Строение скелета человека

- размеры тел позвонков закономерно увеличиваются сверху вниз, так как на каждый последующий позвонок приходится все большая опора;

- толщина межпозвонковых дисков также закономерно увеличивается cверху вниз для обеспечения амортизации. [8]

Грудная клетка образована ребрами, грудиной и сзади грудными позвонками. Ребра – это длинные губчатые кости. Передняя часть ребра образована гиалиновым хрящом. Всего у человека 12 пар ребер, все они прикрепляются к позвонкам грудного отдела, образуя подвижные соединения - суставы. Первые 7 пар ребер прикрепляются непосредственно к грудине и называются истинными ребрами. Следующие три пары (8,9,10) своим передним участком присоединяются к хрящу предыдущего ребра и называются ложными ребрами. Последние две пары своим передним концом лежат свободно в толще мышц и называются колеблющимися ребрами. Грудина - это длинная плоская кость. Она состоит из верхней расширенной части - рукоятки грудины, средней части - тела и небольшого мечевидного отростка, который образован гиалиновым хрящом.

У человека в связи с прямохождением грудная клетка имеет форму овоида (яйцевидную) и сплющена в переднезаднем направлении. Форма грудной клетки имеет половые особенности (у мужчин она более приближена к цилиндрической форме) и во многом зависит от профессиональной деятельности, например у людей, испытывающих большие нагрузки на легкие, грудная клетка имеет больший объем и приближена к цилиндрической форме. В целом грудная клетка выполняет защитную, опорную, амортизационную и двигательную функции. [9]

1.2.2. Скелет головы.

Скелет головы (череп) образован парными и непарными плоскими костями. Он подразделяется на два отдела - мозговой череп и лицевой череп. Мозговой отдел черепа человека по объему в четыре раза превосходит лицевой (у обезьян они равны). Череп выполняет защитную функцию, образует вместилища для органов чувств и окружает начальные участки пищеварительной и дыхательной систем.

Кости мозгового черепа образуют черепную коробку, в которую заключен головной мозг. Непарными костями мозгового черепа являются: лобная, затылочная, клиновидная и решетчатая. Парными костями являются теменная и височная. В затылочной кости имеется большое затылочное отверстие, через которое соединяются спинной и головной мозг. В пирамиде височной кости располагается костный лабиринт, в котором заключено внутреннее ухо. Клиновидная и решетчатая кости образуют основание мозгового черепа и отделяют его от лицевого черепа.

В состав лицевого отдела черепа, формирующего костный остов лица, входят три непарные кости (нижняя челюсть, сошник и подъязычная) и шесть парных костей (верхнечелюстные, небные, скуловые, носовые, слезные и нижние носовые раковины). В костях верхней и нижней челюстей имеется по 16 ячеек для шеек и корней зубов. Все кости черепа, за исключением нижней челюсти, соединены неподвижно. Нижняя челюсть соединена суставом с отростками височных костей.

1.2.3. Скелет конечностей.

Скелет верхних конечностей включает плечевой пояс и скелет свободных верхних конечностей (рук).

Плечевой пояс представляют две парные кости - лопатки и ключицы. Лопатка — плоская треугольная кость, наружный угол которой образует суставную впадину для сочленения с головкой плечевой кости. Ключицы одним концом соединены с грудиной, а другим — с лопаткой, благодаря чему рука человека получает возможность совершать разнообразные движения в трех плоскостях. [10]

Скелет свободной верхней конечности состоит из плечевой кости, двух костей предплечья - локтевой и лучевой, скелета кисти - костей запястья (8 коротких губчатых костей), пясти (5 коротких трубчатых костей) и фаланг пальцев (короткие трубчатые кости; две фаланги в первом пальце и по три фаланги в остальных пальцах).

Верхняя конечность – рука у человека не участвует в передвижении тела, а является органом труда. В связи с этим скелет руки имеет особенности:

- длинная ключица, выносящая плечевой сустав дальше от грудной клетки для увеличения подвижности плечевого сустава;

- плечевой сустав шаровидный, трехосный, обеспечивает вращательное движение руки с большой амплитудой;

- высокая подвижность лучевой кости относительно локтевой;

- большой палец противопоставлен остальным и очень подвижен, может доставать первую фалангу мизинца.

Скелет нижних конечностей подразделяется на скелет свободной конечности и скелет пояса нижних конечностей (тазовый пояс).

Тазовый пояс образован парой массивных тазовых костей, которые сзади сращены с крестцом, а спереди соединены между собой с помощью хряща (лонное сращение). В растущем организме тазовая кость состоит из трех костей, соединенных хрящевой тканью: подвздошной, седалищной и лонной. На месте их сращения имеется углубление — вертлужная впадина, служащая для соединения с головкой бедренной кости. [11]

Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, двух костей голени – большой берцовой и малой берцовой, скелета стопы - костей предплюсны (7 коротких губчатых костей), плюсны (5 коротких трубчатых костей) и фаланг пальцев (короткие трубчатые кости; в первом пальце 2 фаланги, в остальных пальцах по 3 фаланги).

В связи с прямохождением скелет нижних конечностей имеет особенности:

- кости более массивные, чем в верхней конечности, так как на ноги приходится большая нагрузка при вертикальном положении тела;

- тазобедренный сустав прочен, т.к. головка бедренной кости охватывается вокруг костным валиком, образованным тазовой костью;

- стопа имеет сводчатое строение, обеспечивающее амортизацию при ходьбе.[12]

1.3. Функции скелета.

Скелет выполняет ряд важных функций:

Механическая функция:

1. Опорная.

Скелет - опора для внутренних органов, мышц и тела в целом. Скелет служит жестким, устойчивым к сжатию каркасом тела. Он помогает телу сохранять определенную форму, обеспечивая опору для всей его массы, противодействуя силе тяжести и поднимая тело над землей. Это облегчает передвижение по суше. Внутренние органы оказываются закрепленными и подвешенными к скелету.

2. Защитная.

Скелет человека защищает его внутренние органы от внешних механических воздействий. Кости образуют полости, в которых находятся жизненно важные органы. Так, грудная клетка предохраняет от механических воздействий сердце и легкие, черепная коробка обеспечивает защиту головного мозга и органов чувств (зрения, обоняния, равновесия и слуха), позвоночник - защиту спинного мозга.

3. Двигательная.

Осуществление этой функции возможно благодаря подвижности соединений между костями. Скелет, построенный из жесткого материала, служит местом прикрепления мышц. При сокращении мышц части скелета работают как рычаги, и это приводит к различным движениям.

4. Рессорная.

Эта функция обусловлена наличием в скелете образований, смягчающих толчки и сотрясения (хрящевые прокладки и т.п.).

Биологическая функция:

1. Кроветворная.

Расположенный в костномозговых полостях красный костный мозг вырабатывает клетки крови. Масса костного мозга по отношению к массе костей у взрослых животных составляет примерно 40-45%.

2. Метаболическая (участие в обмене веществ).

Кости  - это депо минеральных солей фосфора, кальция, магния, натрия, бария, железа, меди и других элементов. При недостатке минеральных солей в других органах и крови они поступают из костей.[13]

1.4. Развитие скелета человека в онтогенезе.

В развитии скелета человека, как и позвоночных животных, различают три стадии развития: соединительнотканную (перепончатую), хрящевую и костную. Осевым органом в раннем периоде онтогенеза является хорда. Хорда возникает у 2,5-недельного эмбриона человека в виде округлого тяжа с заостренными концами, который очень рано окружается эмбриональной соединительной тканью, а затем зачатком гиалинового хряща, формирующим полость, в которой зелегает хорда. Хорда преобразуется в студенистые ядра межпозвоночных дисков. Клетки хорды сохраняются в толще студенистого ядра у детей в возрасте до 7 лет. Вокруг новообразованной хорды и между зародышевыми листками возникает и распространяется эмбриональная зародышевая соединительная ткань, которая замещается хрящевой. Последняя, в свою очередь, окончательно перестраивается в костную.

У человека закладывается 38 позвонков: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных и 12-13 крестцовых и копчиковых. В процессе развития XII грудной позвонок превращается в I поясничный, а V поясничный позвонок - в I крестцовый. В дальнейшем большинство копчиковых позвонков редуцируются. У новорожденного ребенка позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков. Окостенение позвонков начинается в конце 8-й недели эмбиогенеза. Часть тела I позвонка еще на стадии хряща отделяется от него и соединяется с телом II позвонка, превращаясь в зуб, который имеет самостоятельную точку окостенения. Зуб сливается с костным телом II позвонка на 3-5 году жизни. Крестец новорожденного ребенка состоит из пяти отдельных позвонков. Процесс окостенения хрящевых дисков между крестцовыми позвонками начинается от периферии к центру в возрасте 13-15 лет для III, IV, V позвонков и заканчивается в 23-25 лет для первых двух. При рождении ребенка задняя стенка крестцового канала и дуга V поясничного позвонка открыты, сращение дуг II, и III крестцовых позвонков начинается в 3-4 года, III-IV - в 4-5 лет, в 7-8-летнем возрасте крестцовый канал закрывается. Копчиковые позвонки срастаются в возрасте от 12 до 25 лет, причем этот процесс идет в направлении снизу вверх. Позвоночник новорожденного лишен физиологических изгибов. Шейный изгиб начинает возникать сразу после начала держания головы. Грудной изгиб (кифоз) устанавливается предварительно после 6–7 месяцев жизни, когда ребенок самостоятельно сидит, а окончательно он закрепляется только в 6–7 лет. Поясничный лордоз становится заметным после 9-12 месяцев, окончательно формируется в школьные годы.

Грудная клетка новорожденного широкая и короткая с горизонтально расположенными ребрами. Грудина состоит из 4-5 отдельных костей, соединенных между собой прослойками хрящевой ткани. В возрасте около 17-18 лет начинается их сращение по направлению снизу вверх. Полное окостенение грудины заканчивается в возрасте 30-35 лет. Мечевидный отросток начинает окостеневать на 6-20-м году и срастается с телом грудины лишь после 30 лет. Рукоятка и тело срастаются позже всех частей грудины или вовсе не срастаются.[14]

Череп к моменту рождения ребенка представлен большим числом костей. Стреловидный, венечный и затылочный швы открыты и начинают закрываться только с 3-4-месячного возраста.

Процесс окостенения костей запястья и фаланг пальцев завершается лишь к 10 – 13 годам.

2. Скелетные мышцы.

Мышцы — это органы тела, состоящие из мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Они являются активным элементом опорно-двигательной системы, так как обеспечивают разнообразные движения при перемещении человека в пространстве, сохранение равновесия, дыхательные движения, сокращения стенок внутренних органов, голосообразование и др. Масса скелетных мышц взрослого мужчины равна в среднем 42%, женщин - 36% массы тела. Общее число мышц в организме около 600. [15]

2.1. Строение скелетных мышц.

Каждая мышца состоит из пучков поперечно-полосатых мышечных волокон (т.е. мышечных клеток), идущих параллельно друг другу. Некоторое количество таких волокон объединяются рыхлой соединительной тканью в мышечные пучки первого порядка. Несколько таких пучков объединяются в мышечные пучки второго порядка, и т.д. Соединительнотканные оболочки мышечных пучков выполняют опорную функцию; кроме того, в них расположены кровеносные капилляры, питающие мышцу, двигательные и чувствительные нервы. В целом мышечные пучки всех порядков объединяются общей соединительнотканной оболочкой, составляя мышечное брюшко. Соединительная ткань, ограничивающая мышечные пучки, на концах мышечного брюшка образует сухожилия. Отдельные мышцы и группы мышц окружены плотными и прочными соединительнотканными оболочками, которые называются фасциями. Фасции облегчают скольжение при сокращении мышц и выполняют защитную функцию.

Каждая мышца обильно снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами, что обеспечивает нормальный обмен веществ в мышечных клетках.

В функциональном отношении в каждой мышце есть  активная часть, способная сокращаться -  брюшко, и  пассивная часть -  сухожилия,   посредством которых мышца прикрепляется к костям. Мышечное брюшко имеет темно-красный цвет из-за огромного количества кровеносных сосудов в нем и особой формы гемоглобина, содержащегося в мышцах -  миоглобина. Сухожилия состоят из плотной соединительной ткани, поэтому обладают большой прочностью, имеют блестящий светло-золотистый цвет. В большинстве случаев сухожилия находятся по обоим концам брюшка. Т.к. сухожилия не являются активно работающей частью мышцы, то они значительно менее снабжены кровеносными сосудами.

Таким образом, скелетные мышцы состоят не только из мышечной ткани, но также из различных видов соединительной ткани, нервной ткани, гладкой мышечной ткани сосудов. Но преобладающей является поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань, свойство которой - сократимость и определяет свойства мышц как органа сокращения.

Каждая мышца является отдельным органом, т.е. целостным образованием, имеющим свою определенную форму, строение, функцию, развитие, местоположение в теле и состоит из разных тканей.[16]

2.2. Классификация мышц.

Мышцы тела человека имеют разную форму, размеры, местоположение, функции. Классификация мышц возможна по разным принципам:

По форме различают мышцы:

- длинные

- короткие

- широкие.