Скелетная система человека: все, что нужно знать
Дамы и господа, наше почтение! Пятница, у нас на очереди предпоследняя циклическая заметка. Тема к рассмотрению — скелетная система человека. По прочтении вы узнаете все об анатомии, механизмах ее работы, а также как упражнения воздействуют на наш костяк.
Итак, если все в сборе, то давайте начинать.
Скелетная система человека: что, к чему и почему?
Не верится, но мы практически добили наш системный цикл. На текущий момент в нем 10 заметок: сердечно-сосудистая, мышечная, нервная, лимфатическая, иммунная, эндокринная, пищеварительная, репродуктивная, дыхательная и выделительная. Наверняка вы уже многие из них изучили и даже кое-что поняли. Мы же идем далее и сегодня на повестке дня — скелетная система человека. Мы торжественно клянемся, что не будем перемывать все наши косточки и постараемся разобрать только базовую анатомию. Сдержим ли мы свою клятву? Дочитайте до конца и сами все узнаете. Поехали!
Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.
Анатомия скелетной системы
Скелетная система (СС) взрослого человека состоит из 206 костей (у новорожденных их 300), а также сети сухожилий, связок и хрящей, которые их соединяют и работают сообща, производя различные движения. Скелетная система выполняет жизненно важные функции: поддержку, движение, защиту, выработку клеток крови, накопление кальция и эндокринную регуляцию. Питательные вещества поступают в эту систему через кровеносные сосуды, которые содержатся в костных каналах. Скелетная система хранит минералы и жиры и производит клетки крови. Это также обеспечивает мобильность.
Мальчики активнее всего растут в подростковом периоде, девочки — обычно в течение 2-х лет после начала менструального цикла. Как только ростовые пластины на костях закрываются, останавливается их расширение и удлинение.
Скелеты взрослых мужчин и женщин различаются между собой. Так, женский таз округлый и пропорционально больше. Таз мужчины имеет угол около 90 градусов или менее, в то время как у женщины он составляет 100 градусов или больше.
Скелетная система имеет две отличительные части: осевой и аппендикулярный скелет. Осевой скелет, в общей сложности представлен 80 костями и состоит из позвоночного столба, грудной клетки и черепа. Осевой скелет передает вес от головы, туловища и верхних конечностей до нижних конечностей в тазобедренных суставах, которые помогают людям поддерживать вертикальную позу. Аппендикулярный скелет представлен 126 костями и состоит из грудных поясов, верхних конечностей, тазового пояса и нижних конечностей.
Скелет состоит из волокнистых и минерализованных соединительных тканей, которые придают ему твердость и гибкость. Кости, хрящи, сухожилия, суставы и связки – все это каркасные компоненты скелетной системы.
- кости — тип минерализованной соединительной ткани, которая содержит коллаген и фосфат кальция, минеральные кристаллы. Фосфат кальция придает костям твердость. Костная ткань может быть компактной или губчатой. Кости обеспечивают поддержку и защиту органов тела;
- хрящи — форма волокнистой соединительной ткани, которая состоит из плотно упакованных коллагеновых волокон в резиновом желатиновом веществе, называемом хондрином. Хрящ обеспечивает гибкую поддержку определенных структур у взрослых людей, включая нос, трахею и уши;
- сухожилие — волокнистая полоса соединительной ткани, которая связана с костью и соединяет мышцы с костью;
- связки — волокнистая полоса соединительной ткани, которая соединяет кости и другие соединительные ткани вместе в суставах;
- суставы — место, где две или более кости или других скелетных компонента соединены вместе.
Давайте подробней, но без деталей, познакомимся с анатомией скелетной системы, ее основными компонентами. И начнем с…
№1. Строение костей
Основной структурой костей является костный матрикс, который образует нижележащий жесткий каркас костей, состоящий как из компактной, так и губчатой кости. Костный матрикс состоит из жестких белковых волокон, в основном коллагена, которые становятся твердыми из-за минерализации с кристаллами кальция. Костный матрикс пересекается кровеносными сосудами и нервами, а также содержит специализированные костные клетки, которые активно участвуют в обменных процессах.
Костные клетки
Есть три типа специализированных клеток в костях человека, которые отвечают за рост костей и минеральный гомеостаз:
- остеобласты. Создают новые костные клетки и выделяют коллаген, который минерализуется, превращаясь в костный матрикс. Они ответственны за рост костей и поглощение минералов из крови;
- остеоциты. Регулируют минеральный гомеостаз. Они направляют поглощение минералов из крови и выброс минералов обратно в кровь по мере необходимости;
- остеокласты. Растворяют минералы в костном матриксе и выпускают их обратно в кровь.
Кости представляют собой динамические живые ткани, которые постоянно меняются. Под руководством остеоцитов остеобласты непрерывно строят и наращивают кости, а остеокласты непрерывно разрушают их.
Костные ткани
Кости состоят из различных типов тканей, включая:
- компактная кость. Составляет плотный наружный слой кости. Она очень увесистая и сильная;
- губчатая кость. Находится внутри костей и является более легкой и менее плотной, чем компактная кость в виду своей пористой структуры;
- костный мозг. Мягкая соединительная ткань, которая производит клетки крови. Он находится внутри пор губчатой кости;
- надкостница. Это жесткая волокнистая мембрана, которая покрывает и защищает внешние поверхности кости.
Классификация костей
Кости классифицируются в соответствии с их формой и бывают:
- длинные. Имеет цилиндрическую форму и длиннее своей ширины. Длинные кости находятся в руках (плечевой кости, локтевой кости, лучевой кости) и ногах (бедренная кость, большеберцовая кость, малоберцовая кость), а также в пальцах (пястные кости, фаланги) и пальцах ног (плюсневые кости, фаланги). Длинные кости функционируют как рычаги: они двигаются, когда мышцы сокращаются;
- короткие. Единственные короткие кости в человеческом скелете — кости запястий и лодыжек. Короткие кости обеспечивают стабильность и поддержку, а также ограниченное движение;
- “плоские”. Тонкая изогнутая кость. Примеры включают в себя кости черепа, лопатки, грудину и ребра. Плоские кости служат точками прикрепления мышц и часто защищают внутренние органы;
- нерегулярная кость. Это та, которая не имеет какой-либо легко охарактеризованной формы и поэтому не соответствует какой-либо другой классификации. Такие кости, как правило, имеют более сложные формы, например, позвонки, которые поддерживают спинной мозг и защищают его от сжимающих сил. Многие лицевые кости классифицируются как неправильные кости.
Примечание:
Развитие костей и их рост происходит и в длину, и в ширину. Лучшим временем для развития костного остова является подростковый период. Девушкам-подросткам, которым не нравится свой рост, следует помнить, что не получится значимо увеличить свой рост, если родители по женской линии низкорослые. И никакие упражнения или питание в этом не помогут.
№2. Суставы
Это место, где встречаются две или более кости скелета. С помощью мышц суставы работают как механические рычаги, позволяя телу двигаться с относительно небольшой силой. Поверхности костей в суставах покрыты гладким слоем хряща, который уменьшает трение в точках контакта между костями.
Существует три основных типа соединений:
- неподвижные. Не допускают движения, потому что кости в этих суставах надежно удерживаются плотным коллагеном. Кости черепа соединены неподвижными суставами;
- частично подвижные. Допускают только очень ограниченное движение. Кости в этих суставах удерживаются на месте хрящом. Ребра и грудина соединены частично подвижными суставами;
- подвижные. Проводят большую часть движений. Кости в этих суставах связаны связками. Подвижные суставы являются наиболее распространенным типом суставов в теле. Пространство между костями заполнено густой жидкостью, называемой синовиальной жидкостью, которая смягчает трение сустава.
Если собрать все кости вместе и поместить их на одном рисунке, то мы получим скелетную систему человека в сборном виде (кликабельно):
Собственно, по анатомии это все. Теперь давайте выясним…
Как работает скелетная система человека
Кости являются строительными блоками нашего тела, структурой, вокруг которой формируются все остальные части. Кости в основном состоят из коллагеновых фибрилл. Их поверхности покрыты специальными ячейками из соединений кальция. Это то, что дает костям их структуру и силу. Внутри костей есть клетки, которые содержат волокна и измельченное вещество (крошечные зерна, разбросанные повсюду). По мере развития клеток соединения кальция внутри кристаллизуются. Это создает кости такими, какими мы их знаем: способными выдерживать сильное давление и не ломаться под тяжестями.
Связки скрепляют кости друг с другом, а сухожилия прикрепляют кости к мышцам. Сухожилия и мышцы часто простираются от одного конца кости до другого. Кости и мышцы работают сообща, их взаимодействие осуществляется через серию импульсов и сигналов между мозгом и скелетными мышцами. Для того, чтобы двигаться, нервная система дает сигнал скелетной мышце сокращаться. Когда мышца сокращается, это движение заставляет присоединенную кость (или кости) двигаться. Мышцы сами по себе не могут вызвать движения, для этого им нужна помощь скелета.
Суставы и хрящи учитывают изгиб и амортизацию. Наши кости связаны и движутся вместе, но они не касаются друг друга напрямую. Все изгибающие движения происходят там, где есть сустав. Есть много типов суставов, которые учитывают различные типы движения. Например, наши колени и локти сгибаются только в одном направлении, а запястья и лодыжки обеспечивают более широкий диапазон движений. Вместе эти ткани дают нам мобильность и позволяют поддерживать деятельность, которую мы хотим выполнять.
Следующее на очереди это…
Гомеостаз кальция
Кальций является не только самым распространенным минералом в кости, но и самым распространенным минералом в организме человека. Ионы кальция необходимы не только для минерализации костей, но и для здоровья зубов, регулирования частоты сердечных сокращений и силы сокращения, коагуляции крови, сокращения клеток гладких и скелетных мышц, а также регуляции проводимости нервного импульса. Нормальный уровень кальция в крови составляет около 10 мг/дл. Когда организм не может поддерживать этот уровень, человек испытывает гипо- или гиперкальциемию.
Гипокальциемия — состояние, характеризующееся аномально низким уровнем кальция, может оказывать неблагоприятное воздействие на ряд различных систем организма, включая кровообращение, мышцы, нервы и кости. Без достаточного количества кальция кровь не может коагулировать, сердце пропускает удары, мышцы испытывают трудности при сокращении, а кости стать ломкими. И наоборот, при гиперкальциемии (аномально высокий уровень кальция) нервная система функционирует неэффективно, что приводит к вялости, медленным рефлексам, спутанности сознания, а в тяжелых случаях — коме.
Очевидно, что гомеостаз кальция имеет решающее значение. В этом играют роль скелетная, эндокринная и пищеварительная системы и почки. Эти системы организма работают вместе, чтобы поддерживать нормальный уровень кальция в крови.
Кальций является химическим элементом, который не может быть воспроизведен внутри человеческого организма. Единственный способ доставить его туда — продукты питания. Кости служат местом хранения кальция: организм откладывает кальций в костях, когда его уровень в крови становится слишком высоким, и выделяет кальций, когда его не хватает. Этот процесс регулируется ПТГ, витамином D и кальцитонином.
Клетки околощитовидной железы имеют плазматические мембранные рецепторы кальция. Когда кальций не связывается с этими рецепторами, клетки высвобождают ПТГ (паратиреоидный гормон), что стимулирует пролиферацию остеокластов и резорбцию кости остеокластами. Этот процесс деминерализации высвобождает кальций в кровь. ПТГ способствует реабсорбции кальция из мочи почками, так что кальций возвращается в кровь. Наконец, ПТГ стимулирует синтез витамина D, который, в свою очередь, стимулирует усвоение кальция из любой переваренной пищи в тонкой кишке:
Когда все эти процессы возвращают уровень кальция в крови к норме, его становится достаточно для связывания с рецепторами на поверхности клеток околощитовидных желез. Когда уровень кальция в крови становится слишком высоким, щитовидная железа стимулируется к высвобождению кальцитонина, который ингибирует активность остеокластов и стимулирует усвоение кальция костями, но также снижает реабсорбцию кальция почками. Все эти действия снижают уровень кальция в крови. Когда уровень кальция в крови возвращается к норме, щитовидная железа перестает выделять кальцитонин.
С теорией закончили, переходим к практике. Выясним…
Какие эффекты оказывают упражнения на скелетную систему человека
Наверняка вам известно, что космонавты в длительных космических экспедициях могут терять примерно 1-2% костной массы в месяц. Считается, что это состояние провоцируется отсутствием механического напряжения на костях из-за низких гравитационных сил в космосе. Отсутствие механического напряжения приводит к тому, что кости теряют минеральные соли и коллагеновые волокна и, следовательно, прочность. Точно так же механическое напряжение стимулирует отложение минеральных солей и коллагеновых волокон. Внутренняя и внешняя структура кости будет меняться по мере увеличения или уменьшения напряжения. Вот почему люди, которые регулярно тренируются, имеют более толстые кости, чем люди, которые ведут более сидячий образ жизни. Кости подвергаются ремоделированию в результате воздействия на них сил (или их отсутствия). Клетки, ответственные за увеличение плотности костей, остеобласты, реагируют на повышенную нагрузку на скелет и гормональные изменения, производя больше костных клеток (Kawao and Kaji, Япония, 2015).
В своих многочисленных исследованиях ученые пришли к однозначному выводу — любой тип упражнений будет стимулировать отложение большего количества костной ткани, но тренировка с отягощениями имеет больший эффект, чем сердечно-сосудистая деятельность. Тренировки с отягощениями особенно важны для замедления возможной потери костной массы в результате старения и для предотвращения остеопороза.
Вывод: если вы не хотите рассыпаться раньше времени, то занимайтесь силовыми тренировками дома или в зале. Особенно важны тренировки для людей «40+» – возраста, когда начинают активно проявляться дегенеративные изменения в костной структуре и позвонках. Молодым мамам, которые недавно родили, и отдали некоторую часть своего здоровья ребенку, также следует записаться в зал. Причем не на йогу и бабские попрыгушки (так назвала одна наша читательница групповые занятия), а именно на силовой фитнес.
Примечание:
Женщинам в возрасте 45-50 лет стоит иметь ввиду, что силовые тренировки с излишним весом могу стать причиной травм костей и суставов. Если до зала вы не поднимали тяжести и тут решили накачать себе попу, выбрав приседания со штангой в качестве базы, то помните, что неподготовленные кости могут сломаться, а суставы – вылететь. Поэтому сначала позанимайтесь несколько месяцев на укрепление и только потом “жестите”.
Еще одним позитивным эффектом от тренировок с отягощениями является увеличение производства синовиальной жидкости. Кости и суставы являются бессосудистыми, то есть в них отсутствует кровоснабжение. Для поддержания здоровья суставов, предотвращения высыхания хряща и поддержания смазки и питания хряща, суставы производят масляноподобное вещество, называемое синовиальной жидкостью. Синовиальная жидкость вырабатывается синовиальной мембраной в суставах и является кратковременной или острой реакцией на физическую нагрузку. Это означает, что суставы требуют регулярных упражнений, чтобы оставаться смазанными, питаться и быть здоровыми.
Еще упражнения способствуют увеличению объёма движения суставов. Упражнения увеличивают выработку синовиальной жидкости, которая увеличивает диапазон движения, доступный в суставах в краткосрочной перспективе. Мобильные упражнения, такие как круги руками и сгибание/разгибание коленей, сохраняют гибкость суставов, обеспечивая постоянный запас синовиальной жидкости.
Немаловажным плюсом от использования нагрузки является укрепление и усиление связочного аппарата. Кости скреплены неэластичным аваскулярным ремнем или шнуроподобными структурами, называемыми связками. Без связок суставы были бы очень нестабильными. При регулярных физических нагрузках связки становятся более прочными и более устойчивыми к травмам. Поскольку у связок нет кровоснабжения, любые адаптации развиваются очень медленно.
Ну, и напоследок давайте выясним, что из себя представляют…
Лучшие упражнения для скелетной системы человека
Ответьте, пожалуйста, нам на такой вопрос: почему многие с нуля рвутся в тренажерный зал? Почему нельзя сначала где-то и чем-то позаниматься? Молчите? 🙂 Мы это к тому, что упражнения с отягощениями, да и вообще любая неподходящая для вашего здоровья нагрузка может быть не только эликсиром, но и ядом.
Вывод: не бегите сразу в зал, сначала потренируйтесь 2-3 месяца дома, на спортивной площадке, просто “войдите” в спорт. И только потом принимайте решение о подключении себя к железу.
Если говорить о лучших упражнениях/активности для укрепления костей и развития костной массы, то к ним можно отнести:
Прошерстите свою программу на наличие в ней указанных упражнений, и если их нет или недостаточно, то обязательно добавьте. Собственно, это все, о чем хотелось бы рассказать. Подытожимся.
Послесловие
Скелетная система человека уместилась всего в 2500+ слов. Мы сдержали свое обещание и написали короткую и средней степени нудности 🙂 статью. Осталось повторить сие в следующую пятницу и окончательно закроем цикл. Ждем-с. Пока!
PS. а вы довольны своим костяком? Почему да, почему нет?
PPS. Спортивное питание европейского качества со скидкой 40%. Не упустите возможность выгодно закупиться на 2019! Скидочная ссылка http://bit.ly/AZBUKABB
Cкачать статью в pdf>>
С уважением и признательностью, Протасов Дмитрий.
Скелет человека, подготовка к ЕГЭ по биологии
Функции скелета человека
Скелет человека — пассивная часть опорно-двигательного аппарата. Выделяют осевой скелет, кости поясов
конечностей, кости верхних и нижних конечностей. Скелет выполняет ряд важных функций:
- Защитная
- Опорная
- Двигательная
- Метаболическая (биологическая)
- Кроветворная
Оберегает внутренние органы от механических воздействий. Череп — вместилище головного мозга и органов чувств: надежно
защищает их. Соединяясь друг с другом, позвонки образуют спинномозговой канал, в котором располагается хорошо защищенный
спинной мозг.
Опорная функция скелета заключается в прикреплении мягких тканей, внутренних органов к различным частям скелета.
Кости в местах суставов (подвижных сочленений) образуют рычаги, которые приводят в движение
мышцы путем сокращения.
Кости активно участвуют в минеральном обмене: кости являются депо кальция, фосфора, железа. При нарушении
минерального обмена возникает множество заболеваний, наиболее известное — рахит, который мы обсудим в данной статье.
Изучив строение костей, вы отлично понимаете, что губчатое вещество — место расположения красного костного мозга, в котором
появляются и дифференцируются клетки крови: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Внутри трубчатых костей расположен костномозговой канал, в котором находится желтый костный мозг. Он выполняет питательную функцию (накопление жиров), в случае кровопотери способен превращаться в красный костный мозг (резервная функция).
Осевой скелет
Осевой скелет включает позвоночный столб, грудную клетку и череп. Позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков,
имеет следующие отделы:
- Шейный — 7 позвонков
- Грудной — 12
- Поясничный — 5
- Крестцовый — 5
- Копчиковый — 4-5
Каждый позвонок (за исключением первого шейного — атланта, который имеет только переднюю и заднюю дуги) образован телом и дугой, которые ограничивают отверстие позвоночного канала с проходящим в нем спинным
мозгом. В составе позвонка также находятся отростки: суставные и поперечные, остистый отросток. Соединяясь друг с другом
суставными отростками, позвонки образуют позвоночный столб со спинномозговым каналом внутри — надежным вместилищем
спинного мозга.
Строение шейных, грудных и поясничных позвонков отличается между собой. Первый шейный позвонок — атлант, второй —
аксис, соединяясь с костями черепа, участвуют в образовании сустава. У поясничных позвонков наиболее массивные и большие
тела: соразмерно нагрузке, которую им приходится выполнять (по сравнению с шейными позвонками).
Вероятно, вы обратили внимание, что позвоночник человека непрямой: он имеет изгибы вперед и назад. Замечу, что
позвоночник младенца этих изгибов не имеет — он абсолютно прямой. Эти изгибы начинают формироваться после того,
как ребенок принимает вертикальное положение, начинает ходить.
В связи с прямохождением у человека формируются 4 физиологических изгиба, то есть у всех имеются в норме: шейный
лордоз (изгиб вперед), грудной кифоз (изгиб назад), поясничный лордоз и крестцовый кифоз. Кифозы и лордозы позволяют
равномерно распределить нагрузку на весь позвоночник.
Чтобы легко запомнить для себя два новых термина, рекомендую воспользоваться следующей ассоциацией: спросите себя,
как ходит английский лорд? Представьте всю его важность и пафосность, выставленную вперед грудь и выгнутую вперед спину
(вот и лордоз!). Ассоциируя слово лорд со словом лордоз, вы не будете путаться ;)
Осанкой называют привычное положение спины. Часто у подростков возникают нарушения осанки из-за слабого развития мышц
спины. Могут быть слишком сильно выражены лордозы и кифозы, либо, наоборот, очень плохо выражены, плоская спина.
Возможно искривление позвоночника вправо или влево: в этом случае говорят о наличии сколиоза.
Формирование правильной осанки очень важная задача. Вам необходимо знать несколько основополагающих моментов,
которые относятся к данной теме:
- Не носить тяжелые предметы в одной руке, тяжелые сумки, портфели на одном плече
- Правильно организовать учебное место — спина должна быть плотно прижата к спинке стула, слегка прогнута в пояснице
- Плечи должны быть расположены на одном уровне, не напряжены
- Девушкам следует избегать обуви на высоком каблуке — это приводит к возникновению поясничного гиперлордоза
Скелет грудной клетки состоит из 12 пар ребер, грудины. Череп подразделяется на два отдела: лицевой и мозговой.
К лицевому отделу черепа относятся верхняя и нижняя челюсти, скуловая, носовая, слезная кости. Единственная подвижная кость
черепа — нижняя челюсть, с зубами, расположенными в зубных альвеолах, служит для измельчения пищи.
Мозговой отдел черепа включает в себя затылочную, лобную, височную и теменную кости, а также решетчатую и клиновидную кость.
Скелет поясов конечностей
Мы переходим к изучению поясов конечностей, хочу заметить одну деталь. В главе зоология мы с вами изучали пояса
конечностей, пользуясь терминами — пояс «передних, задних» конечностей. Поскольку человек занимает вертикальное положение,
то изучая анатомию человека, мы будем говорить о поясе «верхних, нижних» конечностей.
Пояс верхних конечностей (плечевой) состоит из парных ключиц и лопаток. Ключица одним концом крепится к грудине, а другим — к акромиону (отростку лопатки). Плечевой пояс обеспечивает опору верхним конечностям и разнообразие их движений: к лопатке и ключице крепится
большое количество мышц.
Пояс нижних конечностей (тазовый) состоит из трех парных костей: подвздошной, лобковой и седалищной, соединенных с непарным
крестцом. Тазовый пояс служит опорой для внутренних органов, местом прикрепления многих мышц.
Скелет конечностей
Скелет нижней конечности включает в себя бедренную кость (бедро), малоберцовую и большеберцовую кости (голень), предплюсну,
плюсну и фаланги пальцев (стопа). Скелет верхней конечности состоит из плечевой кости (плеча), лучевой и локтевой кости
(предплечья), запястья, пястья и фаланг пальцев (кисть).
Бедренная кость сочленяется с тазовым поясом с помощью головки бедренной кости, образующей
бедренный сустав с вертлужной впадиной тазовой кости. Головка плечевой кости образует плечевой сустав с суставной поверхностью
лопатки.
Иногда на рисунке нужно определить, где лучевая и локтевая кости, это
довольно несложно сделать, если вы запомните, что лучевая кость всегда расположена ближе к большому пальцу кисти, а локтевая —
к мизинцу. При любом расположении на схеме руки это правило будет действовать.
Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью
Мы уже изучили скелет человека, однако следует обратить внимание на некоторые его детали. Может быть, они покажутся вам
незначительными и слишком очевидными, но именно они отличают человека от многих других животных.
- Мозговой отдел черепа преобладает над лицевым (у обезьян — наоборот)
- Череп сверху насаживается на позвоночник, а не подвешивается спереди, как у животных
- Позвоночный столб имеет 4 физиологических изгиба: 2 кпереди (лордоз) и 2 кзади (кифоз)
- Масса позвонков сверху вниз (от шейного отдела к поясничному) увеличивается соразмерно нагрузке
- Грудная клетка уплощенная
- Массивные нижние конечности
- Узкий, чашеобразный таз
- Сводчатая стопа — помогает равномерно распределить нагрузку, у обезьян стопа плоская
- Противопоставление большого пальца всем остальным — основа хватательной функции руки
Заболевания опорно-двигательного аппарата
Наиболее часто при слабости мышц голени и стопы, связочного аппарата, изменяется форма стопы, опускается ее поперечный
и продольный свод: такое заболевание называется плоскостопием. Сопровождается болями в стопе, неестественной походкой.
Из-за смещения центра тяжести организма, плоскостопие может приводить к нарушению осанки.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Анатомия костей человека и их соединений.
Способность к передвижению является очень важной функцией человеческого тела. Благодаря эволюционному процессу, первоначальные простейшие формы движения за счёт двигательных белков в составе ресничек и жгутиков у микроорганизмов были развиты до сложных механизмов, которые мы можем наблюдать у высших животных. Двигательный аппарат, или костно-мышечная система, представлен пассивным компонентом, костями, и активным — мышцами.
Система скелета формирует каркас, удерживаемый в физиологическом положении за счёт связок и мышц. К этому каркасу прикрепляются также и внутренние органы. У здорового человека кости располагаются симметрично относительно центральной плоскости тела.
Скелет состоит из более чем 200 костей, только 170 из которых парные, что составляет около 15 % от массы тела.
Выделяют два отдела скелета:
- Осевой: позвоночный столб, череп, грудная клетка.
- Добавочный: кости верхних и нижних конечностей.
За счёт сокращения мышц, происходит движение костей друг относительно друга, благодаря этому тело способно производить весь спектр движений, будь то бег или каллиграфия.
Важным будет отметить защитную функцию скелета. Кости черепа образуют полость, в которой головной мозг прекрасно защищён, а спинно-мозговой канал, сформированный позвонками и их отростками, защищает спинной мозг, сохраняя при этом подвижность позвоночника в целом. Грудная клетка предохраняет от повреждений лёгкие и органы средостения, а полость таза — мочеполовые органы.
Скелетная ткань накапливает в себе жизненно важные минералы и некоторые витамины. Таким образом, она выполняет функцию депо некоторых элементов, которые поступят в кровоток в случае необходимости.
Функционирование кости как органа регулируется рядом желез: гонадами (половыми железами), надпочечниками, щитовидной железой и гипофизом.
Хрящевая ткань является промежуточным звеном между соединительной тканью и костной. По сути, мы можем наблюдать постепенное развитие соединительной ткани в хрящ, где требуется функция хряща и дальнейшее постепенное окостенение хряща, где прочности хряща становится недостаточно. Уши и носовые ходы так никогда и не окостеневают.
Во внутриутробном развитии хрящевая ткань составляет около половины от всего скелета и постепенно замещается костной, достигая 2 % к зрелости. Это межпозвоночные диски, хрящи ребер, суставные хрящи, хрящи носа и уха, гортани, трахеи, бронхов. Суставные хрящи и межпозвоночные диски выполняют амортизационную функцию, также хрящевая ткань покрывает соприкасающиеся костные поверхности, что повышает их износоустойчивость.
Поверхность кости покрыта особой тканью, надкостницей, которая состоит из соединительной ткани и плотно сращена с подлежащей костной тканью. Именно за счёт надкостницы происходит рост кости в толщину, её регенерация в случае повреждений, питание кости за счёт широкой сети кровеносных сосудов, а также очищение через лимфатические сосуды. Именно в надкостнице заканчиваются чувствительные нервные окончания, в толще кости нервов нет. Костная ткань в связи со своей функцией имеет очень высокие показатели прочности, так, например, сопротивление на разрыв такое же, как у меди, и в 9 раз больше, чем у свинца. Предельная нагрузка на сжатие близка к показателю чугуна.
Классификация костей
Трубчатые кости, соответствуя своему названию, представляют собой продолговатое тело или диафиз и два утолщения на концах, эпифизы. Между эпифизом и диафизами расположены метафизы — зоны роста кости в длину. Метафизы постепенно заканчивают свою деятельность и постепенно окостеневают к возрасту полового созревания, когда рост тела в высоту останавливается. Этот период соответствует примерно 18 годам у девушек и 25 годам у парней. В современном мире существует понятие костного возраста, или истинного возраста, тела, в противовес календарному возрасту. Он определяется на основании стадии окостенения метафизов.
Губчатые кости располагаются в местах с большой осевой нагрузкой, например в телах позвонков. Тело из губчатой ткани покрыто компактной костной тканью снаружи.
Плоские кости выполняют в основном защитную функцию, так, например, лопатка прикрывает заднюю поверхность ребер и подлежащих органов, а тазовые кости служат надёжной защитой для тазовых органов. Как лопатка, так и таз, участвуют в образовании поясов конечностей и их суставов. Мозговой отдел черепа состоит также из плоских костей, которые надёжно защищают головной мозг. Лобные кости настолько прочные, что известны случаи рикошета пули при прямом попадании.
Существует также ряд смешанных костей, которые являются комбинацией различных видов костной ткани, например позвонки.
В костномозговых каналах, которые присутствуют в большинстве трубчатых и плоских, а также в трубчатых костях, находится главный орган кроветворения — костный мозг. В красном костном мозге происходит постепенное созревание клеток крови из предшественников, так называемых стволовых клеток. Жёлтый костный мозг есть постепенное обратное развитие красного костного мозга до жировой ткани с редкими островками, ещё выполняющими функцию.
Система соединений костей
Костно-мышечная система, благодаря системе различных межкостных соединений, а также благодаря мышцам, которые, сокращаясь, изменяют положение костей друг относительно друга, выполняет опорную и двигательную функции. В зависимости от выполняемой функции, разнится и характер соединения.
Выделяют следующие типы соединений:
- непрерывные,
- полусуставы, или симфизы,
- прерывные, или суставы.
Непрерывные представляют собой плотные, почти неподвижные соединения, такие, как например, швы черепа. В зависимости от материала шва, выделяют фиброзные, хрящевые и костные соединения.
Симфизы отличаются от непрерывных хрящевых соединений только наличием узкой полости в центре соединения. В симфизе допускается несколько большая подвижность. Так, например, в процессе родов, при несоответствии размеров головки плода размерам малого таза, возможно небольшое расхождение костей лобкового симфиза.
Суставы являются наиболее сложным соединением. Кости, участвующие в образовании сустава, обычно имеют схожие по форме поверхности, так, например, тазовая кость имеет шаровидную головку, которая сочленяется с полулунным вдавлением вертлужной впадины и вертлужной губой. Для того чтобы такое соединения было долговечным при постоянной подвижности, эволюция предусмотрела более мягкое, хрящевое покрытие соединяющихся поверхностей и систему постоянной смазки и питания суставного хряща в виде синовиальной жидкости. Синовиальная жидкость продуцируется капсулой сустава, которая плотно приращена к надкостнице выше и ниже соединения. Капсула также регулирует объём суставной полости и выполняет изолирующую функцию, кровь через кровеносные сосуды поступает в капсулу, а в полость сустава поступает уже только самое необходимое из крови — синовиальная жидкость. В некоторых суставах для лучшего соответствия суставных поверхностей присутствуют дополнительные образования, например, диски между позвонками или мениски в коленном суставе. Так же сложные суставы, вроде коленного, укрепляются дополнительными внутрисуставными связками.
Для удобства классификации движений в суставах принята система из трёх плоскостей. Фронтальная — проходит через центральную ось сверху вниз и параллельна линии, проходящей через глаза. Сагиттальная —перпендикулярна фронтальной. «Сагитта» переводится как стрела. Продольная, или горизонтальная, плоскость — проходит параллельно земле, если, конечно, объект стоит. Сгибание и разгибание происходит во фронтальной плоскости. Приведение и отведение — в сагиттальной. Далее кость может осуществлять вращение относительно своей продольной оси.
Некоторые суставы способны на более сложные движения, в нескольких плоскостях сразу, поэтому их называют многоосными.
На нашем сайте представлена подробная статья о строении скелета позвоночника, здесь же мы подробно рассмотрим кости и соединения костей конечностей.
Кости и соединения костей конечностей
В ходе эволюционного развития и постепенного перехода от ходьбы на четвереньках к прямохождению, развитие верхних и нижних конечностей пошло разными путями. При этом мы по-прежнему видим некоторые сходства, примерно одинаковое количество входящих в скелет костей, а также деление на подобные сегменты. Так, например, принято выделять пояс конечности, ближний к телу проксимальный сегмент, представленный одной костью, средний участок из двух костей и дистальный, отдалённый отдел конечности, состоящий из множества костей.
Рука более свободно прикреплена к телу, способна совершать более тонкие и сложные движения, суставы более подвижные. Нога — напротив, имеет более массивное строение, пояс закреплён менее подвижно, суставы имеют меньше степеней свободы. Очевидно, что верхние и нижние конечности приобрели уникальное строение, наилучшим образом подходящее для выполняемой функции.
Верхняя конечность
Верхняя конечность, в отличие от нижней, в меньшей степени испытывает нагрузку на сдавление, но в большей — на растяжение. В связи с этим, скелет более легкий, пояс конечности закреплён подвижно и представлен двумя костями: ключицей и лопаткой.
Ключица расположена на передней поверхности грудной клетки на уровне первых рёбер. Верхний край грудины имеет суставные поверхности для присоединения грудинного края ключицы. Далее, изгибаясь в форме сильно растянутой латинской буквы S, ключица продолжается в акромиальный край, который соединяется с акромиальным отростком лопатки, образуя сустав.
Лопатка расположена на задней поверхности грудной клетки, имеет трёхгранную форму. Внутренняя поверхность служит для прикрепления мышц, внешняя также выступает местом мышечной фиксации, для этого даже существует специальный вырост, кость лопатки, продолжающаяся в акромиальный отросток. Также и внешний угол лопатки сверху продолжается в крыловидный отросток. Внешний край лопатки несёт суставную поверхность для соединения с головкой плечевой кости.
Кости свободной части верхней конечности
Рука разделена на три сегмента: плечо, скелет которого имеет одну плечевую кость, предплечье, состоящее из плечевой и локтевой кости и кисти, которая в свою очередь разделяется на запястье, пястье и фаланги пальцев.
Плечевая кость трубчатая и длинная, сверху соединяется с лопаткой, а снизу — с локтевой и лучевой костями. Суставная поверхность верхнего края — это шаровидная головка, соединённая с телом кости под углом посредством шейки.
Для образования локтевого сустава нижний край плечевой кости имеет суставную поверхность в виде блока. Выше суставной поверхности есть ямки, образовавшиеся от соприкосновения с шиловидными отростками костей предплечья в крайних положениях сустава. Эти ямки ограничивают сустав от переразгибания.
Локтевая кость в совокупности с лучевой костью представляет скелет предплечья. Верхний край локтевой кости с внутренней стороны имеет суставную поверхность для соединения с головкой лучевой кости. Нижний край — напротив, представлен головкой и соединяется с суставной поверхностью нижнего края лучевой кости с внешней стороны. Вместе эти две кости соединяются сверху с блоком плечевой кости, образуя локтевой сустав. Снизу предплечье продолжается в кисть с образованием лучезапястного сустава. В предплечье возможно движение типа скручивания, осуществляющееся за счет вращения костей относительно друг друга и их скрещивания в крайней точке. Такое скручивание называется пронация и супинация, легко запомнить выражение: «суп наливаю» (кисть поворачивается ладонью вверх) — «суп проливаю» (кисть поворачивается ладонью вниз).
Кисть состоит из трёх отделов: запястья, пястья и пальцев, соединённых между собой большим количеством суставов и связок, что позволяет осуществлять широчайший спектр движений.
Нижняя конечность
Как и в случае с верхней конечностью, нижняя конечность прикрепляется к так называемому поясу нижней конечности. В отличие от верхней конечности, пояс нижней более массивный и фиксированный. Седалищная, подвздошная и лобковые кости, соединяясь, образуют тазовую кость. Три кости сходятся своими углами в области вертлужной впадины — места прикрепления бедренной кости с образованием тазобедренного сустава. Две тазовые кости спереди соединяются посредством лобкового симфиза, а сзади образуют соединение с крестцом.
Женский таз шире и короче, кости тоньше, а все его размеры больше, чем у мужчин. Также отличается угол образующийся соединением лобковых костей, у мужчин он острый (70-75°), у женщин — прямой (90-100°). Нижнее отверстие женского таза шире. Также женский таз чуть сильнее наклонён вперёд относительно горизонтальной плоскости. Это связано с различием угла, под которым шейка бедренной кости отходит от тела.
Все эти отличия связаны с детородной функцией у женщин и становятся заметны начиная с 8-летнего возраста.
Кости свободной части нижней конечности
Свободная нижняя конечность разделена на три сегмента, проксимальный представлен бедренной костью, средний — большеберцовой и малоберцовой костями, стопа состоит из 26 костей.
Бедренная кость — самая крупная трубчатая кость в теле. Головка бедренной кости присоединяется к телу кости посредством шейки, которая расположена под различным углом у мужчин (130°) и у женщин (100°). Женская походка с раскачиванием бёдер связана как раз с этим отличием.
Нижний эпифиз бедренной кости сложно устроен. На нём выделяют два мыщелка, разделённых межмыщелковой ямкой.
Надколенник — сесамовидная кость, расположенная в толще сухожилия четырёхглавой мышцы бедра. Защищает коленный сустав спереди.
Большеберцовая кость — трубчатая кость, верхний эпифиз участвует в образовании коленного сустава, нижний — голеностопного. На верхнем эпифизе выделяются два мыщелка и возвышение между ними. Также с внешней стороны образована суставная поверхность для сочленения с малоберцовой костью. Суставная поверхность нижнего края бедренной кости, верхнего края большеберцовой кости и внутренняя поверхность надколенника формируют коленный сустав. Пространство между костями для лучшей амортизации занимают хрящевые мениски, а также присутствуют крестообразные связки для повышения стабильности. Коленный сустав самый крупный и самый сложный в теле.
Малоберцовая кость — тонкая длинная трубчатая кость. Сверху и снизу соединяется с большеберцовой костью малоподвижными соединениями. Движения типа скручивания в нижней конечности происходят в основном за счёт вращения в тазобедренном суставе. Большеберцовая и малоберцовые кости и отходящие от них лодыжки образуют своего рода углубление, в которое входит блок таранной кости. Лодыжки в данном случае ограничивают оси движения сустава до одной, вперёд и назад.
Кости стопы
Стопа отличается от кисти наибольшим образом. Отсутствие необходимости хватательной функции в ходе эволюционного развития укоротило пальцы и привело большой палец в один ряд к остальным, это поспособствовало более равномерному распределению нагрузки. В связи с тем, что вышележащие суставы могут быть повреждены при резком воздействии вдоль вертикальной оси, стопа приобрела сводчатое строение, что значительно улучшило травмобезопасность при движении. Стопа сводчатого строения это уникальный продукт эволюции, встречающийся только у людей. Сводчатое строение удерживается за счёт сухожилий и мышц. Важно отметить, что помимо продольного, проходящего от пятки к пальцам, есть ещё и поперечный свод, проходящий от подушки возвышения мизинца к возвышению большого пальца.
Здоровая стопа опирается в основном на наружный край и возвышения первого и пятого пальцев.
В случае, если по какой-то причине сначала уплощается поперечный свод, что может вообще остаться незамеченным, а затем и продольный, кости стопы смещаются от естественного положения. Такое изменение на уровне фундамента человеческого тела вызывает серьёзные изменения во всех вышерасположенных суставах, вплоть до шейного отдела позвоночника.
Плоскостопие может стать одной из причин нарушения функции суставов, тазовых органов, органов брюшной и грудной полости. В связи с этим, абсолютно каждому человеку рекомендуется проводить профилактику. Так, например, ходьба босиком, контрастный душ и любые общеукрепляющие упражнения позволят держать стопу в тонусе.
Особое внимание следует уделить своду стопы при беременности, так как происходит физиологически нормальная прибавка в весе, что является стрессовым фактором для пассивных и активных формирователей свода.
Таблица «Системы органов человека» (для учащихся 8 классов)
МКОУ «Новокаякентская СОШ»
с. Новокаякент
Каякентский район Республика Дагестан
Таблица «Системы органов человека»
(для учащихся 8 классов)
Автор: учитель биологии
МКОУ «Новокаякентская СОШ»
Умалатова Равганият Бийбулатовна
с.Новокаякент
2017 г.
Пояснительная записка.
Данная таблица «Системы органов человека» рекомендуется для учащихся
8 класса. Материал можно использовать при прохождении темы «Органы. Системы органов. Организм» в 8 классах. Таблица включает изображения систем органов и аппаратов, строения составляющие органы и функции.
В таблице отражены: скелетная, мышечная, дыхательная, выделительная, пищеварительная, нервная, кровеносная и половая системы, опорно — двигательный и эндокринный аппарат.
Задачи: ознакомление учащихся с системами органов и аппаратами, составляющими их органами и функциями.
Таблица «Системы органов человека»
Системы
органов
Изображения
Строение, составляющие органы
Функции
Скелетная
система
-состоит из костей.
-поддерживает тело;
-служит местом; прикрепления мышц;
-выполняет защитную функцию.
Мышечная
система
-образована скелетными мышцами.
-приводит движение части скелета.
Мочевы-
делительная система
-почки;
-мочеточники;
-мочевой пузырь;
-мочеиспускательный канал.
-выделение из организма жидких продуктов обмена.
Дыхательная
система
— носовая полость;
-носоглотка;
-гортань;
-трахея;
-бронхи;
-легкие.
-обеспечивает поступление в организм кислорода и выделение из организма продуктов обмена веществ.
Пищеварительная система
-ротовая полость;
-глотка;
-пищевод;
-желудок;
-кишечник;
-печень;
-поджелудочная железа.
-превращает пищу в доступное для
усвоения организмом питательные вещества.
Кровеносная
система
-сердце;
-сосуды.
-обеспечивает движение крови, которая доставляет к органам кислород и питательные вещества и удаляет из них продукты распада продукты обмена веществ.
Нервная
система
-головной мозг;
— спинной мозг;
-нервы.
-регулирует
жизнедеятельность тканей, органов и их систем;
-объединяет
организм в единое целое; -осуществляет
взаимосвязь организма с внешней средой и приспособление его к меняющимся условиям среды;
— определяет психическую деятельность человека как основа его социального существования.
Половая
система
-яичники;
— яички;
-производство гамет и половых гормонов;
-обеспечивает продолжение рода.
Опорно-двигательный аппарат
-скелетная система;
-мышечная система.
— способствует движению человека;
-обеспечивает фиксирование внутренних органов, мышц, сухожилий и связок;
— участвует в обменных процессах, обеспечивает постоянный состав крови.
Эндокринный аппарат
-железы внутренней секреции.
-вырабатывают активные вещества;
-влияют на обмен веществ в организме;
-обеспечивает сохранение гомеостаза организма при меняющихся условиях внешней среды.
Источники информации:
1.Биология.8 класс. Человек: Учеб. Для общеобразовательных учреждений / Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. – 6 –е изд., стереотип. -М.: Дрофа, 2004.- 216 с
2.https://ds03.infourok.ru/uploads/ex/1039/0001bde8-f0180cdb/3/hello_html_m407d546d.jpg
3.http://clipart-library.com/img1/1047580.jpg
4.https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/114d/0001befc-3764f029/hello_html_33c5daed.gif
5.http://900igr.net/datai/biologija/Znachenie-i-stroenie-organov-dykhanija/0009-006-Stroenie-trakhei.jpg
6.https://koshik.com.ua/upload/items/l_cat_2_1173294-1443090612.jpg
7.https://ds03.infourok.ru/uploads/ex/1039/0001bde8-f0180cdb/3/hello_html_m4db78636.gif
8.http://mypresentation.ru/documents/1ce208afbc38ce4e0807343876a20a93/img8.jpg
9.https://r.mtdata.ru/r480x-/u8/photo6717/20092745009-0/original.jpeg
10.https://st.depositphotos.com/1028575/1286/i/950/depositphotos_12861961-stock-photo-male-muscular-skeleton-split-rear.jpg
11.http://static.wixstatic.com/media/a26b29_21586d377dcd4bc787745940c23802fc.jpg
Конспект «Опорно-двигательная система: скелет» — УчительPRO
«Опорно-двигательная система: скелет»
Опорно-двигательная система (опорно-двигательный аппарат или костно-мышечная система)— комплекс образований, придающий форму и дающий опору телу человека, обеспечивающий защиту внутренних органов и передвижение организма в пространстве. Система образована скелетом и мышцами.
Скелет человека составляет основу тела, определяет его размеры и форму и совместно с мышцами образует полости, в которых располагаются внутренние органы. Скелет состоит примерно из 200 костей. Кости выполняют функцию рычагов, приводимых а движение мышцами, и защищают органы от травм. Кости участвуют в обмене фосфора и кальция.
Скелет человека включает шесть отделов:
- череп,
- позвоночник (осевой скелет),
- пояс верхних конечностей,
- пояс нижних конечностей,
- верхние конечности,
- нижние конечности.
Состав и строение костей.
В состав костной ткани входят неорганические и органические вещества. Живые кости человека содержат 22 % воды, 5 °% белка, 21,8 °% неорганических веществ и 15,7 °% жира. Органические вещества, входящие в состав костей (главным образом, оссеин и оссеомукоид), обеспечивают кости гибкость и упругость, а минеральные вещества (преимущественно карбонат и фосфат кальция) — твёрдость и прочность. С возрастом соотношение органических и минеральных веществ в кости меняется. Так, у детей в кости больше органических веществ, поэтому их скелет эластичен; кости пожилых людей, содержащие больше минеральных веществ, более твёрдые, но хрупкие, что повышает вероятность переломов в этом возрасте.
Снаружи кость сращена с надкостницей (обеспечивает рост кости в толщину), состоящей из плотной соединительной ткани и пронизанной большим количеством кровеносных, лимфатических сосудов и нервов. Она обеспечивает питание кости, а также рост кости в толщину. Кость содержит два вида костного вещества: снаружи — плотное компактное, а внутри — губчатое. Структурной единицей компактной костной ткани является остеон. Каждый остеон состоит из 5—20 цилиндрических костных пластинок, вставлённых одна в другую. В центре остеона проходит центральный (Гаверсов) канал, содержащий кровеносные, лимфатические сосуды и нервы. Губчатое вещество кости состоит из сети тонких взаимно перекрещивающихся костных перекладин, между которыми находятся мелкие полости, заполненные красным костным мозгом. Расположение перекладин отражает направление наибольшего растяжения и сжатия кости. Распределение компактного и губчатого веществ в разных костях зависит от функции, которую эти кости выполняют в организме.
Различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости. Трубчатые кости (плечевая, бедренная) имеют вид трубки с полостью, заполненной желтым костным мозгом. Концы этих костей утолщены и заполнены губчатой тканью, содержащей красный костный мозг. Трубчатые кости способны выдерживать большие нагрузки. Плоские кости (лопатки, ребра, тазовые, черепные) состоят из двух пластинок плотного вещества и тонкой прослойки губчатого вещества между ними.
Типы соединения костей
Подвижное соединение костей обеспечивается суставами, которые образованы впадиной на конце одной из сочленяющихся костей и головкой на конце другой. Суставы укреплены внутрисуставными связками, а суставные поверхности покрыты хрящом и заключены в суставную сумку. Синовиальная жидкость, находящаяся внутри сустава, играет роль смазки, уменьшающей трение.
Полуподвижное соединение обеспечивается хрящевыми прослойками между костями. Например, между позвонками находятся хрящевые диски. Ребра с грудиной соединяются тоже посредством хряща. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность.
Неподвижные соединения образуются благодаря срастанию костей и образованию костных швов (кости черепа).
Скелет человека
В скелете человека различают следующие отделы: осевой скелет и скелет конечностей (верхних и нижних). Осевой скелет, в свою очередь, подразделяется на скелет головы (череп) и скелет туловища (позвоночник и грудная клетка).
Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Кости черепа (за исключением нижней челюсти) неподвижно сочленены между собой. У новорождённых детей пространство между костями заполнено соединительной тканью (роднички), благодаря чему череп очень эластичен. Формирование швов между костями завершается к 3—5 годам.
Позвоночник (позвоночный столб) — опора туловища, он состоит из 33—34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых (срастающихся в единый крестец) и 4—5 копчиковых. Позвонок состоит из тела, дуги, замыкающей позвоночное отверстие, и семи отростков: остистого, двух поперечных, двух верхних суставных и двух нижних суставных.
Скелет грудной клетки образован грудиной, 12 парами рёбер и грудными позвонками. Рёбра — плоские, дугообразно изогнутые кости, спереди переходящие в хрящ. Сзади они сочленены с грудными позвонками. Спереди 7 пар верхних рёбер (истинные рёбра) непосредственно соединены грудиной — плоской костью, лежащей по средней линии груди. Три следующие пары (ложные рёбра) своими хрящами присоединяются к хрящам вышерасположенных рёбер. Две последние пары (колеблющиеся рёбра) не имеют хрящей и свободно располагаются в мышечной стенке туловища. Приподнимаясь и опускаясь, рёбра обеспечивают изменения объёма грудной клетки при дыхании.
Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и скелета свободных верхних конечностей (рук). В состав плечевого пояса входят две парные кости — лопатка и ключица. Лопатка — плоская кость треугольной формы, прилегающая к задней поверхности грудной клетки и сочленяющаяся с плечевой костью и ключицей. Ключица (тонкая изогнутая кость) одним концом соединена с грудиной, другим — с лопаткой. Скелет свободной верхней конечности состоит из плеча, предплечья и кисти. Плечевая кость, образующая плечо, соединена с лопаткой (плечевой сустав) и костями предплечья (локтевой сустав). Предплечье состоит из двух костей — локтевой и лучевой. В состав кисти входят 8 коротких костей запястья, 5 длинных костей пясти и фаланги пальцев (большой палец имеет две фаланги, все остальные — по три). Нижний конец лучевой кости с тремя верхними костями запястья образуют лучезапястный сустав.
Скелет нижних конечностей состоит из тазового пояса и скелета свободных нижних конечностей (ног). Тазовый пояс образован парой массивных тазовых костей, которые сзади неподвижно сочленены с крестцом, а спереди соединены между собой с помощью полусустава (лобковый симфиз). Каждая тазовая кость образована тремя сросшимися костями (подвздошной, седалищной и лобковой). По бокам тазовых костей расположены круглые впадины для сочленения с головками бедренных костей. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедра, голени и стопы. Бедро образует крупная массивная бедренная кость, головка которой с тазовой костью образует тазобедренный сустав. В состав голени входят большеберцовая и малоберцовая кости. Большеберцовая кость сочленяется с бедренной, образуя коленный сустав. Спереди от коленного сустава, в толще сухожилий, расположен небольшой треугольный надколенник (коленная чашечка). Кости голени образуют с таранной костью предплюсны голеностопный сустав. Стопа состоит из 7 коротких костей предплюсны, 5 длинных костей плюсны и фаланг пяти пальцев (первый палец имеет две фаланги, остальные — по три). Стопа имеет вид свода.
Это конспект по теме «Опорно-двигательная система. Скелет». Выберите дальнейшие действия:
Скелет человека и его строение
[Начало сверху] … кальция, железа и энергии в виде жира. И, наконец, скелет растет на протяжении всего детства и обеспечивает опору для остальной части тела.
Система скелета человека включает в себя двести шесть отдельных костей, которые расположены в двух разделах: осевого скелета и аппендикулярного скелета. Осевой скелет проходит вдоль средней линии оси тела и состоит из восьмидесяти костей в регионах организма: череп — гипоидные, слуховые косточки, ребра, грудина, и позвоночник; аппендикулярный скелет состоит из ста двадцати шести костей: верхние и нижние конечности, тазовый пояс, грудной (плечевой) пояс.
Состоит из двадцати двух костей, соединённых вместе, кроме нижней челюсти. Эти двадцать одна слитые кости разделены на части, чтобы череп и мозг могли расти. Нижняя челюсть остается подвижной и образует единственный подвижный сустав в черепе с височной костью.
Кости верхней части черепа призваны защитить мозг от повреждений. Кости нижней и передней части черепа — лицевые кости: поддерживают нос и рот, глаза.
Подъязычная и слуховые косточки
Подъязычная кость является небольшой, U-образной костью, расположенной только ниже нижней челюсти. Подъязычная кость — единственная кость, которая не образует соединение с какой — либо другой костью, она является плавающей костью. Функция подъязычной кости заключается в поддержании трахеи открытой и формировании точек соединения для мышц языка.
Молоточек, наковальня и стремечко известные под общим названием слуховые косточки — мельчайшие кости в теле. Находящиеся в небольшой полости внутри височной кости, они служат для увеличения и передачи звука от барабанной перепонки к внутреннему уху.
Позвонки
Двадцать шесть позвонков образуют позвоночный столб человеческого тела. Они названы по регионам:
шейные (шея) — 7 позвонков, грудные (грудь) — 12 позвонков, поясничные (поясница) — 5 позвонков, крестцовый — 1 позвонок и копчиковый (копчик) — 1 позвонок.
За исключением крестца и копчика, позвонки названы в честь первой буквы своего региона и его положения вдоль верхней оси. Например, самый верхний грудной позвонок называется Т1, а нижний называется Т12.
Строение позвонков человека
Ребра и грудина
Грудина представляет собой тонкую, в форме ножа кость, расположенную вдоль средней линии груди. Грудина присоединяется к рёбрами тонкими полосами хряща, называемыми — реберный хрящ.
Есть двенадцать пар рёбер, образующих грудную клетку.
Первые 7 ребер — истинные рёбра, потому что они связывают грудные позвонки непосредственно к грудине через реберные хрящи. Ребра восемь, девять и десять все подключены к грудине через хрящ, который соединен с хрящом седьмой пары рёбер, поэтому считаются они «ложными». Ребра 11 и 12 также ложные, но также считаются «плавающими», потому что они не имеют никакой привязанности к хрящам и грудине вообще.
Грудной (плечевой) пояс
Состоит из левой и правой ключицы и левой и правой лопаток, соединяет верхнюю конечность (руку) и кости осевого скелета.
Плечевая кость является верхней частью руки. Она образует шарнир и входит в гнездо сустава плеча, образуя локтевой сустав с нижними костями руки. Лучевая и локтевая являются костями предплечья. Локтевая находится на внутренней стороне предплечья и образует шарнирное соединение с плечевой костью в локтевом суставе. Лучевая позволяет предплечью и руке двигаться в лучезапястном суставе.
Кости руки (нижние) образуют лучезапястный сустав с запястьем руки, группой из восьми небольших костей, которые обеспечивают дополнительную гибкость запястья. Запястье подключено к пяти пястным костям, которые образуют кости кисти руки и соединяются с каждым пальцем. Пальцы имеет три кости, известные как фаланги, только большой палец включает в себя две фаланги.
Тазовый пояс и пояс нижних конечностей
Сформированный левой и правой костью бедра, тазовый пояс соединяет нижние конечности (ноги) и кости осевого скелета.
Бедренная кость является наиболее крупной костью в организме и единственной костью бедренной области. Бедренная кость образует шарнир и помещается в гнездо тазобедренного сустава, а также образует коленный сустав с большой берцовой и чашечкой колена. Коленная чашечка является особенной костью, потому что это одна из немногих костей, которые не присутствуют при рождении.
Берцовая и малоберцовая кости являются костями голени. Берцовая намного больше, чем малоберцовая кость и несет почти весь вес тела. Она используется для поддержания равновесия. Берцовая и малоберцовая кости с таранной костью (одной из семи костей предплюсны ноги) образуют голеностопный сустав.
Плюсна представляют собой группу из семи мелких костей, которые образуют задний конец стопы и пятки. Она образуют соединения с пятью длинными костями стопы. Затем каждая из плюсневых костей образует соединение с одним из множества фаланг в пальцах стопы. Каждый палец имеет три фаланги, исключение составляет большой палец, имеющий только две фаланги.
Микроскопическая структура костей
Скелет составляет примерно 30-40% от массы тела взрослого человека. Масса скелета состоит из неживой костной матрицы и множества мелких костных клеток. Примерно половину массы костной матрицы составляет вода, в то время как другая половина состоит из белка коллагена и твердые кристаллов карбоната кальция и фосфата кальция.
Живые клетки кости встречаются по краям костей и в небольших полостях внутри матрицы кости. Хотя эти клетки составляют очень малый процент от общей массы кости, у них есть несколько очень важных ролей в функции скелетной системы. Костные клетки позволяют кости: расти и развиваться, быть отремонтированными после травмы.
Типы костей
Все кости тела могут быть разбиты на 5 типов: короткие, длинные, плоские, неправильные и сесамовидные.
Длинные
Длинные кости длиннее, чем их ширина и являются основными костями конечностей. Длинные растут значительное время больше, чем другие кости и несут ответственность за показатели нашего роста. Костномозговые полости находится в центре длинных костей и служат в качестве области для хранения костного мозга. Примеры длинных костей включают бедра, голени, малоберцовые кости, плюсны и фаланги.
Короткие
Короткие кости — широкие и часто круглой формы или куба. Кистевые кости запястья и кости предплюсны стопы — короткие кости.
Постоянные
Плоские кости сильно различаются по размеру и форме, но имеют общую особенность быть очень тонкими . Потому что плоские кости не содержат костномозговой полости, как длинные кости. Лобная, теменная и затылочные кости черепа, вместе с ребрами и тазовыми костями, являются примерами плоских костей.
Неправильные
Неправильные кости имеют форму, которая не соответствует образцу длинных, плоских и коротких костей. Крестец позвонки и копчик позвоночника, а также клиновидная, решетчатая и скуловидная кости черепа, все кости неправильной формы.
Сесамовидные
Они формируются внутри сухожилий, которые проходят через суставы. Сесамовидные кости образуются чтобы обезопасить сухожилия от напряжений и деформаций в суставе и помочь дать механическое преимущество мышцам, тянущим сухожилия. Надколенник и гороховидная кости и кости запястья являются единственными сесамовидными костями, которые засчитываются как часть двухсот шести костей тела. Прочие сесамовидные кости образовываются в суставах рук и ног.
Части костей
Длинные кости имеют несколько частей в связи с их постепенным развитием. При рождении, каждая из длинных костей содержит три кости, разделенных гиалиновым хрящом. Конец кости — это эпифиз (ЭПИ = дальше; физис = расти) в то время как средняя кость называется диафиза (диаметр = проход). Эпифиз и диафиз удлиняются в направлении друг к другу и в итоге сливаются в общую кость. Область роста и возможного слияния называется метафизом (мета = после). После того, как длинные части кости были соединены вместе, единственный гиалиновый хрящ остается в кости и находится на концах костей, образующих суставы с другими костями. Суставный хрящ действует как амортизатор и подшипник скольжения на поверхности между костями, чтобы облегчить движение в суставе.
Если рассматривать кость в поперечном сечении, то существует несколько различных слоёв, которые составляют кости. Снаружи кость покрыта достаточно тонким слоем плотной нерегулярной соединительной ткани, называемой надкостницей. Надкостница содержит много прочных коллагеновых волокон, чтобы прочно прикрепить сухожилия и мышцы к костям. Клетки остеобласты и стволовые клетки в надкостнице участвуют в росте и ремонте наружной части кости в результате травм. Сосуды, присутствующие в надкостнице, обеспечивают энергию клеток поверхности кости и проникают в самую кость, чтобы питать клетки внутри кости. Надкостница также содержит нервную ткань, чтобы обеспечить кости чувствительность, когда получено ранение.
Глубоко под надкостницей находится компактная кость, которая составляет твердую, минерализованную часть кости. Компактная кость изготовлена из матрицы твердых минеральных солей, армированных жесткими коллагеновыми волокнами. Многие крошечные клетки, называемые остеоциты живут в небольших пространствах в матрице и помогают сохранить прочность и целостность компактной кости.
Ниже компактного слоя кости расположена область губчатой кости, где костная ткань растет в тонких колоннах, называемых трабекулами, с пробелами для красного костного мозга между ними. Трабекулы растут по определенной схеме, чтобы противостоять внешним напряжениям, обладая наименьшей возможной массой, оставляя при этом кости легкими, но сильными. Длинные кости имеют полую костномозговую полость в середине диафиза. Медуллярная полость содержит красный костный мозг в детстве, в конце концов превращается в желтый костный мозг после полового созревания.
Сустав, является точкой соприкосновения между костями, между костью и хрящом или между костью и зубом.
Синовиальные суставы являются наиболее распространенным типом и имеют небольшой зазор между костями. Этот разрыв позволяет увеличить диапазон движения и обеспечить пространство для синовиальной жидкости — смазки сустава. Волокнистые соединения существуют там, где кости очень плотно соединены и практически нет движения между костями. Волокнистые суставы также держат зубы в своих костистых ячейках. Наконец, хрящевые соединения образуются там, где кость встречает хрящ или там, где находится слой хряща между двумя костями. Эти соединения обеспечивают небольшое количество гибкости в суставе благодаря гелеобразной консистенции хряща.
Функции скелета человека
Поддержка и защита
Основная функция скелетной системы является формирование прочной основы, которая поддерживает и защищает органы тела и закрепляет скелетные мышцы. Кости осевого скелета выступают в качестве твердой оболочки для защиты внутренних органов, таких как мозг и сердце от повреждений, вызванных внешними силами. Кости аппендикулярного скелета обеспечивают поддержку и гибкость в суставах и закрепляют мышцы, приводящие в движение конечности.
Движение
Кости скелетной системы выступают в качестве точек крепления для скелетных мышц. Почти каждая скелетная мышца работает, потягивая две или более кости либо ближе друг к другу или дальше друг от друга. Суставы действуют как опорные точки для перемещения костей. Области каждой кости, где мышцы придают движение, растут больше и сильнее, чтобы выдержать дополнительную силу мышц. Кроме того, общая масса и толщина костной ткани увеличивается, когда она находится под большим напряжением от подъема веса или поддержания веса тела.
Кровотворение
Красный костный мозг производит красные и белые клетки крови в процессе, известном как кроветворение. Красный костный мозг находится в полости внутри костей, известной как костномозговой полости. Дети, как правило, имеют больше красного костного мозга по сравнению с их размерами тела, чем взрослые, из — за постоянного роста и развития их тела. Количество красного костного мозга падает в конце полового созревания, заменяется желтым костным мозгом.
Хранение
Скелетная система хранит множество различных необходимых веществ для облегчения роста и восстановления организма. Матрица клеток скелетной системы действует как резервуар для хранения кальция путем сохранения и высвобождения ионов кальция в кровь по мере необходимости. Надлежащие уровни ионов кальция в крови имеют важное значение для нормального функционирования нервной и мышечной систем. Костные клетки также выделяют остеокальцин, гормон, который помогает регулировать уровень сахара в крови и отложение жира. Желтый костный мозг внутри наших полых длинных костей используется для хранения энергии в виде липидов. И, наконец, красный костный мозг хранит некоторое количество железа в виде молекулы ферритина и использует это железо для формирования гемоглобина в эритроцитах.
Рост и развитие
Скелет начинает формироваться на ранних стадиях развития плода в качестве гибкого каркаса из гиалинового хряща и плотной неправильной волокнистой соединительной ткани. Эти ткани действуют как базы для костного скелета, который заменит их. По мере роста, кровеносные сосуды начинают расти в мягком скелете плода, доставляя стволовые клетки и питательные вещества для роста костей. Костные ткани медленно заменяют хрящевые и фиброзные ткани в процессе, называемом кальцификация. Кальцифицированные участки распространяются от их кровеносных сосудов заменяя старые ткани, пока они не достигнут границы другой кости. При рождении, скелет новорожденного имеет более 300 костей; по мере того, как человек взрослеет, эти кости растут вместе и сливаются в более крупные кости, сохраняя только 206 кости.
Строение костей скелета человека
Строение скелета человека, особенности и функции
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.
Введение
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».
Скелетная система человека | Живая наука
Костная система человека не так проста, как говорится в популярной детской песне. «Головная кость» (на самом деле состоящая из 22 отдельных костей) не связана с «шейной костью», а скорее с серией мелких костей, которые проходят вниз по спине. И «кость пальца» на самом деле состоит из нескольких костей, которые соединяются с другим набором костей, которые обеспечивают структуру стопы. Всего человеческий скелет состоит из 206 костей.
Помимо всех этих костей, скелетная система человека включает сеть сухожилий, связок и хрящей, которые соединяют кости вместе. Скелетная система обеспечивает структурную поддержку человеческого тела и защищает наши органы. Согласно онлайн-учебнику «Анатомия и физиология» (открытые учебники кампуса Британской Колумбии), наши кости также выполняют несколько других жизненно важных функций, включая производство клеток крови, а также хранение и высвобождение жиров и минералов.
Развитие и структура скелета
По данным Nemours , некоммерческой организации по уходу за детьми, младенцы рождаются с примерно 300 отдельными костями.По мере роста ребенка некоторые из этих костей срастаются до тех пор, пока рост не прекращается, обычно к 25 годам, в результате чего в скелете остается 206 костей.
Наши кости делятся на две категории в зависимости от назначения и расположения костей: осевой скелет и аппендикулярный скелет, согласно «Анатомия и физиология».
Осевой скелет состоит из 80 костей, включая череп, позвоночник и грудную клетку. Он образует центральную структуру скелета и выполняет функцию защиты головного, спинного мозга, сердца и легких.
Остальные 126 костей составляют аппендикулярный скелет; к ним относятся руки, ноги, плечевой и тазовый пояс. Нижняя часть аппендикулярного скелета защищает основные органы, связанные с пищеварением и воспроизводством, и обеспечивает стабильность при ходьбе или беге. Верхняя часть обеспечивает больший диапазон движений при подъеме и переносе предметов.
Кости дополнительно классифицируются по форме: длинные, короткие, плоские, неправильные или сесамовидные в соответствии с «Анатомия и физиология» .
- Длинные кости находятся на руках, ногах, пальцах рук и ног. Эти кости длиннее своей ширины и имеют цилиндрическую форму. Они двигаются, когда мышцы вокруг них сокращаются, и являются наиболее подвижными частями скелета.
- Короткие кости находятся в запястьях и лодыжках и примерно равны по длине, ширине и толщине.
- Плоские кости составляют череп, лопатки, грудину и ребра. Эти изогнутые тонкие кости защищают внутренние органы и служат якорем для мышц.
- Кости неправильной формы — это кости спинного мозга и лица, которые из-за своего уникального размера не подходят ни для одной из других категорий формы.
- Сесамовидные кости находятся в руках, запястьях, ступнях, ушах и коленях. Эти маленькие круглые кости встроены в сухожилия и защищают их от большого давления и силы, с которыми они сталкиваются.
Есть некоторые различия между мужским и женским скелетами. Например, согласно «Анатомия и физиология», женский таз обычно более широкий, тонкий и круглый, чем мужской таз.» [ Image Gallery: BioDigital Human ]
Что внутри ваших костей?
Все о скелете вашего тела, костном каркасе, который держит вас вместе. (Изображение предоставлено Росс Торо, участник Livescience)
Три основных Типы материала составляют каждую кость в вашем теле: компактная кость, губчатая кость и костный мозг, согласно Школе естественных наук при Университете штата Аризона .
Примерно 80% каждой кости — это компактная кость, которая является самой твердой. и самый прочный тип костей, который позволяет телу выдерживать его вес.Компактная кость составляет внешние слои кости и защищает внутренние части костей, в которых выполняются многие жизненно важные функции, такие как производство костного мозга. Компактная кость состоит в основном из клеток, называемых остеоцитами. Микроскопические проходы между клетками, через которые проходят нервы и кровеносные сосуды.
Около 20% каждой кости — губчатая кость, которая заполнена большими отверстиями и проходами. Губчатый костный материал, который чаще всего находится на концах отдельных костей, заполнен костным мозгом, нервами и кровеносными сосудами.
Два типа костного мозга заполняют поры губчатой кости. Примерно половина — это красный костный мозг, который находится в основном в плоских костях, таких как лопатки и ребра. Здесь производятся все красные и белые кровяные тельца и тромбоциты (клетки, которые помогают остановить кровотечение порезу). Кости младенца содержат весь красный костный мозг, чтобы производить достаточно клеток крови, чтобы не отставать от роста детей.
Другая половина костного мозга — это желтый костный мозг, который находится в длинных костях, таких как бедренные кости, и состоит в основном из жира.Кровеносные сосуды проходят через оба типа костного мозга, доставляя питательные вещества и удаляя отходы из костей.
Внутри костей есть четыре основных типа клеток: остеобласты, остеоциты, остеокласты и выстилающие клетки.
Остеобласты — это клетки, которые создают новый или восстанавливают существующий костный материал по мере роста или разрушения костей. Клетки создают гибкий материал, называемый остеоидом, а затем обогащают его минералами, чтобы затвердеть и укрепить его. Когда остеобласты успешно завершают свою работу, они удаляются, чтобы стать остеоцитами или выстилающими клетками.
Остеоциты, находящиеся в компактной кости, отвечают за обмен минералов и общение с другими клетками поблизости. Они образованы из старых остеобластов, застрявших в центре костей.
Остеокласты разрушают существующий костный материал и реабсорбируют его. Эти клетки часто работают с остеобластами, чтобы излечить и изменить форму кости после разрыва (остеокласты разрушают лишнюю мозоль, образовавшуюся в процессе заживления), чтобы освободить место для новых кровеносных сосудов и нервов и сделать кости более толстыми и прочными.
Клетки выстилки — это клетки плоской кости, которые полностью покрывают внешнюю поверхность костей. Их основная функция — контролировать движение минералов, клеток и других материалов в кости и из них.
Заболевания костной системы
Как и любая часть человеческого тела, кости подвержены травмам и болезням.
Некоторые из наиболее распространенных заболеваний, которые могут повлиять на скелетную систему, включают:
- Остеопороз — это заболевание, которое вызывает снижение плотности и прочности костей, поскольку потеря костной массы происходит быстрее, чем рост костей.Это может быть вызвано генетикой или нездоровым образом жизни (например, недостатком кальция или витамина D, а также тяжелым курением или употреблением алкоголя при незначительных физических нагрузках).
- Лейкемия — это тип рака, который начинается в костном мозге и лимфатической системе , согласно данным Mayo Clinic . Несколько типов лейкемии поражают различные клетки крови и другие системы организма.
- Остеоартрит — это заболевание, которое вызывает разрушение хрящевой ткани, которая защищает концы костей в суставах.По данным Mayo Clinic , это отсутствие хряща приводит к трению между костью, что может вызвать сильную боль, повреждение костей и соединительных тканей, воспаление окружающей ткани и ограничение движения.
Дополнительные ресурсы:
Эта статья была обновлена 8 августа 2019 г. участником Live Science Рэйчел Росс.
.
Скелетная система человека | HubPages
Скелетная система человека состоит из всех костей и поддерживающих тканей (таких как хрящи, сухожилия и связки) тела. Каркас действует как опорный каркас тела. Он защищает внутренние органы от повреждений и служит основанием для крепления мышц.
Разделы ниже исследуют, как кости соединяются и составляют скелетную систему человека.
Череп — это поддерживающая структура лица.Вместе с нижней челюстью он составляет череп. Череп защищает глаза и мозг. Верхняя челюсть образует верхнюю челюсть и зубы. Нижняя челюсть образует нижнюю челюсть.
Ключица, также известная как ключица, соединяет руки с туловищем. Лопатка, также называемая лопаткой, соединяет плечо с ключицей. Плечевая кость — длинная кость предплечья, соединяющая лопатку с локтем. Это формирует верхнюю часть руки. Локтевая кость — это длинная кость нижней части руки, проходящая параллельно лучевой кости.Радиус — длинная кость нижней части руки, проходящая параллельно локтевой кости.
Запястья — это 8 коротких костей, образующих запястье. Пястные кости состоят из 5 костей, расположенных между запястьями и фалангами. Фаланги — это кости, образующие пальцы рук и ног.
Грудина — плоская кость грудной клетки, соединенная с реберными костями. Он также известен как грудина. Ребра — это длинные изогнутые кости, которые составляют грудную клетку. Грудная клетка защищает внутренние органы грудной клетки. Позвоночный столб, также известный как позвоночник, защищает спинной мозг, а также действует как структурная опора для тела.
Таз — это кость, соединяющая позвоночник с бедренной костью. Бедренная кость — это бедренная кость. Коленная чашечка — это коленная чашечка. Большеберцовая кость — большая из двух костей голени. Малоберцовая кость — меньшая из двух костей голени.
Тарзалы — это короткие кости стопы, соединяющие большеберцовую и малоберцовую кости с плюсневыми костей. Плюсны — это кости, которые контактируют с предплюсневыми костями и фалангами.
Что такое суставы?
В скелетной системе человека суставы — это место, где встречаются две кости, и они соединены рядом скелетных тканей (мышц, связок, сухожилий и хрящей).
Ваши кости будут болтаться, если они не будут соединены тканями, и у вас не будет устойчивости.
Типы суставов в теле
Скелетные суставы можно разделить на неподвижные и подвижные.
Неподвижный шарнир
Существует только один тип неподвижного шарнира, который называется неподвижным шарниром. Этот тип шарнира позволяет практически не двигаться. Места на теле, где это можно найти, — это череп и таз. Давайте внимательнее посмотрим на череп.Кости черепа встречаются в суставах, которые имеют вид трещин. Эти трещины называются трещинами, и в этих суставах нет никаких движений. Это просто места, где встречаются кости.
Подвижные суставы
Подвижные суставы допускают движения. Большинство суставов скелетной системы человека являются подвижными суставами. Эти суставы позволяют выполнять разные типы движений, которые необходимы нам для повседневной деятельности.
Первый тип подвижного шарнира, который мы рассмотрим, — это шарнирный шарнир.Это происходит, когда одна кость вращается в неподвижном кольце кости. Вы можете найти это на шее и предплечье. Давайте подробнее рассмотрим шарнир предплечья. В предплечье лучевая кость соединяется с плечевой костью через шарнирный сустав. Когда вы машете кому-то, это лучевая кость, которая вращается внутри небольшого кольца, которое соединяется с плечевой костью.
Далее идет шаровой шарнир. Этот шарнир допускает широкий диапазон движений. Он позволяет выполнять движения вверх и вниз, влево и вправо, по кругу и по кругу.В шарнирно-гнездовом соединении одна кость имеет закругленный конец (шар), который входит в чашеобразную полость (гнездо) другой кости. В плечах и бедрах можно найти шарнирные суставы. Если вы посмотрите на плечо, вы увидите закругленный конец плечевой кости, который соединяется с вашей лопаткой (лопаткой). Если вы присмотритесь повнимательнее, вы увидите чашеобразное углубление на лопатке, в которое входит плечевая кость.
Третий тип — шарнирное соединение. Это позволяет движение вперед и назад или движение «выдвигать и сгибать», как дверь (например, петли, прикрепленные к дверям, которые позволяют дверям открываться и закрываться).У вас есть шарнирные суставы в локтях, пальцах, челюсти и коленях. Давайте посмотрим на локоть, чтобы увидеть, как работает этот тип сустава. Основание плечевой кости находится в канавке наверху локтевой кости, что позволяет руке двигаться вверх и вниз, например, при подбивании баскетбольного мяча.
Последний шарнир называется скользящим шарниром. Это когда одна часть кости перекидывается поверх другой кости. Это можно найти в запястье, лодыжке и позвоночнике. Запястье состоит из нескольких костей, и эти кости должны скользить друг по другу, чтобы обеспечить движение в области запястья.Между мелкими костями стопы также есть скользящий сустав, который позволяет стопе сгибаться при ходьбе.
В скелетной системе человека некоторые кости допускают движение только в нескольких направлениях, некоторые допускают широкий диапазон движений, а некоторые не допускают никаких движений.
.
Введение в скелетную систему
Люди — позвоночные животные, животные с позвоночником или позвоночником. Они опираются на прочный внутренний каркас, который центрируется на выступающем позвоночнике. Скелетная система человека состоит из костей, хрящей, связок и сухожилий и составляет около 20 процентов веса тела.
Живые кости в нашем организме используют кислород и выделяют продукты обмена веществ. Они содержат активные ткани, которые потребляют питательные вещества, нуждаются в кровоснабжении и изменяют форму или реконструируются в ответ на изменения механического воздействия.
Кости образуют жесткий каркас, известный как скелет, который поддерживает и защищает мягкие органы тела.
Скелет поддерживает тело против силы тяжести. Крупные кости нижних конечностей поддерживают туловище в положении стоя.
Каркас также защищает мягкие части тела. Сращенные кости черепа окружают мозг, чтобы сделать его менее уязвимым для травм. Позвонки окружают и защищают спинной мозг и кости грудной клетки, помогают защитить сердце и легкие грудной клетки.
Кости работают вместе с мышцами как простые механические рычажные системы, вызывающие движения тела.
Кости содержат больше кальция, чем любой другой орган. Межклеточный матрикс кости содержит большое количество солей кальция, наиболее важной из которых является фосфат кальция.
Когда уровень кальция в крови падает ниже нормы, кальций высвобождается из костей, чтобы обеспечить его достаточное количество для метаболических нужд. Когда уровень кальция в крови повышается, избыток кальция откладывается в костном матриксе.Динамический процесс высвобождения и накопления кальция происходит почти непрерывно.
Кроветворение, образование клеток крови, в основном происходит в красном костном мозге.
У младенцев красный костный мозг находится в костных полостях. С возрастом он в значительной степени заменяется желтым кабачком для хранения жира. У взрослых красный костный мозг ограничен губчатой костью черепа, ребрами, грудиной, ключицами, позвонками и тазом. Красный костный мозг участвует в образовании эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.
.
Костно-мышечная система
Что мне нужно знать о костно-мышечной системе?
Скелетная система включает кости скелета, хрящи, связки и другие соединительные ткани, которые стабилизируют или соединяют кости. Помимо поддержки веса тела, кости работают вместе с мышцами, чтобы поддерживать положение тела и производить контролируемые и точные движения. Без скелета, за который можно натягивать, сокращающиеся (сжатые) мышечные волокна не могли бы заставить нас сидеть, стоять, ходить или бегать.
Кости
В теле взрослого человека 206 костей. Кости выполняют пять основных функций для тела:
- Обеспечивает поддержку : Скелетная система обеспечивает структурную поддержку всего тела. Отдельные кости или группы костей обеспечивают основу для прикрепления мягких тканей и органов.
- Хранение минералов и липидов : Кальций — самый распространенный минерал в организме. (Девяносто девять процентов кальция в организме находится в скелете.Соли кальция костей представляют собой ценный минеральный резерв, который поддерживает нормальную концентрацию ионов кальция и фосфата в жидкостях организма. Кости скелета также хранят запасы энергии в виде липидов (жиров) в областях, заполненных желтым костным мозгом.
- Производят клетки крови : Красные кровяные тельца, белые кровяные клетки и другие элементы крови производятся в красном костном мозге, который заполняет внутренние полости многих костей.
- Защитить органы тела : Многие мягкие ткани и органы окружены элементами скелета.Например, грудная клетка защищает сердце и легкие, череп защищает мозг, позвонки защищают спинной мозг, а таз защищает нежные репродуктивные органы.
- Обеспечивают рычаг и движение : многие кости функционируют как рычаги, которые могут изменять величину (силу) и направление сил, создаваемых мышцами.
Костная структура
Каждая кость в скелете содержит две формы ткани: компактную (плотную) кость, которая является относительно твердой, и губчатую (губчатую) кость, которая образует открытую сеть распорок и пластин.Компактная кость находится на внешней поверхности кости; губчатая кость находится внутри кости.
Количество компактной и губчатой кости зависит от формы кости. Компактная кость является самой толстой там, где напряжения поступают с ограниченного диапазона направлений. Губчатая кость находится там, где кости не подвергаются сильному стрессу или где нагрузки поступают со многих сторон. Губчатая кость намного легче, чем компактная кость, что помогает уменьшить вес скелета и облегчает мышцам перемещение костей.
Развитие и рост костей
Рост скелета определяет размер и пропорции тела. Кости начинают формироваться у плода примерно через шесть недель после оплодотворения, а части скелета не перестают расти, пока человеку не исполнится около 25 лет.
Большинство костей начинаются с гиалинового хряща. Хрящ постепенно превращается в кость в результате процесса, называемого оссификацией. Рост кости начинается в центре хряща. По мере увеличения костей активность роста костей смещается к концам костей (области, обычно называемой пластиной роста), в результате чего кости становятся длиннее.
«Фактоиды» роста костей
- Ежегодно заменяется 20% скелета взрослого человека.
- Умеренные физические нагрузки и нагрузки с весами необходимы для стимуляции поддержания костной ткани и поддержания адекватной прочности костей.
Другие элементы опорно-двигательного аппарата
- Суставы : здесь две кости соединяются между собой. Каждый сустав отражает компромисс между стабильностью и диапазоном движений.Например, кости черепа очень стабильны, но мало двигаются, в то время как плечевой сустав допускает полный диапазон движений, но является относительно нестабильным суставом.
- Сухожилия : Они прикрепляют мышцы к кости.
- Связки : Они прикрепляют кость к кости.
- Скелетные мышцы : Эти мышцы сокращаются, чтобы тянуть за сухожилия и перемещать кости скелета. Скелетные мышцы также:
- Поддержание осанки и положения тела;
- Опора мягких тканей;
- Охрана входов и выходов пищеварительного тракта и мочевыводящих путей; и поддерживать температуру тела.
- Нервы : Нервы контролируют сокращение скелетных мышц, интерпретируют сенсорную информацию и координируют деятельность систем органов тела.
- Хрящ : это тип соединительной ткани. Это твердое гелеобразное вещество. Тело содержит три основных типа хрящей: гиалиновый хрящ, хрящ, эластичный хрящ и волокнистый хрящ .
- Гиалиновый хрящ — самый распространенный тип хряща.Он обеспечивает жесткую, но несколько гибкую поддержку. Примеры у взрослых включают кончики ребер (там, где они встречаются с грудиной [грудиной]) и часть носовой перегородки. Другой пример — суставной хрящ, который покрывает концы костей в суставе. Поверхности суставного хряща гладкие и гладкие, что снижает трение при движении сустава.
- Эластичный хрящ обеспечивает поддержку, но может переносить деформацию без повреждений и возвращаться к своей первоначальной форме. Эластичный хрящ можно найти, среди прочего, на внешней лоскуте уха.
- Фиброхрящ противостоит сжатию, предотвращает контакт кости с костью и ограничивает относительное движение. Фиброхрящ можно найти в коленном суставе, между лобковыми костями таза и между позвонками позвоночника.
Хрящ плохо заживает, а поврежденные хрящевые волокна в суставах, например в коленях, могут мешать нормальным движениям. Колено содержит как гиалиновый хрящ, так и фиброзный хрящ. Гиалиновый хрящ покрывает костные поверхности; Подушечки из волокнистого хряща в суставе предотвращают контакт между костями во время движения.Травмы суставов могут вызвать разрывы подушечек фиброзного хряща, и разрывы не заживают. В конце концов подвижность суставов сильно снижается.
Последний раз проверял медицинский работник Cleveland Clinic 04.03.2017.
Список литературы
Получите полезную, полезную и актуальную информацию о здоровье и благополучии
е Новости
Клиника Кливленда — некоммерческий академический медицинский центр.Реклама на нашем сайте помогает поддерживать нашу миссию. Мы не поддерживаем продукты или услуги, не принадлежащие Cleveland Clinic.
Политика
.