Костная система человека

Рассмотрим подробнее тему: Костная система человека - актуальные тенденции и тренды 2019 года.

0
98

Костная система и ее функции

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Скелет человека

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

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

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

Скелет головы. Череп состоит из мозгового и лицевого отделов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Костная система человека

Костная система человека это, по сути, каркас для всего тела, а части костной системы это как бы отдельные элементы этого каркаса.К ним относятся кости, суставы, хрящи, связки, и все они формируют скелет человека.

Если взять за аналогию кирпичную стену, то можно представить, что кости – это кирпичи, которые соединены цементом – соединительной тканью.Костная система человека насчитывает около 206 костей различной формы и размеров.Их роль заключается не только в создании опоры, своеобразного остова, но и в кроветворении и накапливании различных минералом.Кости это такая же живая ткань, как и, к примеру, ткани кожи, и также может разрушаться или восстанавливаться.

В составе скелета взрослого человека около 205—207 костей, из них 32—34 — непарные, остальные — парные.23 кости образуют череп, 32—34 — позвоночный столб, 25 — ребра и грудину, 64 — скелет верхних конечностей, 62 — скелет нижних конечностей.

Каждая кость — это орган, форма и структура которого обусловлена функцией.Кости скелета образованы костной и хрящевой тканями, которые относятся к соединительным тканям.Состоят кости из клеток и межклеточного вещества.В состав кости как органа входят собственно костная ткань, надкостница, эндост, суставные хрящи, сосуды и нервы.Кроме того, кости являются вместилищем кроветворного костного мозга.Все указанные образования, объединённые в единое целое, позволяют кости выполнять сложную функцию.Так, кость принимает активное участие в общем обмене веществ, в частности солевом, и представляет собой депо минеральных солей.Состав кости довольно стабилен.В ней содержится 45 % минеральных солей (соли кальция, калия, натрия и других элементов), 25 % воды и 30 % органических веществ.По форме и строению различают:

  • длинные кости, у которых длинник преобладает над другими измерениями;
  • плоские кости, у которых два измерения преобладают над третьим;
  • короткие кости, у которых все три измерения примерно одинаковы;
  • воздухоносные кости, имеющие сложную неправильную форму.

Длинные кости — бедренная, плечевая и другие.Выполняют функцию рычагов и служат для прикрепления мышц конечностей.В них различают среднюю часть — диафиз и суставные концы — эпифизы.У детей открыты зоны роста — прослойка эпифизарного хряща.Между диафизом и эпифизом у взрослых определяют метафиз.

Плоские кости — кости черепа, лопатка, тазовые кости, грудина, рёбра защищают внутренние органы, некоторые являются основой прикрепления мышц.

Воздухоносные кости — кости черепа и лица — клиновидная, решетчатая, лобная, височная, верхнечелюстная содержат воздухоносные пазухи или ячейки.По структурным особенностям в костях различают губчатое и плотное (корковое) вещество.

Надкостница представляет собой плотную соединительнотканную пластинку, связанную с костью коллагеновыми волокнами.Благодаря деятельности остеобластов и остеокластов происходит рост и построение костной ткани.

У взрослых людей на протяжении большей части жизни соотношение массы скелета и тела удерживается на уровне 20 %.У пожилых и старых этот показатель несколько уменьшается.Сухой, мацерированный (последовательно обезжиренный, отбеленный, высушенный) скелет человека весит 5—6 кг.

Подъязычная кость — единственная кость непосредственно не связанная с другими, — топографически находится на шее, но традиционно относится к костям лицевого отдела черепа.Она подвешена мышцами к костям черепа и соединена с гортанью.Непосредственно к скелету не относятся 6 особых косточек (по три с каждой стороны), расположенных в среднем ухе; слуховые косточки соединяются только друг с другом и участвуют в работе органа слуха, осуществляя передачу колебаний с барабанной перепонки во внутреннее ухо.

Функции скелета

  1. опора (формирование жёсткого костно-хрящевого остова тела, к которому прикрепляются мышцы, фасции и многие внутренние органы);
  2. движение (благодаря наличию подвижных соединений между костями, кости работают как рычаги, приводимые в движение мышцами);
  3. защита внутренних органов (формирование костных вместилищ для головного мозга и органов чувств (череп), для спинного мозга (позвоночный канал));
  4. рессорная (амортизирующая) функция (благодаря наличию специальных анатомических образований, уменьшающих и смягчающих сотрясения при движениях: арочная конструкция стопы, хрящевые прослойки между костями и др.).
  1. кроветворная (гемопоэтическая) функция (в костном мозге происходит гемопоэз — образование новых клеток крови);
  2. участие в обмене веществ (является хранилищем большей части кальция и фосфора организма).

Скелет человека устроен по общему для всех позвоночных животных принципу.Кости скелета подразделяются на две группы: осевой скелет и добавочный скелет.К осевому скелету относятся кости, лежащие посередине и образующие остов тела; это все кости головы и шеи, позвоночник, рёбра и грудина.Добавочный скелет составляют ключицы, лопатки, кости верхних конечностей, кости таза и кости нижних конечностей.

Осевой скелет

  • Череп — костная основа головы, является вместилищем головного мозга, а также органов зрения, слуха и обоняния.Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой.
  • Грудная клетка — имеет форму усечённого сжатого конуса, является костной основой груди и вместилищем для внутренних органов.Состоит из 12 грудных позвонков, 12 пар рёбер и грудины.
  • Позвоночный столб, или позвоночник — является главной осью тела, опорой всего скелета; внутри позвоночного канала проходит спинной мозг.Подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы.

Добавочный скелет

  • Пояс верхних конечностей — обеспечивает присоединение верхних конечностей к осевому скелету.Состоит из парных лопаток и ключиц.
  • Верхние конечности — максимально приспособлены для выполнения трудовой деятельности.Конечность состоит из трёх отделов: плеча, предплечья и кисти.
  • Пояс нижних конечностей — обеспечивает присоединение нижних конечностей к осевому скелету, а также является вместилищем и опорой для органов пищеварительной, мочевыделительной и половой систем.
  • Нижние конечности — приспособлены для опоры и перемещения тела в пространстве во всех направлениях, кроме вертикально вверх (не считая прыжка).

Развитие скелета

В эмбриональном периоде у всех Позвоночных первым зачатком внутреннего скелета является спинная струна (chorda dorsalis), или хорда, происходящая из мезодермы.

Скелет человека в процессе развития последовательно проходит 3 стадии:

  1. соединительнотканная (перепончатая) — на 3—4 неделе внутриутробного развития — скелет включает в себя хорду и соединительную ткань.
  2. хрящевая — на 5—7 неделе внутриутробного развития — скелет включает в себя хорду и хрящевой скелет.
  3. костная — с 8 недели внутриутробного развития — скелет представлен остатками хорды (в виде студенистого ядра межпозвоночных дисков) и непосредственно костным скелетом.

Эти все стадии проходят все («вторичные») кости скелета, кроме костей свода черепа, большинства костей лица и части ключицы, которые развиваются без стадии хряща и, соответственно, называются «первичными» или «покровными» костями скелета.Покровные кости можно рассматривать как производные наружного скелета, сместившегося вглубь мезодермы и присоединившегося к внутреннему скелету в качестве его дополнения.

У новорождённого ребёнка в скелете почти 270 костей, что намного больше, чем у взрослого.Такое различие возникло из-за того, что детский скелет содержит большое количество мелких косточек, которые срастаются в крупные кости только к определённому возрасту.Это, например, кости черепа, таза и позвоночника.Крестцовые позвонки, например, срастаются в единую кость (крестец) только в возрасте 18—25 лет.И остаётся 205—207 костей, в зависимости от особенностей организма.

Заболевания

Известно множество заболеваний костной системы.Многие из них сопровождаются ограничением подвижности, а некоторые могут приводить и к полному обездвиживанию человека.Серьёзную угрозу для жизни и здоровья представляют злокачественные и доброкачественные опухоли костей, требующие часто проведения радикального хирургического лечения; обычно поражённую конечность ампутируют.Помимо костей нередко поражаются и суставы.Болезни суставов часто сопровождаются значительным нарушением подвижности и сильными болями.При остеопорозе увеличивается ломкость костей, кости становятся хрупкими; это системное заболевание скелета чаще всего возникает у пожилых людей и у женщин после менопаузы.

♦ Артрит: заболевание костной системы, характеризующееся износом костей и суставов

Артрит существует в двух основных формах.Артроз – это износ наших костей и суставов, который происходит с возрастом.Ожирение является одним из важных факторов, которые могут ускорить остеоартрит, особенно коленей и бедер.Все стыки костей выстланы хрящом и синовиальной жидкостью, которые помогают смазывать сустав во время движений.Со временем эти ткани разрушаются и стираются, что приводит к формированию костной шпоры, совместному сужению, воспалению и боли.Лечение тяжелого остеоартрита заключается в применении обезболивающих средств, а также инъекций стероидов.В запущенных случаях требуется замена сустава.

Аутоиммунный артрит возникает, когда организм атакует свои суставы и повреждает их.Ревматоидный артри т является одним из примеров таких заболеваний.Со временем они приводят к уничтожению суставов и хронической слабости.Лечение направлено на управление болью и модулирует иммунную систему, что позволяет ограничить ее дальнейшее разрушение.

♦ Остеохондроз (от др.-греч.ὀστέον — кость и χόνδρος — хрящ) — комплекс дистрофических нарушений в суставных хрящах.Может развиваться практически в любом суставе, но чаще всего поражаются межпозвонковые диски.В зависимости от локализации выделяют шейный, грудной и поясничный остеохондроз.

Остеопороз: заболевание костной системы, характеризующееся снижением плотности костей

Остеопороз – это уменьшение прочности и минеральной плотности костей.Возраст, гормональный статус и диета играют жизненно важную роль в развитии остеопороза.Кости становятся постепенно слабыми и склонны к переломам с незначительными травмами.

Рахит: заболевание костной системы, связанное с дефицитом витамина Д

Рахит/остеомаляция возникает вследствие сильного дефицита кальция, витамина Д и фосфатов.Кости размягчаются и становятся слабыми, теряют свою нормальную форму.Отмечаются боль в костях, судороги и скелетные деформации.

♦ Тендинит: заболевание костной системы, обусловленное травмой сухожилий

Травма сухожилий приводит к появлению воспаления и боли.Сухожилия «подключают» мышцы к кости и облегчают движения.Болезненными участками являются колено, локоть, запястье и ахиллесовы сухожилия.Лечение включает отдых, прикладывание льда и изменение деятельности до тех пор, пока не произойдет устранение боли и воспаления.

♦ Бурсит: заболевание костной системы, связанное со скоплением жидкости вокруг суставов

Бурса – это специализированная жидкость вокруг наших суставов.Она обеспечивает амортизацию между суставами и близлежащими мышцами, сухожилиями и связками.Известное состояние «воды в колене» является примером преднадколенникового бурсита.Это состояние вызывает боль, покраснение, отек и мягкость тканей.Лечение включает в себя применение таких безрецептурных препаратов, как ибупрофен.Также нужно избегать давления на пораженный участок ткани и отдых.

♦ Врожденные заболевания костной системы

Косолапость – врожденный дефект.Косолапость – это врожденный дефект в развитии одной или обеих ног, которые выгнуты внутрь и вниз.В результате этого заболевания ребенку очень сложно научиться ходить.Часто необходима специализированная ортопедическая терапия или операция.

Спина бифида – это врожденный дефект, который связан с неполным закрытием позвонка вокруг позвоночного канала.Многие люди имеют слабые формы этого заболевания и даже не знают об этом.Более тяжелые формы заболевания сопровождаются нервными дефектами, трудностями при ходьбе, а также проблемами с функцией кишечника и мочевого пузыря.

♦ Другие заболевания костной системы

Несовершенный остеогенез – это спектр заболеваний костной системы, начиная от легких до тяжелых и опасных для жизни.Люди с этими заболеваниями склонны к переломам даже при незначительных травмах.Наиболее тяжелые формы этих заболеваний приводят еще к внутриутробной смерти.У людей с этими заболеваниями склеры (белая часть глаза) часто имеют голубоватый оттенок.

Остеопетроз (мраморная болезнь) – редкое заболевание костной системы, при котором кости становятся буквально окаменевшими и могут легко ломаться.

Болезнь Педжета приводит к тому, что кости ломаются быстрее, чем они могут восстанавливаться.Обычно в организме этот процесс находится в балансе.Однако, при болезни Педжета происходит ускоренный распад костной ткани, а кости становятся хрупкими.Это приводит к повышенному риску переломов.

Кости и их соединения

С пособность 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, ость 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.

Рейтинг автора
Автор статьи
Влада Кожевина
Психолог
Написано статей
789
Предыдущая статьяСутра сердца
Следующая статьяБубновский гимнастика

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here