Скелет человека (скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей и скелет головы)

Содержание

Строение костей

Химический состав костей

Все кости состоят из органических и неорганических (минеральных) веществ и воды, масса которой достигает 20% массы костей. Органическое вещество костей — оссеин — обладает эластичными свойствами и придаёт костям упругость. Минеральные вещества — соли углекислого, фосфорнокислого кальция — придают костям твёрдость. Высокая прочность костей обеспечивается сочетанием упругости оссеина и твёрдости минерального вещества костной ткани.

Макроскопическое строение кости

Снаружи все кости покрыты тонкой и плотной плёнкой из соединительной ткани — надкостницей. Только головки длинных костей не имеют надкостницы, но они покрыты хрящом. В надкостнице имеется много кровеносных сосудов и нервов. Она обеспечивает питание костной ткани и принимает участие в росте кости в толщину. Благодаря надкостнице срастаются переломленные кости.

Разные кости имеют неодинаковое строение. Длинная кость имеет вид трубки, стенки которой состоят из плотного вещества. Такое трубчатое строение длинных костей придаёт им прочность и лёгкость. В полостях трубчатых костей находится жёлтый костный мозг — богатая жиром рыхлая соединительная ткань.

Концы длинных костей содержат губчатое костное вещество. Оно также состоит из костных пластинок, образующих множество перекрещенных перегородок. В местах, где кость подвержена наибольшей механической нагрузке, количество этих перегородок самое высокое. В губчатом веществе находится красный костный мозг, клетки которого дают начало клеткам крови. Короткие и плоские кости тоже имеют губчатое строение, только с наружи они покрыты слоем плотинного вещества. Губчатое строение придаёт костям прочность и лёгкость.

Микроскопическое строение кости

Костная ткань относится к соединительной ткани и имеет много межклеточного вещества, состоящего из оссеина и минеральных солей.

Это вещество образует костные пластинки, расположенные концентрически вокруг микроскопических канальцев, идущих вдоль кости и содержащих кровеносные сосуды и нервы. Костные клетки, а следовательно, и кость — это живая ткань; она получает питательные вещества с кровью, в ней протекает обмен веществ и могут происходить структурные изменения.

Типы костей

Строение костей определено процессом длительного исторического развития, в течение которого организм наших предков изменялся под влиянием окружающей среды и приспосабливался путём естественного отбора к условиям существования.

В зависимости от формы различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.

Трубчатые кости находятся в органах, которые совершают быстрые и обширные движения. Среди трубчатых костей есть длинные кости (плечевая, бедренная) и короткие (фаланги пальцев).

В трубчатых костях различают среднюю часть — тело и два конца — головки. Внутри длинных трубчатых костей имеется полость, заполненная жёлтым костным мозгом. Трубчатое строение обуславливает нужную для организма крепость костей при затрате на них наименьшего количества материала. В период роста кости между телом и головкой трубчатых костей находится хрящ, благодаря которому осуществляется рост кости в длину.

Плоские кости ограничивают полости, внутри которых помещаются органы (кости черепа), или служат поверхностями для прикрепления мышц (лопатка). Плоские кости, подобно коротким трубчатым костям, преимущественно состоят их губчатого вещества. Концы длинных трубчатых костей, а также короткие трубчатые и плоские кости полостей не имеют.

Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Среди них различают длинные губчатые кости (грудина, рёбра) и короткие (позвонки, запястье, предплюсна).

К смешанным костям относятся кости, слагающиеся из нескольких частей, имеющих разное строение и функцию (височная кость).

Выступы, гребни, шероховатости на кости — это места прикрепления к костям мышцы. Чем лучше они выражены, тем сильнее развиты прикрепляющиеся к костям мышцы.

Виды скелетов

Есть два основных типа скелетов: твердые и жидкие. Твердые каркасы могут быть внутренними, называется эндоскелет , или внешним, называется экзоскелет , и может быть дополнительно классифицированы как Pliant (упругое / подвижный) или жесткой (жесткий / не-подвижный). Скелеты жидкости всегда внутри.

Экзоскелет

Экзоскелет из муравьев .

Экзоскелеты являются внешними и встречаются у многих беспозвоночных ; они покрывают и защищают мягкие ткани и органы тела. Некоторые виды экзоскелетов подвергаются периодической линьке или шелушению по мере роста животного, как это имеет место у многих членистоногих, включая насекомых и ракообразных .

Экзоскелет насекомых — это не только форма защиты, но и поверхность для прикрепления мышц, водонепроницаемая защита от высыхания и орган чувств для взаимодействия с окружающей средой. Оболочки моллюсков также выполняет все те же функции, за исключением того, что в большинстве случаев она не содержит органы чувств.

Внешний скелет может быть довольно тяжелым по сравнению с общей массой животного, поэтому на суше организмы, имеющие экзоскелет, в большинстве своем относительно малы. Несколько более крупные водные животные могут поддерживать экзоскелет, потому что под водой вес не так важен. Южный гигантский моллюск , вид чрезвычайно большой морской моллюск в Тихом океане, имеет оболочку, массивно в размере и весе. Syrinx aruanus — разновидность морской улитки с очень большой раковиной.

Эндоскелет

Эндоскелет из летучей мыши .

Эндосколют является внутренней опорной конструкцией животного, состоящим из минерализованной ткани и являются типичным для позвоночных . Эндоскелеты различаются по сложности: от функций исключительно для поддержки (как в случае губок ) до использования в качестве места прикрепления мышц и механизма передачи мышечных сил. Настоящий эндоскелет происходит из ткани. Такой скелет присутствует у иглокожих и хордовых .

Податливые скелеты

Податливые скелеты способны двигаться; таким образом, когда к скелетной структуре прикладывается напряжение , она деформируется, а затем возвращается к своей первоначальной форме. Эта структура скелета используются в некоторых беспозвоночных, например , в шарнире двустворчатых раковин или мезоглею из книдария , таких как медузы . Податливые скелеты полезны, потому что для сгибания скелета необходимы только мышечные сокращения; после расслабления мышц скелет вернется к своей первоначальной форме. Хрящ — это один из материалов, из которого может состоять гибкий скелет, но большинство гибких скелетов сформировано из смеси белков , полисахаридов и воды. Для дополнительной структуры или защиты гибкие каркасы могут поддерживаться жесткими каркасами. Организмы с гибким скелетом обычно живут в воде, которая поддерживает структуру тела при отсутствии жесткого скелета.

Жесткие скелеты

Жесткие скелеты не способны двигаться при стрессе, создавая прочную систему поддержки, которая чаще всего встречается у наземных животных . Такой тип скелета, используемый животными, которые живут в воде, больше подходит для защиты (например, ракушки ракушек и улиток ) или для быстро движущихся животных, которым требуется дополнительная поддержка мускулатуры, необходимая для плавания в воде. Жесткие скелеты образуются из материалов, включая хитин (у членистоногих), соединения кальция, такие как карбонат кальция (у каменистых кораллов и моллюсков ) и силикат (у диатомовых водорослей и радиолярий ).

Цитоскелет

Цитоскелет ( цитозначащая клетка) используется для стабилизации и сохранения формы клеток. Это динамическая структура, которая поддерживает форму клетки, защищает клетку, обеспечивает клеточное движение (с использованием таких структур, как жгутики , реснички и ламеллиподии ) и играет важную роль как во внутриклеточном транспорте (движение везикул и органелл , например), так и во внутриклеточном транспорте. разделение.

Гидростатический каркас (гидроскелет)

Гидростатический скелет — это полужесткая структура из мягких тканей, заполненная жидкостью под давлением, окруженная мышцами. Продольные и круговые мышцы вокруг секторов тела позволяют двигаться за счет попеременного удлинения и сокращения по длине. Типичный пример этого — дождевой червь .

Интересные факты о костях и скелете в цифрах

Факт #1. Слово скелет буквально переводится как «высушенный».

Факт #2. Весит скелет взрослого человека около пяти килограммов.

Факт #3. Всего в человеческом теле примерно две сотни костей. Точное число назвать нельзя, потому что сегодня достаточно часто встречаются аномалии скелета в виде, например, лишних ребер.

Факт #4. У каждого пятого человека нестандартное количество позвонков. А почти каждый двадцатый человек на нашей планете имеет лишнее ребро, обычно такими счастливчиками становятся мужчины.

Факт #5. Почти все кости имеют пару, только 34 кости в организме являются непарными.

Факт #6. Больше всего костей находятся в наших руках — более 60, меньше всего — в голове (менее 25).

Факт #7. Почти половина всех костей скелета находится в ступнях и кистях рук.

Факт #8. Все кости в теле человека связаны между собой, исключением являются подъязычная кость и косточки среднего уха.

Факт #9. В ухе находится самая маленькая кость человеческого организма (3-4 мм), её иногда называют «стремя». Эта небольшая косточка выполняет функцию рычага, усиливая звуковые волны.

Факт #10. Самая большая кость — бедренная. Она отличается не только своим размером (почти 30% от всего роста человека), но и прочностью (может выдержать более тонны, хотя внутри она полая).

Факт #11. При увеличении веса человека его бедренная кость также немного разрастается в ширину, это позволяет ей лучше справляться с нагрузками.

Факт #12. Самая же прочная кость человека — большеберцовая. Она может выдержать нагрузку сразу в четыре тонны.

Факт #13. Интересно, что модель берцовой кости использовали для основы Эйфелевой башни. Схожее строение позволяет зданию крепко стоять на земле, несмотря на размер и сложную архитектуру.

Факт #14. Скелет мужчины и женщины отличаются. Например, у женщин шире расположены тазовые кости, также женская грудная клетка значительно меньше мужской.

Факт #15. Скелет человека успевает полностью обновиться за семь лет. А по прочности костный материал обходит гранит и сталь. Но при этом кости очень легкие.

Факт #16. Если бы человеческий скелет был стальным, то каждый человек весил бы минимум 200 киллограмов.

Скелет туловища

Скелет туловища человека состоит из грудной клетки и позвоночного столба. Грудная клетка является костной основой груди, за которой спрятаны внутренние органы, и состоит она из грудины, двенадцати грудных позвонков и ребер.

Ребра человеческого скелета имеют вид плоских изогнутых дуг, задние концы которых соединяются с грудными позвонками, а передние при помощи хрящей соединены с грудиной. Подобное крепление ребер к скелету создает условия подвижности грудной клетки при дыхании человека.

Позвоночный столб — главная ось тела, которая предназначена для опоры человеческого скелета и является главной осью тела. Внутри позвоночника находится спинной мозг.

Позвоночный столб состоит из 33 – 34 позвонков, что составляет около сорока процентов длинны человеческого тела.

В роли амортизаторов позвоночника выступают четыре изгиба, которые предохраняющие внутренние органы и головной мозг, и смягчающие толчки во время ходьбы, бега и прыжков.

Скелет, его отделы, функция. Анатомическое строение кости, ее химический состав, возрастные изменения.

Скелет, skeleton (от греческого skeletos – высохший, высушенный), представляет совокупность соединенных между собой костей, образующих в теле человека твердый остов.

Различают следующие составные части скелета тела человека:

1. Скелет головы – череп (мозговой и лицевой).

2. Скелет туловища – грудная клетка и позвоночный столб.

3. Скелет верхней конечности – пояс и свободная часть верхней конечности.

4. Скелет нижней конечности – пояс и свободная часть нижней конечности.

Позвоночный столб, череп и грудная клетка относятся к осевому скелету, а кости верхних и нижних конечностей – к добавочному скелету.

Скелет выполняет ряд важнейших функций. К ним относятся:

1. Опорная – обеспечивает фиксацию к костям мышц, фасций и органов.

2. Формообразующая – определенные части скелета участвуют в формировании стенок полостей.

3. Двигательная – обеспечивает перемещения в пространстве тела и его частей посредством костных рычагов, приводимых в действие мышцами.

4. Защитная – полости скелета (грудная полость, полость таза, черепа, позвоночного столба) защищают находящиеся в них органы.

5. Кроветворная – красный костный мозг продуцирует форменные элементы крови.

6. Обменная – содержащиеся в костях соли кальция, фосфора, магния играют ведущую роль в минеральном обмене.

7. Антигравитационная – без скелета тело человека, на которое действует сила гравитационного поля Земли, не могло бы занимать определенное положение в пространстве.

В каждой кости с точки зрения её анатомического строения различают следующие структуры:

1. Костное вещество компактное и губчатое (substantia compacta et spongiosa). Оба вида веществ состоят из костных трабекул (перекладин). При их плотном расположении формируется компактное вещество, а при рыхлом расположении – губчатое вещество.

2. Костномозговая полость (cavitas ossomedullaris) у трубчатых костей и полости в виде ячеек у губчатых костей. В этих полостях находится костный мозг.

3. Костный мозг красный и желтый (medulla ossium rubra et flava). Красный костный мозг представлен ретикулярной тканью, а желтый является перерожденной ретикулярной стромой с жировыми включениями.

4. Надкостница (periosteum) – это тонкая, прочная соединительно-тканная пластинка, покрывающая всю поверхность кости снаружи, кроме поверхностей, которыми они соединяются друг с другом.состоящая из двух слоев: наружного – волокнистого и внутреннего – росткового (камбиального). В надкостнице содержится много кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервов.

Надкостница выполняет следующие функции:

1. Покровную – покрывает кости снаружи.

2. Трофическую (питательную) – за счет сосудов, находящихся в ней, осуществляются обменные процессы в кости.

3. Иннервационную – за счет нервов, находящихся в ней, осуществляется регуляция обменных процессов кости.

4. Коммуникационную – за счет надкостницы осуществляется соединение скелетных мышц с костной тканью.

5. Ростковую – продуцируемые ростковым слоем надкостницы остеобласты обеспечивают рост костей в толщину, регенерацию и самообновление костной ткани.

В живом организме кости содержат 50 % воды; 28,15 % органических и 21,85 % неорганических веществ. Мацерированная кость взрослого человека состоит на из органических веществ (оссеина) и — неорганических (преобладают соли кальция, фосфора, магния). Органических веществ в костях новорожденного 1/2, у взрослого 1/3 , у стариков 1/8 , а неорганических – соответственно ½, 2/3, 7/8 .

Великанша из Польши — сложная судьба неизвестной гигантши

В 2016 году археологи обнаружили большой скелет средневековой великанши — женщины ростом в 219 см. Таинственные останки 12-го века были обнаружены захороненными рядом с церковью на острове Острув-Ледницки в Польше. У этого большого скелета также был один из самых больших когда-либо найденных черепов человека.

Исследователи, анализирующие то, что осталось от скелета женщины, утверждают, что она прожила короткую жизнь, полную перенесенных травм и болезней:

великанша страдала от акромегалии — редкого состояния, связанного с перепроизводством гормона роста из гипофиза, который делает кости головы особенно большими;
ее позвоночник также показал признаки дегенеративного заболевания суставов, вероятно, в результате ее огромного роста и массы тела.

Расположение ее захоронения на кладбище также любопытно. В то время, как головы всех остальных тел были похоронены лицом к западу, ее голова располагалась по направлению к востоку. Обе ее руки были согнуты, а не полностью вытянуты.

Интересные факты о свойствах и функциях костей

Факт #1. Кости человека могут регенерироваться. Это, к сожалению, не касается только зубов человека.

Факт #2. Сломанные кости растут до тех пора, пока их концы не соединяются между собой. Сейчас ученые работают над технологией с использованием электричества, которая помогает костям быстрее восстанавливаться. Из последних успехов — восстановление кончика пальца ребенку.

Факт #3. Мы привыкли, что на картинках в учебниках у человека кости белого цвета. Но на самом деле они обычно имеют коричневый оттенок. Белый цвет кости приобретают только после вываривания или отбеливания.

Факт #4. Изнутри кости напоминают губки, где находится много воздуха. Благодаря особому строению кости одновременно достаточно легкие и очень прочные.

Факт #5. Позвоночник позволяет человеку поворачиваться и наклоняться, он поддерживает всю верхнюю часть туловища и защищает спинной мозг.

Факт #6. Ребра защищают легкие, сердце и почки. Они также помогают сохранять правильное расположение органов и мышц верхней части тела.

Факт #7. Кости тазовой структуры соединяют позвоночник и ноги.

Факт #8. Крестец (задняя часть таза) — одна из наиболее массивных костей скелета.

Факт #9. Череп защищает от повреждений мозг человека.

Факт #10. Нижняя челюсть — это единственная часть черепа, которая может двигаться.

Кость как орган. Классификация костей и их развитие.

Структурно-функциональной единицей кости является остеон, т.е. совокупность концетрически расположенных костных пластинок вокруг центрального (гаверсова) канала, содержащего сосуды и нервы.

Кость необходимо рассматривать как орган, т.к. это часть тела человека состоящая из нескольких видов тканей, среди которых преобладает разновидность соединительной ткани – костная ткань. Каждая кость имеет свое происхождение, развитие, строение, форму, занимает определенное место в организме и выполняет присущую ей функцию. Всё, что было сказано, входит в понятие органа.

Классификация костей по М.Г.Привесу (1985 г.).

По М.Г.Привесу различают следующие кости:

I. Трубчатые: 1) Длинные (бедренная, плечевая, кости предплечья, голени).

2) Короткие (фаланги пальцев, пястные и плюсневые кости).

II. Губчатые: 1) Длинные (грудина, ребра).

2) Короткие (позвонки, кости запястья, предплюсны).

3) Сесамовидные (надколенник, гороховидная кость, сесамовидные кости пальцев рук и ног).

III. Плоские: 1) Плоские кости черепа (лобная, теменная, затылочная).

2) Плоские кости поясов конечностей (лопатка, тазовая кость).

IV. Смешанные: кости основания черепа (клиновидная, височная).

Кости, у которых имеется прямой остеогенез, т.е. их формирование происходит на основе соединительной ткани, называются первичными (покровными). Пример: кости свода черепа, кости лицевого черепа, часть ключицы.

Кости, у которых имеется непрямой остеогенез, т.е. их формирование происходит на основе хрящевой ткани, называются вторичными (замещенными). Например, так развиваются все кости, кроме костей свода черепа, лицевого отдела черепа и ключицы, относящихся к первичным костям.

Эндесмальный способ окостенения характерен только для первичных (покровных) костей, когда на основе соединительно-тканной модели будущей кости от её центра (точки окостенения) аппозиционным способом идет отложение костной ткани.

Вторичным (замещенным) костям свойственны три способа окостенения:

1. Перихондральный – за счет надхрящницы, продуцирующей остеобласты (молодые костные клетки) в период хрящевой модели кости. Этим способом окостеневают диафизы трубчатых костей.

2. Энхондральный – характерен для эпифизов трубчатых костей, когда костная ткань начинает формироваться из центра хрящевого эпифиза к его периферическим отделам.

3. Периостальный – за счет остеобластов надкостницы, которая развивается на основе надхрящницы, после формирования под ней слоя костной ткани (костной манжетки).

Скелет верхних конечностей

Состоит из скелета плечевого пояса, с помощью которого конечности соединяются с туловищем (лопатка, ключица), и скелета свободных верхних конечностей.

Лопатка — плоская треугольной формы кость, прилегающая передней поверхностью к задней стенке грудной клетки. Наружный угол ее образует суставную впадину для сочленения с плечевой костью.

Ключица имеет S-образную форму. Контуры ее хорошо видны под кожей, ее всегда можно прощупать. Грудинный конец ключицы соединяется с грудиной, наружный конец — с отростком лопатки. Функция ключицы заключается в том, что она отставляет плечевой сустав от грудной клетки, обеспечивая большую свободу движения верхних конечностей.

Скелет свободной верхней конечности образуют плечевая кость, две кости предплечья — локтевая и лучевая и кости кисти (кости запястья, пясти и фаланги пальцев).

Основная информация

Скелет — важная и неотъемлемая часть человеческого организма на которой держиться вся опорно-двигательная система. Благодаря его полноценному функционированию каждый из нас может совершать двигательные движения. В его состав входят кости, суставы и связки. Они тесно связано между собой, выполняют различные функции.

Состав и основа

Скелет представляет собой огромную совокупность костей, каждая из которых отличается по форме, размеру и прочности.

По составу разделяют на 2 основные группы: осевую и периферическую. Все они состоят из плотного вещества, которые вырабатывают костные клетки остеоциты.

Выделяют два вида компонентов: органический и неорганический. К первым относится коллаген, который обеспечивает подвижность, сжатие и другие функции скелета. К неорганическим составляющим относится кальция фосфат, он обеспечивает прочность, при нехватке кости становятся хрупкими и ломкими.

Кости скелета пронизаны кровеносными сосудами, нервными окончаниями и специальной жидкостью. Ещё одним компонентом является костный мозг, в котором сосредоточены красные и белые кровяные тельца.

Строение скелета

Как описывалось выше, скелет человека делится на две части: осевую и периферическую. К первой относятся те, которые размещаются в центральной части и формируют основу тела (голова, шея, позвоночник, грудной отдел, ребра).

К периферической части относят два пояса: верхних и нижних конечностей (ключицы, лопатки, таз, нижние и верхние конечности).

Череп — это основная часть головы, в нем размещаются мозг, органы зрения и обоняния. В свою очередь он разделяется на два отдела: мозговой и лицевой.

Грудная клетка являет собой основание груди, в ней размещаются все внутренние органы, она состоит из 12 пар ребер, 12 позвонков и непосредственно грудины.

Позвоночник — это основной каркас, который формируется из костей и хрящей. Он отличается более сложной структурой, в состав входит такие отделы: грудной, шейный, поясничный, крестцовый и копчиковый.

Нижние и верхние конечности входят в одноименные отделы. К ним относятся руки, лопатки, ключицы, плечи и т.д. Пояс нижних конечностей обеспечивается размещение органов пищеварительной и мочеполовой систем.

Верхние предназначены для выполнения трудовой деятельности, а нижние — создают опору и обеспечивают возможность передвижения человека.

Количество и название костей

Всего в организме человека насчитывается около 270 костей. С возрастом многие из них поддаются изменениям (сращиванию), в результате у взрослого скелет состоит из 200 видов.

Некоторые из них являются парными, некоторые — непарными (позвонки, крестец, грудина и т.д.). В состав черепа входит 23 вида костей, в позвоночник -26, в верхние и нижние конечности по 64. Основными частями считаются череп, плечо, предплечье, кисти, бедренные, голени, стопа, тазовые и позвоночник.

Масса и соотношение

Их масса у каждого человека индивидуальный. Она зависит от возраста, пола, роста, массы тела и т.д. У новорожденных детей они составляют 14% от всей массы тела, у мужчин и женщин по 18% и 16% соответственно. Средний вес у мужчин составляет 14 кг, у женщин -10.

Общее строение костей

Весь скелет подразделяется на осевой (череп и скелет туловища) и добавочный (пояса конечностей, сами конечности, косточки барабанной перепонки). Скелет взрослого человека насчитывает 205-207 костей. Исходя из строения, выделяют следующие типы костей:

Длинные трубчатые. Образуют конечности. Выполняют функцию рычагов при движениях тела.
Короткие трубчатые. Кости плюсны и пясти. Состоят из губчатой костной ткани, покрытой тонкой пластинкой компактного вещества, что придает им прочность в сочетании с легкостью. Подобные качества необходимы им с учетом оказываемой нагрузки.
Плоские. Включают в себя слой губчатого вещества, которое находится между двумя слоями компактного. Подобным образом устроены череп, ребра, лопатки и тазовые кости. Также эти кости характеризуются большими участками крепления мышц.
Смешанные. Сюда относятся позвонки и некоторые кости лица. Отличаются атипичным строением, не позволяющим отнести их к другим типам.
Сесамовидные. Развиваются в мышечных сухожилиях и расположены вблизи суставов. Например, коленная чашечка.

Клетки костной ткани носят название остеоциты.

Рис. 1. Череп, вид сбоку

Скелет человека