2.4. Строение и функции костной системы человека

2.4.1. Скелет и его значение (костная система человека)

Скелет выполняет три основные функции: опоры, движения и защиты. Структурной единицей скелета является кость. В состав скелета человека входит 206 костей, соединенных между собой различными способами. Различают следующие основные части скелета: скелет головы, скелет верхних и нижних конечностей и скелет туловища (рис. 2.1). Масса костей взрослого человека составляет у мужчин 18% от общей массы тела, у женщин – 16%. Опорная функция скелета связана с прикреплением к его костям мягких тканей. Функция движения связана с тем, что кости скелета выполняют функции рычагов, приводимых в движение с помощью мышц. Защитная функция заключается в защите важных органов от механических повреждений. Она обеспечивается образованием частями скелета полостей, в которых расположены органы: головной и спинной мозг, легкие, сердце, печень и т. д.

2.4.2. Строение, химический состав и физические свойства костей

Основа кости образована костной тканью, представляющей собой разновидность соединительной ткани и состоящей из костных клеток и межклеточного вещества. Помимо костной ткани в кости находятся кровеносные сосуды и нервы. Особенности строения костной ткани обусловливают важнейшую особенность кости – ее механическую прочность. Например, большая берцовая кость, входящая в скелет ног, поставленная вертикально, способна выдержать груз почти в две тонны весом.

Важное значение для прочности костей имеет их химический состав. Они содержат минеральные и органические вещества в соотношении 2/3:1/3. Первые придают им твердость, вторые – упругость. Неорганические соединения кости образованы в основном солями кальция. На поперечном разрезе кости хорошо заметна более плотная ее часть, располагающаяся кнаружи и называемая компактным веществом кости. Внутренняя часть кости внешне похожа на губку и состоит из ячеек и перекладин плотного вещества. Эту часть называют губчатым веществом. Здесь в ячейках между плотным веществом находится костный мозг, участвующий в кроветворении. Соотношение компактного и губчатого веществ в различных костях зависит от их функционального значения. В костях, выполняющих функции опоры и движения, содержится больше компактного вещества. Расположение перекладин плотного вещества в губчатой части кости также зависит от функциональной нагрузки. Перекладины располагаются в направлении воздействия на кость силовых нагрузок.

Снаружи кости покрыты специальной соединительнотканной оболочкой – надкостницей. В надкостнице находится большое количество нервов и кровеносных сосудов, питающих костную ткань. Здесь находятся также костеобразующие клетки, определяющие рост кости в толщину и сращении костных обломков при переломах. На поверхности костей, в местах прикрепления мышц, образуются шероховатости – бугорки, гребни, расположение и степень развития которых определяется двигательными нагрузками. У мужчин они выражены больше, чем у женщин, а у людей, занимающихся спортом, больше, чем у не занимающихся.

Кости, образующие; скелет, различаются так же по форме. Существует четыре типа костей: длинные, или трубчатые; короткие; плоские, или широкие; смешанные.

Трубчатые кости входят в состав скелета конечностей (бедренная и плечевая кости, кости предплечья и голени и т. д.). Каждая трубчатая кость обязательно имеет длинную среднюю часть (диафиз) и два расширенных суставных конца (эпифизы) (рис. 2.2). У детей на границе между диафизом и эпифизами сохраняется прослойка хрящевой ткани (метафиз), за счет которой происходит рост длинных трубчатых костей в длину.

Рис. 2.2. Части трубчатой кости: 1 – диафиз – тело, средний отдел кости; 2 – эпифиз – концы костей, участвующие в соединениях костей; 3 – метафиз – часть кости, располагающаяся между диафизом и эпифизом, т. е. конец диафиза; 4 – костные выступы, места прикрепления мышц и связок

Короткие кости имеют одинаковую длину и ширину, например, кости запястья и предплюсны, компоненты позвоночника.

Плоские кости выполняют защитные функции. К ним относятся кости черепа, лопатка, тазовые кости. Некоторые кости содержат внутри воздухоносные полости, их называют воздухоносными (лобная кость, верхняя челюсть и др.).

Смешанные кости отличаются разнообразием строения, например, скуловая и носовая кости лицевого скелета или нижняя челюсть.