Осевой скелет человека - состав, строение и функции

Общие сведения

Человеческий скелет сформировался в результате эволюционного развития способности людей к прямохождению. Он значительно отличается от скелетного строения животных, прежде всего — размерами черепной коробки и вертикально расположенным позвоночным столбом. Общее количество костей в организме — около двухсот.

Точнее указать затруднительно, так как оно варьируется у разных людей и изменяется с возрастом.

У детей косточек больше и по мере взросления некоторые мелкие срастаются в крупные, например, крестец формируется из крестцовых позвонков примерно к двадцати годам. Взрослые могут иметь индивидуальные особенности строения или потерять некоторые кости в результате травм и хирургических вмешательств.

Форма и размеры поддерживающей основы человеческого тела отличаются также и по половому признаку — меньше весит скелет женщины, он уже в плечах и шире в области таза. Скелетное строение сегментировано и разделяется на два отдела:

1. Осевой, к которому относятся позвоночник, грудная клетка и череп.
2. Добавочный включает лопатки и ключицы, верхние и нижние конечности, кости таза.

Интересные факты об этой части человеческого тела:

• Слово скелет происходит от греческого skeleton, что означает высушенный или высохший.
• Шесть костей, расположенных по три в каждом ухе и участвующих в распространении звуковых колебаний, не относятся к скелету.
• Подъязычная косточка не связана ни с какими другими, а с помощью мышц соединяется с гортанью и черепом.
• Самая маленькая кость — стремечко, находится в среднем ухе и ее длина меньше 4 мм.
• Cамая длинная — бедренная, на нее приходится основной вес человеческого тела при перемещениях.

Кости могут соединяться неподвижно или образовывать подвижные конструкции, действующие по принципу механического рычага. Полусуставы и суставы осевого скелета придают человеку гибкость и способность к передвижению.

Строение осевого скелета

У человека остов тела состоит из костных сегментов, расположенных по центру туловища и составляющих три группы костных образований. Отделы скелета образованы двумя видами соединительной ткани — хрящевой и костной, а все множество костей связано между собой в единый аппарат при помощи суставов, связок и сухожилий. Их совокупная масса составляет примерно шестую часть от веса человека. К костям осевого скелета относятся:

1. Череп.
2. Грудная клетка.
3. Позвоночный столб.

Позвоночник является главной осью скелета, а грудная клетка и череп крепятся к его позвонкам. В скелете головы выделяют два отдела — мозговой и лицевой, которые отличаются по функциям и развитию. В них встречаются как парные, так и непарные кости губчатого и смешанного строения. Кроме того, некоторые кости черепа имеют полости, заполненные воздухом. Они имеют прямую связь с полостью носа и обеспечивают работу органов обоняния.

Мозговой череп

Его разделяют на свод и основание, которые вместе образуют полость для размещения головного мозга. К мозговому отделу относятся такие кости:

• височные и теменные — парные;
• решетчатая, лобная, клиновидная и затылочная — непарные.

Кости свода состоят из компактного вещества, составляющего наружную и внутреннюю пластинку, между которыми находится губчатая ткань — диплоэ. Ее особенность — множество диплоических вен, связывающих сосуды головы с яремной веной.

Затылочная кость ограничивает большое затылочное отверстие и состоит из нескольких частей — базилярной, затылочной чешуйчатой и боковых поверхностей (на каждой из них хорошо заметен затылочный мыщелок).

В стороне от затылочного отверстия лежит канал с подъязычным нервом и яремная вырезка, которая вместе с вырезкой на височной кости образует яремное отверстие. Базилярная часть черепа расположена книзу от затылочного отверстия и соединена с клиновидной костью.

Ее верхняя поверхность носит название скат и служит для размещения части спинного и продолговатого мозга. Имеется на ней и глоточный бугорок — место крепления глотки. Клиновидная кость находится в центральной части черепа и соединяется с несколькими костями лицевого отдела. Она имеет замысловатую форму, разделенную на такие части:

• тело;
• крылья (большие и малые);
• крыловидные отростки.

В одном из углублений клиновидной кости расположен гипофиз, к ее нижней поверхности прикрепляется сошник, а на внутренней находится глазничная щель со зрительным каналом. Лобная кость имеет надглазничную вырезку, надбровные дуги и скуловой отросток. На ее внутренней поверхности заметны вдавления от извилин мозга и сосудов. Височная кость имеет углубление для узла тройничного нерва и внутреннее слуховое отверстие.

Лицевая часть

В ней сосредоточено большинство органов чувств и начальные отделы систем дыхания и пищеварения. В лицевой отдел входит немало парных костей небольшого размера, связанных с тем, как выглядит лицо человека — наличием глаз, носа, рта, скул и висков. Они составляют вместилище для этих органов, поэтому в этой части черепа находятся глазницы, ротовая и носовая полости. Сюда же относится верхняя челюсть, особенности строения которой позволяют отнести ее к парным. Остальные кости того же класса:

• нёбная;
• нижняя носовая раковина;
• скуловая;
• слёзная;
• носовая.

Нижняя челюсть является непарной костью и кроме нее в лицевом отделе есть еще две такие — подъязычная и сошник. Верхняя челюсть состоит из четырех отростков и четырех поверхностей, а нижняя имеет тело и две ветви. На ней находится подбородочный выступ, который есть только у человека. Более подробное описание строения всех костей черепа можно узнать из таблиц и схем в специальной литературе.

Позвоночный столб

Позвоночник имеет S-образный вид, что обусловлено четырьмя изгибами — направленными выпуклостью в лицевую сторону лордозами (шейным и поясничным) и изогнутыми в сторону спины кифозами (грудным и крестцовым). Позвоночный столб составляют 32—34 позвонка, структурное разделение которых имеет пять отделов. Нагрузка на позвоночник неравномерна — она увеличивается от шейного отдела к копчиковому, поэтому в такой же последовательности увеличиваются и размеры сегментов.

Их строение имеет общие элементы — любой позвонок состоит из таких частей:

• тела, покрытого компактным веществом и заполненного губчатым, в ячейках которого сосредоточен костный мозг;
• дуги — каждая с семью отростками и двумя вырезками у основания;
• позвоночного отверстия, образованного смежными вырезками в месте соединения двух соседних позвонков.

Тем не менее существуют и заметные различия между разными отделами позвоночника.

Анатомия позвонков

В шейном отделе всего 7 сегментов. Первый позвонок называется атлант и не имеет тела. Две дуги соединяют его боковые массы, которые сочленяются с черепом через верхнюю суставную поверхность. На втором позвонке есть крупный отросток — зуб, который является осью вращения головы вместе с первым позвонком.

У двенадцати грудных позвонков имеются реберные ямки, к которым присоединяются головки ребер. Их тела треугольные по форме и с круглыми позвоночными отверстиями. Для поясничного отдела из пяти позвонков характерна их массивность и форма в виде боба с горизонтальными отростками и небольшие размеры овальных отверстий.

Крестец представляет собой треугольную кость, сросшуюся из пяти сегментов. Состоит из основания и верхушки, на которой различают дорсальную и вентральную поверхности. Последняя отличается заметными поперечными линиями — следами срастания позвонков. На их концах находятся передние отверстия крестца. Боковые части имеют ушковидные поверхности, служащие для присоединения тазовых костей.

Дорсальная составляющая этого отдела позвоночника имеет пять продольных гребней и четыре пары отверстий. Внутри него проходит канал, в котором находятся нервные стволы, важные для тазовой части туловища и нижних конечностей. Позвонки копчика недоразвиты, первый сверху снабжен суставными отростками или копчиковыми рогами, остальные — костные тела овальной формы. Их количество — от трех до пяти сегментов.

Грудная клетка

К этой части осевого скелета, кроме грудных позвонков, относятся ребра и грудина. Ребра состоят из хрящей и костной ткани, в которой выделяют тело, шейку и головку. Последняя присоединена к реберным ямкам грудных позвонков. За головкой следует шейка, переходящая в бугорок, сочлененный с поперечными отростками позвонков у десяти верхних реберных пар. После бугорка идёт изгиб, называемый углом ребра.

Реберное тело изогнутое, сплюснутое и длинное. На нем разли­чают края — верхний и нижний, а также внутреннюю и наружную поверхности. На внутренней по нижнему краю проходит борозда для размещения межреберных сосудов и нервов. Первое ребро отличается от остальных наличием дополнительного бугорка, к которому крепится передняя лестничная мышца. Впереди этого дополнения расположена борозда для подключичной вены, сзади — для подключичной артерии.

Грудина состоит из тела, рукоятки и мечевидного отростка и имеет вид длинной плоской губчатой кости. На рукоятке имеются три вырезки — яремная и две ключичные, а на ее боковых краях находятся места, где сочленяются I и II ребро. Тело грудины плоское и имеет удлиненную форму с расширением внизу. К его боковым частям крепятся хрящевые части II-VI реберных пар. Мечевидный отросток по форме треуголь­ный и расположен в нижней части грудины.

Добавочный отдел

Конечности человека связываются с осевым скелетом с помощью двух поясов — плечевого, образованного лопатками и ключицами, и тазового, несущего на себе вес туловища. Скелет рук и ног образован как крупными рычажными костями, так и множеством мелких в ступнях и кистях рук. Все эти костные образования относятся к добавочному скелету.

Тазовый пояс образован тремя парами костей — подвздошными, лобковыми и седалищными, сросшимися в одну тазовую или безымянную. Подвздошные кости срастаются с крестцом, таким способом добавочный скелет соединяется с осевым. В районе плечевого пояса соединение происходит между ключицами и грудиной. Основные кости рук — плечо, предплечье и кисть; ног — бедро, голень и стопа. Одно из главных отличий человеческого скелета — противопоставление большого пальца другим, что позволяет людям использовать мелкую моторику с гораздо большей точностью.

Главные функции

Осевой скелет, кроме своего основного назначения, выполняет ряд важнейших для организма человека функций. Их разделяют на механические и биологические. К первым относятся:

1. Опорная — осевой скелет служит опорой для крепления многих групп мышц и внутренних органов.
2. Передвижения — к костям крепятся в том числе и мышцы, задействованные в двигательном аппарате.
3. Рессорная — с помощью суставных хрящей и конструктивных особенностей, например, изгиба позвоночника, смягчаются толчки и сотрясения при движении тела.
4. Защитная — кости оберегают многие внутренние органы от повреждений, в частности, спинной и головной мозг, сердце, легкие.

К биологическим функциям относят запасающую и кроветворную. В костях откладываются многие микроэлементы и неорганические вещества, необходимые организму — соединения кальция, фосфора, магния, железа и др.

Если спинной мозг находится только в костном отделе позвоночника и является частью центральной нервной системы, то костный, а именно он выполняет функцию кроветворения, занимает внутренние полости многих костей. В костной ткани находятся так называемые стволовые клетки, из которых вырастают все кровяные клетки — эритроциты, тромбоциты и пять видов лейкоцитов.

Скелет — основа человеческого тела, а его кости выполняют разные функции и играют важную роль в биологических процессах.