Скелет человека
Опорно-двигательный аппарат, одна из основных функций которого – перемещение тела и отдельных его частей в пространстве, состоит из пассивного и активного двигательного аппарата.
Первый включает костную систему (скелет), а второй – систему скелетных мышц.
Скелет – антигравитационная конструкция, которая противодействует силе земного притяжения и изменению формы тела человека. Все кости скелета служат опорой для мышц, внутренних органов, связок, а кости конечностей выступают своеобразными рычагами, к которым прикрепляются мышцы, перемещающие тело в пространстве.
Одна из основных функций скелета – защита жизненно важных органов, крупных сосудов и нервных сплетений от внешних повреждающих факторов. Так, череп защищает головной мозг, органы зрения и слуха; грудная клетка – сердце с отходящими от него сосудами, легкие; в позвоночнике расположен спинной мозг и т. д.
Кости, из которых состоит скелет человека, участвуют в кроветворении (большинство из них содержит костный мозг) и минеральном обмене.
Скелет представляет собой совокупность всех костей и их соединений и формирует костный каркас тела. У взрослого человека он состоит более чем из 200 костей. У новорожденного костей больше, но в процессе роста ребенка некоторые из них срастаются. Масса скелета взрослого человека составляет примерно 15–20 % общей массы тела.
Кости скелета классифицируются по группам:
• по местоположению: кости головы, туловища, свободных конечностей и их поясов;
• форме и размерам: длинные, короткие, широкие;
• внутреннему строению: трубчатые, губчатые, плоские, смешанные.
Длинные кости образуют основу конечностей и выступают в роли рычагов, которые приводятся в движение мышцами. Средняя часть таких костей имеет цилиндрическую форму, их концы (эпифизы) утолщены, они участвуют в образовании суставов с соседними костями.
Пример длинной кости – кость руки
Короткие кости отличаются тем, что все размеры у них одинаковы. Они встречаются там, где необходимо прочное соединение, которое в то же время должно обладать гибкостью. К таким соединениям относятся позвоночник, мелкие кости стоп и кистей.
Пример коротких костей – позвонки
Широкие, или плоские, кости отличаются тем, что у них длина и ширина значительно преобладают над толщиной. Эти кости участвуют в образовании стенок полостей для защиты органов.
Пример широких костей – кости таза
Смешанные кости (пример – височная кость) выделяются в самостоятельную группу.
Позвоночник, или позвоночный столб (лат. columna vertebralis), выступает основой скелета, участвует в образовании стенок грудной и брюшной полости и служит амортизатором для организма. Включает 33–34 позвонка и их соединения. За счет позвоночника движется (сгибается и разгибается) корпус. Он выполняет защитную функцию – внутри позвоночника проходит спинной мозг.
Вид позвоночника с трех сторон
Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного и крестцово-копчикового отделов. Его размер – приблизительно 40 % от длины тела. Позвоночник имеет изгибы в сагиттальной плоскости (изгибы выпуклостью назад называются кифозами, выпуклостью вперед – лордозами). У взрослого человека выделяют физиологические шейный и поясничный лордозы, грудной и крестцовый кифозы. Во фронтальной плоскости в норме изгибов нет, поэтому при возникновении боковых изгибов можно предполагать наличие сколиоза.
Отделы позвоночника
Движение позвоночника – результат работы многочисленных комбинированных суставов между позвонками. Он движется за счет действия скелетных мышц. Позвоночник способен наклоняться вперед, прогибаться (сгибание и разгибание), наклоняться вбок (отведение и приведение), а также скручиваться. Наиболее подвижны шейный и поясничный отделы.
Химический состав костей взрослого человека следующий: 50 % воды, 15 % жира, 12 % органических веществ (белок, представляющий собой разновидность коллагена), 22 % неорганических веществ, а именно солей кальция в форме гидроксиапатита, и около 30 % органических веществ. Основные органические вещества кости – белки коллаген и оссеин. Сочетание волокон органического коллагена с солями кальция обеспечивает основные функции костей – прочность и упругость. Прочность – это способность противостоять внешним механическим воздействиям, упругость – возвращать первоначальную форму после окончания действия внешней силы.
Минеральные вещества придают костям твердость и хрупкость, органические – гибкость и упругость. Благодаря сочетанию органических и неорганических веществ кости имеют большую прочность, что позволяет им выносить немалые нагрузки.
Структура кости
Соотношение органических и неорганических веществ с возрастом изменяется. В костях детей немного больше органических веществ, поэтому их кости более упругие, гибкие и реже ломаются. С возрастом в костях увеличивается доля неорганических веществ, из-за чего у пожилых людей кости менее эластичные и более хрупкие и могут ломаться даже при небольших травмах.