Структура и функции скелета человека. Строение скелета

В человеческом организме все взаимосвязано и устроено очень мудро. Кожный и мышечный покров, внутренние органы и скелет, все это четко взаимодействует друг с другом, благодаря стараниям природы. Ниже изложено описание скелета человека и его функции.

Общая информация

Каркас из костей разного размера и формы, на котором фиксируется тело человека, называется скелетом. Он служит опорой и обеспечивает надежную безопасность важным внутренним органам. Как выглядит скелет человека можно увидеть на фото.

Описываемый орган , соединяясь с мышечными тканями, представляет собой опорно-двигательный аппарат хомо сапиенс. Благодаря этому все индивиды могут свободно двигаться.

Окончательно развитая костная ткань состоит на 20% из воды и является самой крепкой в организме. Человеческие кости включают в себя неорганические вещества, благодаря которым имеют прочность, и органические, дающие гибкость. Именно поэтому кости крепкие и упругие.

Анатомия костей человека

Рассматривая орган более детально, видно, что он состоит из нескольких слоев:

Внешний. Образует костная ткань высокой прочности;
Соединительный. Слой плотно покрывает кости снаружи;
Рыхлая соединительная ткань. Здесь расположены сложные переплетения сосудов крови;
Хрящевая ткань. Обосновалась на концах органа, за счет нее кости имеют возможность расти, но до определенного возраста;
Нервные окончания. По ним, как по проводам, передаются сигналы от головного мозга и обратно.

В полость костяной трубки помещен костный мозг, он бывает красным и желтым.

Функции

Без преувеличения, можно сказать, что организм погибнет, если скелет прекратит выполнять свои важные функции:

Опорная . Твердый костно-хрящевой каркас тела формируют кости, к которым прикрепляются фасции, мышцы и внутренние органы.
Защитная . Из созданы вместилища для содержания и защиты спинного мозга (позвоночник), головного мозга (черепная коробка) и для остальных, не менее важных, органов жизнедеятельности человека (реберный каркас).
Двигательная . Здесь наблюдается эксплуатация костей мышцами, как рычагами, для движения тела при помощи сухожилий. Они предопределяют слаженность движений суставов.
Накопительная . В центральных полостях длинных костей идет накопление жира - это желтый костный мозг. От него зависит рост и крепость скелета.
В обмене веществ костная ткань играет не последнюю роль, ее можно смело назвать кладовой фосфора и кальция. Она несет ответственность в обмене дополнительных минеральных веществ в теле человека: серы, магния, натрия, калия и меди. Когда возникает нехватка какого-нибудь из перечисленных веществ, они выделяются в кровь, и распространяются по всему организму.
Кроветворная . В кроветворении и костеобразовании, наполненный сосудами и нервами, принимает активное участие красный костный мозг. Скелет содействует созданию крови и ее обновлению. Происходит процесс гемопоэза.

Организация скелета

В строение скелета входит несколько групп костей. Одна содержит в себе позвоночник, черепную коробку, грудную клетку и – это основная группа, которая является несущей конструкцией и образует каркас.

Во вторую, добавочную группу, входят косточки формирующие руки, ноги и кости, обеспечивающие соединение с осевым скелетом. Более подробно каждая группа описана ниже.

Основной или осевой скелет

Череп – является костной основой головы . По форме он представляет собой половину эллипсоида. Внутри черепной коробки расположен головной мозг, здесь же нашли себе место органы чувств. Служит твердой опорой для элементов дыхательного и пищеварительного аппарата.

Грудная клетка – костная основа груди. Имеет сходство со сжатым усеченным конусом. Она является не только опорным, но и подвижным устройством, участвуя в работе легких. В грудной клетке помещены внутренние органы.

Позвоночник – важная часть скелета, он обеспечивает устойчивое вертикальное положение тела и вмещает в себе спиной мозг, защищая его от повреждений.

Добавочный скелет

Пояс верхних конечностей – предоставляет возможность верхним конечностям присоединяться к осевому скелету. В его состав входит пара лопаток и пара ключиц.

Верхние конечности – уникальный рабочий инструмент , без которого не обойтись. В состав входят три отдела: плечевой, предплечья и кисти.

Пояс нижних конечностей – присоединяет нижние конечности к осевому каркасу, а также является удобным вместилищем и опорой для пищеварительной, половой и мочевыделительной системы.

Нижние конечности – в основном выполняют опорную, двигательную и рессорную функции человеческого тела.

О скелете человека с названием костей, а также сколько их всего в теле и каждом отделе, изложено ниже.

Отделы скелета

У взрослого человека скелет содержит 206 костей. Обычно его анатомия дебютирует черепом. Отдельно хотелось бы отметить наличие наружного скелета – зубной ряд и ногти. Каркас человека состоит из множества парных и непарных органов, образуя отдельные скелетные части.

Анатомия черепа

В состав черепной коробки тоже входят парные и непарные кости. Одни являются губчатыми, а другие смешанными. В черепе два основных отдела, они отличаются по своим функциям и развитию. Тут же, в височной области, находится среднее ухо.

Мозговой отдел создает полость для части органов чувств и мозга головы. В нем выделяют свод и основание. Насчитывается в отделе 7 костей:

Лобная;
Клиновидная;
Теменная (2 шт.);
Височная (2 шт.);
Решетчатая.

В лицевой отдел входит 15 костей. Он вмещает в себя большую часть органов чувств. Здесь берут начало отделы дыхательной и пищеварительной системы .

Среднее ухо содержит цепь из трех мелких косточек, они передают колебания звука от барабанной перепонки к лабиринту. В черепной коробке их 6. Справа 3 и слева 3.

Молоточек (2 шт.);
Наковальня (2 шт.);
Стремя (2 шт.) это самая маленькая кость размером 2,5 мм.

Анатомия туловища

Сюда входит позвоночник начиная с шеи. К нему крепится грудная клетка. Они очень связаны по расположению и функциям, которые выполняют. Отдельно рассмотрим позвоночный столб , затем грудную клетку.

Позвоночный столб

Состоит осевой скелет из 32–34 позвонков. Они соединены между собой хрящами, связками и суставами. Позвоночник делится на 5 отделов и в каждом отделе несколько позвонков:

Шейный (7 шт.) сюда входят эпистрофей и атлант;
Грудной (12 шт.);
Поясничный (5 шт.);
Крестцовый (5 шт.);
Копчиковый (3–5 сросшиеся).

Позвонки разделяют межпозвоночные диски, количество которых составляет 23 штуки. Такое сочетание имеет название: частично-подвижные суставы .

Грудная клетка

Эта часть скелета человека, формируется из грудины и 12 ребер, которые прикреплены к 12 грудным позвонкам. Сплющенная спереди назад и расширена в поперечном направлении, грудная клетка, образует подвижную и прочную реберную решетку. Она защищает легкие , сердце и основные кровеносные сосуды от повреждений.

Грудина .

Имеет плоскую форму и губчатое строение. На ней заключается реберная клетка спереди.

Анатомия верхних конечностей

С помощью верхних конечностей человек совершает массу элементарных и сложных действий. Руки включают в себя множество мелких частей и разделяются на несколько отделов, каждый из которых добросовестно выполняет свою работу.

В свободную часть верхней конечности входят четыре раздела:

Пояс верхней конечности включает в себя: 2 лопатки и 2 ключицы.
Плечевые кости (2 шт.);
Локтевые (2 шт.) и лучевые (2 шт.);
Кисть. Эта сложная часть устроена из 27 мелких фрагментов. Кости запястья (8 х 2), пястья (5 х 2) и фаланги пальцев (14 х 2).

Руки являются исключительным аппаратом для мелкой моторики и точных движений. Кости человека крепче бетона в 4 раза, так что можно выполнять и грубые механические движения, главное не переусердствовать.

Анатомия нижних конечностей

Костями тазового пояса образован скелет нижних конечностей. Человеческие ноги состоят из множества мелких частей и подразделяются на отделы:

Скелет ноги похож на скелет руки. Структура их одинакова, а разница виднеется в деталях и величине. На ноги ложиться вся тяжесть человеческого тела при передвижении. Поэтому они крепче и сильнее чем руки.

Формы костей

В теле человека кости не только разного размера, но и формы. Существуют 4 вида форм костей:

Широкие и плоские (как у черепа);
Трубчатые или длинные (в конечностях);
Имеющие составную форму, несимметричные (тазовые и позвонки);
Короткие (косточки запястья или стопы).

Рассмотрев строение скелета человека можно прийти к выводу, что он является важным структурным компонентом тела человека. Выполняет функции, благодаря которым организм осуществляет нормальный процесс своей жизнедеятельности.

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».

§ 1 Опорно-двигательная система человека

О существовании костей в нашем теле знает каждый. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой».

От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок - Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно - кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь.

Многие животные имеют скелет, у членистоногих он наружный, образован хитином. У хордовых животных он внутренний, костный.

А сейчас попробуем ответить на вопрос: «Для чего нужен скелет?» Представьте себе, как выглядела бы лягушка без скелета. Вероятно, она напоминала бы медузу, выброшенную на берег, у которой действительно нет скелета, а как изменилась бы скорость ее передвижения!

Опорно-двигательная система человека представлена скелетом, мышцами и связками. Мышцы крепятся к костям с помощью связок. Сокращаясь, они приводят в движение кости. В скелете взрослого человека насчитывается около 220 костей, у новорожденных детей их количество больше, но со временем некоторые кости срастаются. Скелет является пассивной частью опорно-двигательной системы. Мышцы — это ее активная часть, их насчитывается около 600.

Опорно-двигательная система в организме человека выполняет следующие функции:

Двигательную, которая обеспечивает передвижение тела и его частей в пространстве;

Опорную функцию. Заключается в том, что скелет представляет собой опору для мышц и внутренних органов, которые прикрепляясь к костям, удерживаются в своем положении;

Защитную. Состоит в том, что скелет образует стенки полостей тела, в которых расположены жизненно важные органы. Так, например, в полости черепа находится головной мозг, в грудной клетке - сердце и легкие и т.д.;

Обменную функцию. Кости участвуют в обмене минеральных веществ, являясь источником кальция, фосфора и других минеральных солей. Их кроветворная функция обусловлена наличием красного костного мозга.

Скелет (в переводе с греческого - высушенный) представляет собой совокупность костей, образующих в теле человека твердый остов. Кости человека прочные и в то же время легкие. Например, бедро человека выдерживает груз 1500 кг, плечевая кость - 850 кг. Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110 кг на квадратный сантиметр площади. Кость тверже гранита в 2,5 раза, а кирпича - в 30 раз. Ее прочность может сравниться с чугуном.

Чем же обусловлены такие свойства кости?

Химический состав костей — это органические вещества, которые составляют 33%, и минеральные вещества, на долю которых приходится 67%.

Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. При этом кость не теряет своей формы, но становится очень хрупкой.

Если кость выдержать в течение суток в 10-процентном растворе соляной кислоты, то соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел.

Неорганические вещества придают костям твердость, а органические соединения придают кости гибкость и упругость.

Наиболее прочными являются кости человека в зрелом возрасте (от 20 до 40 лет). У детей в костях относительно велика доля органических веществ. Поэтому детские кости легко деформируются под влиянием неправильной позы или неравномерной нагрузки. У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ. Поэтому их кости становятся более ломкими.

§ 2 Строение и состав костей

По строению различают трубчатые, губчатые и плоские кости. Трубчатые кости - это кости конечностей, они расположены там, где необходима большая амплитуда движения. К плоским костям относятся свод черепа, грудина, лопатки, тазовые кости. Они выполняют защитную функцию. Губчатые кости образуют запястье, предплюсну, позвонки. Эти кости выдерживают большую нагрузку в сочетании с подвижностью.

Рассмотрим макроскопическое строение длинной трубчатой кости.

Она состоит из головок костей (эпифизов), метафизов (у детей это место расположения хрящевой пластинки) и диафиза (тела кости). Сверху кость покрыта надкостницей (за исключением суставных поверхностей), которая срастается с компактным веществом кости.

В головках находится губчатое вещество, образованное костными пластинками, а между ними - красный костный мозг. Полость тела кости заполнена желтым костным мозгом, образованным жировой тканью. На головках костей находится гиалиновый хрящ.

Губчатые кости имеют на поверхности довольно тонкое компактное вещество, под которым находится губчатое вещество, заполненное красным костным мозгом.

Трубчатые кости 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.

А теперь ознакомимся с микроскопическим строением кости.

Скелет человека образован костной тканью — разновидностью соединительной ткани.

Для нее характерно наличие большого количества твердого межклеточного вещества. Компактное вещество кости состоит из микроскопических ячеек и канальцев, по которым из надкостницы в кость проходят многочисленные кровеносные сосуды и нервы.

Стенки костных канальцев выложены рядами радиально расположенных костных пластинок. Это межклеточное вещество кости. Костные клетки - остеоциты. Они образуют костные пластинки и располагаются по наружному периметру канальцев.

§ 3 Соединение костей

Различают три типа соединения костей: непрерывные (неподвижные), полупрерывные (полуподвижные) и прерывные (подвижные).

Непрерывные соединения костей осуществляются в тех частях скелета, где требуется обеспечить повышенные защитные и опорные функции.

Неподвижные соединения характерны, например, для соединения костей мозговой части черепа. При этом небольшие выступы одной кости заходят в выемки другой кости. Получающийся при этом шов очень прочен, прочнее окружающих его костей.

Полупрерывные соединения костей - это соединения при помощи хрящей (симфизов). К полуподвижным соединениям относят соединения между многими позвонками, соединения рёбер с грудиной и грудными позвонками.

Наибольшая подвижность сочленовных костей обеспечивается прерывным типом соединения. Его называют суставом. Сустав имеет три элемента: суставные поверхности, суставную сумку и суставную полость. Суставные поверхности костей покрыты суставным хрящом.

Соответствие формы суставных поверхностей обеспечивает плотное их прилегание друг к другу и скольжение. Суставная сумка, образованная плотной соединительной тканью, формирует герметически замкнутую полость сустава и срастается с надкостницей. Внутри полости сустава давление ниже атмосферного. Синовиальная жидкость заполняет полость сустава и играет роль смазки, уменьшающая трение в суставе. Снаружи суставная сумка окружена укрепляющими сустав связками.

Такое строение сустава позволяет ему быть подвижным, но в то же время прочным. Подвижность обеспечивается формой суставных поверхностей, гиалиновым хрящом и синовиальной жидкостью, прочность суставу придают суставная сумка, связки и давление ниже атмосферного.

Наибольшую подвижность костей обеспечивает шаровидный сустав, наименьшую - плоский.

Рост трубчатых костей в длину происходит за счет деления клеток зон роста (хрящевая пластинка метафиза) и завершается к 20—25 годам. Хрящевая ткань по мере роста кости замещается костной тканью.

В толщину трубчатые кости растут за счет деления клеток надкостницы, она же обеспечивает регенерацию кости при повреждениях. Однако масса кости увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержат клетки, растворяющие кость.

Регуляция роста кости осуществляется за счет соматотропина - гормона роста, который выделяется гипофизом преимущественно во время сна. При недостаточном количестве соматотропина с рождения возникает болезнь карликовость.

Гипофизарные карлики достигают в высоту роста 5-6 летнего ребенка, они умственно сохранны, и все пропорции тела у них соблюдены. При избытке гормона роста с рождения появляется болезнь гигантизм, при ней высота человека достигает двух и более метров. Если же гормон роста начинает выделяться в избытке у взрослых, то возникает болезнь акромегалия. Происходит увеличение размеров хрящевых органов: носа, ушей, а также кистей рук.

§ 4 Краткий итог урока

Таким образом, на нашем уроке мы познакомились со структурой опорно-двигательной системы и ее функциями. Изучили макро- и микроскопическое строение кости, ее химический состав. Рассмотрели различные виды костей, способы их соединения в скелете человека и регуляцию роста костей.

Список использованной литературы:

А.Г. Драгомилов, Р.Д.Маш. Биология. Человек 8 класс. -М.: Вентана -Граф, 2003-272 с.
Д.В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н.Беляев. Биология. Человек 9 класс. -- М.: Дрофа, 1997.-304 с.
Е.А. Резанова, И.П. Антонова, А.А. Резанов. Биология человека. В таблицах рисунках и схемах. - М.: « Издат- школа 2000», 1999г.-208с.
М.З. Залесский. Занимательная анатомия. - М.: Росмен,1998.-145с.
Е.П.Сидоровю Анатомия для поступающих в вузы. - М.: Евразийский регион, Российский университетдружбы народов « Уникум- центр» , 1998г.-224с.

Использованные изображения:

Скелет - совокупность твердых образований, выполняющих защитную, опорную и двигательную функции. От формы скелета зависит внешний вид человека. Кости и их соединения являются пассивной частью опорно-двигательного аппарата . Мышцы, обладающие способностью сокращаться и изменять положение костей, являются активной частью опорно-двигательного аппарата. Подвижность скелета обеспечивают соединения костей. Некоторые соединения являются эластичными (гибкие хрящевые соединения сочленяют позвонки позвоночника и ребра).

Сустав - соединение двух костей, обеспечивающее подвижность. Чем больше суставов, тем эта часть тела подвижнее (например, кисть). Скелет выполняет имеющую большое значение защитную функцию - предохраняет важные части тела от повреждений, например, череп прикрывает головной мозг , позвоночник - спинной мозг, грудная клетка - сердце, легкие, печень, селезенку.

Строение скелета

Череп

Череп - скелет головы, защищающий головной мозг, органы чувств, начальные отделы пищеварительной и дыхательной систем. Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Мозговой череп образован 7 костями. Верхняя его часть образует крышу, нижняя - основание. Лицевой череп состоит из 22 костей.

Позвоночник

Позвоночник состоит из позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, сросшихся в одну кость (крестец) и копчика. Эластичность позвоночника обеспечивают межпозвоночные диски (всего их 23).

Плечевой пояс

Его образуют обе лопатки и ключица, а со скелетом туловища соединяют разные мышцы и связки. В верхних углах лопаток треугольной формы находятся суставные впадины.

Верхние конечности и кисти

Плечевая кость соединяется в локтевом суставе с обеими костями предплечья - локтевой и лучевой. Сустав запястья образуют множество маленьких косточек. Затем следуют пястные кости и фаланги пальцев.

Грудная клетка

Ее составляют 12 грудных позвонков, 12 пар ребер и грудина. 7 верхних пар ребер соединяются непосредственно с грудиной.

Тазовый пояс

Скелет нижних конечностей включает тазовый пояс, и является составной частью скелета туловища. С обеих сторон имеются сформировавшиеся вертлужные впадины суставов бедра.

Нижние конечности и стопы

В бедре одна большая кость - бедренная, в голени две - большая берцовая и малая берцовая кости. Коленный сустав защищает надколенник. Стопы имеют форму свода, поэтому, несмотря на то, что кости стоп малы и легки, они способны выдерживать вес тела.

Самая большая и прочная кость человека - бедренная. Длина бедренной кости взрослого мужчины достигает 50 см, а наибольшая нагрузка на нее - 750 кг. Если не брать в расчет самые маленькие косточки человека - слуховые, которые не относятся к пассивному опорно-двигательному аппарату, то гороховидная косточка является самой маленькой.

В книгах по анатомии приводятся данные о наличии в скелете человека около 245 костей. Указать точное количество не представляется возможным в связи с отсутствием точного определения кости. Например, следует ли прибавлять к общему количеству костей 32 зуба взрослого человека? Как считать сросшиеся вместе кости черепа, как одну или как несколько костей?

Скелет человека состоит более чем из 200 костей и выполняет защитную, опорную и двигательную функции. Масса скелета в среднем у мужчин равна 10 кг, у женщин - 6-8 кг. Каждая кость скелета - это живой, активно функционирующий и непрерывно обновляющийся орган, построенный из костной ткани, покрытый снаружи надкостницей и заключающий внутри костный мозг.

Обычно скелет человека подразделяют на скелет туловища, скелет головы (череп) и скелет конечностей (рис. 1).

Рисунок 1. Скелет человека

Кости скелета туловища это: позвонки (vertebrae), ребра (costae) и грудина (sternum).

Позвонки, числом 33-34, в виде костных колец расположены как бы в одну колонну - позвоночный столб (columna vertebralis).

Позвонки делят на 5 групп: шейные позвонки, числом 7; грудные позвонки - 12; поясничные позвонки - 5; крестцовые позвонки - 5; копчиковые позвонки - 4 или 5.

Указанные группы располагаются таким образом, что они образуют хорошо различимые искривления: шейное, грудное, поясничное (брюшное) и крестцовое (тазовое). При этом шейное и поясничное выпуклостью обращены кпереди (лордоз), а грудное и тазовое - кзади (кифоз). Кривизны позвоночника составляют характерную особенность человека, т.к. они возникли в связи с вертикальным положением его тела. У новорожденного описанные изгибы едва намечены, что напоминает позвоночник четвероногих в виде свода.

Лишь после того как ребенок начинает ходить, позвоночник постепенно под влиянием работы мышц, силы тяжести и натяжения связок тазобедренного сустава приобретает конфигурацию, характерную для скелета человека.

Р
исунок 2. Позвоночный столб человека

Все позвонки позвоночного столба, кроме того, делят на 2 группы: истинные позвонки (шейные, грудные и поясничные) и ложные позвонки (крестцовые и копчиковые), сросшиеся в две кости - крестец (os sacrum) и копчик (os coccygis).

Позвонок имеет тело, дугу и отростки. Тела позвонков образуют позвоночный столб (рис. 2), а дуги - позвоночный канал, в котором залегает спинной мозг. Всего на дуге позвонка выступают 7 отростков. Один из них, непарный, направлен от середины дуги кзади и носит название остистого отростка. Остальные парные.

Нижние и верхние позвонковые вырезки двух рядомлежащих позвонков образуют межпозвонковые отверстия, через которые проходят спинномозговые нервы и сосуды.

Среди шейных позвонков выделяются особым анатомическим строением первый - атлант, второй - осевой (эпистрофей или аксис) и седьмой - выступающий.

Первый шейный позвонок не имеет тела и остистого отростка, а представляет кольцо из двух дуг, на котором лежит череп.

От тела второго шейного позвонка направляется вертикально вверх отросток (зуб), вокруг которого, как вокруг оси, вращается атлант вместе с черепом (рис. 3).

Седьмой шейный позвонок отличается длинным остистым отростком, который легко прощупывается через кожу.

Форма грудных позвонков наиболее типична и характерным их отличием являются суставные углубления для ребер, расположенные на боковых поверхностях тела, тотчас кпереди от корня дуги, по два (верхнее и нижнее) с каждой стороны. Каждое такое углубление, соединяясь с ближайшим на соседнем позвонке, составляет собой суставную площадку для головки ребра (рис. 4).

Р
исунок 3. Первый и второй шейные позвонки человека

Р
исунок 4. Грудные и поясничные позвонки человека

Поясничные позвонки самые крупные из всех с массивным телом.

Пять крестцовых позвонков соединяются у взрослого человека в одну кость - крестец, который входит в состав тазового пояса (рис.) и участвует в образовании задней стенки малого таза. В крестце различают верхний широкий отдел - основание, верхушку, обращенную книзу и вперед, переднюю вогнутую тазовую поверхность и заднюю выпуклую шероховатую.

Крестец вдоль пронизан каналом, который составляет продолжение позвоночного канала и образован соединением отдельных отверстий крестцовых позвонков. Крестец женщины значительно шире и короче.

Копчиковая кость, или копчик, у взрослого человека состоит из 4, реже - 5, рудиментарных позвонков и соответствует хвостовому скелету животных (рис. 5).

Рисунок 5. Копчиковая кость человека

Длина позвоночника мужчины равняется в среднем 73 см (шейный отдел - 13 см, грудной - 30 см, поясничный - 18 см и крестцово-копчиковый - 12 см). Позвоночник женщины имеет длину в среднем 69 см.

Между отдельными позвонками имеются соединения, которые связывают их тела, дуги и отростки.

Рисунок 6. Виды межпозвоночных соединений

Тела позвонков связаны межпозвоночными хрящами , сложными по строению образованиями, которые прочно соединяют позвонки между собой и вместе с тем допускают известную подвижность и играют роль эластических подушек. Дуги позвонков связаны между собой желтыми связками. Отростки позвонков соединяются плоскими суставами и фиброзно-эластическими связками (рис. 6.).

Движения между отдельными позвонками, сами по себе ничтожные, суммируясь, дают в итоге значительную подвижность. Возможны следующие движения позвоночного столба: 1. Сгибание и разгибание. 2. Сгибание в сторону. 3. Повороты вокруг вертикальной оси. 4. Пружинное движение, когда, например, во время прыжков изменяют свою величину кривизны позвоночника.

Большей подвижностью отличаются шейный и верхний поясничный отделы.

Ребра, числом 12 пар, узкие, различной длины изогнутые костные пластинки, симметрично располагаются по бокам грудного отдела позвоночного столба. В каждом ребре различают длинную костную часть - костное ребро и короткую хрящевую - реберный хрящ.

Костное ребро имеет головку, шейку и тело, по внутренней поверхности которого проходит бороздка для нерва, вен и артерии. Реберные хрящи являются продолжением костных ребер. От I до YII ребра они постепенно удлиняются и соединяются непосредственно с грудиной - истинные ребра (costa verae). Нижние 5 пар ребер получили название ложных ребер, т.к. они не соединяются с грудиной. Хрящи YIII, IX и X ребер не подходят к грудине, но соединены между собой. Хрящи XI и XII ребер (иногда X) совсем не достигают грудины и своими хрящевыми концами свободно лежат в мышцах брюшной стенки.

Это обусловливает их подвижность, в силу чего они получили название колеблющихся ребер (рис. 7).

Рисунок 7. Грудная клетка человека. Ребра

Грудина, sternum - непарная кость, удлиненной формы, занимающая средние отделы передней грудной стенки. На ней различают рукоятку, тело и мечевидный отросток (рис. 8).

Все три части соединены хрящевыми прослойками, окостеневающими с возрастом.

Тело и рукоятка сходятся под тупым углом, открытым кзади. Это место легко прощупывается через кожу и соответствует сочленению второго ребра с грудиной.

Грудную клетку, thorax, образуют грудной отдел позвоночного столба, ребра и грудина. Она имеет форму усеченного конуса, в котором различают переднюю, заднюю и боковые стенки, верхнее и нижнее отверстия.

Реберная дуга у мечевидного отростка образует открытый книзу подгрудинный (грудинно-реберный) угол.

Рисунок 8. Грудина

Грудная клетка мужчин длиннее, шире и более конусообразна, чем у женщин. Кроме того, форма грудной клетки зависит от возраста, состояния здоровья, профессии.

Скелет головы - череп (cranium) служит опорой и защитой многим важнейшим органам и весьма сложно устроен (рис. 9). У взрослого человека череп представляет собой комплекс костей неподвижно соединенных прочными швами. Единственная кость, обладающая подвижностью - нижняя челюсть.

Рисунок 9. Скелет черепа

Череп состоит из двух отделов: мозгового черепа и лицевого. Мозговой череп состоит из:

крыши, в состав которой входят лобная кость, две теменных, две височных и затылочная;

основания черепа, в котором расположены затылочная кость с большим затылочным отверстием, клиновидная кость, лобная, решетчатая и височные кости.

Лицевая часть черепа находится под передним отделом мозгового и образует скелет начальных отделов пищеварительного и дыхательного путей, а также для большей части органов чувств; значительную его часть составляет жевательный аппарат - нижняя и верхняя челюсти с зубами. Остальные кости лица, почти все тонкие, плоские, дополняют верхнюю челюсть с различных сторон. К ним относятся небная кость, скуловая, носовая, слезная, нижняя носовая раковина, сошник, подъязычная кость. К лицевому черепу также относятся три парные маленькие косточки слухового аппарата: молоточек, наковальня и стремячко, которые лежат в барабанной полости височной кости.

Кости конечностей. Скелет каждой конечности разделяется на пояс и свободный отдел. Пояс расположен в пределах туловища, является для конечности опорой и связывает свободный отдел со скелетом туловища.

Пояс верхней конечности состоит из двух отдельных парных костей - ключицы и лопатки.

Свободный отдел состоит из плеча (одна длинная кость), предплечья (две длинные кости лучевая, со стороны большого пальца и локтевая) и кисти. Кисть в свою очередь делится на три отдела: запястье (8 коротких костей), пясть (5 длинных пястных костей) и пальцы (26 фаланг).

Пояс нижней конечности образован с каждой стороны одной тазовой костью, которая у молодых субъектов состоит из 3 костей, соединенных хрящом: подвздошной, лонной и седалищной. Тазовая кость сочленяется с крестцом и с ближайшей костью свободного отдела конечности.

Свободный отдел по принципу строения сходен с верхней конечностью и также разделяется на три части: бедро (одна длинная кость), голень (две длинные кости большеберцовая, со стороны большого пальца и малоберцовая) и стопа. Стопа, так же как и кисть, распадается на три части: предплюсну (7 костей), плюсну и пальцы, которые по числу костей тождественны с соответствующими частями кисти.

Соединения костей между собой. Кости человеческого тела соединяются между собой посредством плотной волокнистой соединительной ткани, эластической ткани и хряща.

Все соединения костей можно разделить на две группы: в первой связующая ткань представляет сплошную прослойку между костями, это - непрерывные соединения (синартрозы), большей частью малоподвижные и неподвижные. Вторую группу составляют прерывные соединения более или менее подвижные - суставы (рис. 10).

Рисунок 10. Типы соединений костей