Особенности строения скелета и его функции. Структура и функции скелета человека

Одним из важнейших свойств живого организма является передвижение в просторные. Эту функцию у млекопитающих (и человека) выполняет опорно-двигательный аппарат, состоит из двух частей: пассивной и активной. К первой относятся кости, что соединяются между собой различным образом, ко второй - мышцы.

СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТА ЧЕЛОВЕКА

Скелет (от греч. skeleton - высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей (os, ossis), которые выполняют опорную, защитную, локомоторную функции. В состав скелета входят более 200 костей, из них 33-34 непарные. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и дополнительный. До осевого скелета относится позвоночный столб (26 костей), череп (29 костей), грудная клетка (25 костей); к дополнительному - кости верхних (64) и нижних (62) конечностей. Кости скелета являются рычагами, которые приводятся в движение мышцами. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в просторные. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции. Скелет образует вместилища для жизненно важных органов, защищая их от внешних воздействий: в полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале - спинной, в грудной клетке - сердце и крупные сосуды, легкие, пищевод и т.д., в полости таза - мочеполовые органы. Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и др. Живая кость содержит витамины A, D, С и другие.

Кости образованы костной тканью, состоящей из клеток и плотного межклеточного вещества. Міжклітинна вещество на 67 % состоит из неорганических веществ, в основном из соединений кальция и фосфора. Кость выдерживает большие нагрузки на сжатие и на излом. Это обусловлено особенностями ее строения. Различают компактное (плотное) и губчатую костную вещество. Компактная вещество образована плотно прилегающими костными пластинками, которые формируют сложно организованные цилиндрические структуры. Губчатое вещество состоит из перекладинам (балок), образованных межклеточным веществом и расположенных дугообразно, соответственно направлениям, по которым кость испытывает давление силы тяжести и растяжение мышцами, которые прикрепляются к ней. Цилиндрическая строение плотного вещества и сложная система перекладины губчатого вещества кости делает ее прочной и упругой. В трубчатых костях повышению их прочности и служат различия в структуре по направлению от центра к концам. Трубчатая кость в центре отличается большей твердостью и меньшей эластичностью, чем на концах. В направлении к суставной поверхности структура трубчатой кости меняется от компактной к губчатой. Такое изменение строения обеспечивает плавную передачу напряжения от кости через хрящ на поверхность сустава.

Снаружи кость одета надкостницей, или періостом (periosteum), которую пронизывают кровеносные сосуды, питающие кость. В надкостнице есть много чувствительных нервных окончаний, сама же кость нечувствительна.

Полость трубчатых костей заполнена красным костным мозгом, который в течение жизни заменяется желтым (жировой тканью).

Кости отличаются друг от друга формой и строением. Выделяют кости трубчатые, плоские, смешанные и воздухоносные. Среди трубчатых различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (кости п"ясти, плюсны, фаланги пальцев). Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытой тонким слоем компактного вещества. Они имеют формунеправильного куба или многогранника и располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с подвижностью (например, надколенник).

Рис. 82. Строение кости. А - продольный распил через верхний конец бедренной кости б - схема главных направлений, по которых располагаются перекладки в верхнем конце бедренной кости: 1 - компактное вещество; 2 - губчатое вещество; С - полость кости; 4 - линии сжатия; 5 - линии растяжения.

Плоские кости участвуют в образовании полостей, поясов конечностей и выполняют функцию защиты (кости крышки черепа, грудина).

Смешанные кости имеют сложную форму и состоят из нескольких частей, разных по происхождению. К смешанным костям относятся позвонки, кости основания черепа.

Повітрононосні кости имеют в своем теле полость, выстланная слизистой оболочкой и заполнена воздухом. Такие, например, некоторые части черепа: лобная, клиновидная, верхняя челюсть и некоторые другие.

Форма и рельеф костей зависит от характера прикрепления к ним мышц. Если мышца прикрепляется к кости с помощью сухожилия, то в этом месте формируется горб, отросток или гребень. Если же мышца непосредственно срастается с надкостницей, то образуется углубление.

Соединения костей. Существуют три группы соединения костей: непрерывные, напівсуглоби и прерывистые соединения - суставы. Такое распределение отражает филогенез позвоночных животных. В низких (первично-водных) позвоночных животных кости соединенные в основном непрерывно. С выходом позвоночных на сушу для новых условий передвижения был нужный развитие конечностей как системы рычагов и подвижное соединения костей, их составляли.

Непрерывными называются соединения костей с помощью различных видов соединительной ткани. Такими являются швы - соединения стран костей крыши черепа между собой тонкими прослойками соединительной ткани. Кости могут соединяться и с помощью хряща, на пример, рукоятка грудины с ее телом.

Напівсуглоби также являются хрящевыми соединениями, но в толще хряща имеется небольшая полость. К ним относятся соединения позвонков, лобковых костей.

Суставы (articulatio) - это прерывистые соединения костей, которые обязательно содержат следующие элементы: суставные поверхности костей, покрытые хрящом; суставную капсулу, или сумку; суставную полость; полостную жидкость. Сустав обычно прикреплен связками. Суставная жидкость продуцируется клетками, которые выстилают внутреннюю поверхность суставной сумки. Жидкость облегчает скольжение суставных поверхностей костей и служит питательной средой для суставного хряща. Количество полостной жидкости, которая заполняет узкую щель между суставными поверхностями, очень небольшая.

Рис. 83. Схема строения сустава: 1 - суставные поверхности костей; 2 - суставной хрящ; 3 - суставная сумка; 4 - суставная полость.

Суставы различают по числу и форме суставных поверхностей костей и за возможным объемом движений, то есть по числу осей, вокруг которых может совершаться движение. Так, по числу поверхностей суставы делятся на простые (две суставные поверхности) и сложные (более двух), по форме - на плоские (міжзап"ясткові, зап"ястково-пястные, предплюсна-плюсневые суставы), шаровидные (плечевой, тазобедренный), елліпсоподібні (между затылочной костью и первым шейным позвонком) т.д.

По характеру подвижности различают одновісні, то есть с одной осью вращения (блоковидні, например, межфаланговые суставы пальцев), двухосные, то есть с двумя осями (эллипсовидные) и трехосные (шаровидные) суставы. До сих последних, как указывалось, относятся плечевой и тазобедренный суставы.

Скелет головы, или череп (cranium), условно подразделяют на мозговой и лицевой. Мозговой отдел (черепная коробка) служит вместилищем для мозга и защищает его от повреждений. Лицевой отдел является костной основой лица, включает начальные отделы пищеварительного тракта и дыхательных путей и образует вместилище для органов чувств.

Рис. 84. Череп человека. А - вид спереди, Б - вид сбоку: 1 - лобная кость; 2 - теменная кость; С - височная кость; 4 - затылочная кость; 5 - скуловая кость; 6 - верхняя челюсть; 7 - нижняя челюсть.

Черепная коробка образована неподвижно соединенными плоскими костями. Спереди располагается большая непарная лобная кость, сверху - две теменные, с боковых сторон - височные, а сзади - непарная затылочная кость, в которой есть так называемый большое затылочное отверстие. Через это отверстие соединяются головной и спинной мозг. На внутренней поверхности костей черепной коробки находятся ямки и бугорки. Ямки соответствуют мозговой извилине, а бугорки между ними - борознам коры головного мозга.

Лицевой отдел черепа состоит из верхней и нижней челюстей, небных, носовых, скуластих и других костей. Все эти кости, исключая нижньощелепну, неподвижно соединенные друг с другом. На нижней челюсти есть выступление подбородок - важная отличительная черта челюсти человека.

Скелет туловища включает позвоночник и грудную клетку. Позвоночник, или позвоночный столб (columna vertebralis), образован 33-34 позвонками и имеет пять отделов: шейный - 7 позвонков, грудной - 12, поясничный - 5, крестцовый - 5 и копчиковий - 4-5 позвонков. Позвонки (vertebrae) состоят из тела и дуги, от которой отходят семь отростков: один остистый, два поперечных, две пары суставных. Между телом позвонка и дугой находится позвоночное отверстие. В совокупности эти отверстия образуют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. Размеры тел позвонков увеличиваются от шейного отдела до поясничного в связи с ростом нагрузки на ниже расположенные позвонки. Между телами позвонков находятся прослойки хрящевой ткани. Крестцовые и копчикові позвонки срастаются и образуют крестцовую и копчикову кости.

Рис. 85. Скелет человека: А - вид спереди: 1 - череп; 2,7 - позвоночник; 3 - ключица; 4 - грудная клетка; 5 - грудина; 6 - плечевая кость; 8 - лучевая кость; 9 - локтевая кость; 10 - пясть; 11 - фаланги пальцев руки; 12 - запястье; 13 - фаланги пальцев ноги; 14 - плюсна; 15-предплюсна; 16 - большая берцовая кость; 17 - малая берцовая кость; 18 - коленная чашечка; 19 - бедренная кость; 20 - лобковая кость; 21 - подвздошная кость; Б - вид сбоку: 1 - лобная кость; 2 - позвоночник; 3 - ребра; 4 - грудина; 5 - нижняя челюсть; 6 - плечевая кость; 7 - лучевая кость; 8 - локтевая кость; 9 - запястье; 10 - пясть; 11 - фаланги пальцев руки; 12 - фаланги пальцев ноги; 13 - плюсна; 14 - предплюсна; 15 - большая берцовая кость; 16 - малая берцовая кость; 17 - коленная чашечка; 18 - бедренная кость; 19 - подвздошная кость; 20 - поясница; 21 - лопатка.

В связи с прямохождением позвоночник у человека образует четыре изгибы. В шейном и поясничном отделах изгибы обращены выпуклостью вперед, в грудном и крестцовом - назад. Они имеют важное значение, поскольку смягчают толчки при ходьбе, прыжках и беге, облегчают сохранение телом равновесия иувеличивают размеры грудной клетки и таза. У детей часто появляются патологические изгибы позвоночника. При длительном согнутом положении позвоночника и слабости спинных мышц увеличивается изгиб в грудном отделе позвоночника. В результате длительного неподвижного сидения за партой и неправильной косой посадки появляется искривление позвоночника в сторону.

Рис. 86. Позвоночный столб. Вид спереди (А), сзади (Б) и сбоку (В): Отделы: - шейный; II - грудной, III - поясничный, IV - крестцовый; V - копчиковый. 1,3 - шейный и поясничный лордозы; 2, 4 - грудной и крестцовый кифоз; 5 - мыс.

Грудная клетка (thorax) образована грудиной (sternum), 12 парами ребер (costae) и грудными позвонками. Семь пар ребер непосредственно соединены с грудиной; 8-10-а пары соединяются вместе хрящами и передним концом прикрепляются к грудины, а 11-я и 12-я пары лежат свободно, заканчивающееся в мягких тканях. Грудная клетка вмещает важные внутренние органы: сердце, крупные сосуды, легкие, трахею, пищевод. Она участвует в дыхательных движениях за счет ритмического поднятие и опускание ребер. Грудная клетка у человека в связи с прямохождением плоская и широкая. Форма и величина его зависят от возраста и пола, вида трудовой деятельности и образа жизни. Под влиянием физических упражнений увеличивается ее размеры. У детей при неправильной посадке и опоре на парту грудью может возникнуть деформация грудной клетки, что нарушает развитие и функционирование сердца, легких и кровеносных сосудов.

Рис. 87. Грудная клетка. Вид спереди: 1-тело грудины; 2 - рукоятка грудины; 3 - верхняя апертура грудной клетки; 4 - ключица; 5 - лопатка; 6 - ребра; 7 - мечевидный отросток грудины; 8 - реберная дуга.

Скелет конечностей состоит из скелета пояса, который прикрепляет конечности до осевого скелета и скелета свободной конечности.

Скелет пояса верхней конечности состоит из пары лопаток и пары ключиц. Лопатка (scapula) - парная плоская кость треугольной формы, которая прилегает к задней поверхности грудной клетки. Вместе с плечевой костью образует лопатка плечевой сустав. Ключица (clauicula) - парная покровная кость, одним концом соединена с верхним концом грудины, другим - с лопатками. Скелет руки состоит из плечевой кости, двух костей предплечья (локтевая и лучевая) и костей кисти (кости запястья, пястья и фаланг пальцев).

Скелет пояса нижней конечности представлен тазовым поясом, образованный двумя массивными тазовыми костями, каждая из которых, в свою очередь, состоит из трех сросшихся костей - клубкової,ягодичной, лобковой. Тазовый пояс вместе с крестцом образует таз, который защищает органы брюшной полости. У женщин размеры таза больше, чем у мужчин, больше и величина нижнего отверстия, что связано с деторождением. На боковых поверхностях тазовых костей находятся впадины, в которые погружается головка бедренной кости, образуя тазобедренный сустав. Скелет нижней конечности включает бедренную кость, две кости голени (большую и малую берцовые) и стопу, состоит из 26 мелких костей. В связи с прямохождением стопа человека приобрела сводчатой формы, которая обеспечивает упругую походку.

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

Строение и расположение костей и суставов

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

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

Кости

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

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

Формирование костей

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

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

Компактное вещество

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

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

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

Губчатое вещество кости

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

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

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

Надкостница

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

Хрящ

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

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

Связки

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

Сухожилия

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

Виды костей

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

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

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

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

Рост костей

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

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

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

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

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

Скелет

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

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

Осевой скелет состоит из:

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

Добавочный скелет состоит из:

Пояса верхних конечностей.
Пояса нижних конечностей.

Череп

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

Мозговой отдел черепа состоит из восьми костей.

Кости черепа:

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

Лицевой отдел черепа состоит из 14 костей.

Кости лица:

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

Позвоночник

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

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

Грудная клетка

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

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

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

Плечевой пояс и руки

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

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

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

Каждое запястье состоит из 8 коротких костей.

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

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

Пояс нижних конечностей и ноги

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

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

Подвздошная кость в паховой области.
Лобковая кость.
Седалищная кость бедра.

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

Пояс нижних конечностей

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

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

Эти четыре вида движения носят следующие названия:

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

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

На каждой стопе 14 фаланг, как и на руках.

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

Своды стопы

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

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

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

Функции скелетной системы

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

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

Защита

Кости защищают внутренние органы:

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

Поддержка и придание формы

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

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

Движение

Скелет служит каркасом для мышц:

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

Хранение

Минералы и жиры крови хранятся в полостях костей:

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

Производство кровяных клеток

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

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

Возможные нарушения

Возможные нарушения скелетной системы от А до Я:

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

Гармония

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

Жидкость

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

Питание

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

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

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

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

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

Отдых

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

Дисбаланс может привести к:

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

Активность

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

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

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

Воздух

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

Возраст

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

Цвет

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

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

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

Знание

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

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

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

Особый уход

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

Внешний стресс:

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

Внутренний стресс относится к гормональному дисбалансу:

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

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

§ 1 Опорно-двигательная система человека

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

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

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

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

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

Опорно-двигательная система в организме человека выполняет следующие функции:

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

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

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

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

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

Чем же обусловлены такие свойства кости?

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

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

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

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

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

§ 2 Строение и состав костей

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

Рассмотрим макроскопическое строение длинной трубчатой кости.

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

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

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

Трубчатые кости полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала.

А теперь ознакомимся с микроскопическим строением кости.

Скелет человека образован костной тканью — разновидностью соединительной ткани.

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

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

§ 3 Соединение костей

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

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

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

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

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

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

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

Наибольшую подвижность костей обеспечивает шаровидный сустав, наименьшую - плоский.

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

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

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

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

§ 4 Краткий итог урока

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

Список использованной литературы:

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

Использованные изображения:

В ходе этого урока мы начнем знакомство с нашей опорно-двигательной системой. Для начала, мы ознакомимся с нашим скелетом, со строением и составом костей.

Тема: Опорно-двигательная система

Урок: Скелет. Строение и состав костей

Человек приспособлен к движению и начинает это делать сознательно примерно через 4 месяца после рождения. Движение обеспечивается опорно-двигательной системой.

Опорно-двигательную систему образуют кости и мышцы.

Кости черепа, конечностей и туловища образуют твердый остов тела - скелет.

Мышцы и соединительно-тканные образования (хрящи, связки, сухожилья) образуют мягкий остов - гибкий скелет.

В организме человека 208-210 костей. Разбежность связана с индивидуальным развитием каждого человека, и с тем, что некоторые кости могут у одних людей срастаться, а у других - нет.

Мышц в организме человека 600.

1. Механические функции скелета:

Опорная - определяет форму тела, является вместилищем для внутренних органов, к нему прикрепляются мышцы

Защитная - защита мозга, сердца, легких

2. Биологические функции скелета:

Минеральный обмен - в костях содержится большое количество минеральных солей

Кроветворение - красный костный мозг образует форменные элементы крови

3. Механические функции мышц

Двигательная - передвижение костей

Защитная - защита органов брюшной полости

4. Механические функции связочного аппарата:

Опорная - соединения костей

Двигательная - суставы

Опорные и защитные функции выполняются совместно костями, мышцами и связочным аппаратом.

Кость образована соединительной (костной) тканью и содержит сосуды и нервы.

Рис. 1. Гистологическое строение кости

Состав костной ткани :

Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества.

Клетки костной ткани :

Рис. 2.

Остеоциты уже не способны к делению.

Рис. 3.

Неорганические соединения накапливаются в виде кристалликов между оссеиновыми волокнами.

У детей в костях преобладают органические вещества, поэтому их кости более гибкие, но они легко деформируются при неправильных или слишком больших нагрузках.

С возрастом в костях увеличивается количество минеральных веществ, кости становятся более хрупкими, поэтому пожилые люди даже при незначительных травмах могут получить переломы.

В кости можно выделить головку и тело. Головка покрыта суставными хрящами.

Рис. 4.

Тело кости покрывает соединительнотканное образование - надкостница. Она обеспечивает рост кости в толщину и срастание переломов. К ней подходят нервы и кровеносные сосуды.

Рис. 5.

Надкостница плотно прилегает к компактному веществу кости. Оно образовано костными цилиндрами, внутри которых проходят кровеносные сосуды. Костные клетки расположены позади каждого цилиндра. Они выделяют межклеточное вещество, в том числе и пластинки, из которых состоят цилиндры.

Рис. 7.

Внутри, между головками костей, имеется костномозговая полость, заполненная желтым костным мозгом. При большой кровопотере он также может принимать участие в кроветворении.

Рис. 8.

Рис. 9.

У детей около головок костей располагаются хрящевые прокладки. За счет деления клеток хряща кость может расти в длину. Постепенно они замещаются клетками кости, и рост кости прекращается. Это происходит приблизительно к 20 годам.

В нашем организме выделяют трубчатые кости (с ними вы только что ознакомились) и плоские кости, состоящие в основном из компактного вещества. Трубчатые кости делятся на длинные (бедренная, плечевая кость) и короткие (кости фаланг пальцев).

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология 8 М.:Дрофа

2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В. Биология 8 М.:Дрофа.

3. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология 8 М.: ВЕНТАНА-ГРАФ

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология 8 М.:Дрофа - с. 49, задания и вопрос 1,2,3,4.

2. Какие функции выполняет опорно-двигательная система?

3. Как устроена костная ткань?

4. Подготовьте реферат о заболеваниях, связанных с нарушением развития опорно-двигательного аппарата человека.

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

Общая информация

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

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

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

Анатомия костей человека

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

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

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

Функции

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

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

Организация скелета

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

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

Основной или осевой скелет

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

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

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

Добавочный скелет

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

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

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

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

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

Отделы скелета

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

Анатомия черепа

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

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

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

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

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

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

Анатомия туловища

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

Позвоночный столб

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

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

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

Грудная клетка

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

Грудина .

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

Анатомия верхних конечностей

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

В свободную часть верхней конечности входят четыре раздела:

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

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

Анатомия нижних конечностей

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

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

Формы костей

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

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

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