Система скелета человека

Система скелета человека насчитывает 203-206 (36-40 нечетным 164-166 парных) костей, составляет 1/5-1/7 часть массы тела (у детей больше) и играет значительную роль в жизнедеятельности организма.

Во-первых, система скелета, выполняя функцию опоры, имеет механическое значение: на костях начинаются и к ним прикрепляются разделенными мышцы, при сокращении которых кости выполняют роль плеча рычага I и II рода. Этим обеспечивается перемещение тела или отдельных его частей в пространстве, а также устойчивое равновесие тела в различных положениях.

Во-вторых, кости являются прочной защитой для головного и спинного мозга (череп, позвоночник), а также в значительной степени для органов грудной полости и малого таза.

В-третьих, костная ткань является основным субстратом, где откладываются минеральные соли и осуществляется минеральный обмен.

В-четвертых, в внутрикостных полостях содержится красный и желтый костный мозг (medulla ossium rubra et flava). Желтый костный мозг у взрослого человека не функционирует как кроветворные органы, в красном костном мозге осуществляются процессы кроветворения и биологической защиты.

Основной структурно-функциональной единицей компактной костной ткани является остеон, который виден под микроскопом под малым увеличением или на микрорентгенограмах. Остеон - трубчатая система тонких костных пластинок, окружающих центральный канал, заполненный рыхлой коллагеновой соединительной тканью, в которой проходят сосуды, питающие кость, и нервы. В нем также содержатся костные клетки остеобластоциты, которые затем превращаются в остеоциты. Их роль - создание новой костной вещества. Роль другого типа костных клеток - остеокластоцитив - разрушение старой костной вещества.

Итак, костные клетки обеспечивают стабильность обмена веществ в костной ткани и т.д..

На распиле, шлифах или рентгенограммах различают два типа структуры костной ткани: компактную (substantia соmpacta), расположенную поверхностно, и губчатую (трабекулярную) (substantia spongiosa), что находится внутри (рис. 9) и состоит из многочисленных костных пластинок и перекладин (трабекул ). Такое строение костей полностью соответствует основному принципу строительной механики - при малейшей затраты материала и большой легкости обеспечить максимальную прочность сооружения. Это положение подтверждается и тем, что расположение трубчатых систем и основных костных пластинок соответствует направлению действия сил сжатия, растяжения и скручивания (рис. 10).

Структура костной ткани является динамической реактивной системой, которая изменяется в течение всей жизни человека. В этих изменениях кроме многочисленных факторов, обусловленных закономерностями роста и развития скелета, значительную роль играет приспособления к различным функциям, механической нагрузки. Известно, что у лиц, тяжело работают, компактная костная ткань развита лучше. В зависимости от изменений нагрузки на отдельные части тела может изменять ваться расположения костных пластинок и структура кости в целом.

Костная ткань человека состоит из органических веществ - оссеина (около трети по массе) и неорганических (примерно две трети - преимущественно соли кальция в виде фосфатов - 50 - 80%, а также соединения магния, натрия, калия, фтора и некоторых кислот).

Во время обжига кости осеин выжигается, а минеральные вещества остаются, кость становится очень хрупкой. При погружении кости в концентрированный раствор кислот (например, в 15 - 17% раствор серной кислоты) удаляются минеральные вещества, и тогда она, точно зберигшии форму, становится мягкой, эластичной. Таким образом, естественное сочетание в кости органических и минеральных веществ, что дополняя друг друга, предоставляет скелета твердости, прочности и значительной упругости. Кость человека прочнее гранита, по прочности приближается к меди и железа, а за упругостью преобладает дуб.

Эти физико-химические свойства костной ткани с возрастом сильно меняются. В молодом возрасте, особенно у детей, кости содержат значительно больше оссеина. У людей старческого возраста, наоборот, увеличивается содержание минеральных веществ, уменьшается количество оссеина, и кости становятся хрупкими.