Загальний план будови скелета людини. Будова скелета людини
Скелет(від грец. skeleton – висушений) людини є сукупність кісток, певним чином з'єднаних друг з одним. У дорослої людини скелет складається приблизно з 205 кісток. У скелеті (рис. 12) виділяють три відділи: скелет тулуба, скелет черепа та скелет кінцівок (табл. 2).
Рис. 12. Скелет людини (вигляд спереду):
1 – мозковий череп, 2 – лицьовий череп, 3 – кістки пояса верхньої кінцівки 4 – плечова кістка, 5 – кістки передпліччя, 6 – кістки кисті, 7 – грудна клітка 8 – хребетний стовп, 9 – кістки пояса нижніх кінцівок, 10 – стегнова кістка, 11 – кістки гомілки, 12 – кістки стопи
| Кістки частин тіла | Назви кісток та їх кількість |
| Кістки тулуба | Хребці – 31 – 33 шийні – 7 грудні – 12 поперекові – 5 криж (5 зрослих крижових хребців) хв. (3 – 5 копчикових хребців) |
| Кістки черепа | 23 кістки, у тому числі непарні – лобова, потилична, клиноподібна, Нижня щелепа, під'язикова кістката парні – тім'яні, скроневі, вилицеві та ін. |
| Кістки верхньої кінцівки | 32 кістки у однієї верхньої кінцівки ключиця лопатка плечова кістка променева кістка кістки зап'ястя – 8 п'ясткові кістки – 5 фаланги пальців – 14 |
| Кістки нижньої кінцівки | 31 кістка у однієї нижньої кінцівки тазова кістка стегнова кістка надколінник великогомілкова кістка малогомілкова кістка кістки передплюсни – 7 плюсневі кістки – 5 фаланги пальців – 14 |
Скелет тулуба складається з хребців, що утворюють хребет, та кісток грудної клітки. Кожен сегмент скелета тулуба у людини утворений хребцем, а грудному відділі також парою ребер і ділянкою грудини.
Скелет голови – череп, що захищає головний мозок, органи почуттів та служить опорою для початкових відділів органів травлення та дихання. Череп умовно поділяють на два відділи – мозковий та лицьовий.
Скелет верхніх та нижніх кінцівок ділять на скелет вільної кінцівкита скелет пояса. Скелет пояса верхніх кінцівок (плечового пояса) складається з двох парних кісток – лопатки та ключиці, а скелет вільної верхньої кінцівки – з трьох відділів: плечової кістки, кісток передпліччя та кісток кисті.
Скелет пояса нижніх кінцівок (тазовий пояс) складається з парної тазової кістки, а скелет вільної нижньої кінцівки поділяють на три відділи: стегнову кістку, кістки гомілки та кістки стопи. Кожна кістка – самостійний орган, який виконує певну функцію.
Кістки скелета відрізняються за формою та будовою. Розрізняють трубчасті, губчасті, плоскі, змішаніі повітроносні кістки(Рис. 13).
Рис. 13. Види кісток:
1 – довга (трубчаста) кістка, 2 – плоска кістка, 3 – губчасті (короткі) кістки, 4 – змішана кістка
Трубчасті кістки поділяють на довгі (плечова, стегнова, кістки передпліччя та гомілки) і короткі (кістки плюсни та передплюсни, фаланги пальців). Кістки, за винятком суглобових поверхонь, покриті сполучнотканинною оболонкою. окістя,яка виконує костетворну та захисну функції. Окістя міцно зрощена з кісткою за допомогою сполучнотканинних волокон, що проникають у глибину кістки. Зовнішній шар окістя грубоволокнистий, складається з волокон, що складно переплітаються, і клітин сполучної тканини. У цьому шарі багато кровоносних та лімфатичних судин, нервових волокон, що забезпечують життєдіяльність кістки. Внутрішній шар окістя тонкий, містить клітини, з яких утворюються остеобласти – молоді кісткові клітини. За рахунок кісткоутворюючої функції окістя кістка росте в товщину і зростається при переломах.
Усередині кісток є кістковомозкова порожнина(у трубчастих кісток) та осередки губчастої речовини,у яких знаходиться кістковий мозок. У новонародженої дитини та в дитячому віці кістковомозкові порожнини заповнені червоним кістковим мозком, який виконує кровотворну та захисну функції. Зі стовбурових клітин червоного кісткового мозку утворюються клітини крові (еритроцити, лейкоцити) та клітини імунної системи(лімфоцити). У дорослої людини червоний кістковий мозок зберігається лише в осередках губчастої речовини кісток. Інші кісткові порожнини містять ожирілий жовтий кістковий мозок, що втратив свої функції.
З боку кістковомозкової порожнини та осередків кістка покрита тонкою сполучнотканинною пластинкою – ендостом,також продукує кісткову тканину.
Кістки скелета і скелет цілують виконують опорну, рухову захисну функції. Кістки також є депо для мінеральних лей – фосфору, кальцію, заліза, міді та інших мікроелементів.
Міцність кістокзабезпечується наявністю в них органічних та неорганічних речовин, а також конструкцією кісткової тканини. За твердістю та пружністю кістки можна порівнювати з бронзою та чавуном. З кісткової тканини побудовано компактну та губчасту речовину кісток. Компактна (щільна) кісткова речовинаутворює зовнішній шар кожної кістки. Губчаста речовина,утворене кістковими перекладинами (балками), знаходиться під компактною речовиною. У трубчастих кісток у ділянці їх тіла (діафіза) компактна кісткова речовина товста (до 1 см). На кінцях трубчастих кісток у плоских та інших кісток цей шар тонкий. Компактна кісткова речовина пронизана системою кісткових каналів, у яких розташовуються кровоносні судини та нервові волокна (рис. 14).
Рис. 14. Схема будови трубчастої кістки:
1 – окістя, 2 – компактна речовина кістки, 3 – шар зовнішніх навколишніх пластинок, 4 – остеони, 5 – шар внутрішніх навколишніх пластинок, 6 – кістковомозкова порожнина, 7 – кісткові перекладини губчастої кісткової речовини.
Кожен кістковий канал (канал остеону) оточений концентричними пластинками як 4 – 20 тонких трубочок, вставлених одна в одну. Система таких трубочок разом із канальцем отримала назву остеону,або гаверсової системи(Рис. 15). Простіри між остеонами зайняті проміжними, або вставковими, пластинками, які при перебудові кістки у зв'язку з фізичним навантаженням, що змінюється, служать матеріалом для утворення нових остеонів. Поверхневий шар компактної кісткової речовини представлений зовнішніми оточуючими пластинками, які є продуктом функції кістяка окістя.
Рис. 15. Будова остеону на розрізі: 1 – пластинки остеону, 2 – кісткові клітини (остеоцити), 3 – центральний канал (канал остеону)
Внутрішній шар кістки, що межує з кістковомозковою порожниною, утворений внутрішніми оточуючими пластинками та покритий волокнистою сполучною тканиною – ендостом.
Губчаста кісткова речовина,що знаходиться під компактним, знаходиться в кінцях трубчастих кісток - епіфіз, в тілах губчастих, змішаних кісток, в плоских і повітроносних кістках. Губчаста кісткова речовина складається з кісткових перекладин, що перетинаються між собою в різних напрямках. Їх розподіл відповідає напрямку основних ліній стиснення (тиску) та розтягування, що діють на кістку (рис. 16).
Рис. 16. Схема розташування кісткових перекладин у губчастій речовині кісток (розпил верхнього кінця стегнової кістки): 1 – лінії стиснення (тиску), 2 – лінії розтягування
Таке розташування кісткових перекладин під кутом один до одного забезпечує рівномірний розподіл тиску та сили дії м'язів на кістці скелета.
Кістка відрізняється великою пластичністю. Залежно від величини навантаження на кістки збільшується або зменшується кількість остеонів, змінюється їхнє розташування в компактній речовині. При постійному м'язовому навантаженні, заняттях спортом, фізичною працеюкількість остеонів та їх розміри збільшуються, шар компактної кісткової речовини у трубчастих та інших кісток потовщується, кістковомозкові порожнини звужуються. Кісткові перекладини (балки) губчастої речовини також потовщуються, набувають складнішої будови (гілки). Кістки при цьому стають товстішими, міцнішими. При зменшенні фізичного (м'язового) навантаження, при сидячому способі життя, тривалому постільному режимі під час хвороби кістки стають тоншими, слабшими.
Міцність кістки забезпечують також органічні та неорганічні речовини. Органічні речовини надають кісткам гнучкості, пружності.
Неорганічні речовини (фосфорнокислий кальцій, вуглекислий кальцій та інші солі) надають кісткам твердості. У живої кістки частку органічних речовин припадає близько 60% її маси, решта належить неорганічним сполукам.
Вплив органічних та неорганічних речовин на міцнісні властивості кісток можна перевірити у досвіді. Після видалення органічних речовин шляхом прожарювання кістки на вогні вона стає крихкою. Вилучення з кістки неорганічних речовин (солей) витримуванням кістки в кислоті робить кістку м'якою, гнучкою. Поєднання твердості неорганічних сполук з органічною пружністю забезпечує міцність кісток.
Скелет людини(ін.-грец. «висушений») - сукупність кісток організму, пасивна частина опорно-рухового апарату. Назва вказує на старовинний спосіб виготовлення скелета - висушування на сонці або гарячому піску.
У складі скелета дорослої людини близько 206 кісток, їх 33-34 - непарні, інші - парні. 23 кістки утворюють череп, 26 – хребетний стовп, 25 – ребра та грудину, 64 – скелет верхніх кінцівок, 62 – скелет нижніх кінцівок.
Кістки скелета утворені кістковою та хрящовою тканинами, які відносяться до хрящових тканин. Складаються кістки з клітин та міжклітинної речовини.
У дорослих людей протягом більшої частини життя співвідношення маси скелета та тіла утримується на рівні 20%. У літніх та старих цей показник дещо зменшується. Сухий, мацерований (послідовно знежирений. вибілений, висушений) скелет людини важить 5-6 кг.
Під'язична кістка - єдина кістка безпосередньо не пов'язана з іншими, - топографічно знаходиться на шиї, але традиційно відноситься до кісток лицьового відділу черепа. Вона підвішена м'язами до кісток черепа та з'єднана згортанням.
Є й такі кісточки, які до скелета не належать. 6 особливих кісточок (по три з кожної сторони), розташованих у середньому вусі; слухові кісточки з'єднуються лише один з одним і беруть участь у роботі органу слуху, здійснюючи передачу коливань збарабанної перетинки у внутрішнє вухо.
Функції скелета.
I. Механічні:
опора (формування жорсткого кістково-хрящового кістяка тіла, до якого прикріплюються м'язи, фасції та багато внутрішніх органів);
рух (завдяки наявності рухомих з'єднань між кістками, кістки працюють як важелі, що наводяться в рух м'язами);
захист внутрішніх органів (формування кісткових вміщилищ для головного мозку та органів чуття (череп), для спинного мозку (хребетний канал));
ресора (амортизуюча) функція (завдяки наявності спеціальних анатомічних утворень, що зменшують і пом'якшують струси при рухах: аркова конструкція стопи, хрящові прошарки між кістками та ін.).
ІІ. Біологічні:
кровотворна (гемопоетична) функція (у кістковому мозку відбувається гемопоез – утворення нових клітин крові);
участь в обміні речовин (є сховищем більшої частини кальцію та фосфору організму).
Будова скелета.
Скелет людини влаштований за загальним для всіх хребетних тварин принципом. Кістки скелета поділяються на дві групи: осьовий скелет і додатковий скелет. До осьового скелета відносяться кістки, що лежать посередині і утворюють кістяк тіла; це все кістки голови та шиї, хребет, ребра грудина. Додатковий скелет складають ключиці, лопатки, кістки верхніх кінцівок, кістки тазу та кістки нижніх кінцівок.
осьовий скелет
Череп- кісткова основа голови, є вмістилищем головного мозку, а також органів зору, слуху та нюху. Череп має два відділи: мозковий та лицьовий.
Грудна клітина- має форму усіченого стисненого конуса, є кістковою основою грудей та вмістилищем для внутрішніх органів. Складається з 12 грудних хребців, 12 пар ребер та грудини.
Хребетний стовп, або хребет- є головною віссю тіла, опорою всього скелета; всередині хребетного каналу проходить спинний мозок. Поділяється на шийний, грудний, поперековий, крижовий та куприковий відділи.
Додатковий скелет
Пояс верхніх кінцівок- Забезпечує приєднання верхніх кінцівок до осьового скелета. Складається з парних лопаток та ключиць.
Верхні кінцівки- максимально пристосовані для виконання трудової діяльності. Кінцівка складається з трьох відділів: плеча, передпліччя та кисті.
Пояс нижніх кінцівок- забезпечує приєднання нижніх кінцівок до осьового скелета, а також є вмістилищем і опорою для органів травної, сечовидільної та статевої систем.
Нижні кінцівки- пристосовані для опори та переміщення тіла у просторі у всіх напрямках, крім вертикально вгору (крім стрибка).
У скелеті розрізняють чотири відділи: скелет тулуба, скелет голови (череп), скелет верхніх та нижніх кінцівок:
Скелет тулуба
складають хребетний стовп і грудна клітка (12 пар ребер та грудна кістка):а) Хребетний стовп
є ніби віссю всього тіла; він з'єднується з ребрами, з кістками тазового поясата з черепом. Розрізняють шийний (7 хребців), грудний (12 хребців), поперековий (5 хребців), крижовий (5 хребців) та куприковий (4-5 хребців) відділи хребта. Хребетний стовп складається з 33-34 з'єднаних один з одним хребців. Хребетний стовп займає близько 40% довжини тіла і є його основним стрижнем, опорою. Хребець складається з тіла хребця, дуги хребця та відростків. Тіло хребця розташоване вперед від інших частин. Зверху і знизу тіло хребця має шорсткі поверхні, які за допомогою міжхребцевих хрящів з'єднують тіла окремих хребців у гнучкий, по міцний стовп. Кзади від тіла розташовується дуга, яка разом із задньою поверхнею тіла утворює хребетний отвір. Хребетні отвори утворюють по всій довжині хребта хребетний канал, у якому міститься спинний мозок. До відростків хребців прикріплюються м'язи. Між хребцями розташовані міжхребцеві дискиіз волокнистого хряща; вони сприяють рухливості хребетного стовпа. З віком змінюється висота дисків. Процес окостеніння хребетного стовпа починається в внутрішньоутробний періодта закінчується повністю до 21-23 років. У новонародженої дитини хребетний стовп майже прямий, характерні для дорослої людини вигини лише намічаються та розвиваються поступово. Першим утворюється шийний лордоз (вигин, спрямований опуклістю вперед), коли дитина починає тримати голівку (6-7 тижнів). До шести місяців, коли дитина починає сидіти, утворюється грудний кіфоз (вигин, спрямований опуклістю назад). Коли дитина починає ходити, утворюється поперековий лордоз. З утворенням поперекового лордоза центр тяжіння переміщається назад, перешкоджаючи падінню тіла при вертикальному положенні. Вигини хребта складають специфічну особливість людини та виникли у зв'язку з вертикальним становищем тіла. Завдяки вигинам хребет стовп пружинить. Удари та поштовхи при ходьбі, бігу, стрибках послаблюються і згасають, що захищає мозок від струсу. Рухи між кожною парою суміжних хребців мають невелику амплітуду, у той час як вся сукупність сегментів хребетного стовпа має значну рухливість. У хребтовому стовпі можливі рухи навколо фронтальної осі (згинання на 160 гр., розгинання на 145 гр.), навколо сагітальної осі (відведення та приведення з амплітудою в 165 гр.), навколо вертикальної осі (обертання в сторони до 120 гр.) та , нарешті, пружні рухи за рахунок зміни вигинів хребта.б) грудна клітка
утворює кісткову основу грудної порожнини. Складається з грудини, 12 пар ребер, з'єднаних ззаду хребетним стовпом. Грудна клітка захищає серце, легені, печінку та служить місцем прикріплення дихальних м'язів та м'язів верхніх кінцівок. Грудина - плоска непарна кістка, розташована по серединній лінії області передньої стінки грудної клітини. У грудині розрізняють три частини: рукоятку, тіло і мечоподібний відросток, а також передню (опуклу) і задню (увігнуту) поверхні. верхньому країмає яремну вирізку, з боків від якої розташовані ключичні вирізки, що утворюють суглобів з ключицями. На бічних поверхнях грудини визначається 7 реберних вирізок – місця приєднання до грудини хрящових частин 7 верхніх ребер. Серед них одна пара вирізок розташована на бічних поверхнях рукоятки (місце приєднання перших ребер), друга пара реберних вирізок розташована на межі рукоятки та тіла (місця приєднання других ребер), на межі тіла та мечоподібного відростка є сьома пара реберних вирізок. Мічевидний відросток розташований у нижній частині грудини та має різну форму. Рукоятка та тіло грудини сходяться під невеликим кутом, відкритим дозаду. Кут грудини добре промацується і відповідає рівню з'єднання з грудиною 2 ребра. Рукоятка тіла та мечоподібний відросток з'єднуються один з одним у вигляді хряща, який з віком заміщується кістковою тканиною. Форма грудної клітки змінюється. Під впливом фізичних вправвона може стати ширшою і об'ємнішою. Ребра представлені 12 парами розташованих симетрично плоских кісток. Кожне ребро має кісткову та хрящову частини. Кісткова частина ребра, довша, спереду доповнюється хрящовою частиною. Кісткова та хрящова частини ребра міцно зрощені один з одним, при цьому окістя ребра в місці з'єднання цих частин переходить у надхрящницю. Кісткова частина ребра - довга, вигнута пластинка, у якій розрізняють: голівку, шийку та тіло. Кожна пара ребер відрізняється за своєю формою та розмірами. Ребра своїми задніми кінцями з'єднуються безпосередньо з грудиною; ці ребра називаються істинними. Реберні хрящі 8, 9 і 10 ребер приєднуються до хрящових частин вищих ребер, вони не мають безпосереднього зв'язку з грудиною і тому отримали назву хибних ребер, а 11 і 12 ребра на відміну від інших вільно закінчуються в товщі м'язів стінки живота, вони називаються коле.Скелет голови
розвивається в тісного зв'язкуз розвитком головного мозку, органів чуття, початковими відділами дихального та травного шляхів. Скелетом голови є череп, окремі кістки якого поділяються на кістки мозкового черепа та кістки лицевого черепа. Кістки черепа утворюють основу та склепіння, або дах. Усередині черепа є порожнина, у якій розташований головний мозок; кістки черепа беруть участь в утворенні порожнин носа, рота та очних ямок. До кісток мозкового черепа належать: 1) непарні кістки: потилична, лобова, клиноподібна, ґратчаста; 2) парні кістки: тім'яна, скронева. Усі кістки мозкового черепа з'єднані нерухомо. Всередині скроневої кісткизнаходиться орган слуху, до нього веде широке слухове отвір. Через великий отвір потиличної кістки порожнина черепа з'єднується із хребетним каналом. Кістки лицьового черепа дають опору м'яким тканинамособи та обмежують початкові відділи травного та дихального шляхів. До кісток лицевого черепа належать: 1) непарні кістки: нижня щелепа - єдина рухлива кістка в черепі, під'язикова кістка та сошник; 2) парні кістки (в лицьовому відділі більшість): верхньощелепна, піднебінна, вилицева, нижня носова раковина, слізна та носова кістки.У дітей у ранньому віцімозкова частина черепа більш розвинена, ніж лицьова. Найбільше кістки черепа ростуть протягом першого року життя. З віком, особливо з 13-14 років, лицьовий відділ росте енергійніше і починає переважати на мозковому. У новонародженого обсяг мозкового черепа у 8 разів більший за лицевий, а у дорослого у 2-2,5 рази. У новонародженого черепні кістки з'єднані один з одним м'якою сполучнотканинною перетинкою. Ця перетинка особливо велика там, де сходяться кілька кісток. Це - тім'ячко. Розташовуються по кутах обох тім'яних кісток, утворюючи непарні лобовий і потиличний і парні передні бічні та задні бічні джерельця. Завдяки тім'ячкам кістки даху черепа можуть заходити своїми краями один на одного. Це має велике значенняпри проходженні голівки плода родовими шляхами. Малі джерельця заростають до 2-3 місяців, а найбільше - лобове - легко промацується і заростає лише до півтора року.
Скелет верхніх та нижніх кінцівок.
У людини анатомічні та функціональні особливостікінцівок склалися під впливом прямоходіння та праці. Передні кінцівки в процесі антропогенезу втратили значення для пересування (локомоції) і перетворилися на верхні кінцівки. На будову основний вплив справила праця, під впливом якого верхня кінцівка і особливо кисть пристосувалися до праці, перетворилися на орган праці. Пензлик людини здатна не тільки захоплювати предмет, як це має місце у різних тварин, але й охоплювати його. Охоплення забезпечується протиставленням великого пальцярешті пальців кисті. Нижні кінцівки пристосовані для пересування та опори вертикально розташованого тіла. Звідси зрозумілі особливості будови нижніх кінцівок: їхня масивність, відповідне розташування зводу до опори. Стопа в значною міроювтратила свою хапальну функцію. Незважаючи на функціональні відмінності, верхні та нижні кінцівки мають загальний планбудови. Скелет кожної кінцівки поділяється на скелет пояса та скелет вільної кінцівки. До складу верхньої кінцівки входять скелет плечового пояса та скелет вільної верхньої кінцівки; нижня кінцівка має скелет тазового пояса та скелет вільної нижньої кінцівки. Обидва пояси пов'язані з тулубом.а) Скелет верхньої кінцівки:
на кожній стороні входять кістки плечового пояса (лопатка та ключиця) та кістки вільної верхньої кінцівки (плечова кістка, кістки передпліччя та кисті). Кістки плечового пояса: * Лопатка - плоскої трикутної форми кістка розташовується на задній стороні грудної клітки у верхньолатеральній частині тулуба на рівні 2-7ребра, пов'язана з хребетним стовпом і ребрами за допомогою м'язів. У лопатці розрізняють дві поверхні (реберну – передню та дорсальну – задню), три краї та три кути. Лопатка з'єднується із ключицею. *Ключиця - С(англ.)-образно вигнута довга кістка, яка з'єднується з грудиною та ребрами.Кістки вільної верхньої кінцівки: * Плечова кістка- відноситься до довгих кісток, у ній розрізняють середню частину(діафіз) та два кінці (верхній – проксимальний та нижній – дистальний епіфізи). *Кістки передпліччя - ліктьова, променева кістка, теж до довгих кісток, відповідно до них розрізняють діафіз, проксимальний і дистальний епіфізи. *До складу кисті входять дрібні кістки зап'ястя, п'ять довгих кісток п'ясті та кістки пальців кисті. Кістки зап'ястя утворюють склепіння, звернене увігнутістю до долоні. У новонародженого вони лише намічаються; поступово розвиваючись, вони стають ясно видимі лише до семи років, а процес їх окостеніння закінчується значно пізніше (10-13 років). На цей час закінчується окостеніння фаланг пальців. Особливе значеннямає 1 палець у зв'язку із трудовою функцією. Він має велику рухливість і протиставлений всім іншим пальцям.
б) Скелет нижньої кінцівки:
на кожній стороні входять кістки тазового пояса (тазові кістки) і кістки вільної нижньої кінцівки (стегнова кістка, кістки гомілки та стопи). Криж з'єднаний з тазовими кісткамиКістки тазового пояса: * Тазова кісткаскладається з трьох кісток - клубової (верхнє положення займає), сідничної та лобкової (розташовані внизу). Вони мають тіла, які зростаються один з одним у віці 14-16 років в області вертлужної западини. Мають круглі западини, куди входять голівки стегнових кісток ніг. Кістки вільної нижньої кінцівки: * Стегнова кістка- найбільш масивна та найдовша трубчаста серед довгих кісток скелета. *Кістки гомілки, до складу входить великогомілкова і малогомілкова кістки довгими кістками. Перша масивніша, ніж друга. *Кістки стопи утворені кістками: передплюсни (проксимальний відділ скелета стопи), плюсни та фаланги пальців стопи. Стопа людини утворює склепіння, яке спирається на кістку п'яти і на передні кінці кісток плюсни. Розрізняють поздовжній та поперечний склепіння стопи. Поздовжній, пружний звід стопи притаманний тільки людині, та її формування пов'язані з прямоходінням. По зводу стопи поступово розподіляється тяжкість тіла, що має значення при перенесенні тяжкостей. Склепіння діє як пружина, пом'якшуючи поштовхи тіла при ходьбі. Склепінне розташування кісток стопи підтримується великою кількістю міцних суглобових зв'язок. При тривалому стоянні та сидінні, перенесенні великих тяжкостей, при носінні вузького взуттязв'язки розтягуються, що призводить до ущільнення стопи, і тоді кажуть, що розвинулась плоскостопість. Захворювання на рахіт також може сприяти розвитку плоскостопості.