Будова скелета людини

Скелет (від грец. skeleton — висохлий, висушений) є компле­ксом кісток (os, ossis), які виконують опорну, захисну, локомото­рну функції. До складу скелета входять більше 200 кісток, з них 33—34 непарні. Скелет умовно підрозділяють на дві частини: осьовий і додатковий. До осьового скелета відноситься хребетний стовп (26 кісток), череп (29 кісток), грудна клітка (25 кісток); до додаткового — кістки верхніх (64) і нижніх (62) кінцівок. Кістки скелета є важелями, що приводяться в рух м'язами. У результаті цього частини тіла змінюють положення по відношенню один до одного і пересувають тіло в просторі. До кісток прикріпляються зв'язки, м'язи, сухожилля, фасції. Скелет утворює вмістища для життєво важливих органів, захищаючи їх від зовнішніх дій: в порожнині черепа розташований головний мозок, в хребетному каналі — спинний, в грудній клітці — серце і великі судини, ле­гені, стравохід тощо, в порожнині тазу — сечостатеві органи. Кіс­тки беруть участь в мінеральному обміні, вони є депо кальцію, фосфору тощо. Жива кістка містить вітаміни A, D, С та інші.

Кістки утворені кістковою тканиною, що складається з клі­тин і щільної міжклітинної речовини. Міжклітинна речовина на 67 % складається з неорганічних речовин, в основному із сполук кальцію і фосфору. Кістка витримує великі навантаження на сти­снення і на злам. Це обумовлено особливостями її будови. Розріз­няють компактну (щільну) і губчасту кісткову речовину. Компактна речовина утворена щільно прилеглими кістковими пластинками, які формують складно організовані циліндрові структури. Губчаста речовина складається з щаблин (балок), утворених міжклітинною речовиною і розташованих дугоподібно, відповідно напрямам, за якими кістка випробовує тиск сили тя­гаря і розтягування м'язами, що прикріпляються до неї. Цилінд­рова будова щільної речовини і складна система щаблини губчас­тої речовини кістки робить її міцною і пружною. У трубчастих кістках підвищенню їх міцності служать і відмінності в структурі по напряму від центру до кінців. Трубчаста кістка в центрі відріз­няється більшою твердістю і меншою еластичністю, ніж на кін­цях. У напрямку до суглобової поверхні структура трубчастої кіс­тки міняється від компактної до губчастої. Така зміна будови за­безпечує плавну передачу напруги від кістки через хрящ на пове­рхню суглоба.

Зовні кістка одягнена окістям, або періостом (periosteum), яку пронизують кровоносні судини, що живлять кістку. В окісті є багато чутливих нервових закінчень, сама ж кістка нечутлива.

Порожнина трубчастих кісток заповнена червоним кістковим мозком, який протягом життя замінюється жовтим (жировою тканиною).

Кістки відрізняються одна від одної формою і будовою. Виді­ляють кістки трубчасті, плоскі, змішані і повітроносні. Серед трубчастих розрізняють довгі (плечова, стегнова, кістки перед­пліччя, гомілки) і короткі (кістки п'ясти, плюсни, фаланги паль­ців). Губчасті кістки складаються з

губчастої речовини, покритої тонким шаром компактної речовини. Вони

мають форму неправильного куба або многогранника і розташовуються в місцях, де ве­лике навантаження поєднується з рухливістю (наприклад, надколінник).

Рис. 82. Будова кістки. А — поздовжній розпил через верхній кінець стегнової кістки; б — схема головних напрямків, по яких розташовуються перекладки у верхньому кінці стегнової кістки: 1 — компактна речовина; 2 — губчаста речовина; З — порожнина кістки; 4 — лінії стискання; 5 — лінії розтягування.

Плоскі кістки беруть участь в утворенні полостей, поясів кі­нцівок і виконують функцію захисту (кістки кришки черепа, гру­дина).

Змішані кістки мають складну форму і складаються з декі­лькох частин, різних за походженням. До змішаних кісток відно­сяться хребці, кістки основи черепа.

Повітрононосні кістки мають в своєму тілі порожнину, що вистелена слизовою оболонкою і заповнена повітрям. Такі, на­приклад, деякі частини черепа: лобова, клиноподібна, верхня щелепа і деякі інші.

Форма і рельєф кісток залежить від характеру прикріплення до них м'язів. Якщо м'яз прикріпляється до кістки за допомогою сухожилля, то в цьому місці формується горб, відросток або гре­бінь. Якщо ж м'яз безпосередньо зростається з окістям, то утво­рюється поглиблення.

З'єднання кісток. Існують три групи з'єднання кісток: безпе­рервні, напівсуглоби і переривчасті з'єднання — суглоби. Такий розподіл відображає філогенез хребетних тварин. У низьких (первинно-водних) хребетних тварин кістки сполучені в основному безперервно. З виходом хребетних на сушу для нових умов пере­сування був потрібний розвиток кінцівок як системи важелів і рухливе з'єднання кісток, що їх складали.

Безперервними називаються з'єднання кісток за допомогою різних видів сполучної тканини. Такими є шви — з'єднання країн кісток даху черепа між собою тонкими прошарками сполучної тканини. Кістки можуть з'єднуватися і за допомогою хряща, на приклад, рукоятка грудини з її тілом.

Напівсуглоби також є хрящовими з'єднаннями, але в товщі хряща є невелика порожнина. До них відносяться з'єднання хребців, лобкових кісток.

Суглоби (articulatio) — це переривчасті з'єднання кісток, які обов'язково містять наступні елементи: суглобові поверхні кісток, покриті хрящем; суглобову капсулу, або сумку; суглобову порож­нину; порожнинну рідину. Суглоб звичайно прикріпле­ний зв'язками. Суглобова рідина продукується клітинами, які вистилають внутрішню поверхню суглобової сумки. Рідина поле­гшує ковзання суглобових поверхонь кісток і служить поживним середовищем для суглобового хряща. Кількість порожнинної рі­дини, яка заповнює вузьку щілину між суглобовими поверхнями, дуже невелика.

Рис. 83. Схема будови суглоба: 1 — суглобові поверхні кісток; 2 — суглобовий хрящ; 3 — суглобова сумка; 4 — суглобова порожнина.

Суглоби розрізняють за числом і формою суглобових поверхонь кісток і за можливим об'ємом рухів, тобто за числом осей, навкруги яких може скоюватися рух. Так, за числом поверхонь суглоби підрозділяють на прості (дві суглобові поверхні) і складні (більше двох), формою — на плоскі (міжзап'ясткові, зап'ястково-п'ясткові, передплесно-плеснові суглоби), кулясті (плечовий, тазостегновий), елліпсоподібні (між потиличною кісткою і першим шийним хребцем) тощо.

За характером рухливості розрізняють одновісні, тобто з од­нією віссю обертання (блоковидні, наприклад, міжфалангові суг­лоби пальців), двовісні, тобто з двома осями (еліпсоподібні) і три­вісні (кулясті) суглоби. До цих останніх, як указувалося, відно­сяться плечовий і тазостегновий суглоби.

Скелет голови, або череп (cranium), умовно підрозділяють на мозковий і лицьовий. Мозковий відділ (черепна коробка) служить вмістищем для мозку і захищає його від пошкоджень. Лицьовий відділ є кістковою основою обличчя, включає початкові відділи травного тракту і дихальних шляхів і утворює вмістище для орга­нів чуття.

Рис. 84. Череп людини. А — вигляд спереду, Б — вигляд збоку: 1 — лобова кістка; 2 — тім'яна кістка; З — скронева кістка; 4 — потилична кістка; 5 — вилична кістка; 6 — верхня щелепа; 7 — нижня щелепа.

Черепна коробка утворена нерухомо сполученими плоскими кістками. Спереду розташовується велика непарна лобова кістка, зверху — дві тім'яні, з бічних сторін — скроневі, а ззаду — непа­рна потилична кістка, в якій є так званий великий потиличний отвір. Через цей отвір з'єднуються головний і спинний мозок. На внутрішній поверхні кісток черепної коробки знаходяться ямки і горбочки. Ямки відповідають мозковій звивині, а горбочки між ними — борознам кори головного мозку.

Лицьовий відділ черепа складається з верхньої і нижньої ще­леп, піднебінних, носових, скуластих та інших кісток. Усі ці кіс­тки, виключаючи нижньощелепну, нерухомо сполучені одна з одною. На нижній щелепі є виступ підборіддя — важлива відмін­на риса щелепи людини.

Скелет тулуба включає хребет і грудну клітку. Хре­бет, або хребетний стовп (columna vertebralis), утворений 33-34 хребцями і має п'ять відділів: шийний — 7 хребців, грудний — 12, поперековий — 5, крижовий — 5 і копчиковий — 4—5 хребців. Хребці (vertebrae) складаються з тіла і дуги, від якої від­ходять сім відростків: один остистий, два поперечні, дві пари суг­лобових. Між тілом хребця і дугою знаходиться хребетний отвір. В сукупності ці отвори утворюють хребетний канал, в якому роз­ташовується спинний мозок. Розміри тіл хребців збільшуються від шийного відділу до поперекового у зв'язку із зростанням на­вантаження на нижче розташовані хребці. Між тілами хребців знаходяться прошарки хрящової тканини. Крижові і копчикові хребці зростаються і утворюють крижову і копчикову кістки.

Скелет людини: А — вигляд спереду: 1 — череп; 2, 7 — хребет; 3 — ключиця; 4 — грудна клітка; 5 — грудина; 6 — плечова кістка; 8 — променева кістка; 9 — ліктьова кістка; 10 — п'ясток; 11 — фаланги пальців руки; 12 — зап'ясток; 13 — фаланги пальців ноги; 14 — плесно; 15—передплесно; 16 — велика гомілкова кістка; 17— мала гомілкова кістка; 18 — колінна чашечка; 19 — стегнова кістка; 20 — лобкова кістка; 21 — клубова кістка; Б — вигляд збоку: 1 — лобна кістка; 2 — хребет; 3 — ребра; 4 — грудина; 5 — нижня щелепа; 6 — плечова кістка; 7 — променева кістка; 8 — ліктьова кістка; 9 — зап'ясток; 10 — п'ясток; 11 — фаланги пальців руки; 12 — фаланги паЛьців ноги; 13 — плесно; 14 — передплесно; 15 — велика гомілкова кістка; 16 — мала гомілкова кістка; 17 — колінна чашечка; 18 — стегнова кістка; 19 — клубова кістка; 20 — крижі; 21 — лопатка.

У зв'язку з прямоходінням хребет у людини утворює чотири вигини. У шийному та поперековому відділах вигини повернені опуклістю вперед, у грудному та крижовому — назад. Вони мають важливе значення, оскільки пом'якшують поштовхи при ходьбі, стрибках і бігу, полегшують збереження тілом рівноваги і збіль­шують розміри грудної клітки і тазу. У дітей часто з'являються патологічні вигини хребта. При тривалому зігнутому положенні хребта і слабкості спинних м'язів збільшується вигин у грудному відділі хребта. У результаті тривалого нерухомого сидіння за пар­тою і неправильної косої посадки з'являється викривлення хребта убік.

Хребетний стовп. Вигляд спереду (А), ззаду (Б) і збоку (В): Відділи: І — шийний; II — грудний; III — поперековий; IV— крижовий; V— куприковий. 1, 3 — шийний і поперековий лордози; 2, 4 — грудний і крижовий кіфози; 5 — мис.

Грудна клітка (thorax) утворена грудиною (sternum), 12 па­рами ребер (costae) і грудними хребцями. Сім пар ребер безпосередньо сполучено з грудиною; 8—10-а пари з'єднуються разом хрящами і переднім кінцем прикріпляються до грудини, а 11-а і 12-а пари лежать вільно, закінчуючись в м'яких тканинах. Грудна клітка вміщає важливі внутрішні органи: серце, крупні судини, легені, трахею, стравохід. Вона бере участь у дихальних рухах за рахунок ритмічного підняття і опускання ребер. Грудна клітка у людини у зв'язку з прямоходінням плоска і широка. Фо­рма і величина її залежать від віку і статі, виду трудової діяльнос­ті і способу життя. Під впливом фізичних вправ збільшуються її розміри. У дітей при неправильній посадці і опорі на парту грудь­ми може виникнути деформація грудної клітки, що порушує роз­виток і функціонування серця, легень і кровоносних судин.

Грудна клітка. Вигляд спереду: 1 —- тіло грудини; 2 — рукоятка грудини; 3 — верхня апертура грудної клітки; 4 — ключиця; 5 — лопатка; 6 — ребра; 7 — мечоподібний відросток грудини; 8 — реберна дуга.

Скелет кінцівок складається з скелета пояса, який прикріплює кінцівки до осьового скелета, і скелета вільної кінцівки.

Скелет пояса верхньої кінцівки складається з пари лопаток і пари ключиць. Лопатка (scapula) — парна плоска кістка трикут­ної форми, яка прилягає до задньої поверхні грудної клітки. Разом із плечовою кісткою лопатка утворює плечовий суглоб. Ключиця (clauicula) — парна покривна кістка, одним кінцем сполучена з верхнім кінцем грудини, іншим — з лопатками. Скелет руки скла­дається з плечової кістки, двох кісток передпліччя (ліктьова і про­менева) і кісток кисті (кістки зап'ястка, п'ястя і фаланг пальців).

Скелет пояса нижньої кінцівки представлений тазовим поясом, утворений двома масивними тазовими кістками, кожна з яких, у свою чергу, складається з трьох зрощених кісток — клубкової, сід­ничної, лобкової. Тазовий пояс разом з крижами утворює таз, який захищає органи черевної порожнини. У жінок розміри тазу більше, ніж у чоловіків, більше і величина нижнього отвору, що пов'язано з дітородінням. На бічних поверхнях тазових кісток знаходяться за­падини, в які занурюється головка стегнової кістки, утворюючи та­зостегновий суглоб. Скелет нижньої кінцівки включає стегнову кіст­ку, дві кістки гомілки (велику і малу гомілкові) і стопу, що склада­ється з 26 дрібних кісток. У зв'язку з прямоходінням стопа людини набула склепінчастої форми, яка забезпечує пружну ходу.