укрепляют кости, а их недостаток в организме неизбежно ведёт к их хрупкости и ломкости. Грамотное питание, употребление продуктов с достаточным содержанием кальция и фосфора, помогут избежать этих проблем. Не стоит забывать, что не самым благоприятным образом на состояние костей могут повлиять и чрезмерные физические нагрузки. Имейте в виду, что пренебрежительное отношение к своему здоровью в молодости, может стать причиной серьёзных заболеваний опорно-двигательной системы в зрелом возрасте. К тому же, с годами, кости и так становятся более слабыми.
В первую очередь наши кости состоят из костного вещества, которое содержит соли кальция. В целом кость как орган состоит ещё из таких мягких тканей как суставные хрящи и надкостница (на языке специалистов периост), костного мозга внутри костей, а также кровеносных сосудов и нервов, которые проходят через надкостницу и
.
Костное вещество
Костное вещество составляет основную массу наших костей. Оно очень прочное, так как содержит кальций (специалисты говорят о солях кальция), его вес может доходить до 70% веса костей. Костное вещество бывает в костях в основном в двух формах: компактное костное вещество
и губчатое костное вещество
.
Компактное костное вещество – это твёрдая, плотная беловатая масса. В первую очередь она как бы окутывает (покрывает) толстым слоем костномозговые полости внутри длинных трубчатых костей (например, бедренных костей или плечевых костей). Зато губчатое костное вещество состоит из достаточно тонких пластинок/перекладинок. Его можно найти в наших коротких, плоских костях, например, в позвонках.
Костное вещество состоит из зрелых костных клеток, они называются остеоциты. У остеоцитов есть отростки и с помошью этих отростков они соединяются между собой. Работая вместе с молодыми клетками остеобластами, которые отвечают за формирование костей, начинает расти новая кость. А разрушается костная ткань с помощью клеток, которые называются остеокласты.
Суставные хрящи
Суставные хрящи есть практически во всех костях, за исключением костей черепа. Они покрывают суставные поверхности и являются последней оставшейся частью скелета из эмбрионального (зародышевого,
) развития.
Надкостница
Надкостница (которую специалисты называют периостом) покрывает снаружи все наши кости. Поэтому нигде не видно самого костного вещества. Его покрывает либо надкостница, либо суставной хрящ.
Костный мозг
Костный мозг – это мягкая масса, которая находится в полостях внутри костей. Костный мозг бывает красным и жёлтым. Красный костный мозг отвечает в организме за кроветворение. А жёлтый костный мозг – это в основном жировая ткань.
Жёлтый костный мозг появляется у человека не сразу, а постепенно в ходе развития человека красный костный мозг заменяется на жёлтый. Поэтому чем старше становится человек, тем больше у него становится жёлтого костного мозга. У взрослых жёлтый костный мозг заполняет центральную часть длинных трубчатых костей (это могуть быть, например, плечевые кости), которую специалисты называют диафизом. Красный костный мозг находится в основном внутри коротких и плоских костей (например, внутри позвонков).
Кровеносные сосуды и нервы
Кровеносные сосуды и нервы находятся и в костном веществе, и в надкостнице, и в костном мозге. Они передают костным клеткам информацию, питательные вещества и кислород. Через мельчайшие отверстия на поверхности костей они попадают внутрь кости, а из кости выходят в систему кровообращения или соответственно в нервы, которые их соединяют с нервной системой.
Продолжая серию статей об анатомии, поговорим о том, что такое кость. В этой статье вы узнаете о том, что представляют собой человеческие (и не только) кости в плане строения, а также и о том, из чего сделаны кости, то есть об их химическом составе. Довольно подробно мы расскажем вам и о видах костей, представленных в организме человека.
Из чего состоят кости
Кости являются важным органом практически любого живого организма, они состоят из нескольких типов тканей, главной из которых является костная ткань. Что касается функций, которые кости выполняют в организме, то основными из них являются опорная и механическая. Благодаря костям человек и другие млекопитающие могут стоять и передвигаться. Говоря о химическом составе костей, отметим, что в состав любой кости входят и органические, и неорганические вещества, причем количество органических веществ в костях зависит от возраста животного или человека – чем моложе организм, тем их больше. Именно поэтому кости молодых людей и животных отличаются мягкостью и гибкостью, а кости взрослых, наоборот, твердостью. Количество минеральных соединений в костях взрослого человека составляет 60, а в некоторых случаях и все 70% от общего веса кости, органические же вещества составляют не более 30-40%. Кости отличаются большой прочностью и огромным сопротивлением сжатию, также они очень долго могут противостоять разрушению, поэтому не случайно в останках ископаемых животных находят, в основном, лишь кости. Кость теряет органическое вещество при прокаливании или при воздействии кислоты, однако сохраняет свое строение и форму. Также отметим, что в костях пожилых людей уменьшается доля минеральных веществ, и поэтому их кости становятся гораздо более хрупкими, что может привести даже к развитию такого заболевания, как остеопороз (излишняя хрупкость и ломкость костей).
Клеточное строение кости
Костное вещество по своему микроскопическому строению представляет собой особый тип соединительной ткани, то есть костную ткань. Это твердое межклеточное волокнистое вещество, пропитанное минеральными солями и звездчатые клетки, снабженные многочисленными отростками. В своей основе кость представляет собой особые коллагеновые органические волокна, которые окружены кристаллами минерального вещества - гидроксиапатита, вместе они слагаются в пластинки, которые частично располагаются вокруг разветвляющихся длинных каналов (так называемые Гаверсовы каналы), а частично лежат между ними, либо обхватывают целые группы каналов или даже тянутся вдоль поверхности кости. В сочетании с окружающими костными концентрическими пластинками Гаверсовы каналы считаются структурной единицей остеоном - именно так называется компактное вещества кости. Параллельно поверхности костных пластинок располагаются слои звездообразных пустот небольшого размера, которые продолжаются затем в многочисленные тонкие канальцы. Эти пустоты называют костными тельцами, в них находятся костные клетки, которые и дают отростки в канальцы. Последние соединяются между собой, а также с полостью Гаверсовых каналов с помощью внутренних полостей и надкостницы. Таким образом, костная ткань оказывается целиком пронизанной системой канальцев и полостей, по которым необходимые для кости питательные вещества проникают внутрь. По Гаверсовым каналам идут тонкие кровеносные сосуды (артерии и вены), а промежутки между каналами служат для лимфатических путей кости. Что интересно, в костной ткани рыб нет Гаверсовых каналов, зато сильно развиты канальцы костных телец.
Виды и строение костей человека
По своей форме кости человека и других млекопитающих делятся на длинные, короткие, плоские и смешанные. Теперь о каждом виде костей несколько подробнее.
- Длинные кости, по латыни – ossa longa, отличаются вытянутой, трубчатой средней частью, которая называется диафиз. Она практически полностью состоит из компактного вещества. Внутри диафиза находится костно-мозговая полость с костным мозгом желтого цвета. На концах длинной кости находится так называемый эпифиз, который заполнен губчатым веществом с костным мозгом красного цвета. Между эпифизом и диафизом располагается метафиз - отдел кости, который прилегает к пластинке. В период роста кости в метафизе здесь находится хрящ, замещающийся позже самой костью. Трубчатые длинные кости составляют скелет конечностей, а костные выступы на эпифизах являются местом прикрепления связок и мышц - они называются апофизами.
- Плоские кости, по латыни – ossa plana, состоят из губчатого вещества, тонкий слой которого покрывается снаружи компактным. Плоские кости различны по своему происхождению: так, тазовая кость и лопатка развиваются из хряща, а, например, плоские кости крыши черепа развиваются из соединительной ткани.
- Короткие кости, по латыни - ossa brevia - это губчатое вещество, снаружи покрытое тонким слоем вещества компактного. Единой костно-мозговой полости короткие кости не имеют, а красный костный мозг в них располагается в губчатых мелких ячейках, которые разделяются костными балками. Также отметим, что короткие кости предплюсны и запястья способствуют подвижности наших стоп и кистей.
- Наконец, смешанные кости, по латыни - ossa irregularia, располагаются в самых различных отделах скелета (например, череп или позвоночник). В этих костях сочетаются элементы плоских и коротких костей, за что смешанные кости и получили свое название. Смешанные кости представлены в основной части и чешуе затылочной кости, теле позвонка и его отростках, каменистой части и чешуе височной кости. Особенности строения смешанных костей обусловливаются различием в происхождении и функциях различных частей этих костей. Ну что же - думаю, теперь вам понятно, что такое кость, из чего она состоит, и какие разновидности костей бывают.
Введение
Как известно, кости и хрящи образуют наш скелет. Это ни для кого не секрет. А вот вопросы о том, сколько костей у человека и каковы их особенности, зачастую многих повергают в ступор. Сегодня я дам ответы на них.
Сколько костей у человека?
Это один из первых вопросов, возникающих при изучении скелета человека. И точный ответ на него не знает никто. В разные времена называли разную цифру - то 300, то 360. Сейчас среди специалистов бытует мнение, что в организме взрослого человека присутствует 206 костей. Именно взрослого, потому что у детей младенческого возраста насчитывается порядка 300 хрящей, окостенение которых заканчивается в 20-25 лет. Поэтому ответ на вопрос о том, сколько костей у человека, напрямую зависит от количества прожитых им лет.
Каково строение костей человека?
Кости бывают длинными (трубчатыми), короткими и широкими (или плоскими). Длинные кости внутри имеют полость, которая заполнена желтым костным мозгом. Из-за трубчатого строения такие кости легки и прочны. Сверху кость покрывает тонкая соединительнотканная оболочка надкостница, за которой расположена собственно стенка трубчатой кости. Она состоит из плотной ткани, называемой компактным веществом. Основная структурная единица последнего - остеон, в его строение входят костные пластинки в количестве 5-20 штук. В центре остеона имеется канал, через который проходят кровеносные сосуды.
На концах трубчатых костей компактное вещество переходит в пористую ткань - губчатое вещество, образующее головку кости. Костные пластинки губчатого вещества расположены в тех направлениях, в которых кости подвергаются наибольшему растяжению или сжатию. В промежусках между чешуйками губчатого вещества находится красный костный мозг. В его состав входят стволовые кроветворные клетки, из которых и начинают развиваться все формы клеток крови.
Короткие и широкие кости состоят в основном из губчатого вещества.
Соединения костей
Различают три типа соединения костей:
- Неподвижные (шов).
- Полуподвижные.
- Подвижные (сустав).
Подвижные бывают трех видов:
- одноосевые;
- двухосевые;
- трехосевые.
Кости могут соединяться с помощью хрящей. Все они составляют опорно-двигательную систему организма.
Строение скелета человека
Это проще рассказать с помощью таблицы:
| Части скелета | Отделы частей скелета | Какие кости входят |
| Скелет головы | 1. Мозговой | затылочная |
| лобная | ||
| теменная | ||
| височная | ||
| 2. Лицевой | скуловые | |
| верхнечелюсные | ||
| нижнечелюстные | ||
| Скелет туловища | 1. Позвоночник (позвонки) | 7 - шейные |
| 12 - грудные | ||
| 5 - поясничные | ||
| 5 - крестцовые | ||
| 4-5 - копчиковые | ||
| 2. Грудная клетка | грудина | |
| 12 пар ребер | ||
| грудные позвонки | ||
Скелет конечностей и их поясов | 1. Пояс верхних конечностей | лопатки |
| ключицы | ||
| 2. Скелет верхних конечностей | плечевые | |
| лучевые | ||
| локтевые | ||
| запястье | ||
| пясть | ||
| фаланги пальцев кисти | ||
| 3. Пояс нижних конечностей | тазовые | |
| крестцовая | ||
| 4. Скелет нижних конечностей | бедренная | |
| малая берцовая | ||
| большая берцовая | ||
| предплюсна | ||
| плюсна | ||
| кости пальцев стопы |
Функции
Кости играют немаловажную роль при формировании роста и осанки. Неважно, сколько костей у человека, важна их общая конструкция - скелет. Ведь благодаря ему мы можем двигаться. Сами же кости играют важную роль для кровеносной системы, ведь в них содержится красный костный мозг. Кости нужно беречь - из-за неосторожного поведения они часто ломаются.
Каждая кость человека представляет собой сложный орган: она занимает определенное положение в теле, имеет свою форму и строение, выполняет свойственную ей функцию. В образовании кости принимают участие все виды тканей, но преобладает костная ткань.
Общая характеристика костей человека
Хрящ покрывает только суставные поверхности кости, снаружи кость покрыта надкостницей, внутри расположен костный мозг. Кость содержит жировую ткань, кровеносные и лимфатические сосуды, нервы.
Костная ткань обладает высокими механическими качествами, ее прочность можно сравнить с прочностью металла. Химический состав живой кости человека содержит: 50% воды, 12,5% органических веществ белковой природы (оссеин), 21,8% неорганических веществ (главным образом фосфат кальция) и 15,7% жира.
Виды костей по форме разделяют на:
- Трубчатые (длинные - плечевая, бедренная и др.; короткие - фаланги пальцев);
- плоские (лобная, теменная, лопатка и др.);
- губчатые (ребра, позвонки);
- смешанные (клиновидная, скуловая, нижняя челюсть).
Строение костей человека
Основной структурой единицей костной ткани является остеон, который виден в микроскоп при малом увеличении. Каждый остеон включает от 5 до 20 концентрически расположенных костных пластинок. Они напоминают собой вставленные друг в друга цилиндры. Каждая пластинка состоит из межклеточного вещества и клеток (остеобластов, остеоцитов, остеокластов). В центре остеона имеется канал - канал остеона; в нем проходят сосуды. Между соседними остеонами расположены вставочные костные пластинки.
Костную ткань образуют остеобласты , выделяя межклеточное вещество и замуровываясь в нем, они превращаются в остеоциты - клетки отростчатой формы, неспособные к митозу, со слабо выраженными органеллами. Соответственно в сформировавшейся кости содержатся в основном остеоциты, а остеобласты встречаются только в участках роста и регенерации костной ткани.
Наибольшее количество остеобластов находится в надкостнице - тонкой, но плотной соединительно-тканной пластинке, содержащей много кровеносных сосудов, нервных и лимфатических окончаний. Надкостница обеспечивает рост кости в толщину и питание кости.
Остеокласты содержат большое количество лизосом и способны выделять ферменты, чем можно объяснить растворение ими костного вещества. Эти клетки принимают участие в разрушении кости. При патологических состояниях в костной ткани количество их резко увеличивается.
Остеокласты имеют значение и в процессе развития кости: в процессе построения окончательной формы кости они разрушают обызвествленный хрящ и даже новообразованную кость, «подправляя» ее первичную форму.
Структура кости: компактное и губчатое вещество
На распиле, шлифах кости различают две ее структуры - компактное вещество (костные пластинки расположены плотно и упорядоченно), расположенное поверхностно, и губчатое вещество (костные элементы расположены рыхло), лежащее внутри кости.
Такое строение костей в полной мере соответствует основному принципу строительной механики - при наименьшей затрате материала и большой легкости обеспечить максимальную прочность сооружения. Это подтверждается и тем, что расположение трубчатых систем и основных костных балок соответствует направлению действия силы сжатия, растяжения и скручивания.
Структура костей представляет собой динамическую реактивную систему, изменяющуюся в течение всей жизни человека. Известно, что у людей, занимающихся тяжелым физическим трудом, компактный слой кости достигает относительно большого развития. В зависимости от изменения нагрузки на отдельные части тела могут изменяться расположение костных балок и структура кости в целом.
Соединение костей человека
Все соединения костей можно разделить на две группы:
- Непрерывные соединения , более ранние по развитию в филогенезе, неподвижные или малоподвижные по функции;
- прерывные соединения , более поздние по развитию и более подвижные по функции.
Между этими формами существует переходная - от непрерывных к прерывным или наоборот - полусустав .
Непрерывное соединение костей осуществляется посредством соединительной ткани, хрящей и костной ткани (кости собственно черепа). Прерывное соединение костей, или сустав, является более молодым образованием соединения костей. Все суставы имеют общий план строения, включающий суставную полость, суставную сумку и суставные поверхности.
Суставная полость выделяется условно, так как в норме между суставной сумкой и суставными концами костей пустоты не существует, а находится жидкость.
Суставная сумка охватывает суставные поверхности костей, образуя герметическую капсулу. Суставная сумка состоит из двух слоев, наружный слой которой переходит в надкостницу. Внутренний слой выделяет в полость сустава жидкость, играющую роль смазки, обеспечивая свободное скольжение суставных поверхностей.
Виды суставов
Суставные поверхности сочленяющихся костей покрыты суставным хрящом. Гладкая поверхность суставных хрящей способствует движению в суставах. Суставные поверхности по форме и величине очень разнообразны, их принято сравнивать с геометрическими фигурами. Отсюда и название суставов по форме : шаровидные (плечевой), эллипсовидные (луче-запястный), цилиндрические (луче-локтевой) и др.
Так как движения сочленяющихся звеньев совершаются вокруг одной, двух или многих осей, суставы принято также делить по количеству осей вращения на многоосные (шаровидный), двуосные (эллипсовидный, седловидный) и одноосные (цилиндрический, блоковидный).
В зависимости от количества сочленяющихся костей суставы делятся на простые, в которых соединяется две кости, и сложные, в которых сочленяется больше двух костей.