Функции скелетной системы. Анатомия человека

Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) - нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.

Без скелета наше тело было бы бесформенной массой мышц, кровеносных сосудов и внутренних органов. Кости образуют прочный каркас, поддерживающий все части тела. Вместе с мышцами скелет дает нам полную свободу движений.

Скелет человека состоит примерно из 206 отдельных костей, соединенных различными суставами. В зависимости от выполняемой функции у каждой кости свой размер и форма.

Кости скелета человека образованы костной тканью - разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими «канальцами», заполненными межклеточной жидкостью, через которую происходит питание и дыхание костных клеток.

К костям прикреплены более 500 мышц, называемых скелетными. Каждый мускул обеими концами крепится к костям конусообразным, похожим на веревку, сухожилием. При движении мускулы сокращаются и подтягивают кости. Подвижность скелету придают суставы.

Мышцы состоят из множества удлиненных клеток - мышечных волокон, способных сокращаться и расслабляться. Расслабленную мышцу можно растянуть, но благодаря своей эластичности она после растяжения способна возвратиться к исходным размерам и форме. Мышцы хорошо снабжаются кровью, которая доставляет им питательные вещества и кислород и удаляет отходы метаболизма. Приток крови к мышцам регулируется таким образом, что в каждый данный момент мышца получает ее в необходимом количестве.

Скелетные мышцы состоят из длинных и тонких мышечных волокон. Скелетные мышцы присоединяются к кости, по меньшей мере, в двух местах, к одной неподвижной и одной подвижной части скелета, первую из них называют "началом" мышцы, а вторую - "прикреплением". Мышца прикрепляется с помощью плотных, малорастяжимых сухожилий - соединительнотканных образований, состоящих почти исключительно из коллагеновых волокон. Один конец сухожилия переходит в наружную оболочку мышцы, а другой очень прочно прикреплен к надкостнице.

Мышцы способны развивать силу только при укорочении, поэтому для того, чтобы сместить кость и затем вернуть ее в исходное положение, необходимы, по крайней мере, две мышцы или две группы мышц. Пары мышц, действующие таким образом, называются антагонистами.

Основной функцией мышечной системы человека является двигательная деятельность. Мышцы обеспечивают перемещение тела в пространстве или отдельных его частей относительно друг друга, т.е. производят работу. Этот вид мышечной работы называют динамическим, или фазным. Мышцы, осуществляющие поддержание определенного положения тела в пространстве, производят работу, которая получила название статической мышечной работы. Обычно динамическая и статическая мышечные работы дополняют друг друга.

При мышечной работе возрастает потребность в кислороде, что вызывает необходимость увеличения кровоснабжения скелетных мышц и миокарда. Мышечная работа, особенно динамическая, увеличивает возврат венозной крови к сердцу, усиливает и учащает его сокращения. При напряженной мышечной работе усиливается газообмен, повышается интенсивность дыхания, наблюдается изменение легочной вентиляции, диффузионной способности альвеол и т.д. Мышечная работа значительно увеличивает энерготраты организма: суточный расход энергии может достигать 4500--5000 ккал.

Между величиной нагрузки и производимой мышечной работой существует определенная зависимость: по мере увеличения нагрузки мышечная работа возрастает до какого-то определенного уровня, а затем уменьшается. Максимальная мышечная работа производится при средних нагрузках (так называемое правило средних нагрузок), что связано с особенностями динамики мышечного сокращения. Общие затраты энергии представляют собой сумму энергий, затраченной на собственно механическую работу, и энергии, переходящей в тепло.

Важным показателем мышечной работы служит мышечная выносливость. В условиях статической мышечной работы мышечная выносливость определяется временем, в течение которого поддерживается статическое напряжение или удерживается некоторый груз. Предельное время статической работы (статическая выносливость) обратно пропорционально нагрузке. Выносливость в процессе выполнения динамической мышечной работы измеряется отношением величины работы ко времени ее выполнения. При этом выделяют пиковую и критическую мощность динамической мышечной работы: пиковой является максимальная мощность, достигаемая в какой-то момент динамической работы; критической называют мощность, поддерживаемую на одинаковом уровне достаточно длительное время. Выделяют также динамическую выносливость, которая определяется временем осуществления работы с заданной мощностью.

Производительность мышечной работы в значительной мере зависит от тренировки, уменьшающей энергозатраты организма за счет снижения потребления кислорода при выполнении одной и той же работы. Одновременно тренировка повышает эффективность деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем: у тренированных людей в состоянии мышечного покоя уменьшаются систолический и минутный объем сердца, кислородный запрос (т. е. потребность в кислороде) и кислородный долг (т.е. то количество кислорода, которое потребляется по окончании мышечной работы без учета его потребления в покое). Кислородный долг отражает процессы расщепления высокоэнергетических веществ, не восстанавливающихся в ходе работы, а также траты кислородного резерва организма во время мышечной работы.

Тренировка повышает также мышечную силу. В процессе тренировки происходит рабочая мышечная гипертрофия, заключающаяся в утолщении мышечных волокон за счет увеличения массы саркоплазмы и объема сократительного аппарата мышечных волокон. Тренировка способствует улучшению координации и автоматизации мышечных движений, вследствие чего исчезает активность «лишних» мышц, что способствует повышению работоспособности и быстрому восстановлению после утомления. Недостаток мышечной активности в течение длительного периода приводит к появлению целого комплекса неприятных для организма последствий.

Мышечная работа сопровождается изменениями в деятельности многих систем органов: сердечно-сосудистой, системы органов дыхания. Работа всех систем организма активизируется тогда, когда ткани получают больше кислорода, биохимические реакции в клетках ускоряются, активнее протекает обмен веществ в тканях.

Строение скелета и костей человека, а так же их предназначение изучает наука остеология. Знание базовых концепций данной науки является обязательным требованием, предъявляемым персональному тренеру, не говоря уже о том, что в процессе работы знания эти необходимо систематически углублять. В данной статье мы будем рассматривать строение и функции скелета человека, то есть затронем тот базовый теоретический минимум, которым обязан владеть буквально каждый персональный тренер.

И по старой традиции, как всегда начнем с краткого экскурса о том, какую роль в теле человека выполняет скелет. Строение человеческого тела, о котором мы говорили в соответствующей статье, формирует помимо прочего – опорно-двигательный аппарат. Это функциональная совокупность костей скелета, их соединений и мускулатуры, осуществляющих посредством нервной регуляции перемещение в пространстве, поддержание поз, мимики и прочей двигательной активности.

Теперь, когда мы знаем, что опорно-двигательный аппарат человека формирует скелет, мышцы и нервная система, можем перейти непосредственно к изучению темы, обозначенной в заголовке статьи. Поскольку скелет человека является своего рода несущей конструкцией для крепления различных тканей, органов и мыщц, то данную тему по праву можно считать фундаментом в изучении всего тела человека.

Строение скелета человека

Скелет человека – функционально структурированный набор костей в теле человека, являющийся частью его двигательного аппарата. Это своего рода каркас, на который крепятся ткани, мышцы, и в котором размещаются внутренние органы, защитой которых он в том числе и выступает. В состав скелета входит 206 костей, большая часть которых объединены в суставы и связки.

Скелет человека, вид спереди: 1 - нижняя челюсть; 2 - верхняя челюсть; 3 - скуловая кость; 4 - решетчатая кость; 5 - клиновидная кость; в - височная кость; 7- слезная кость; 8 - теменная кость; 9 -лобная кость; 10 - глазница; 11 - носовая кость; 12 - грушевидное отверстие; 13 - передняя продольная связка; 14 - межключичная связка; 15 - передняя грудино-ключичная связка; 16 - клюво-ключичная связка; 17 - акромиально-ключичная связка; 18 - клювоакромиальная связка; 19 - клювоплечевая связка; 20 - реберно-ключичная связка; 21 - лучистые грудино-реберные связки; 22 - наружная межреберная перепонка; 23 - реберно-мечевидная связка; 24 - локтевая боковая связка; 25 - лучевая окольная (боковая) связка; 26 - кольцевая связка лучевой кости; 27- подвздошно-поясничная связка; 28 - вентральные (брюшные) крестцово-подвздошные связки; 29 - паховая связка; 30 - крестцово-остистая связка; 31 - межкостная перепонка предплечья; 32 - дорсальные межзапястные связки; 33 - дорсальные пястные связки; 34 - окольные (боковые) связки; 35 - лучевая окольная (боковая) связка запястья; 36 - лобково-бедренная связка; 37 - подвздошно-бедренная связка; 38 - запирательная перепонка; 39 - верхняя лобковая связка; 40 - дугообразная связка лобка; 41 - малоберцовая окольная (боковая) связка; 42 - связка надколенника; 43 - большеберцовая окольная (боковая) связка; 44 - межкостная перепонка голени; 45 - передняя большеберцово-малоберцовая связка; 46 - раздвоенная связка; 47 - глубокая поперечная плюсневая связка; 48 - окольные (боковые) связки; 49 - тыльные связки плюсны; 50 - дорсальные связки плюсны; 51 - медиальная (дельтовидная) связка; 52 - ладьевидная кость; 53 - пяточная кость; 54 - кости пальцев стопы; 55 - плюсневые кости; 56 - клиновидные кости; 57 - кубовидная кость; 58 - таранная кость; 59 - большеберцовая кость; 60 - малоберцовая кость; 61 - надколенник; 62 - бедренная кость; 63 - седалищная кость; 64 - лобковая кость; 65 - крестец; 66 - подвздошная кость; 67 - поясничные позвонки; 68 - гороховидная кость; 69 - трехгранная кость; 70 - головчатая кость; 71 - крючковатая кость; 72 - пястные кости; 7 3-кости пальцев кисти; 74 - трапециевидная кость; 75 - кость-трапеция; 76 - ладьевидная кость; 77- полулунная кость; 78 - локтевая кость; 79 - лучевая кость; 80 - ребра; 81 - грудные позвонки; 82 - грудина; 83 - лопатка; 84 - плечевая кость; 85 - ключица; 86 - шейные позвонки.

Скелет человека, вид сзади: 1 - нижняя челюсть; 2 -верхняя челюсть; 3 - боковая связка; 4 - скуловая кость; 5 - височная кость; 6 - клиновидная кость; 7 - лобная кость; 8 - теменная кость; 9- затылочная кость; 10 - шило-нижнечелюстная связка; 11- выйная связка; 12 - шейные позвонки; 13 - ключица; 14 - надостистая связка; 15 - лопатка; 16 - плечевая кость; 17 - ребра; 18 - поясничные позвонки; 19 - крестец; 20 - подвздошная кость; 21 - лобковая кость; 22- копчик; 23 - седалищная кость; 24 - локтевая кость; 25 - лучевая кость; 26 - полулунная кость; 27 - ладьевидная кость; 28 - кость-трапеция; 29 - трапециевидная кость; 30 - пястные кости; 31 - кости пальцев кисти; 32 - головчатая кость; 33 - крючковатая кость; 34 - трехгранная кость; 35 - гороховидная кость; 36 - бедренная кость; 37 - надколенник; 38 - малоберцовая кость; 39 - большеберцовая кость; 40 - таранная кость; 41 - пяточная кость; 42 - ладьевидная кость; 43 - клиновидные кости; 44 - плюсневые кости; 45 - кости пальцев стопы; 46 - задняя большеберцово-малоберцовая связка; 47 - медиальная дельтовидная связка; 48 - задняя таранно-малоберцовая связка; 49 - пяточно-малоберцовая связка; 50 - дорсальные связки предплюсны; 51 - межкостная перепонка голени; 52 - задняя связка головки малоберцовой кости; 53 - малоберцовая окольная (боковая) связка; 54 - большеберцовая окольная (боковая) связка; 55 - косая подколенная связка; 56 - крестцовобугровая связка; 57 - удерживатель сгибателей; 58 - окольные (боковые) связки; 59 - глубокая поперечная пястная связка; 60 - горохо-крючковатая связка; 61 - лучистая связка запястья; 62- локтевая окольная (боковая) связка запястья; 63 - седалищно-бедренная связка; 64 - поверхностная спинная крестцово-копчиковая связка; 65 - спинные крестцово-подвздошные связки; 66 - локтевая окольная (боковая) связка; 67- лучевая окольная (боковая) связка; 68 - подвздошно-поясничная связка; 69 - реберно-поперечные связки; 70 - межпоперечные связки; 71 - клювоплечевая связка; 72 - акромиально-ключичная связка; 73 - клюво-ключичная связка.

Как говорилось выше, скелет человека формирует порядка 206 костей, из которых 34 – непарные, остальные – парные. 23 кости составляют череп, 26 – позвоночный столб, 25 – ребра и грудину, 64 – скелет верхних конечностей, 62 – скелет нижних конечностей. Кости скелета образуются из костной и хрящевой ткани, которые относятся к соединительным тканям. Кости в свою очередь состоят из клеток и межклеточного вещества.

Скелет человека устроен таким образом, что кости его обычно делят на две группы: осевой скелет и добавочный скелет. К первому относятся кости, расположенные по центру и образующие основу тела, это кости головы, шеи, позвоночника, ребра и грудина. Ко второму относятся ключицы, лопатки, кости верхних, нижних конечностей и таза.

Центральный скелет (осевой):

• Череп – основа головы человека. В нем размещается головной мозг, органы зрения, слуха и обоняния. Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой.
• Грудная клетка – костное основание груди, и место размещения для внутренних органов. Состоит из 12 грудных позвонков, 12 пар ребер и грудины.
• Позвоночный столб (позвоночник) – главная ось тела и опора всего скелета. Внутри позвоночного канала проходит спинной мозг. Позвоночник имеет следующие отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый.

Вторичный скелет (добавочный):

• Пояс верхних конечностей – за счет него к скелету присоединяются верхние конечности. Состоит из парных лопаток и ключиц. Верхние конечности приспособлены для выполнения трудовой деятельности. Конечность (рука) состоит из трех отделов: плечо, предплечье и кисть.
• Пояс нижних конечностей – обеспечивает присоединение нижних конечностей к осевому скелету. В нем размещаются органы пищеварительной, мочевыделительной и половой систем. Конечность (нога) состоит так же из трех отделов: бедро, голень и стопа. Они приспособлены для опоры и перемещения тела в пространстве.

Функции скелета человека

Функции скелета человека обычно делят на механические и биологические.

К механическим функциям относятся:

• Опора – формирование жесткого костно-хрящевого каркаса тела, к которому прикрепляются мышцы и внутренние органы.
• Движение – наличие между костями подвижных соединений позволяет приводить тело в движение при помощи мышц.
• Защита внутренних органов – грудная клетка, череп, позвоночный столб и не только, служат защитой для находящихся в них органов.
• Амортизирующая – снижению вибраций и ударов при передвижении способствует свод стопы, а так же хрящевые прослойки в местах сочленения костей.

К биологическим функциям относятся:

• Кроветворная – формирование новых клеток крови происходит в костном мозге.
• Метаболическая – кости представляют собой хранилище значительной части кальция и фосфора в организме.

Половые особенности строения скелета

Скелеты обоих полов преимущественно сходны и радикальных отличий не имеют. К различиям этим можно отнести лишь незначительные изменения формы или размеров конкретных костей. Наиболее очевидные особенности строения скелета человека выглядят следующим образом. У мужчин, кости конечностей обычно длиннее и толще, а места крепления мышц, как правило, более бугристые. Женщины обладают более широким тазом, и в том числе, более узкой грудной клеткой.

Типы костной ткани

Костная ткань – активная живая ткань, состоящая из компактного и губчатого вещества. Первое выглядит как плотная костная ткань, которая характеризуется расположением минеральных компонентов и клеток в виде Гаверсовой системы (структурной единицы кости). Она включает костные клетки, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Более 80% костной ткани имеет вид Гаверсовой системы. Располагается компактное вещество во внешнем слое кости.

Строение кости: 1- головка кости; 2- эпифиз; 3- губчатое вещество; 4- центральная костно-мозговая полость; 5- кровеносные сосуды; 6- костный мозг; 7- губчатое вещество; 8- компактное вещество; 9- диафиз; 10- остеон

Губчатое вещество не имеет Гаверсовой системы и составляет 20% костной массы скелета. Губчатое вещество очень пористое, с разветвленными перегородками, которые формируют решетчатую структуру. Такое губчатое строение костной ткани предоставляет возможность для хранения костного мозга и запасания жиров и одновременно обеспечивает достаточную прочность кости. Относительное содержание плотного и губчатого вещества варьируется в различных костях.

Развитие костей

Рост костей представляет собой увеличение размера кости в следствие увеличения костных клеток. Кость может увеличиваться в толщину либо расти в продольном направлении, что непосредственно влияет на скелет человека в целом. Продольный рост происходит в зоне эпифизарной пластинки (хрящевого участка на конце длинной кости) первоначально как процесс замены хрящевой ткани костной. Хотя костная ткань представляет собой одну из наиболее прочных тканей нашего организма, очень важно представлять себе, что рост кости очень динамичный и метаболически активный тканевой процесс, происходящий на протяжении всей жизни человека. Отличительной чертой костной ткани является высокое содержание в ней минеральных веществ, прежде всего кальция и фосфатов (которые придают кости прочность), а так же органических компонентов (обеспечивающих кости упругость). У костной ткани имеются уникальные возможности для роста и самовосстановления. Особенности строения скелета подразумевают в том числе и то, что благодаря процессу, называемому перестройкой костной ткани, кость может адаптироваться к механическим нагрузкам, которым она подвергается.

Рост кости: 1- хрящ; 2- образование костной ткани в диафизе; 3- ростовая пластинка; 4- образование костной ткани в эпифизе; 5- кровеносные сосуды и нервы

I — плод; II — новорожденный; III — ребенок; IV — молодой человек

Перестройка костной ткани – способность модифицировать форму кости, ее размер и строение в ответ на внешние воздействия. Это физиологический процесс, включающий рассасывание (резорбцию) костной ткани и ее образование. Резорбция представляет собой поглощение ткани, в данном случае костной. Перестройка – это непрерывный процесс разрушения, замены, поддержания и восстановления костной ткани. Это сбалансированный процесс резорбции и образования кости.

Костную ткань формируют три типа костных клеток: остеокласты, остеобласты и остеоциты. Остеокласты представляют собой крупные клетки – разрушители кости, осуществляющие процесс резорбции. Остеобласты – это клетки, формирующие кость и новую костную ткань. Остеоциты – это зрелые остеобласты, помогающие регулировать процесс перестройки костной ткани.

ФАКТ. Плотность костной ткани в значительной степени зависит от регулярной двигательной активности в течение длительного времени, а занятия физическими упражнениями, в свою очередь, помогают предотвратить переломы костей вследствие увеличения их прочности.

Заключение

Данный объем информации, безусловно, не является абсолютным максимумом, а скорее необходимым минимумом знаний, необходимых персональному тренеру в его профессиональной деятельности. Как я уже говорил в статьях о работе персональным тренером, основу профессионального развития составляет постоянное обучение и совершенствование. Сегодня мы заложили фундамент в такой сложной и объемной теме, как строение скелета человека, и данная статья будет лишь первой в тематическом цикле. В дальнейшем мы рассмотрим еще немало интересной и полезной информации относительно структурных компонентов каркаса человеческого тела. А пока, вы с уверенностью можете сказать, что строение скелета человека более не является для вас «терра инкогнита».

Изучая глубже эту систему, мы увидим ее защитное значение, а также ее связи со всеми остальными системами организма.

Строение и расположение костей и суставов

Скелетная система включает в себя твердую соединительную ткань, из которой формируются хрящи, связки и сухожилия.

• Хрящи действуют для соединения, обеспечивают гибкость и защиту.
• Связки соединяют кости с суставами, обеспечивая возможность совместного движения двух или более костей.
• Сухожилия, служащие для соединения мышц с костями.

Кости

Кости - самые жесткие структуры соединительной ткани. Они очень сильно варьируются по размеру и форме, но схожи своим строением, развитием и функциями. Кости состоят из живой, активной соединительной ткани следующего состава:

• Вода - около 25%.
• Неорганические вещества - кальций и фосфор -составляют приблизительно 45%.
• Органические вещества составляют около 30% и включают клетки костной ткани остеобласты, кровь и нервы.

Формирование костей

Поскольку кости - живая ткань, они растут в детстве, кровоточат и болят при переломах, и способны сами срастаться. С взрослением происходит отвердение костей -окостенение, - в результате которого кости становятся очень выносливыми. Кости также содержат коллаген, который обеспечивает их эластичность и упругость, и кальций, дающий прочность. Многие кости полые. И внутри их полостей содержится костный мозг. Красный производит новые клетки крови, а в желтом хранятся избыточные жиры. Как и эпидермис кожи, кости постоянно обновляются, но, в отличие от верхнего слоя кожи, у них этот процесс проходит очень медленно. Особые клетки - остеокласты - разрушают старые клетки костей, а остеобласты формируют новые. Когда кость вырастает, их называют остеоцитами.

Различают два вида костной ткани: компактное (плотное) вещество, или твердая костная ткань, и губчатое вещество, или пористая ткань.

Компактное вещество

У компактного вещества почти твердая структура, оно выносливое и прочное.

Компактное вещество кости состоит из нескольких гаверсовых систем, в каждую из которых входят:

• Центральный гаверсов канал, содержащий кровеносные и лимфатические сосуды, а также нервы, обеспечивающие «питание» (дыхание и деление клеток)и «чувствительность».
• Костные пластинки, называемые ламеллами и расположенные вокруг гаверсова канала. Они образуют твердую, очень прочную структуру.

Губчатое вещество кости

Губчатая костная ткань менее плотная, из-за нее кость выглядит как губка. В ней гораздо больше гаверсовых каналов и меньше тонких пластинок. Все кости состоят из сочетания компактной и губчатой ткани в разной пропорции, в зависимости от их размера, формы и назначения.

Сверху кости покрыты надкостницей или хрящом, которые обеспечивают дополнительную защиту, силу и выносливость.

• Надкостница покрывает кость по ее длине.
• Хрящ закрывает концы костей в месте сустава.

Надкостница

Надкостница имеет два слоя: во внутреннем слое производятся новые клетки для роста и восстановления кости, а во внешнем - множество кровеносных сосудов, обеспечивающих питание.

Хрящ

Хрящи состоят из твердой соединительной ткани, содержащей волокна коллагене и эластина, которые обеспечивают гибкость и выносливость. Хрящи бывают трех видов:

1. Гиалиновые хрящи, называемые иногда суставными, покрывают концы костей в местах их соединений в суставах. Они предотвращают повреждение костей при их трении друг о друга. Они также содействуют прикреплению некоторых костей, например ребер к грудной клетке, из них состоят некоторые части носа и трахеи.
2. Волокнистые хрящи менее гибкие и немного более плотные, из них состоят прокладки между костями, например между позвонками.
3. Эластичные хрящи очень гибкие, из них состоят части тела, которые нуждаются в достаточно свободном движении, например уши.

Связки

Связки состоят из волокнистой хрящевой ткани и представляют собой жесткую ткань, которая соединяет кости в суставах. Связки позволяют костям свободно двигаться по безопасной траектории. Они очень плотные и не дают костям осуществлять движения, которые могут вызвать их повреждение.

Сухожилия

Сухожилия состоят из пучков волокон коллагена, которые прикрепляют мышцы к костям. Так, пяточное (ахиллесово) сухожилие прикрепляет икру к ступне в области лодыжки. Широкие и плоские сухожилия, такие как прикрепляющие мышцы головы к черепу, называются апоневрозами.

Виды костей

Скелет состоит из разных костей, которые имеют разное расположение и функции. Кости бывают пяти видов: длинные, короткие, несимметричные, плоские и сесамовидные.

1. Длинные кости - кости конечностей, т. е. рук и ног. По длине они больше, чем по ширине.
2. Короткие кости небольшого размера. У них одинаковая длина и ширина, круглая или кубовидная форма. К ним относятся, например, кости запястий.
3. Несимметричные кости бывают разных форм и размеров. К ним относятся кости позвоночника.
4. Плоские кости тонкие и обычно округлые, например лопатки.
5. Сесамовидные кости мелкие, расположены внутри сухожилий, например надколенник.

Длинные кости состоят в основном из компактного вещества. У них есть полости, заполненные желтым костным мозгом.

Короткие, несимметричные, плоские и сесамовидные кости состоят из губчатого вещества, содержащего красный костный мозг, которое покрыто компактным веществом без костного мозга. Некоторые кости, например лица, имеют полости, наполненные воздухом, которые облегчают их.

Рост костей

Рост скелета продолжается всю жизнь, кость приобретает окончательную толщину, длину и форму к 25 годам. После этого кости продолжают развиваться по мере того, как старые клетки заменяются новыми. На развитие костей влияют следующие факторы:

• Гены - индивидуальные характеристики костей, такие как длина и толщина, передаются по наследству.
• Питание - для полноценного развития костей нужна сбалансированная диета, богатая витамином D и минералами, такими как кальций. Витамин D способствует усвоению кальция из пищеварительной системы, пр в носимого к костям кровью. Благодаря наличию кальция кости такие прочные.
• Гормоны - влияют на рост и развитие костей. Гормоны - это химические носители информации, которые попадают к костям с кровью. Они информируют кости о том, когда прекращать рост и т.п.

Скелетная система способна самостоятельно восстанавливаться в случае повреждения. При переломе происходят следующие процессы:

1. На месте перелома свертывается кровь.
2. Остеобласты формируют новую костную ткань.
3. Остеокласты удаляют старые клетки и направляют рост новых.

Этому процессу можно содействовать, используя шины, гипс, металлические пластинки, винты и т. п., чтобы зафиксировать кость на время срастания.

Скелет

Теперь, когда мы изучили составные части скелетной системы и их соединения, мы можем рассматривать скелет как единое целое. Нам нужно научиться различать кости и суставы скелета, чтобы знать, как держится и двигается человеческое тело.

Человеческий скелет состоит из двух частей: добавочного и осевого скелета.

Осевой скелет состоит из:

• Черепа - мозгового и лицевого.
• Позвоночника - шейного и спинного отдела.
• Грудной клетки.

Добавочный скелет состоит из:

• Пояса верхних конечностей.
• Пояса нижних конечностей.

Череп

Череп состоит из костей лицевого и мозгового отдела, которые имеют несимметричную форму и соединены швами. Их главная функция - защита мозга.

Мозговой отдел черепа состоит из восьми костей.

Кости черепа:

• 1 лобная кость образует лоб и имеет две полости, по одной над каждым глазом.
• 2 теменные кости образуют макушку черепа.
• 1 затылочная кость формирует основание черепа, в ней находится отверстие для спинного мозга, через который мозг связан с остальными частями организма.
• 2 височные кости образуют виски по бокам черепа.
• 1 решетчатая кость формирует часть носовой полости и имеет множество маленьких полостей по бокам от глаз.
• 1 клиновидная кость формирует глазницы и имеет 2 полости по сторонам от носа.

Лицевой отдел черепа состоит из 14 костей.

Кости лица:

• 2 скуловые кости формируют щеки.
• 2 кости верхней челюсти соединяются, образуя верхнюю челюсть, в которой есть отверстия для верхних зубов и две самые большие полости.
• 1 нижняя челюсть имеет отверстия для нижних зубов. Она прикреплена синовиальными эллипсоидными суставами, которые обеспечивают движения челюсти при речи и потреблении пищи.
• 2 носовые кости образуют спинку носа.
• 2 небные кости образуют дно и стенки носа и нёбо.
• 2 носовые раковины образуют бока носа.
• 1 сошник образует верхнюю часть носа.
• 2 слезные кости образуют 2 глазницы, имеющие отверстия для слезных протоков.

Позвоночник

Позвоночник состоит из отдельных костей - позвонков, - которые несимметричны и соединяются хрящевыми суставами, кроме первых двух позвонков, имеющих синовиальное соединение. Позвоночник обеспечивает защиту спинного мозга, и его можно разделить на пять отделов:

• Цервикальный (шейный) - включает семь костей шеи и верхней части спины. Первая кость, атлант, поддерживает череп и соединяется с затылочной костью эллипсоидным суставом. Второй позвонок, эпистрофей (осевой), обеспечивает вращательные движения головы благодаря цилиндрическому суставу между ним и первым шейным позвонком.
• Грудной - состоит из 12 костей верхней и средней части позвоночника, к которым прикрепляются 12 пар ребер.
• Поясничный - 5 костей нижней части спины.
• Крестец - пять сросшихся костей, образующих основание спины.
• Копчик - хвостик из четырех сросшихся костей.

Грудная клетка

Грудная клетка состоит из плоских костей. Она образует защищенную полость для сердца и легких.

К костям и синовиальным суставам, входящим в грудную клетку, относятся:

• 12 грудных позвонков позвоночного столба.
• 12 пар ребер, формирующих клетку в передней части тела.
• Ребра соединены с позвонками плоскими суставами, которые позволяют медленные скользящие движения грудной клетки при дыхании.
• Каждое ребро соединяется на спине с позвонком.
• 7 пар ребер спереди прикрепляются к грудине и называются собственно ребрами.
• Следующие три пары ребер прикрепляются к верхним костям и называются ложными ребрами.
• Внизу находятся 2 пары ребер, которые ни к чему не прикреплены и называются колеблющимися.

Плечевой пояс и руки

Плечевой пояс и руки состоят из следующих костей и синовиальных суставов:

• Лопатки - плоские кости.
• Ключицы - длинные кости.
• Сустав между этими костями - плоский - и позволяет скользящее движение небольшой амплитуды.
• В плече находится длинная плечевая кость.
• Лопатки соединены с плечевыми костями шаровидными суставами, которые позволяют полный спектр движений.
• Предплечье состоит из длинных локтевой и лучевой костей.

Синовиальный локтевой сустав, соединяющий три кости руки, - блоковидный, и позволяет сгибание и выпрямление. Сустав между плечевой и лучевой костями - цилиндрический, и обеспечивает также вращательные движения. Эти вращательные движения обеспечивают супинацию - вращательное, при котором кисть обращена ладонью вверх, и пронацию - движение внутрь до положения кисти ладонью вниз.

• Каждое запястье состоит из 8 коротких костей.

В области запястья лучевая кость соединяется с костями запястья эллипсоидным суставом, который позволяет сгибание и разгибания, движения внутрь и наружу.

• 5 костей пясти образуют ладонь и являются миниатюрными ДЛИННЫМИ костями.
• Каждый палец, кроме 2 больших, состоит из 3 фаланг - миниатюрных длинных костей.
• Большие пальцы имеют по 2 фаланги. На каждой руке по 14 фаланг.

Пояс нижних конечностей и ноги

Пояс нижних конечностей и ноги включают в себя следующие кости и синовиальные суставы:

• Крестец и копчик, расположенные по центру таза, образуют основание позвоночника.
• Тазовые кости образуют выдающиеся боковые поверхности таза, соединенные с крестцом и копчиком фиброзными суставами.
• Каждая тазовая кость состоит из 3 сросшихся плоских костей:

1. Подвздошная кость в паховой области.
2. Лобковая кость.
3. Седалищная кость бедра.

• Длинные бедренные кости находятся в бедрах.
• Тазобедренные суставы шаровидные - и позволяют неограниченные движения.
• Длинные болышеберцовая и малоберцовая кости образуют голень.

Пояс нижних конечностей

• Надколенник образован сесамовидными костями.
• Семь коротких предплюсневых костей образуют лодыжку.

Большеберцовая, малоберцовая и предплюсневые кости соединяются в области лодыжки эллипсоидным суставом, который позволяет ступне сгибаться, разгибаться, вращаться внутрь и наружу.

Эти четыре вида движения носят следующие названия:

1. Сгибание - движение стопы вверх.
2. Подошвенное сгибание - выпрямление стопы вниз.
3. Выворот - поворот ступни наружу.
4. Инверсия - поворот ступни внутрь.

• 5 миниатюрных длинных плюсневых костей образуют стопу.
• Каждый палец, кроме больших, имеет три миниатюрные длинные кости - фаланги.
• Большие пальцы имеют по две фаланги.

На каждой стопе 14 фаланг, как и на руках.

Предплюсневые кости соединяются между собой и с плюсневыми костями плоскими суставами, которые позволяют лишь незначительные скользящие движения. Плюсневые кости соединены с фалангами кондилоидными суставами, фаланги между собой - блоковидными суставами.

Своды стопы

У стопы три свода, которые распределяют вес тела между подъемом свода стопы и пятой, когда мы стоим или идем.

• Внутренний продольный свод - идет по внутренней стороне стопы.
• Внешний продольный - идет снаружи стопы.
• Поперечный свод - проходит поперек стопы.

Кости ноги, сухожилия, прикрепляющие к ним мышцы стопы, определяют форму этих сводов.

Функции скелетной системы

Теперь, когда вы познакомились со строением своего скелета, будет полезно узнать, какие же именно функции выполняет скелетная система.

У скелетной системы 5 основных функций: защита, поддержка и придание формы телу, движение, хранение и производство кровяных клеток.

Защита

Кости защищают внутренние органы:

• Череп - головной мозг.
• Позвоночник - спинной мозг.
• Грудная клетка - сердце и легкие.
• Пояс нижних конечностей - репродуктивные органы.

Поддержка и придание формы

Именно кости придают телу его неповторимую форму, а также держат на себе его вес.

• Кости поддерживают вес всего тела: кожу, мышцы, внутренние органы и излишнюю жировую ткань.
• Форма таких частей тела, как уши и нос, определяется хрящами, кроме того, они поддерживают кости в местах их соединения в суставы.
• Связки обеспечивают дополнительную поддержку костям в суставах.

Движение

Скелет служит каркасом для мышц:

• Сухожилия прикрепляют мышцы к костям.
• Сокращение мышц приводит в движение кости; амплитуда их движений ограничена типом сустава: максимальные возможности при шаровидном соединении, как в синовиальном тазобедренном суставе.

Хранение

Минералы и жиры крови хранятся в полостях костей:

• Кальций и фосфор в случае их избытка в организме откладываются в костях, способствуя их укреплению. Если содержание этих веществ в крови снижается, она пополняется ими из костей.
• Жиры тоже хранятся в костях в виде желтого костного мозга и при необходимости поступают оттуда в кровь.

Производство кровяных клеток

Красный костный мозг, находящийся в губчатом веществе, вырабатывает новые кровяные клетки.

Изучая скелетную систему, мы можем увидеть, как все части тела работают как единое целое. Всегда помните, что каждая система работает сообща с другими, они не могут функционировать по отдельности!

Возможные нарушения

Возможные нарушения скелетной системы от А до Я:

• АНКИЛОЗИРУЮЩИЙ СПОНДИЛИТ - заболевание суставов, обычно поражающее позвоночник и вызывающее боли в спине и тугоподвижность.
• АРТРИТ - воспаление суставов. Бывает острым и хроническим.
• БОЛЕЗНЬ ПЕДЖЕТА - утолщение кости, вызывающее боль.
• БОЛЬ В КОПЧИКЕ обычно появляется в результате травмы.
• БУРСИТ - воспаление синовиальной сумки, затрудняющее движение сустава. Бурсит колена называют препателлярным бурситом.
• БУРСИТ БОЛЬШОГО ПАЛЬЦА СТОПЫ - воспаление сустава большого пальца, которое усиливается при давлении.
• ГАНГЛИЙ - безвредная опухоль связок около сустава. Обычно возникает на кистях и стопах.
• ГРЫЖА МЕЖПОЗВОНОЧНОГО ДИСКА - вздутие одного из фиброзны: хрящевых дисков, разделяющих позвонки, которое вызывает боль и мышечную слабость.
• КИФОЗ - выгнутое искривление грудного отдела позвоночника - горб.
• КОНТРАКТУРА ДЮПЮИТРЕНА - ограниченное сгибание пальца в результате укорачивания и утолщения фиброзной ткани ладони.
• ЛОРДОЗ - вогнутое искривление поясничного отдела позвоночника.
• МЕТАТАРЗАЛГИЯ - боль в подъеме свода стопы, обычно возникающая у людей среднего возраста с избыточным весом.
• МОЛОТКООБРАЗНЫЙ ПАЛЕЦ - состояние, когда из-за повреждения сухожилий палец не выпрямляется.
• ОСТЕОАРТРИТ - заболевание, при котором разрушаются суставы. Хрящ в суставе изнашивается, что вызывает боль. В отдельных случаях приходится протезировать сустав, например коленный или бедренный.
• ОСТЕОГЕНЕЗ - дефект костных клеток, вызывающий хрупкость костей.
• ОСТЕОМАЛЯЦИЯ, или рахит - размягчение костей в результате недостатка витамина D.
• ОСТЕОМИЕЛИТ - воспаление костей, вызванное бактериальной инфекцией, часто после местной травмы.
• ОСТЕОПОРОЗ - ослабление костей, которое может быть вызвано изменением уровня гормонов - эстрогена и прогестерона.
• ОСТЕОСАРКОМА - быстрорастущая злокачественная опухоль костей.
• ОСТЕОХОНДРИТ - размягчение кости и в результате него - деформация. Встречается у детей. ПЕРЕЛОМ - сломанная или треснутая кость в результате травмы, сильного давления на кость или из-за ее хрупкости, например после перенесенной болезни.
• ПЛЕЧЕЛОПАТОЧНЫЙ ПЕРИАРТРИТ - резкие боли в плечах. Встречаются у людей среднего и пожилого возраста, затрудняют движения. ПЛОСКОСТОПИЕ - недостаточный изгиб стопы, вызывающий боль и напряжение. ПОДАГРА - расстройство химических процессов, симптомами которого является боль в суставах, чаще всего больших пальцев. Колени, лодыжки, запястья и локти тоже подвержены заболеванию.
• РАЗРЫВ ХРЯЩА - травма колена, возникающая в результате резкого скручивания, при котором повреждается хрящ между суставами. РАСТЯЖЕНИЕ - растяжение или разрыв связок, вызывающее боль и воспаление. РЕВМАТИЧЕСКИЙ АРТРИТ - опухоль, разрушающая суставы. Сначала поражает пальцы и стопы, потом распространяется на запястья, колени, плечи, лодыжки и локти.
• СИНОВИТ - посттравматическое воспаление сустава.
• СКОЛИОЗ - боковое искривление позвоночника (относительно средней линии спины). СМЕЩЕНИЕ ШЕЙНЫХ ПОЗВОНКОВ - результат резкого рывка шеи назад, вызывающий повреждение позвоночника.
• СТРЕСС - тугоподвижность суставов и постоянное перенапряжение - симптомы чрезмерной нагрузки на скелетную систему.
• ХОНДРОСАРКОМА - медленнорастущая опухоль, обычно доброкачественная, перешедшая в злокачественную.Гармония

Гармония

Скелетная система - сложная цепь органов, от которых зависит здоровье всего организма. Скелет вместе с мышцами и кожей определяет внешний вид нашего тела, является каркасом, сходным у всех людей и одновременно делающим каждого человека неповторимым. Для эффективной работы скелетной системы: движения, защиты, хранения и воспроизводства - необходимо ее взаимодействие с остальными системами организма. Очень легко принимать все это как должное; осознание того, как тело должно, а как не должно работать, часто возлагает на нас дополнительную ответственность за собственный организм. Есть множество способов облегчить и продлить работу скелетной системы, основным из которых является поддержание баланса между внутренним и внешним уходом.

Жидкость

Вода составляет около 25% кости; синовиальная жидкость, смазывающая суставы, тоже состоит из воды. Большая часть этой воды получается при питье и еде (из фруктов и овощей). Вода из пищеварительной системы попадает в кровь, а затем и в кости. Важно поддерживать уровень воды в организме, употребляя оптимальное количество жидкости. Нужно понимать принципиальную разницу между полезными и вредными напитками. Простая вода относится к первым, не стоит ее недооценивать. Жидкость не полезна и даже вредна, когда содержит посторонние добавки, особенно кофеин. Кофеин содержится в кофе, чае, коле и действует как мочегонное средство, т.е. увеличивает производство мочи и уменьшает эффективность потребления жидкости. При дефиците воды в организме кости становятся сухими и ломкими, а суставы тугими, легче повреждаются.

Питание

Кости постоянно обновляются: старые клетки разрушаются остеокластами, а остеобластами формируются новые, - вот почему кости очень зависят от питания.

Итак, для поддержания здоровья скелетная система нуждается в полноценной диете:

• Кальций содержится в швейцарских сырах и чеддере; он укрепляет кости.
• Магнием богат миндаль и кешью; он также укрепляет кости.
• Фосфор содержится во многих продуктах, он необходим для роста и развития костей.
• Витамин D есть в рыбе такой как сельдь, макрель и лосось; он способствует усвоению костями кальция.
• Витамин С, которым богаты перец, водяной кресс и капуста, нужен для производства коллагена, обеспечивающего прочность костей и суставов.
• Цинк, содержащийся в орехах-пеканах, бразильских орехах и арахисе содействует обновлению костных клеток.

Исследования показали, что диета, перенасыщенная протеинами, может вызвать дефицит кальция, так как протеины - окислители, а кальций - нейтрализатор. Чем выше потребление протеинов, тем выше потребность в кальции, который удаляется из костей, что в конечном счете приводит к их ослаблению. Это самая распространенная причина остеопороза.

В скелетной системе продолжается борьба со свободными радикалами; антиокислители - витамины А, С и Е -увеличивают ее активность и предотвращают повреждение костной ткани.

Отдых

Для поддержания здоровой скелетной системы важно найти правильную пропорцию между отдыхом и активностью.

Дисбаланс может привести к:

• Тугоподвижным суставам и в результате к ограниченным движениям.
• Тонким и ослабленным костям и связанной с этим слабостью.

Активность

Скелетная система естественным образом развивает больше силы в костях, несущих вес, в то же время теряя ее в костях, которые не используются.

• Спортсмены могут развить желаемые кости, поддерживая в них высокое содержание минералов.
• У людей, прикованных к постели, кости становятся слабыми и тонкими в результате потери минералов. То же самое происходит, когда на кость наложен гипс. В таком случае понадобится выполнять упражнения, чтобы восстановить кости.

Организм самостоятельно определяет свои потребности и реагирует на них, удерживая или выбрасывая кальций. И все же этому процессу есть предел: слишком большие нагрузки могут привести к повреждению костей и суставов, если они непропорциональны отдыху, точно так же недостаточная активность приводит к недостатку их подвижности!

Воздух

Индивидуальная чувствительность может повлиять на скелетную систему. Например, у многих людей повышенная чувствительность ко всевозможным парам и выхлопным газам. Попадая в организм, эти вещества снижают эффективность работы скелетной системы, в результате чего повышается риск таких заболеваний, как ревматический и остеоартрит, а у людей, уже страдающих этими заболеваниями, наблюдается обострение. Необходимо по возможности избегать контакта с выхлопными газами, табачным дымом и т.п. Вдыхая чистый, свежий воздух, мы получаем достаточно кислорода для питания костной системы и активизации энергии, необходимой для химических реакций в ходе ее жизнедеятельности.

Возраст

С возрастом жизненные процессы в организме замедляются, клетки разрушаются и в конце концов умирают. Мы не можем жить вечно, а наш организм не способен всегда оставаться молодым из-за многих процессов, которые мы не можем контролировать. Скелетная система в процессе старения постепенно снижает свою активность, кости ослабевают, а суставы теряют подвижность. Так что у нас есть ограниченное время, когда мы можем полноценно использовать наш организм, которое становится больше, если мы должным образом заботимся о здоровье. Сейчас, когда появилось столько новых возможностей, продолжительность жизни людей увеличилась.

Цвет

Осевой скелет - область расположения семи основных чакр. Слово «чакра» имеет индийское происхождение; на санскрите оно с 1начает «колесо». Чакры считаются колесами света, привлекающими энергию Речь идет о внутренних и внешних источников энергии, которая способна влиять на жизненные процессы человека. Каждая чакра ассоциируется с определенной частью тела и имеет свой цвет. Анатомическое расположение чакры указывает на ее связь с тем или иным органом, а цвета идут в последовательности цветов радуги:

• Первая чакра находится в области копчика; ее цвет - красный.
• Вторая чакра расположена в крестце и ассоциируется с оранжевым цветом.
• Третья чакра находится между поясничным и грудным отделами позвоночника; ее цвет - желтый.
• Четвертая чакра расположена в верхней части грудного отдела позвоночника; ее цвет - зеленый.
• Пятая чакра находится в шейном отделе позвоночника; ее цвет - голубой.
• Шестая чакра, синяя, находится в центре лба.
• Седьмая чакра находится в центре макушки и ассоциируется с фиолетовым цветом.

Когда человек здоров и счастлив, эти колеса свободно крутятся, а их энергия поддерживает красоту и гармонию. Считается, что стресс и болезни блокируют энергию в чакрах; противодействовать блокам можно при помощи соответствующих цветов. Например, публичная речь - очень волнительный процесс, связанный с областью горла; цвет этой области - голубой, поэтому голубой шарфик может активизировать энергию, что облегчит задачу. Незнающим людям это может показаться чудачеством, и тем не менее этот способ снятия стресса действительно подчас безопаснее и эффективнее более традиционных.

Знание

Исследования показали, что наше моральное состояние очень сильно влияет на физическое, т.е. «счастье приводит к здоровью».

Чтобы быть счастливым, человеку необходимо быть принятым, причем не столько окружающими, сколько самим собой! Сколько раз мы говорим себе: «Мне не нравится мой вес, моя фигура, мой рост?» Все это определяется скелетной системой, и мы можем развить очень негативное отношение к ней, если будем ненавидеть свою внешность. Мы не можем радикально изменить свой скелет, так что необходимо научиться принимать себя такими, какие мы есть. В конце концов, она дает нам столько возможностей движения и защиту!

Негативные мысли приводят к негативным чувствам, что в свою очередь приводит к болезням и расстройствам. Гнев, страх и ненависть могут иметь физическое проявление, оказывая отрицательное влияние на здоровье организма. Не забывайте, что благодаря скелетной системе вы можете переворачивать страницы этой книги, сидеть на стуле, работать. Разве это не удивительно?

Особый уход

Реакция скелетной системы на перегрузку может привести к серьезным последствиям для здоровья, поэтому очень важно найти гармонию между внутренними и внешними факторами, чтобы поддержать ее оптимальное состояние.

Внешний стресс:

• Чрезмерная нагрузка, результатом которой являются напряжение и повреждения.
• Чрезмерное выполнение повторяющихся движений, приводящее к травмам.

Внутренний стресс относится к гормональному дисбалансу:

• Детство - время наиболее активного развития костей, которое регулируется гормонами.
• Подростковый период - время больших изменений, когда под действием гормонов скелетная система приобретает взрослые формы.
• При беременности гормоны регулируют развитие ребенка и поддержание здоровья матери.
• При климаксе резко изменяется уровень гормонов, что приводит к ослаблению скелетной системы.
• При эмоциональном перенапряжении гормоны, направленные на борьбу со стрессом, могут оказывать долговременное вредное влияние на скелетную систему. Так, при недостатке питания костей будет страдать и пищеварительная система, а это в свою очередь затруднит обновление костной ткани.

Необходимо учитывать потребности скелетной системы, если мы хотим поддерживать нормальную работу организма, и борьба со стрессом - хорошее начало!

Страница 1 из 8

Пассивную часть опорно-двигательного аппарата человека составляет комплекс костей и их соединений - скелет. Скелет состоит из костей черепа, позвоночника и грудной клетки (так называемый осевой скелет), а также костей верхних и нижних конечностей (добавочный скелет).

Скелет обладает высокой прочностью и гибкостью, которая обеспечивается способом соединения костей друг с другом. Подвижное соединение большинства костей придает скелету необходимую гибкость и обеспечивает свободу движений. Помимо фиброзных и хрящевых непрерывных соединений (ими в основном соединяются между собой кости черепа), в скелете существует несколько видов менее жестких соединений костей. Каждый из типов соединения зависит от требуемой степени подвижности и вида нагрузок на данный участок скелета. Соединения с ограниченной подвижностью называются полусуставами или симфизами, а прерывные (синовиальные) соединения - суставами. Сложная геометрия суставных поверхностей в точности отвечает степени свободы данного соединения.

Кости скелета участвуют в процессах кроветворения и в минеральном обмене, а костный мозг является важной составной частью иммунной системы организма. Кроме того, составляющие скелет кости служат опорой для органов и мягких тканей тела, обеспечивают защиту жизненно важных внутренних органов.

Скелет человека продолжает свое формирование в течение всей жизни: кости постоянно обновляются и растут, отвечая росту всего организма; отдельные кости (например, копчиковые или крестцовые), которые у детей существуют раздельно, по мере взросления срастаются в единую кость. К моменту рождения кости скелета окончательно еще не сформированы и многие из них состоят из хрящевой ткани.

Череп плода в возрасте 9 месяцев еще не представляет собой жесткую конструкцию; составляющие его отдельные кости не срослись, что должно обеспечить относительно легкое прохождение по родовым путям. Другие отличительные особенности: не полностью развитые кости пояса верхних конечностей (лопатки и ключицы); большинство костей запястья и предплюсны еще хрящевые; к моменту рождения не сформированы также и кости грудной клетки (у новорожденного мечевидный отросток хрящевой, а грудина представлена отдельными, не сросшимися между собой костными точками). Позвонки в этом возрасте разделены относительно толстыми межпозвоночными дисками, а сами позвонки еще только начинают формироваться: тела и дуги позвонков не срослись и представлены костными точками. Наконец, тазовая кость к этому моменту состоит лишь из костных зачатков седалищной, лобковой и подвздошной костей.

Скелет взрослого человека состоит более чем из 200 костей; его масса (в среднем) составляет у мужчин примерно 10 кг, у женщин около 7 кг. Внутреннее строение каждой из костей скелета оптимально приспособлено для того, чтобы кость могла успешно выполнять все те многочисленные функции, которые возложены на нее природой. Участие костей, составляющих скелет, в обмене веществ обеспечивается кровеносными сосудами, пронизывающими каждую кость. Нервные окончания, проникающие в кость, позволяют ей, а также всему скелету в целом расти и видоизменяться, адекватно реагируя на изменение жизненной среды и внешних условий существования организма.

Структурной единицей опорного аппарата, образующей кости скелета, а также хрящи, связки, фасции и сухожилия, является соединительная ткань . Общей характеристикой различных по строению соединительных тканей является то, что все они состоят из клеток и межклеточного вещества, в состав которого входят волокнистые структуры и аморфное вещество. Соединительная ткань выполняет различные функции: в составе органов трофическую - формирование стромы органов, питание клеток и тканей, транспорт кислорода, углекислого газа, а также механическую, защитную, то есть объединяет различные виды тканей и предохраняет органы от повреждений, вирусов и микроорганизмов.

Соединительная ткань подразделяется на собственно соединительную ткань и специально соединительную ткань с опорными (костная и хрящевая ткани) и гемопоэтическими (лимфатическая и миелоидная ткани) свойствами.

Собственно соединительная ткань подразделяется на волокнистую и соединительную ткань с особыми свойствами, к которой относятся ретикулярная, пигментная, жировая и слизистая ткани. Волокнистая ткань представлена рыхлой неоформленной соединительной тканью, сопровождающей кровеносные сосуды, протоки, нервы, отделяющей органы друг от друга и от полостей тела, образующей при этом строму органов, а также плотной оформленной и неоформленной соединительной тканью, образующей связки, сухожилия, апоневрозы, фасции, периневрии, фиброзные перепонки и эластическую ткань.

Костная ткань формирует костный скелет головы и конечностей, осевой скелет туловища, защищает органы, располагающиеся в черепе, грудной и тазовых полостях, участвует в минеральном обмене. Кроме того, костная ткань определяет форму тела. Она состоит из клеток, которыми являются остеоциты, остеобласты и остеокласты, и из межклеточного вещества, содержащего коллагеновые волокна кости и костное основное вещество, где откладываются минеральные соли, составляющие до 70% от общей массы кости. Благодаря такому количеству солей костное основное вещество характеризуется повышенной прочностью.

Костная ткань подразделяется на грубоволокнистую, или ретикулофиброзную, характерную для зародышей и молодых организмов, и пластинчатую ткань, составляющую кости скелета, которая, в свою очередь, делится на губчатую, содержащуюся в эпифизах костей, и компактную, находящуюся в диафизах трубчатых костей.

Хрящевая ткань образована клетками хондроцитами и межклеточным веществом повышенной плотности. Хрящи выполняют опорную функцию и входят в состав различных частей скелета. Различают волокнистую хрящевую ткань, входящую в состав межпозвоночных дисков и соединений лонных костей, гиалиновую, образующую хрящи суставных поверхностей костей, концов ребер, трахеи, бронхов, и эластическую, формирующую надгортанник и ушные раковины.

У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных) которые в зависимости от формы и функций делятся на: трубчатые (выполняют в основном защитную и опорную функции – ребра, грудина, позвонки и др.); плоские (кости черепа, таза); смешанные (основание черепа).

В состав кости входят органические и неорганические вещества. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. На рост и формирование костей существенное влияние оказывают социально-экологические факторы: питание, окружающая среда и т.д. Недостаток витаминов C, D, калия и фосфора делает их более хрупкими.

Скелет человека состоит из: позвоночник, состоящий из 33-34 позвонков, и имеет пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5), крестцовый (5), копчиковый (4-5).

Функции опорно-двигательной системы. Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) - нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.

Костная ткань. Кости скелета человека образованы костной тканью - разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по своим свойствам напоминает камень.

Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью. Через межклеточную жидкость канальцев происходит питание и дыхание костных клеток.

Строение костей. Величина и форма костей скелета человека различны. Кости могут быть длинными и коркткими.

Длинные кости называют также трубчатыми. Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, - желтый костный мозг.

Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом. Пластинки костной ткани перекрещиваются в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает прочность и легкость костей. Промежутки между костными пластинками заполнены красным костным мозгом , который является кроветворным органом.

Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.

Поверхность костей покрыта надкостницей. Это тонкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей, покрытые хрящом, не имеют надкостницы.

Рост костей. В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину. Формирование скелета заканчивается к 22-25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые слои клеток, а вокруг этих клеток - межклеточное вещество.

В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей. Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики.

Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает великан - человек ростом до 2 м и выше.

При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос.

У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости.

Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще только формируется, способствуют его развитию и укреплению.

Состав кости. Кости образованы органическими и неорганическими веществами. Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении рассыпается на мелкие, твердые частицы, состоящие из неорганических веществ. Неорганические вещества придают костям твердость .

Можно удалить из кости и неорганические соединения - карбонат и фосфат кальция. Для этого кость выдерживают в течение суток в 10-процентном растворе НС1. Соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел. Органические соединения придают кости гибкость и упругость .

Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических обеспечивает прочность костей. Наиболее прочные кости взрослого, но не старого человека.

Скелет человека

Соединение костей. Скелет взрослого человека состоит примерно из 220 костей, которые соединены между собой. Некоторые соединения костей совершенно неподвижны, например соединения костей черепа (швы), другие - подвижны или полуподвижны.

Подвижные соединения костей называют суставами , например бедренный, коленный, локтевой суставы. На одной из костей, сочленяющихся в суставе, обычно находится ямка - суставная впадина . В нее входит соответствующая ей по форме головка другой из сочленяющихся костей. Впадина и головка покрыты слоем блестящего гладкого хряща. Это облегчает скольжение головки во впадине при движениях в суставе.

Кости, образующие суставы, соединяются очень прочными связками . Сверху сустав покрыт суставной сумкой . В ней находится суставная жидкость . Она уменьшает трение и способствует скольжению головки кости в суставной впадине. Хрящи, связки, суставная сумка относятся к соединительной ткани. Полуподвижные соединения костей с хрящевыми прокладками называют полусуставами .

Скелет головы. Череп состоит из мозгового и лицевого отделов.

Мозговой отдел черепа образован прочно и неподвижно соединенными между собой костями. Это парные теменные и височные , непарные лобная и затылочная кости. В височной кости имеется отверстие наружного слухового прохода. На нижней поверхности затылочной кости есть большое затылочное отверстие , через которое полость черепа соединяется с позвоночным каналом. Кости основания черепа пронизаны мелкими отверстиями. Через них проходят черепно-мозговые нервы и кровеносные сосуды.

В лицевом отделе черепа 15 костей. Самые крупные из них челюстные. Нижнечелюстная кость - единственная подвижная кость черепа. На обеих челюстях имеются ячейки, в которых расположены корни зубов.

Скелет туловища. Позвоночник , или позвоночный столб, состоит из 33-34 коротких костей - позвонков . Каждый позвонок имеет тело и несколько отростков. Позвонки расположены друг над другом. Между позвонками находятся прослойки упругой хрящевой ткани, обеспечивающие гибкость позвоночника. Внутри позвоночника в позвоночном канале расположен спинной мозг.

В позвоночнике человека различают шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы.

Грудная клетка, образована 12 парами ребер и грудиной . С каждым грудным позвонком сочленена одна из 12 пар ребер.

Сочленение ребер с позвонками позволяет изменять их положение: приподниматься во время вдоха и опускаться во время выдоха.

Скелет верхних конечностей. Ключицы и лопатки образуют скелет плечевого пояса. К нему подвижно прикрепляется скелет свободной верхней конечности. Он состоит из костей плеча, предплечья и кисти.

Кости конечностей соединены подвижно. Конечности обеспечивают передвижение человека в пространстве и действуют как сложные системы рычагов.

Скелет нижних конечностей . Две массивные плоские тазовые кости сзади прочно сращены с крестцом , а спереди соединены между собой. Они составляют пояс нижней конечности . В впадину каждой из тазовых костей входит шаровидная головка бедренной кости . Скелет свободной нижней конечности состоит из массивной бедренной кости, костей голени и стопы.

Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью. Человека характеризует вертикальное положение тела, опирающегося только на нижние конечности. Позвоночник взрослого человека имеет изгибы. Во время быстрых, резких движений изгибы пружинят и смягчают толчки. У млекопитающих животных, которые опираются на четыре конечности, позвоночник таких изгибов не имеет.

Грудная клетка человека в связи с прямохождением расширена в стороны. У млекопитающих животных она сжата с боков.

Одна из самых характерных черт скелета человека - это строение руки, ставшей органом труда. Кости пальцев подвижны. Самый подвижный, большой палец, хорошо развитый у человека, располагается напротив всех остальных, что важно для различных видов работы - от колки дров, требующей сильных размашистых движений, до сборки ручных часов, которая связана с тонкими и точными движениями пальцев.

В связи с вертикальным положением тела человека пояс его нижних конечностей очень широк и имеет вид чаши. Он служит опорой для внутренних органов брюшной полости. У млекопитающих животных таз значительно уже, чем у человека.

Массивные кости нижних конечностей человека толще и прочнее костей рук, так как ноги несут на себе всю тяжесть тела. Сводчатая стопа человека при ходьбе, беге, прыжках пружинит, смягчает толчки.

В скелете головы человека мозговой отдел черепа преобладает над лицевым. Это связано с большим развитием головного мозга человека.

Конечности у позвоночных являются органами опоры и передвижения (локомоция). Существует генетическая связь между конечностями наземных животных и плавниками рыб. Согласно взгляду биолога-эволюциониста академика Н.А.Северцова, конечности наземных позвоночных развились из плавников примитивных кистеперых рыб, которые могли ползать по дну мелких водоемов. И сейчас существуют рыбы, которые выползают на берег и, пользуясь своими плавниками, передвигаются по суше на значительное расстояние и даже забираются на деревья. Изменения в конечностях у предков наземных позвоночных состояли, по мнению Н.А.Северцова, в том, что костные элементы плавников преобразовались в систему рычагов, способных к разнообразным движениям. Усиление подвижности конечностей вызвало общий подъем жизнедеятельности, повысило активность животных и тем самым способствовало их прогрессивной эволюции.

Скелет конечностей характеризуется как добавочный скелет, skeleton appendiculare. К общим закономерностям его строения относятся многозвенность, расчлененность на лучи и билатеральная симметрия. Многозвенность конечностей выражается в том, что каждая конечность состоит из нескольких более или менее подвижно связанных между собой звеньев, имеющих различное строение. Различают пояс конечности и свободную конечность. Пояс представляет соединительное звено между свободной конечностью и скелетом туловища. Свободная конечность подразделяется на проксимальную, среднюю и дистальную части. Проксимальная часть представлена в верхней конечности плечом, в нижней конечности - бедром; средняя часть – соответственно предплечьем и голенью; дистальная часть - кистью и стопой. Последние, в свою очередь, подразделяются на три отдела каждая. Проксимальный отдел составляет в кисти запястье, в стопе - предплюсна. Средняя часть представлена в кисти пястью, в стопе - плюсной. Дистальный отдел образуют пальцы. Эта часть конечности также подразделяется на 3 звена, представленные проксимальной, средней и дистальной фалангами.

Количество костных элементов в звеньях конечностей увеличивается в дистальном направлении. Проксимальное звено содержит одну кость (плечевую или бедренную), среднее звено включает две кости (лучевую и локтевую в предплечье, большеберцовую и малоберцовую в голени). Наличие в среднем звене конечности двух параллельно расположенных, скрепленных между собой костных балок создает более надежную конструкцию, которая передает давление с одной части конечности на другую. Подвижное соединение костей предплечья позволяет производить вращение кисти, которое играет важную роль в установке руки при различных рабочих движениях. Кости голени, человека утратили взаимную подвижность и выполняют в основном опорную функцию.

Расчлененность на лучи характерна для дистальных звеньев конечностей, которые у наземных позвоночных имеют пятилучевое строение. Эта исходная форма может видоизменяться в связи со специализацией животного. Например, у непарнокопытных (лошади) редуцируются крайние лучи и остается сильно развитый средний палец. Немецкий анатом К.Гегенбаур считал, что в пятилучевой кисти и стопе выражен лучистый тип строения плавников, из которых они произошли.

В первоначальной закладке запястья и предплюсны имеется по 10 костных элементов, которые располагаются двумя дугообразными рядами. Проксимальный ряд содержит 3, а дистальный 5 костей. Между обоими рядами находятся два центральных элемента. У человека число костей в запястье и предплюсне уменьшилось, в частности в кисти исчезли самостоятельные центральные кости, а в стопе они слились в единую ладьевидную кость. Благодаря расчлененности на лучи и наличию множества мелких костных элементов увеличивается опорная поверхность дистальных частей конечностей и обеспечивается адаптивное изменение формы стопы при ходьбе и формы кисти при манипулировании с различными предметами, Исходя из взаимного расположения звеньев скелета, можно установить гомологию, соответствие костей верхних и нижних конечностей человека. Поскольку большой палец кисти находится на стороне лучевой кости, а большой палец стопы - на стороне большеберцовой кости, эти две кости нужно считать гомологичными. Отсюда следует, что гомологом локтевой кости является малоберцовая. Исходи из этого, можно проследить соответствие между костями запястья и предплюсны.

Симметрия конечностей носит билатеральный характер. Левая рука и нога представляют зеркальное отражение правых конечностей. Однако симметрия здесь, как и повсюду в человеческом теле, носит приблизительный характер. Отклонения от симметрии выражаются в неодинаковом развитии костей с обеих сторон: у большинства людей плечевая кость и кости предплечья справа имеют несколько большую длину, ширину диафизов и массу. Диссимметрия костей предплечья начинает проявляться уже во внутриутробном периоде и усиливается в постнатальной жизни, особенно в школьном возрасте.

В нижних конечностях также наблюдается диссимметрия костей, усиливающаяся с возрастом. Симметричные бедренные кости встречаются только до 20 лет; позже все парные кости различаются по каким-либо признакам. Направленность диссимметрии у костей нижних конечностей выражена не так отчетливо, как в верхних конечностях. У значительной части людей отмечается преобладающее развитие в длину левой ноги и входящих в ее состав длинных костей. Так как это часто сочетается с более сильным развитием костей правой руки, то говорят о перекрестной асимметрии конечностей. Перекрестная асимметрия является особенностью человека. У обезьян диссимметрия конечностей выражена слабо и не отмечается преобладания в развитии скелета одной из конечностей.

В скелете конечностей человека мы находим ряд существенных отличий от антропоидов. В верхней конечности относительно удлинена плечевая кость и укорочены кости предплечья и пальцев. Характерна для человека сильная скрученность диафиза плечевой кости, которая компенсирует поворот головки кости в медиальную сторону соответственно положению лопатки на задней стороне грудной клетки. В кисти отмечается более сильное развитие I и II лучей; большой и указательный пальцы играют у человека особенно большую роль в тонких движениях кисти. Радиализацию кисти следует рассматривать как одно из приспособлений к трудовой деятельности.

Нижние конечности человека отличаются мощным развитием, большой длиной, выпрямленностью в коленных суставах. Их особенности обусловлены, прежде всего, приспособлением к вертикальному положению тела. Таз человека шире и короче, чем у антропоидов. Полость таза более объемиста, ее поперечный размер преобладает над сагиттальным, тогда как у обезьян отношение обратное. В процессе антропогенеза произошел поворот осей таза; крестец отклонился назад, а крылья подвздошных костей сместились вперед, вследствие чего изменилось положение таза по отношению к позвоночнику. Таз человека обладает резко выраженными половыми различиями, которые почти не заметны у животных.

Бедренная кость человека является самой длинной в скелете, на нее приходится почти четверть длины тела. От бедренной кости зависят в наибольшей степени индивидуальные различия роста тела. Характерным является поворот диафиза бедренной кости и ее дистального конца внутрь и поворот большеберцовой кости наружу, что играет важную роль в механизме ходьбы.

Стопа человека представляет специализированную опорную конструкцию. Стопа является самой специфической частью человеческих конечностей. В отличие от обезьян у человека она имеет мощно развитый проксимальный отдел, представленный пяточной и таранной костями. В то же время пальцы стопы укорочены. В процессе гоминизации произошло усиление I луча («тибиализация» стопы) и редукция латеральных пальцев, особенно мизинца, в котором часто наблюдается слияние средней и дистальной фаланг. Наряду с продольной сводчатостью стопа приобрела поперечную сводчатость. Стопа человека пронирована и представляет в целом скрученную пластинку, которая опирается сзади на пяточный бугор, спереди - на головки плюсневых костей.

Архитектура губчатого вещества стопы определяется тем, что от нижнего конца большеберцовой кости идут две системы линий напряжения, проходящие через таранную кость. Одна из них направляется к пяточному бугру, другая идет к вогнутости стопы до головок плюсневых костей. Эти траектории проходят перпендикулярно суставным поверхностям и не прерываются суставами. В пяточной кости имеются перекрещивающиеся системы костных балок, которые проходят в тыльном и подошвенном направлениях. В укреплении свода стопы играют большую роль ее мощный связочный аппарат, особенно длинная подошвенная связка и подошвенный апоневроз. Последний связывает оба конца свода стопы и не дает им разойтись.