Строение и функции костной системы человека

2. Строение и функции костной системы человека

2.1. Строение, химический состав и физические свойства костей

Каждая кость живого человека представляет собой сложный орган: она занимает установленное положение в организме, имеет определённую форму и строение, выполняет свойственную ей функцию. В образовании кости принимают участие все виды тканей, но главное место занимает костная ткань. Хрящ покрывает только суставные поверхности костей, снаружи кость покрыта надкостницей, внутри расположен костный мозг.

Кость содержит жировую ткань, кровеносные и лимфатические сосуды, нервы. Особенности строения костной ткани обусловливают важнейшую особенность кости - её механическую прочность. Прочность кости можно сравнить с прочностью металла.

Большое значение для прочности костей имеет их химический состав. Живая кость содержит 50% воды, 12,5% органических веществ белковой природы (оссены и оссемукоид), 21,8% неорганических минеральных (главным образом фосфат кальция) и 15,7% жира.

Минеральные вещества придают костям твёрдость, а органические - упругость и гибкость.

Из костной ткани образуются системы костных пластинок. Если костные пластинки плотно прилегают друг к другу, то получается плотное, или компактное, костное вещество. Если костные перекладины расположены рыхло, образуя ячейки, то образуется губчатое костное вещество. Соотношение компактного и губчатого вещества в различных костях зависит от их функционального значения. В костях, выполняющих функции опоры и движения, содержится больше компактного вещества.

Снаружи кость покрыта тонкой, но плотной соединительнотканной оболочкой - надкостницей. В надкостнице находится большое количество нервов и кровеносных сосудов, питающих костную ткань. Здесь находятся также костеобразующие клетки (остеобласты), определяющие рост кости в толщину и сращение костных обломков при переломах.

Кости, образующие скелет, различаются по форме. Существует 4 типа костей: длинные или трубчатые, короткие, плоские или широкие, смешанные.

Трубчатые кости входят в состав скелета конечностей (бедренная и плечевая кости, кости предплечья, голени и т.д.) Каждая трубчатая кость имеет среднюю длинную часть (диафиз) и два расширенных суставных конца (эпифизы). В детском возрасте между диафизом и эпифизами расположены хрящи, а у взрослых людей эти хрящи замещаются костной тканью. Диафиз трубчатой кости состоит из компактного костного вещества. Внутри диафиза находится костномозговая полость, заполненная желтым костным мозгом. Эпифизы образованы губчатым костным веществом, в ячейках которого находится красный костный мозг.

Красный костный мозг является очень важным органом кроветворения. Он состоит из тонкой сети соединительнотканных волокон, в которой созревает большое количество красных и белых клеток крови.

В зародышевом периоде развития и в раннем детском возрасте костномозговые полости диафизов длинных трубчатых костей также заполнены красным костным мозгом. С течением времени он подвергается жировому перерождению и превращается в жёлтый костный мозг.

В течение всего периода роста и развития между диафизом и эпифизом трубчатых костей имеется хрящевая прослойка, так называемый метафизарный хрящ, благодаря которому кость растёт в длину. Полное замещение этого хряща костью происходит у женщин к 18-20 годам, а у мужчин к 23-25 годам. С этого времени рост скелета, а значит, рост человека прекращается.

Другую группу составляют короткие кости, построенные по типу эпифизов длинных трубчатых костей. Такие кости (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны и т.д.) состоят преимущественно из губчатого костного вещества и только снаружи покрыты тонким слоем компактного костного вещества.

Плоские кости образованы из двух пластинок компактного костного вещества, между которыми располагается губчатое вещество. Эти кости выполняют главным образом защитную функцию, ограничивая своими широкими поверхностями полости (теменные, тазовые и др.). Некоторые кости содержат внутри воздухоносные полости, их называют воздухоносными (лобная кость, верхнечелюстная, решётчатая и т.д.).

Смешанные кости отличаются разнообразием строения, например скуловая и носовая кости, нижнечелюстная кость.

2.2. Соединение костей

Различают два основных типа соединения костей: непрерывное и прерывное. При непрерывном соединении кости связаны друг с другом сплошной прослойкой хрящевой или волокнистой соединительной ткани, что допускает лишь незначительное смещение костей, и то не всегда. Оно полностью отсутствует, если прослойка замещается костной тканью, например, при сращении крестцовых позвонков в единую кость - крестец. Неподвижность костей мозгового черепа достигается тем, что многочисленные выступы одной кости входят в соответствующие углубления другой, такое соединение костей получило название шва.

Небольшая подвижность достигается упругими хрящевыми прокладками. Такие прокладки (хрящи) имеются между отдельными позвонками. При сдавливании, например, при сокращении мышц позвоночника, хрящевые прокладки сжимаются и позвонки чуть-чуть приближаются друг к другу. Весь позвоночник в целом даёт значительный размах движений и может сгибаться вперёд, назад и в стороны. При ходьбе, беге, прыжках прослойки упругого хряща действуют как рессоры, смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения. Это имеет особое значение для сохранности нежной ткани спинного и головного мозга.

Соединение костей называют прерывным или суставом, если между ними имеется узкая щель. Каждый сустав окружен сумкой, состоящей из очень плотной соединительной ткани. В толще сумки и вокруг нее находятся прочные и упругие связки, края сумки вместе со связками прирастают к костям на некотором расстоянии от их соприкасающихся поверхностей и герметически закрывают полость сустава. Соприкасающиеся, или суставные, поверхности костей покрыты слоем хрящевой ткани, что значительно уменьшает трение между костями и тем самым облегчает их движения. Уменьшению трения способствует также жидкость, которая постоянно выделяется на внутренней поверхности сумки и действует как смазка. При растягивании сумки в полости сустава образуется отрицательное давление. Оно препятствует расхождению костей и придает суставу чрезвычайную прочность. Если сумку проколоть, то внутрь войдет воздух и отрицательного давления создаваться не будет. Поэтому сустав с проколотой сумкой менее прочен.

2.3. Строение скелета

В скелете человека различают четыре отдела: скелет головы (череп), скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей.

Скелет туловища включает позвоночник (позвоночный столб), грудину и рёбра. Позвоночник - это своеобразная ось тела. Верхним концом он соединяется с черепом, нижним - с костями таза. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, сросшихся в единую кость - крестец, и 4-5 копчиковых. В позвоночном канале, образованном отверстиями между телом и дугой позвонков, находится спинной мозг.

Позвонки шейного, грудного и поясничного отделов соединены между собой с помощью межпозвоночных хрящей. Амплитуда движения между двумя позвонками невелика, но в целом эти отделы позвоночника обладают значительной подвижностью.

Крестцовый и копчиковый отделы позвоночника образованы сросшимися между собой позвонками, и поэтому эта часть позвоночника является практически неподвижной.

Позвоночник человека имеет четыре изгиба: два направленные выпуклостью кпереди, их называют лордозами (шейный и поясничный), другие два - выпуклостью кзади, их называют кифозами (грудной и крестцовый).

Изгибы позвоночника являются отличительной особенностью человека, связанной с вертикальным положением тела. Изгибы делают позвоночник более упругим и гибким. При ходьбе, беге, прыжках и всевозможных резких движениях он пружинит и тем самым предохраняет тело от сотрясения.

Грудная клетка образует костную основу грудной полости. Она защищает сердце, лёгкие, печень и служит местом прикрепления дыхательных мышц и мышц верхних конечностей. Грудная клетка состоит из грудины, 12 пар рёбер, соединённых сзади с позвоночным столбом.

Грудные позвонки - составная часть грудной клетки. От каждого грудного позвонка отходит по одной паре подвижно соединённых с ним рёбер.

Передние концы 10 верхних пар рёбер при помощи хрящей соединены с грудной костью, или грудиной, причем хрящи 8-ой, 9-ой, 10-ой пар рёбер срастаются между собой и присоединяются к хрящам 7-ой пары, 11-ая и 12-ая пары не доходят до грудины и оканчиваются свободно.

Скелет головы, или череп, состоит из лицевой и мозговой части. Мозговой череп образует большую полость, в которой расположен головной мозг. В состав мозгового черепа входят следующие кости: лобная, две теменные, затылочная, две височные, основная, решётчатая.

В состав лицевого черепа входят верхняя и нижняя челюсти, скуловые кости, нёбные кости, сошник, носовые кости, нижние носовые раковины и слёзные кости.

Соединения костей черепа являются в основном непрерывными и осуществляются с помощью швов. Имеется лишь одно прерывное подвижное соединение – височно - нижнечелюстной сустав.

Скелет верхних конечностей состоит из костей плечевого пояса, образованных лопаткой и ключицей, и костей свободной верхней конечности, в которой различают плечевую кость, подвижно соединённую с лопаткой; предплечье, состоящее из двух костей - локтевой и лучевой;

кисть, в состав которой входят мелкие кости запястья, пять длинных костей пястья и фаланги пальцев (две в большом пальце, по три в остальных).

Скелет нижних конечностей состоит из костей тазового пояса и костей свободной нижней конечности. Пояс нижних конечностей или тазовый пояс образован крестцом и неподвижно соединёнными с ним двумя тазовыми костями, которые спереди также неподвижно соединены друг с другом. В нижней конечности различают: бедро; две кости голени - большую и малую берцовые; стопу, состоящую из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.Бедро образует с большой берцовой костью коленный сустав, к которому спереди прилегает небольшая кость - коленная чашечка, предохраняющая коленный сустав от повреждения.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒