Кость в основном состоит из костной ткани

Скелет человека

Кость в основном состоит из костной ткани

Человеческое тело сохраняет свою форму благодаря костям, составляющим скелет. Если бы скелет не выполнял опорную функцию, то тело было бы округлым и сплющенным из-за огромного количества мягких тканей.

При рождении скелет состоит приблизительно из 350 костей. Затем часть костей срастается, и у взрослого человека скелет насчитывается примерно 206 костей. Точное количество указать невозможно, поскольку существуют дополнительные косточки, которые есть у одних людей, и которых нет у других людей.

Кости скелета можно разделить на осевой скелет (несущая конструкция тела) и добавочный скелет. Также у человека есть проявления экзоскелета (наружного скелета, который хорошо развит у беспозвоночных): зубы, волосы и ногти. Кости имеют разную длину, так бедренная кости у высокого человека может достигать длину 60 см, а носовая кость имеет длину меньше сантиметра.

Функции костей

Кости выполняются следующие функции:

  • Опорная функция – кости формируют костно-хрящевой остов тела, к которому прикреплены многие внутренние органы и мышцы.
  • Защитная функция – кости защищают внутренние органы, формируя череп (для защиты головного мозга), позвоночник (для защиты спинного мозга) и реберный каркас (для защиты важных внутренних органов).
  • Двигательная функция – мышцы используют кости как рычаги для перемещения тела.
  • Кроветворная функция – в красном костном мозге некоторых костей образуются новые клетки крови.
  • Накопительная функция – в центральных полостях длинных костей накапливается жир в виде желтого костного мозга. Костная ткань также играет большую роль в обмене веществ, накапливая кальций и фосфор, серу, медь, натрий, калий, магний. При возникновении потребности в каком-то из этих веществ, они выделяются в кровь и распределяются по всему организму.

Рост и развитие костей

Полностью развитая кость состоит из неорганического материала (40-50%), органического материала (30-40%) и воды (20%).

Большинство костей образуются из хрящевой основы, которая кальцифицируется (обызвествляется) и оссифицируется (окостеневает), формируя истинную кость.

Первичные кости скелета (покровные), к которым относятся кости лица, свода черепа и части ключицы, развиваются без хрящевой стадии.

В процессе развития вторичных костей скелета выделяются следующие стадии:

  • Во втором и третьей месяце эмбрионального периода активизируются остеобласты (клетки, образующие кость).
  • Остеобласты продуцируют матрикс – материал между клетками, который состоит из большого количества коллагена (волокнистый белок), укрепляющего ткань.
  • Межклеточное пространство между клетками укрепляется, и клетки становятся остеоцитами (живыми клетками). Они уже не производят новую кость, но составляют строму кости.
  • В течение всей жизни остеокласты разрушают, реконструируют и восстанавливают кость. С возрастом эти процессы замедляются, и кости у пожилых людей становятся более слабыми и хрупкими.

Благодаря остеобластам и остеокластам, которые участвуют в построении и разрушении кости, кости могут постепенно приспосабливаться к потребностям тела по форме и прочности.

Типы костей

По плотности различают следующие типы костей:

Компактная кость образует диафизы (удлиненную среднюю часть кости) и эпифизы (концевые расширения кости) длинных костей.

На поперечном срезе такой кости можно увидеть скопление остеопов (гаверсовых систем), представляющих собой удлиненные цилиндры. Цилиндры ориентированы по длинной оси кости и состоят из центрального гаверсова канала. Этот канал содержит кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы, которые окружены концентрическими пластинами кости (пластинки).

Между пластинками есть лакуны, содержащие лимфу и остеоциты. Лакуны связываются между собой через тонкие каналы – лимфатические канальцы в гаверсовом канале, которые обеспечивают остеоциты питанием из лимфы. Множественные трубчатые пластинки придают кости большую прочность.

Перпендикулярно к длинной оси кости проходят фолькманновы (перфорационные) каналы, через которые проходят кровеносные сосуды и нервные волокна.

Губчатая (решетчатая, спонгиозная) кость образуется в эпифизах (концевых расширениях), телах позвонков и других костях, которые не имеют расширений. Губчатая кость состоит из трабекул (перекладин), которые представляют собой связанные канальцами остеоциты и беспорядочно построенные пластинки.

Гаверсовых систем нет, однако есть множественные открытые пространства в виде ячеистой структуры, которые подобны большим гаверсовым каналам.

Эти открытые пространства заполнены кровеносными сосудами, желтым или красным костным мозгом, образуя динамическую решетку, которая способна постепенно изменяться в ответ на мышечное напряжение и воздействие веса.

По форме выделяют следующие типы костей:

  • Длинные (трубчатые) кости состоят в основном из компактной кости и имеют удлиненную среднюю часть (диафиз) и два концевых расширения (эпифизы). Длинными костями являются кости бедра, плеча и большая берцовая кость. Они участвуют в сложных двигательных процессах: бег, прыжки, вытягивание рук.
  • Короткие кости образованы в основном губчатой костной тканью, имеют кубическую форму. К коротким костям относят кости запястья и предплюсны. Отдельно среди коротких костей выделяют сесамовидные кости, которые образуются и расположены в пределах сухожилия. К сесамовидным костям относятся надколенник (коленная чашечка) и гороховидная кость у медиального конца складки запястья.
  • Плоские кости состоят из губчатой костной ткани, которая расположена между двумя тонкими слоями компактной кости. Плоские кости тонкие, часто изогнутые. К таким костям относятся ребра, грудина и большинство костей черепа.
  • Несимметричные кости образованы в основном губчатой костной тканью, покрыты тонкими слоями компактной кости и имеют составную форму. К ним относятся тазовые кости, позвонки и отдельные кости черепа.

Хрящ

Хрящ или хрящевина может быть временным образованием, которое затем замещается костью, или постоянным дополнением к кости. Кость плотнее и прочнее хряща.

Хрящ образован хондроцитами – живыми клетками. Хондроциты расположены в лакунах и окружены межклеточным веществом, богатым коллагеном. Хрящ почти не пронизан кровеносными сосудами, и питается из окружающей тканей жидкости.

Выделяют три основных типа хрящей:

Гиалиновый хрящ является временной основой для развития костей, затем он остается рядом с костью в следующих формах: реберные хрящи, суставной хрящ синовиального сустава, хрящевые пластинки между раздельно окостеневающими зонами кости в периоде роста, мочевидный отросток грудины, хрящи в носовой перегородке, гортани, кольцах бронхов и трахеи.

Белый волокнистый хрящ состоит из белой волокнистой ткани, его ткань эластичнее и прочнее гиалинового хряща. На рисунке проиллюстрировано расположение белых волокнистых хрящей в человеческом организме.

Желтый волокнистый хрящ содержит желтые эластические волокна. Его можно найти в ушной раковине, евстахиевой трубе среднего уха, надгортаннике.

Строение длинных костей

Вначале, в центре диафиза начинается преобразование хряща. Затем на концах костей образуются вторичные центры, которые формируют кость. Из этих центров происходит рост кости до двадцатилетнего возраста, после чего зоны роста уплотняются.

Длинные кости состоят из следующих частей:

  • Диафиз (центральная часть длинной кости) – состоит из костномозговой полости, заполненной костным мозгом и окруженной плотной костной тканью. Образуется диафиз из одного или нескольких первичных участков окостенения, снабжается одним или несколькими артериями.
  • Эпифиз – концевая часть кости, отделенная от основного тела незрелым костным хрящом. Эпифиз формируется из вторичного участка окостенения и состоит из губчатой кости.
  • Эпифизарная линия – остаток эпифизарной пластины гиалиного хряща. Это зона роста длинной кости и встречается в молодой, растущей кости. Во взрослом состоянии пластина постепенно замещается костью, остается только остаточная линия.
  • Суставной хрящ – гладкий, гибкий, пористый, нечувствительный, располагается в пределах синовиального сустава в тех местах, где соприкасаются две кости.
  • Надкостница – волокнистая мембранозная ткань, образует двухслойную оболочку, которая окутывает внешнюю поверхностью кости. Оболочка надкостницы очень чувствительна. Внешний слой состоит из плотной неоформленной соединительной ткани, а внутренний – из остеобластов и остеокластов. В надкостнице есть кровеносные и лимфатические сосуды, которые проникают в кость через питательные каналы, и нервные волокна. Надкостница прикрепляется к кости волокнами Шарпея (состоят из коллагена) и образует точки прикреплений для связок и сухожилий.
  • Костномозговая полость – полость диафиза, которая содержит костный мозг. Костный мозг у молодых людей красный, а с возрастом превращается в большинстве костей в желтый костный мозг.
  • Красный костный мозг – студенистое вещество красного цвета, состоящее из красных и белых клеток крови на разных стадиях развития. Красный костный мозг располагается в костномозговых полостях длинных и плоских костей, в губчатой части. У взрослых людей красный костный мозг, продуцирующий новые красные клетки крови, расположен в плоских костях (грудине), несимметричных (тазовые кости), головках бедренной и плечевой кости.
  • Желтый костный мозг – жировая соединительная ткань, которая не способна производить клетки крови.

Выступы и углубления на костях

Выступы на костях, которые участвуют в образовании суставов:

  • Головка – расширение, обычно круглой формы, которое располагается на одном конце кости.
  • Суставнаяфасетка – практически гладкая и плоская поверхность на одном конце кости, которая соединена с другой костью.
  • Мыщелок – большое округлое утолщение или выступ эпифиза, соединяется с другой костью (располагается в коленном суставе).

Выступы на костях в местах прикрепления мышц и связок:

  • Выступы – большие округлые, с шероховатой поверхностью. Расположены в основном на седалищной кости (бугор седалищной кости) и на голени (бугор большеберцовой кости).
  • Гребень – узкий выступ, часто вперед выступающий.
  • Граница или кайма – узкий выступ, который служит для разделения двух поверхностей.
  • Остистый отросток – острый, узкий, хорошо заметен снаружи. К таким отросткам относятся отростки позвонков, ости повздошной кости или лопатки.
  • Вертел на бедре – очень большой, тупоугольный, несимметричный.
  • Бугорок – меньший выступ, с шероховатой поверхностью.
  • Надмыщелок – приподнятая область выше мыщелка.

Углубления и отверстия для прохождения кровеносных сосудов и нервов:

    • Пазуха представляет собой заполненную воздухом и покрытую оболочкой костную полость (такие пазухи есть только в черепе).
    • Ямка – это углубление в кости, которое обычно выступает в качестве суставной поверхности.
    • Отверстие в кости может быть круглым или овальным.

Основная информация и рисунки взяты с сайта //sportmassag.ru.

Общая информация о статье

Источник: //wellness.co.ua/article/skelet-cheloveka/

Общая остеология [1973 – – Анатомия человека]

Кость в основном состоит из костной ткани

В состав скелета человека входит более 200 костей, из которых 36 – 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5 – 1/7 веса тела.

Каждая из входящих в состав скелета костей представляет собой орган, построенный из костной, хрящевой, соединительной ткани и снабженный кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами.

Кости имеют определенную, присущую им форму, величину, строение и находятся в скелете в связи с другими костями.

Классификация костей. По форме, функции и развитию кости делятся на три группы: 1) трубчатые (длинные и короткие); 2) губчатые (длинные, короткие, плоские и сесамовидные); 3) смешанные (кости основания черепа).

Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества. Они входят в состав скелета конечностей, играя роль рычагов в отделах тела, где преобладают движения с большим размахом.

Трубчатые кости делятся на длинные – плечевая кость, кости предплечья, бедренная кость, кости голени и короткие – кости пясти, плюсна, фаланги. Трубчатые кости характеризуются наличием средней части – диафиза, diaphysis, содержащего полость, и двух расширенных концов – эпифизов, epiphysis.

Один из эпифизов располагается ближе к туловищу – проксимальный, другой находится дальше от него – дисталъный. Участок трубчатой кости, расположенный между диафизом и эпифизом, носит название метафиза, metaphysis. Отростки кости, служащие для прикрепления мышц, называются апофизами, apophysis.

Трубчатые кости имеют эндохондральные очаги окостенения в диафизе и в обоих эпифизах (в длинных трубчатых костях) или в одном из эпифизов (в коротких трубчатых костях).

Губчатые кости построены в основном из губчатого вещества и тонкого слоя компактного, расположенного по периферии. Среди губчатых костей различают длинные (ребра, грудина), короткие (позвонки, кости запястья, предплюсна) и плоские (кости черепа, кости поясов).

Губчатые кости находятся в тех отделах скелета, где необходимо обеспечить достаточную прочность и опору и при небольшом размахе движений. К губчатым костям относятся и сесамовидные кости (коленная чашка, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев кисти и стопы).

Они развиваются эндохондрально в толще сухожилий мышц, расположены около суставов, но с костями скелета непосредственно не связаны.

К смешанным костям относятся кости основания черепа, которые сливаются из нескольких частей, имеющих разную функцию, строение и развитие.

Рельеф костей характеризуется наличием шероховатостей, борозд, отверстий, бугорков, отростков, ямочек, каналов. Шероховатости и отростки являются результатом прикрепления к костям мышц и связок. Чем сильнее развита мускулатура, тем лучше выражены отростки и шероховатости.

В случае прикрепления мышц посредством сухожилия на костях образуются бугры и бугорки, а в случае прикрепления мышечными пучками остается след в виде ямок или плоских поверхностей. Каналы и борозды являются отпечатком от сухожилий, сосудов, нервов.

Отверстия, находящиеся на поверхности кости, являются местом выхода сосудов, питающих кость.

Форма костей зависит от биомеханических условий: тяги мышц, нагрузки сил тяжести, движения и т. д. Существуют индивидуальные различия в форме костей.

Кости скелета подразделяются на кости черепа, кости туловища, кости нижней и верхней конечностей. Скелет как верхней, так и нижней конечности состоит из костей пояса и костей свободного отдела конечности.

Химический состав костей. В состав свежей кости взрослого человека входят вода, органические и неорганические вещества: воды 50%, жира 15,75%, прочих органических веществ 12,4%, неорганических веществ 21,85%.

Органическое вещество костей – оссеин – придает им эластичность и обусловливает их форму. Он растворяется при кипячении в воде, образуя клей.

Неорганическое вещество костей представлено главным образом солями кальция (87%), углекислого кальция (10%), фосфорнокислого магния (2%), фтористого кальция, углекислого и хлористого натрия (1%).

Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических кристаллов типа гидрооксиапатита. Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических и 1/3 органических веществ. Кроме того, в составе коетей имеются витамины A, D и С.

Сочетание органических и неорганических веществ обусловливает прочность и легкость костной ткани. Так, удельный вес костей небольшой – 1,87 (чугуна 7,1 – 7,6, латуни 8,1, свинца 11,3), а прочность превосходит таковую гранита. Упругость кости выше упругости дубового дерева.

Химический состав костей связан с возрастом, функциональной нагрузкой, общим состоянием организма. С увеличением возраста количество органических веществ уменьшается, а неорганических увеличивается. Чем больше нагрузка на кость, тем больше неорганических веществ.

Бедренная кость и поясничные позвонки содержат наибольшее количество углекислого кальция. Изменение химического состава костей характерно для ряда заболеваний.

Так, значительно уменьшается количество неорганических веществ при рахите, остеомаляции (размягчение костей) и др.

Строение костей. Кость состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, расположенного по периферии, и губчатого, substantia spongiosa, находящегося в центре и представленного массой костных перекладин, расположенных в разных направлениях.

Балки губчатого вещества проходят не беспорядочно, а соответствуют линиям сжатия и растяжения, которые действуют на каждом участке кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в которых она находится.

В некоторых смежных костях кривые сжатия (или растяжения), а следовательно, и балки губчатого вещества составляют единую систему (рис. 12).

Рис. 12. Строение бедренной кости на распиле. 1 – эпифиз; 2 – метафиз; 3 – апофиз; 4 – губчатое вещество; 5 – диафиз; 6 – компактное вещество; 7 – костномозговая полость

Толщина компактного слоя в губчатых костях небольшая. Основная масса костей подобной формы представлена губчатым веществом. В трубчатых костях компактное вещество имеет большую толщину в диафизах, а губчатое, наоборот, более выражено в эпифизах. Костномозговой канал, находящийся в толще трубчатых костей, выстлан соединительнотканной оболочкой – эндостом, endosteum.

Ячейки губчатого вещества и костномозговой канал трубчатых костей заполнены костным мозгом. Различают два вида костного мозга: красный, medulla ossium rubra, и желтый, medulla ossium flava. У плодов и новорожденных костный мозг во всех костях красный.

С 12-18-летнего возраста красный мозг в диафизах замещается желтым костным мозгом. Красный мозг построен из ретикулярной ткани, в ячейках которой находятся клетки, имеющие отношение к кроветворению и костеобразованию.

Желтый мозг содержит жировые включения, придающие ему желтый цвет.

Снаружи кость покрыта надкостницей, а в местах соединения с костями – суставным хрящом.

Надкостница, periosteum, представляет собой соединительнотканное образование, состоящее из двух слоев: внутреннего (росткового, или камбиального) и наружного (волокнистого). Она богата кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости.

С костью надкостница связана посредством соединительнотканных волокон, проникающих в кость. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после переломов.

В старческом возрасте надкостница становится волокнистой, ее сдособность вырабатывать костное вещество ослабевает. Поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают с трудом.

Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок. Костные пластинки состоят из коллагеновых волокон, пропитанных основным веществом, и костных клеток. Костные клетки располагаются в костных полостях.

От каждой костной полости расходятся во все стороны тонкие канальцы, соединяющиеся с канальцами соседних полостей. В этих канальцах находятся отростки костных клеток, которые анастомозируют между собой. По системе канальцев к костным клеткам доставляются питательные вещества и отводятся продукты обмена.

Система костных пластинок, окружающих костный канал, называется остеоном, osteonum. Остеон – структурная единица костной ткани. Направление каналов остеонов соответствует направлению сил натяжения и сил опоры, создающихся в кости при ее функционировании.

Помимо каналов остеонов, в кости выделяют прободающие питательные каналы, пронизывающие наружные общие пластинки. Они открываются на поверхности кости под надкостницей. Эти каналы служат для прохождения сосудов из надкостницы внутрь кости (рис. 13).

Рис. 13. Строение кости (схема). 1 – губчатое вещество; 2 – канал остеона; 3 – перекладина губчатого вещества; 4 – вставочные костные пластинки; 5 – ячейки губчатого вещества; 6 – компактное вещество; 7 – прободающие питательные каналы; 8 – надкостница; 9 – общие наружные костные пластинки; 10 – остеоны; 11 – костные пластинки остеона

Костные пластинки делятся на пластинки остеона, концентрически расположенные вокруг костных каналов остеона, вставочные, расположенные между остеонами, и общие (наружные и внутренние), охватывающие кость с наружной поверхности и по поверхности мозговой полости.

Кость представляет собой ткань, внешнее и внутреннее строение которой подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека.

Это осуществляется за счет ведущих к перестройке кости взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, характерных для живой кости.

Перестройка костной ткани дает возможность кости приспосабливаться к изменяющимся условиям функции и обеспечивает высокую пластичность и реактивность скелета.

Перестройка костей происходит на протяжении всей жизни человека. Наиболее интенсивно она протекает в первые 2 года постнатального периода, в 8-10 лет и в период полового созревания. Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета.

Большую роль в формировании костей растущего организма играют физические упражнения, труд и связанные с ними механические факторы. Занятия спортом, физический труд ведут к усилению перестройки кости и более продолжительному периоду ее роста.

Процессы образования и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системой. При нарушении их функции возможны расстройства развития и роста костей вплоть до образования уродств. Профессиональная и спортивная нагрузка оказывает влияние на особенности строения костей.

Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.

Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется из ближайших артерий.

В надкостнице сосуды образуют сеть, тонкие артериальные ветви которой проникают через питательные отверстия кости, проходят в питательных каналах, каналах остеонов, достигая капиллярной сети костного мозга. Капилляры костного мозга продолжаются в широкие синусы, от которых берут начало венозные сосуды кости.

В иннервации костей принимают участие ветви ближайших нервов, образующие в надкостнице сплетения. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая, сопровождая кровеносные сосуды, проходит через питательные каналы, каналы остеонов и достигает костного мозга.

Источник: //anfiz.ru/books/item/f00/s00/z0000013/st016.shtml

Кости скелета

Кость в основном состоит из костной ткани

Трудно себе представить, как выглядел бы человек без опорно-двигательного аппарата. Скорее всего, он напоминал бы медузу, вытащенную на берег. Он не смог бы активно передвигаться, а любая, даже незначительная, травма повреждала бы внутренние органы, вызывала сотрясение головного мозга.

Опорно-двигательный аппарат человека составляют кости скелета, их соединения и мышцы.

Значение скелета. Давайте рассмотрим скелет человека (от греч. «скелетон» — высохший, высушенный). Он служит опорой телу и его органам.

Кости туловища и конечностей являются рычагами, с помощью которых осуществляются движения тела в пространстве. Скелет создает и структурную форму тела, определяет его размеры.

Части скелета — такие, как череп, грудная клетка, таз — образуют вместилища для жизненно важных органов (головного мозга, сердца, легких, желудка, половых и других органов).

Выполняет скелет и другие функции, например участвует в обмене веществ.

Скелет состоит из более 200 соединенных между собой костей.

Форма костей. Кости взрослого человека составляют около 18% массы его тела. Они неодинаковы по форме и выполняемым функциям.

Различают трубчатые кости, они могут быть длинными (например, плечевая, бедренная) или короткими (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Эти кости состоят из удлиненной средней части (тела) и двух утолщенных концов (эпифизов). Внутри тела кости имеется полость.

Широкие, или плоские, кости участвуют в образовании стенок полостей, содержащих внутренние органы (кости мозгового отдела черепа, кости таза, ребра, грудина). Их ширина и длина значительно преобладают над толщиной.

Смешанные кости имеют сложную форму и состоят из нескольких частей, имеющих различное строение и очертания. Это позвонки, кости основания черепа.

Строение кости. Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60—70 кг (это масса тела взрослого человека). Поэтому кости должны быть прочными.

Кость имеет сложный химический состав, она состоит из органических и неорганических веществ. Основную массу сухой кости составляют неорганические вещества (65—70%). Это главным образом соли фосфора и кальция.

Костные клетки состоят из органических веществ (30—35% сухой массы кости). От органических веществ зависит эластичность и упругость кости, а от минеральных — твердость. Сочетание этих веществ обеспечивает живой кости высокую прочность.

По твердости ее можно сравнить с чугуном, бронзой.

В молодом возрасте и у детей кости более эластичные и упругие, так как в них преобладают органические вещества. С возрастом органических веществ становится меньше, поэтому у пожилых людей кости более хрупкие и ломкие.

Каждая кость состоит из нескольких видов тканей, основная среди них — костная. Это особый тип соединительной ткани. Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение.

У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции.

Особенно хорошо развито компактное вещество в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей.

В плотном веществе костные пластинки имеют цилиндрическую форму, они как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного костного вещества обеспечивает костям большую прочность и легкость. Через особые каналы в кости проникают питающие их кровеносные сосуды.

Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки.

У коротких плоских костей, а также в концевых утолщениях (эпифизах) длинных трубчатых костей между пластинками находится красный костный мозг. В нем образуются клетки крови.

Полости длинных трубчатых костей у взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки.

Снаружи каждая кость (кроме суставных поверхностей) покрыта надкостницей, Это тонкая соединительнотканная оболочка, которая прочно сращена с костью. Она богата нервами и сосудами, проникающими в глубь кости через особые отверстия.

Рост костей. В процессе роста человека его кости растут в длину и в толщину. Рост костей в толщину происходит за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы. В длину молодые кости растут за счет хрящей, расположенных между телом кости и ее концами. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20—25 годам, у женщин — в 18—21 год.

Соединения костей. Отдельные кости скелета человека соединены между собой. Способ соединения костей зависит от их функций. Различают непрерывные (неподвижные и полуподвижные) и прерывные (подвижные) соединения костей.

Непрерывные соединения имеются между костями черепа, таза (неподвижные). Между соединяющимися костями расположена тонкая прослойка соединительной ткани или хряща. Соединения костей крыши и лицевого отдела черепа называют швами. Выделяют зубчатые швы, когда зубчатой формы край одной кости крыши черепа соединяется с аналогичным краем другой кости.

Непрерывные (полуподвижные) соединения имеются между телами позвонков позвоночного столба, между берцовыми костями голени. Небольшая подвижность этих соединений достигается при помощи хрящевых пластинок и упругих связок.

Прерывные соединения с щелью между соединяющимися костями называют суставами. Суставы позволяют человеку производить различные движения.

Сустав образуется концами соединяющихся костей, заключенными в суставную сумку Концы костей покрыты гладким эластичным хрящом, наличие которого обеспечивает упругость сустава и облегчает движение. Уменьшению трения также способствует и выделяемая внутренней поверхностью суставной сумки специальная сусгао//ая жидкость, которая действует как смазка.

Форма соединяющихся костей позволяет выполнять определенные виды движений. Так, в плечевом суставе головка плечевой кости имеет форму шара, а соответствующая поверхность у лопатки образует ямку. Снаружи сумки, а иногда и внутри сустав укреплен связками. Движение в суставах осуществляется мышцами.

  • Наши кости способны выдерживать огромные напряжения. Например, бедренная кость прыгуна в длину в момент приземления испытывает нагрузку в 9 т! Но сломать можно все, в том числе и абсолютно здоровые кости. Эксперименты показали, что кости разрываются при растяжении до 3600 кг/см2 и ломаются при сжатии в 5400 кг/см2.
  • Практически любой вид спорта может привести к травмам. Большая часть этих травм связана с повреждением суставов. Чаще всего страдают коленные суставы — 26% травм, суставы локтя — 13, плеч — 10, таза — 9, лодыжек и стоп — 5, запястий — 4%. Очень частой травмой является разрыв мениска. Мениски — два хряща, имеющие форму полумесяца, расположенные в коленном суставе между концами бедренной и берцовой костей. При неловких движениях эти хрящи могут разрушаться. Иногда они сильно изнашиваются в процессе многолетних спортивных нагрузок и рвутся даже при самых обычных движениях.
  • Между сухожилиями и костями располагается синовиальная сумка — мягкая прокладка, уменьшающая трение. При постоянных нагрузках на сустав возникает отек синовиальной сумки, сопровождающийся сильной болью. Это заболевание называют бурситом. Например, часто возникающий бурсит локтевого сустава у теннисистов так и называют «теннисным локтем». Конечно, повреждения локтевого сустава могут возникать и у спортсменов, занимающихся другими видами спорта. А теннис — далеко не самое травматичное занятие. Очень часто суставы повреждаются у горнолыжников.

Проверьте свои знания

  1. Из чего состоит опорно-двигательный аппарат?
  2. Какие функции выполняет скелет?
  3. Каков химический состав костей?
  4. В чем заключается двигательная функция опорно-двигательного аппарата?
  5. Какая ткань образует кость?
  6. Какие бывают кости?
  7. Как устроено губчатое вещество кости?
  8. Как расположены костные пластинки губчатого вещества, какое они имеют значение?
  9. Как кости растут в длину и в толщину?
  10. Какие бывают соединения костей? Что такое шов?
  11. Каково строение сустава?

Подумайте

Большая берцовая кость при небольшой массе (около 0,5 кг) может выдерживать нагрузку до 1500 кг. Благодаря чему это возможно?

Опорно-двигательный аппарат состоит из скелета и мышц. Скелет образован костями, хрящами, связками, суставами. Он выполняет опорную и защитную функции. Химический состав, особенности строения костей обеспечиваю! их прочность и легкость.

Различают трубчатые, плоские, смешанные кости. Соединения костей могут быть непрерывными и прерывными. Рост костей в толщину осуществляется за счет деления клеток надкостницы, в длину — за счет клеток хрящей между телом и концами кости.

Источник: //tepka.ru/biologiya_8/18.html

Опорно-двигательная система. Скелет. Строение костей и мышц

Кость в основном состоит из костной ткани

Опорно-двигательная система относится к исполнительным системам органов. Она образована двумя составляющими:

  • костями скелета, обеспечивающими функции опоры для организма (создания каркаса) и защиты внутренних органов от механических повреждений;
  • и поперечно-полосатой мускулатурой, которая приводит в движении кости скелета и делает возможным перемещение человека в пространстве. Кроме того, мускулатура придаёт организму форму, защищает часть внутренних органов. Мимические мышцы изменяют выражение лица, что играет значительную роль в невербальном общении.

Также к опорно-двигательной системе относят структуры, обеспечивающие сочленение костей скелета и прикрепление к ним мышц.

Строение кости

По внешнему строению выделяют несколько видов костей:

Трубчатые кости состоят из двух головок (эпифизов) и тела (диафиза). Внутри тела трубчатых костей находится полость с костным мозгом. Красный костный мозг, он же «деятельный» – это стволовые клетки, из которых появляются новые элементы крови, иммунные клетки.

Жёлтый, или «недеятельный» костный мозг представляет собой жировую ткань. Некоторые вредные для организма вещества, например, тяжелые металлы или лекарства, могут накапливаться в нем годами, вызывая хроническую интоксикацию.

Различают длинные (плеча, предплечья, бедра и голени) и короткие (пястневые и плюсневые) трубчатые кости.

Плоские кости имеют плоскую форму. Это, например, лопатки, кости черепа, тазовые кости, ребра.

Короткие кости обычно имеют неправильную форму и небольшой размер. Они образуют скелет запястья, предплюсны.

Смешанные кости сочетают в себе элементы нескольких костей. Например, тело позвонка представлено короткой костью, а отростки и дуга – плоской.

Снаружи каждая кость покрыта тонкой живой тканью — надкостницей. Она обильно кровоснабжается, здесь находится много нервов и болевых рецепторов, что делает ушиб кости очень болезненным по сравнению с ушибом мышцы.

Ниже надкостницы расположено плотное (компактное) вещество кости, очень плотный твёрдый слой, образующий наружный каркас. Кнутри от него находится рыхлое губчатое вещество. Оно менее прочно, зато и весит гораздо меньше.

В месте соединения двух костей контактирующие поверхности покрыты хрящевыми пластинами. Хрящ упругий (то есть может незначительно сжиматься при увеличении нагрузки) и гладкий, благодаря чему кости не стираются от трения.

Костная ткань относится к соединительным тканям, для них характерно преобладание межклеточного вещества над клеточным элементом. Это хорошо видно на микроскопическом уровне.

Кость состоит из двух типов веществ: органического (около 30%, в основном белки и углеводы) и неорганического (около 60 %, в основном соли кальция и магния, фосфаты); оставшиеся 10% составляет вода. Неорганическая часть придает костям твердость, но при этом повышает их хрупкость.

Если кость прокалить, в ней останутся только минеральные соли и она будет легко ломаться. Органическое вещество более эластичное, если кость обработать кислотой, минеральные вещества растворятся и останется только гибкий коллагеновый остов, который может сгибаться, не ломаясь.

У детей преобладает содержание органического вещества, поэтому кости у них более эластичные и упругие. С возрастом повышается доля минеральных веществ и кости становятся менее упругими, но более прочными.

При старении происходит гормональная перестройка организма, снижается число костных балок в губчатом веществе, основное вещество теряет воду, а минеральные составляющие вымываются, кости становятся хрупкими и легко ломаются.

Эти явления называются остеопорозом.

Строительные клетки, остеобласты, создают вокруг себя каркас из минеральных веществ, преимущественно кальция. Единица строения кости называется остеоном.

Остеобласты активны не только в период роста организма, они работают на протяжении всей жизни человека. Кости постоянно обновляются и перестраиваются. Для этого нужно не только создать новые элементы каркаса, но и уничтожить старые или поврежденные участки. Этим занимаются остеокласты – клетки, разрушающие костную ткань.

Совместная работа остеокластов и остеобластов обеспечивает сращение переломов и реакцию кости на изменение привычной нагрузки.

Например, если человек перестает ходить на несколько месяцев, вертикальная нагрузка на кости ног, которую давал вес тела, значительно снижается. Костные балки компактного вещества при этом перестраиваются, приспосабливаясь к отсутствию прежних действующих сил.

При попытке снова начать ходить кости могут сломаться, не выдержав вес тела. Подобное происходит с космонавтами после длительных полетов.

Кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости.

На рисунке можно видеть кровеносные сосуды и нервы, проходящие в кости. Цилиндрические структуры вокруг них – остеоны. Они образуются клетками кости (изображены в виде розовых овальных тел с отростками).

Скелет человека

Скелет человека состоит из нескольких частей: осевого скелета, поясов конечностей и, собственно, свободных конечностей. Основу осевого скелета составляют позвоночник и череп.

Позвоночник

Позвоночник делится на пять отелов:

  • шейный (7 позвонков);
  • грудной (12 позвонков, к каждому прикреплена пара ребер);
  • поясничный (5 позвонков);
  • крестцовый (5 позвонков, сросшихся в единую кость – крестец);
  • копчик (3-5 небольших сросшихся позвонков образуют одну кость. Это пример редуцированного хвоста).

Позвонки разных отделов имеют свои отличительные признаки. Общая закономерность такова, что размер тел позвонков увеличивается сверху вниз. Самые крупные свободные позвонки в поясничном отделе. Между телами позвонков находятся эластичные межпозвоночные диски, состоящие из хрящевой ткани. Дуги каждого позвонка образуют отверстие, в котором проходит спинной мозг.

Естественные изгибы позвоночника имеют свои названия – шейный и поясничный лордозы (изгибы вперед), грудной и крестцовый кифозы (изгибы назад).

Боковой изгиб называется сколиозом, в норме его не должно быть. Изгибы необходимы для амортизации: позвоночник работает как пружина между ногами и головным мозгом, смягчая тряску и удары при ходьбе, беге.

Без лордозов и кифозов прямохождение было бы невозможным.

Рёбра

Рёбра, прикрепленные к позвоночнику, образуют грудную клетку. Сзади она ограничена грудным отделом позвоночника и задними отрезками ребер, спереди – грудиной и реберными хрящами. Грудная клетка придает форму грудной полости и защищает такие важные органы как сердце, лёгкие, трахея, пищевод.

Цифрами обозначены: 1 – ребра; 2 – реберный хрящ истинных ребер; 3 – реберный хрящ ложных ребер; 4 – реберный угол; 5 – реберная дуга;

Двенадцать пар ребер можно разделить на три группы. Первая группа – «истинные» ребра, с 1-го по 7-е; они крепятся непосредственно к грудине с помощью хрящей, образуя полуподвижное сочленение.

Ребра с 8-е по 10-е называют «ложными», так как их хрящи крепятся не к грудине, а к хрящам вышележащих ребер.

11 и 12 ребра называют «колеблющимися», их концы не закреплены и свободно лежат в толще мышц.

Череп

Череп человека образован парными и непарными костями, срастающимися в процессе взросления организма. Единственная подвижная кость черепа – нижняя челюсть. Различают мозговой и висцеральный (лицевой) отделы черепа.

Кости мозгового отдела достаточно массивные, они образуют черепную коробку, которая защищает головной мозг от повреждений. Сюда относят: лобную, парные теменные и височные, затылочную кость.

Височные кости содержат в себе сложную систему каналов, где проходят крупные кровеносные сосуды, находятся органы слуха и равновесия.

В затылочной кости находится большое затылочное отверстие, через которое сообщаются полости спинного мозга и головного.

Висцеральный скелет образует рельеф лица, глазницы, носовые ходы. Кости в нем небольшие, могут иметь тонкие стенки и полости внутри, что делает их легкими.

Конечности

Конечности не крепятся непосредственно к осевому скелету, для этого служат пояса конечностей. Пояс верхних конечностей представлен лопаткой и ключицей.

Благодаря наличию ключицы человек может разводить руки в стороны, в то время как некоторые животные (например, лошади, собаки) на такое движение не способны.

Пояс нижних конечностей составляют три пары сросшихся костей таза: лобковые, подвздошные и седалищные кости.

Верхняя и нижняя конечности имеют схожее строение: по одной кости в бедре и плече, по две в голени и предплечье. Две кости в дистальных отделах конечностей позволяют совершать вращательные движения кистью и стопой.

Скелет ноги образован бедренной костью с шаровидной головкой, сочленяющейся с тазом, большой и малой берцовыми костями, костями предплюсны, плюсны и пальцев стопы.

Скелет руки схожим образом состоит из плечевой, лучевой и локтевой костей, костей запястья, пясти и пальцев кисти. Локтевая кость больше лучевой, имеет крупную головку, образующую локтевой сустав.

Каждый палец состоит из трех фаланг: дистальной, проксимальной и средней. Большой палец образован всего двумя фалангами, на кисти он расположен отдельно от остальных. Такое противопоставление большого пальца позволяет совершать хватательные движения, держать в руке предметы.

Соединение костей

Есть несколько форм соединения костей. Подвижное соединение называется суставом. Чем свободнее сочленение в суставе, тем больше движений могут совершать кости друг относительно дуга и тем больше уязвимость такого соединения.

В месте соединения костей их покрывает суставная сумка, которая защищает место соединения и вырабатывает суставную жидкость. Снаружи суставная сумка укреплена связками, которые предотвращают ее от разрывов и растяжений. Поверхности костей внутри суставной сумки покрыты хрящом.

Гладкая поверхность хряща и наличие суставной жидкости не дают костям истираться при движении.

Другой вариант соединения –полуподвижное сочленение. Таким образом ребра соединены с грудиной, позвонки примыкают друг к другу. Полуподвижные сочленения более надежны, в них реже происходят растяжения связок или вывихи.

Третий тип соединения – костный шов, неподвижное сочленение. Так соединены кости черепа, таза.

Мышцы

Для того, чтобы привести в движение кости скелета, необходимы мышцы.

Это уникальные органы тела, способные быстро изменять свою форму (сокращаться) под действием нервных импульсов двигательных нейронов.

К опорно-двигательной системе относят поперечно-полосатые (скелетные) мышцы, их отличает произвольность сокращения (человек способен сознательно контролировать их сокращение и расслабление).

Скелетные мышцы крепятся к костям при помощи нерастяжимых сухожилий. Мышца лежит внутри сумки из соединительной ткани, фасции, и состоит из нескольких мышечных пучков. Каждый пучок также покрыт фасциальной оболочкой. Пучки состоят из мышечных волокон, каждое волокно состоит из клеток.

Каждая мышечная клетка образована слиянием нескольких, она имеет много ядер и огромное число митохондрий, которые необходимы для получения энергии. Внутри вдоль клетки тянутся пучки сократительных белков – миофибриллы.

Основные сократительные белки мышечной клетки – актин и миозин. Используя энергию АТФ, миозиновая головка скользит по цепочке актина, как будто вытягивает канат. Актин смещается и вместе с ним сжимается вся клетка. Чтобы запустить процесс сокращения, необходимы ионы кальция, для расслабления нужны ионы магния. Таким образом, нарушение электролитного состава крови может вызывать судороги.

Возле мембраны в мышечной клетке находятся резервуары с ионами кальция. При поступлении нервного импульса в мембране открываются кальциевые каналы, незначительное число ионов попадают в цитоплазму клетки.

Небольшое повышение внутриклеточной концентрации кальция активирует каскады, в результате которых кальций высвобождается из внутриклеточных депо, его количество растет лавинообразно, клетка сокращается.

В мышцах есть особенный тип рецепторов – проприорецепторы. Они отвечают за контроль напряжения мышечных пучков. Человек с закрытыми глазами, не видя свои конечности, все равно знает, в каком положении они находятся. Это происходит оттого, что мозг анализирует информацию от проприорецепторов и «знает», какие именно мышцы в данный момент напряжены.

Ответ любой мышцы зависит от силы пришедшего импульса. Существует порог возбуждения, то есть минимальная сила импульса, начиная с которой мышца начинает сокращаться. При постепенном увеличении мышца достигает своего максимума силы сокращения, при котором задействованы все двигательные единицы.

Чувствительность мышц к возбуждению различна. Самые трудновозбудимые мышцы – бедренные, управляющие движением ноги. Самые чуткие – мышцы глаз, так как движения глазного яблока должны быть максимально точными.

Самую большую силу развивают жевательные мышцы, на коренных зубах человека они способны развить усилие до 72 кг. Икроножная мышца самая сильная на растяжение, она способна удержать вес около 130 кг.

Единственными скелетными мышцами, которые не крепятся к костям, являются мимические мышцы. Они необходимы для передачи эмоций и общения в социуме.

Для нормального движения необходима согласованная работа мышц. Есть несколько основных типов взаимодействия между мышцами: синергизм и антагонизм.

Мышцы-синергисты совершают работу в одном направлении, мышцы-антагонисты – в разных, они совершают работу в противофазе (при сокращении одной мышцы вторая расслабляется и наоборот).

Пример мышц-антагонистов: двуглавая (бицепс) и трехглавая (трицепс) мышцы плеча, первая сгибает руку в локтевом суставе, вторая разгибает.

Источник: //spadilo.ru/oporno-dvigatelnaya-sistema/

Лечение Костей
Добавить комментарий