Скелет
Опора тела, защита органов и каркас для движения.
Что такое скелет
Скелет — это совокупность всех костей тела, соединённых между собой в единый каркас. Он выполняет сразу несколько задач: держит тело, придаёт ему форму, защищает внутренние органы и служит опорой, к которой крепятся мышцы. Проще говоря, скелет — это одновременно и «несущая конструкция» здания, и его «стены», и точки опоры для «двигателей» — мышц.
У взрослого человека около 206 костей. Слово «около» здесь не случайно: точное число немного различается у разных людей — например, из-за добавочных мелких косточек. У новорождённого костей заметно больше — примерно 270–300, но с возрастом часть из них срастается в единые кости (особенно в черепе и тазу), и к взрослому возрасту их число уменьшается.
Скелет — основа опорно-двигательной системы. Сами по себе кости неподвижны; движение возникает, когда прикреплённые к ним мышцы тянут за них, используя кости как рычаги, а суставы — как точки поворота.
Зачем нужен скелет: пять задач
У скелета несколько функций, и каждая по-своему важна.
- Опора. Скелет — жёсткий каркас, который держит тело и не даёт ему «сложиться» под собственным весом. На него опираются мягкие ткани и органы.
- Защита. Кости прикрывают самые уязвимые органы: череп защищает мозг, грудная клетка — сердце и лёгкие, позвоночник — спинной мозг, таз — органы малого таза.
- Движение. Кости служат рычагами, за которые тянут мышцы. Без твёрдой опоры мышечное усилие не превратилось бы в движение.
- Кроветворение. В красном костном мозге внутри некоторых костей образуются клетки крови — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
- Запас минералов. Кости хранят большую часть кальция и фосфора тела и отдают их в кровь, когда это нужно. Так скелет участвует в поддержании постоянства внутренней среды.
Первые три задачи — «механические» (опора, защита, движение), а две последние — «обменные» (кровь и минералы). Именно поэтому скелет относят и к опорно-двигательной системе, и — частично — к системам крови и обмена веществ.
Два отдела скелета
Все кости принято делить на две большие группы. Это деление удобно тем, что сразу показывает: одна часть скелета отвечает прежде всего за защиту и опору оси тела, а другая — за движение.
Центральная ось тела: череп, позвоночник и грудная клетка (рёбра и грудина). Это примерно 80 костей. Осевой скелет прежде всего защищает важнейшие органы — мозг, спинной мозг, сердце и лёгкие — и служит опорой, к которой крепится всё остальное.
Кости конечностей и их «поясов»: плечевой пояс (лопатки и ключицы), кости рук, тазовый пояс и кости ног. Это примерно 126 костей. Добавочный скелет отвечает прежде всего за движение и действия — ходьбу, бег, работу руками.
Слово «добавочный» не значит «второстепенный» — оно лишь указывает, что эти кости как бы «добавлены» к осевому стержню тела. «Пояс» же — это кольцо костей, которое соединяет конечность с осевым скелетом: через плечевой пояс к телу крепятся руки, через тазовый — ноги.
Осевой скелет подробнее
Череп
Череп — это костная коробка головы. Он состоит из множества костей, которые у взрослого прочно сращены между собой неподвижными швами. Череп делят на две части: мозговой отдел (защищает головной мозг) и лицевой отдел (образует лицо, глазницы, полость носа и челюсти). Единственная подвижная кость черепа — нижняя челюсть, благодаря которой мы жуём и говорим.
Позвоночник
Позвоночник — гибкая ось тела из отдельных костей-позвонков, поставленных друг на друга. Внутри него проходит спинной мозг, надёжно защищённый костью. Позвоночник не прямой, а имеет естественные изгибы, которые работают как пружина и смягчают толчки при ходьбе. Между позвонками лежат хрящевые прокладки-амортизаторы — межпозвоночные диски. Подробнее — в статье Позвоночник.
Грудная клетка
Грудная клетка — костный «купол», образованный рёбрами (обычно 12 пар), грудиной (плоской костью спереди) и грудными позвонками сзади. Она защищает сердце и лёгкие и при этом подвижна: рёбра приподнимаются и опускаются при дыхании, помогая воздуху входить в лёгкие и выходить из них.
Добавочный скелет подробнее
Добавочный скелет — это конечности и кольца костей, которыми они крепятся к телу.
- Плечевой пояс — лопатки и ключицы. Он соединяет руки с грудной клеткой, но крепится к осевому скелету довольно свободно — поэтому плечо такое подвижное.
- Кости руки — плечевая кость (в верхней части руки), лучевая и локтевая кости (в предплечье), а также кости запястья, пясти и пальцев. Кисть человека содержит особенно много мелких костей, что даёт ей исключительную ловкость.
- Тазовый пояс (таз) — прочное кольцо из костей, к которому крепятся ноги. В отличие от плечевого, таз соединён с позвоночником жёстко: он несёт вес всего тела и передаёт его на ноги.
- Кости ноги — бедренная кость (самая длинная и прочная кость тела), надколенник (коленная чашечка), большеберцовая и малоберцовая кости (в голени), а также кости предплюсны, плюсны и пальцев стопы.
Какими бывают кости по форме
Кости сильно различаются по форме — и форма всегда связана с задачей. Выделяют несколько основных типов.
Кости конечностей — бедренная, плечевая и другие. Они длиннее, чем шире, и работают как рычаги при движении. Внутри многих из них находится костный мозг.
Кости запястья и предплюсны — небольшие, примерно равные по длине и ширине. Обеспечивают устойчивость и в то же время небольшую подвижность в кисти и стопе.
Кости черепа, лопатки, грудина, рёбра. Тонкие и широкие, они прежде всего защищают органы и дают большую площадь для прикрепления мышц.
Позвонки и некоторые кости лица имеют сложную форму, не сводимую к простой. Отдельно выделяют мелкие сесамовидные кости внутри сухожилий — самая крупная из них — надколенник.
Как кости соединяются между собой
Кости в скелете не разбросаны по отдельности — они соединены. Но соединения бывают очень разными: от полностью неподвижных до свободно двигающихся. Именно тип соединения определяет, может ли часть тела двигаться.
- Неподвижные соединения. Кости сращены намертво — например, швы черепа. Такие соединения дают максимальную прочность и защиту.
- Полуподвижные соединения. Кости соединены хрящом и допускают небольшое движение — например, соединения между позвонками через межпозвоночные диски.
- Подвижные соединения — суставы. Кости соединены так, чтобы свободно двигаться друг относительно друга: колено, локоть, плечо, бедро. Именно суставы дают телу свободу движения. Подробнее — в статье Суставы.
Кости удерживаются в соединениях не сами по себе: их скрепляют прочные тяжи — связки, а хрящ на концах костей обеспечивает гладкое скольжение и амортизацию. О самой хрящевой ткани — в статье Хрящ.
Скелет меняется с возрастом
Скелет не остаётся одинаковым в течение жизни — он растёт, созревает и постепенно меняется.
У ребёнка много костей ещё не срослись, а часть скелета состоит из хряща, который постепенно заменяется костью (этот процесс называют окостенением). Кости растут в длину в особых зонах роста у концов, пока к концу юности рост не завершится.
У взрослого скелет сформирован, но продолжает обновляться. С возрастом обновление костной ткани замедляется, плотность костей может снижаться, и они становятся более хрупкими. Поэтому в пожилом возрасте переломы случаются легче и заживают дольше.
Что происходит при нарушениях
Скелет прочен, но и он уязвим — и для травм, и для болезней, меняющих саму костную ткань или форму скелета.
Перелом — нарушение целостности кости. Он может возникнуть при сильном ударе или падении, а при ослабленной кости — даже при небольшой нагрузке. Кость способна срастаться: в месте перелома образуется сначала мягкая, а затем костная «мозоль». Правильное сопоставление отломков и покой нужны, чтобы кость срослась ровно.
Остеопороз (от греч. «кость» + «пора, отверстие») — снижение плотности костей, при котором они становятся пористыми и хрупкими. Часто развивается в пожилом возрасте, особенно у женщин после менопаузы. Опасен тем, что долго не проявляется, а даёт о себе знать уже переломами. Костям для прочности нужны нагрузка, кальций и витамин D.
Позвоночник может отклоняться от нормальной формы: сколиоз — боковое искривление, а чрезмерные изгибы вперёд или назад меняют осанку. Часто это связано с образом жизни — слабостью мышц и длительным неправильным положением тела. Подробнее — в статьях Позвоночник и Осанка и тонус.
Иногда кости растут или формируются неправильно — из-за наследственных особенностей, нехватки витамина D в детстве (тогда кости размягчаются — рахит) или гормональных сбоев. Поскольку скелет тесно связан с гормонами и обменом веществ, его состояние отражает здоровье всего организма.
Боль в костях, частые переломы, изменение осанки или формы скелета могут иметь очень разные причины. По одному признаку определить их нельзя — нужна врачебная диагностика. Эта статья объясняет строение и работу скелета, но не заменяет консультацию специалиста.
Связи с другими системами
- Кости и суставы: скелет состоит из костей, соединённых суставами, и работает вместе со связками, хрящами и сухожилиями. Подробнее — в статьях Кости, Суставы и Хрящ.
- Мышцы и движение: скелет неподвижен без мышц, а мышцы бесполезны без опоры. Вместе они превращают нервный сигнал в движение. Подробнее — в статье Скелетные мышцы.
- Кровь и кроветворение: в красном костном мозге крупных костей образуются клетки крови. Так скелет напрямую участвует в работе системы крови. Подробнее — в статье Костный мозг.
- Эндокринная система: прочность костей зависит от гормонов — половых гормонов, гормона роста и гормонов, управляющих уровнем кальция. Их сбой сразу отражается на скелете. Подробнее — в разделах Паращитовидные железы и Гормон роста.
- Дыхательная система: грудная клетка — часть скелета, которая непосредственно участвует в дыхании: рёбра поднимаются и опускаются, меняя объём груди. Подробнее — в разделе Дыхательная система.
- Обмен веществ: скелет — крупнейший запас кальция и фосфора в теле и постоянно обменивается ими с кровью, участвуя в поддержании равновесия внутренней среды. Подробнее — в разделе Обмен веществ и энергия.
Итак, скелет — это гораздо больше, чем «каркас из костей». Около 206 костей взрослого человека образуют осевую опору и подвижные конечности, защищают мозг, сердце и лёгкие, дают опору мышцам, хранят кальций и рождают клетки крови. Скелет — живая ткань, которая растёт, обновляется и меняется вместе с человеком. Понимание того, как он устроен и на какие отделы делится, — основа для всех остальных тем этого раздела: от строения отдельной кости до связи осанки с дыханием и общим состоянием.