Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60-70 кг (масса тела взрослого человека). Поэтому кости должны быть прочными. Кости выдерживают растяжение почти также, как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит. Кости, ossa, являются твердой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц. Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) - нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале. Мягкие части кости не делают ее менее прочной. Клетки костной ткани живут как бы одной семьей, соединяясь друг с другом отростками, как мостиками. Кровеносные сосуды, пронизывая кость и доставляя костным клеткам питательные вещества и кислород, не снижают надежной твердости кости. Межклеточное вещество на 67% состоит из неорганических веществ, в основном из соединений кальция и фосфора. Различают компактное (плотное) и губчатое вещество. Компактное вещество образовано плотно прилегающими костными пластинками, формирующими сложно организованные цилиндрические структуры. Губчатое вещество состоит из перекладин (балок), образованных межклеточным веществом и расположенных дугообразно, соответственно направлениям, по которым кость испытывает давление силы тяжести и растяжение прикрепляющимися к ней мышцами. Цилиндрическое строение плотного вещества и делают ее прочной и упругой.

Кости скелета человека образованы костной тканью - разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по своим свойствам напоминает камень.

Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью. Через межклеточную жидкость канальцев происходит питание и дыхание костных клеток.

Строение костей. Величина и форма костей скелета человека различны. По форме различают длинные кости, ossa longa, короткие, ossa brevia, плоские, ossa plana. Ряд костей имеет внутри наполненную воздухом полость; такие кости называют воздухоносными, или пневматическими, ossa pneumatica. Некоторые кости конечностей напоминают по строению трубку и называются трубчатыми. Среди трубчатых костей различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Они имеют форму неправильного куба или многогранника и располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с подвижностью (например, надколенник).

Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В трубчатых костях повышению их прочности служат и различия в структуре по направлению от центра к концам. Трубчатая кость в центре отличается большей твердостью и меньшей эластичностью, чем на концах. По направлению к суставной поверхности структура трубчатой кости меняется от компактной к плотной. Такое изменение строения обеспечивает главную передачу напряжения от кости через хрящ на поверхность сустава.

Строение кости

А - Продольный распил через верхний конец бедренной кости Б - Схема главных направлений, по которым располагаются перекладины в верхнем конце бедренной кости В - Поперечный распил через верхний конец бедренной кости 1 - плотное вещество 2 - губчатое вещество 3 - полость кости 4 - линии сдавливания 5 - линии растяжения

Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом. Пластинки костной ткани перекрещиваются в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает прочность и легкость костей. Промежутки между костными пластинками заполнены красным костным мозгом, который является кроветворным органом.

Микрофотография костной ткани. Хорошо видно концентрическое расположение костных клеток, их неправильная форма и два поперечных среза костных канальцев

Рентгеновский снимок стопы человека. Затененные части - места основного расположения губчатого вещества

В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, - желтый костный мозг.

Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.

Поверхность костей покрыта надкостницей. periosteum. В ней различают два слоя - наружный и внутренний. Наружный, фиброзный слой богаче кровеносными сосудами и нервами, чем внутренний. В фиброзном слое имеются также сеть лимфатических капилляров и лимфатические сосуды, а кроме того, нервы кости, которые проходят через питательные отверстия foramina nutricia. Внутренний, костеобразующий (остеогенный) слой богат клетками (остеобластами), формирующими кость. Надкостницей не покрыты лишь суставные поверхности, facies articulares, кости; их покрывает суставной хрящ. cartilago arlicularis.Это тонкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей, покрытые хрящом, не имеют надкостницы.

В длинных костях различают концы, extremitates, и среднюю часть - тело. corpus. Конец, который располагается ближе к туловищу, называют проксимальным концом, extermitas proximalis. а конец этой же кости, занимающий в скелете более отдаленное от туловища положение, называют дистальным концом, extremitas distalis. На поверхности костей имеются различной величины и формы возвышения, углубления, площадки, отверстия: отростки, processus, выступы, apophyses, ости, spinae, гребни. cristae, бугры, tubera, бугорки, tubercula, шероховатые линии, ряд других образований. В связи с особенностями процесса развития костей дистальному, как и проксимальному, суставному концу кости дают название эпифиза, epiphysis, средней части кости - диафиза. diaphysis, и каждому концу диафиза - метафиза melaphysis (meta - позади, после). В течение всего периода детства и юности (до 18-25 лет) между эпифизом и метафизом сохраняется прослойка хряща (пластинка роста) - эпифизарный хрящ; за счет размножения его клеток кость растет в длину. После окостенения участок кости, заместивший этот хрящ, сохраняет название метафиза. На распиле почти каждой кости можно различить компактное вещество, substantia compacta, составляющее поверхностный слой кости, и губчатое вещество, substantia spongiosa. образующее в кости более глубокий слой. В середине диафиза трубчатых костей имеется различной величины костномозговая полость, cavum medullare, в которой, как и в ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Губчатое вещество костей свода черепа, залегающее между двумя (наружной и внутренней, lamina externa et interna) пластинками компактного вещества, получает название диплоэ diploe (двойное)

ОПОРНО - ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Функции скелета:

Механические функции:

1. Опорная – скелет является опорой тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы

3. Хрящевые прослойки скелета и форма стопы и позвоночника смягчает толчки и удары при ходьбе

4. Защитная – скелет защищает жизненно важные органы(череп, грудная клетка, позвоночный канал)

5. Двигательная – кости являются системой рычагов, приводящих в движение мышцы тела

6. Антигравитационная – скелет противодействует силе тяжести

Биологические функции:

7. Участие костей в минеральном обмене солей. Здесь накапливаются и по мере необходимости высвобождаются соли кальция, магния, фториды, карбонаты, фосфаты

8. Кроветворение: в костях содержится красный костный мозг, в котором стволовые клетки образуют все типы клеток крови

Строение и состав костей

Кости состоят из соединительной ткани (опорно-скелетная группа). Клетки костной ткани – остеоциты – имеют звездчатую форму, слаборазвитые органоиды, не способны к делению.

Межклеточное вещество костной ткани плотное и твердое, содержит много органических и неорганических веществ.

Органические вещества (коллаген, оссеин, органические кислоты, полисахариды) придают костям упругость и эластичность . Неорганические вещества (минеральные соли) придают прочность и твердост ь. Такое сочетание свойств делает кости очень устойчивыми к нагрузкам.

Костная ткань взрослого человека образует костные пластинки. В зависимости от того, как они залегают, различают:

· плотное (компактное) вещество кости – костные пластинки лежат очень плотно друг к другу

· губчатое вещество кости - костные пластинки залегают в разных направлениях, между ними имеются полости.

Классификация костей

1. Трубчатые кости – имеют удлиненную форму. Располагаются в тех отделах скелета, где совершаются движения с большой амплитудой (конечности). Могут быть длинными (плечевая, бедренная) или короткими (фаланги пальцев)

2. Плоские кости – участвуют в образовании защитных вместилищ для органов (кости черепа, ребра, тазовые кости)

3. Смешанные кости – имеют сложную форму (пяточная кость, позвонки)

Строение трубчатой кости

Средняя (удлиненная часть кости) называется диафиз . По его периферии

находится плотное вещество кости, в середине – губчатое. В нем содержится

разновидность соединительной ткани – желтый костный мозг , выполняющий

запасающую функцию. Сверху диафиз покрыт надкостницей , которая срастает-

ся с костью.

На концах трубчатых костей находятся утолщения – эпифизы . Они состоят

преимущественно из губчатого вещества. В нем находится орган кроветворения

– красный костный мозг . Сверху эпифизы покрыты гладким гиалиновым хрящом.

Казалось бы, что интересного можно сказать о кости? Кость и кость. Ошибаетесь, сказать есть что.

Ведь именно благодаря костному скелету человек, звери, птицы, рыбы способны ходить, летать и плавать. Не будь его, они, как черви или слизни, были бы пленниками земной поверхности: ни тебе прыгнуть, ни на дерево влезть.

Далее, кости черепа защищают мозг и органы чувств, грудная клетка – грудные органы, а кости таза – поддерживают брюшные внутренности. Именно благодаря костям с прикреплёнными к ним мышцами образуются замкнутые полости со своим «микроклиматом», в котором единственно и могут жить и нервные клетки, и сердечные сократительные волокна, и нежная почечная ткань. За миллионы лет эволюции человека каждая кость приобрела свою неповторимую форму, единственно пригодную для решения стоящей перед ней задачи. Либо концы её «оделись» в толстый слой хряща для беспрепятственного скольжения при работе сустава, либо края костей (в черепе) образовали крепчайший шов (наподобие застёжки — «молнии»). А ещё в них образовались каналы для пропуска нервов и кровеносных сосудов, поверхность же покрылась бороздками и бугорками для прикрепления мышц.

Кость — орган, состоящий из нескольких тканей (костной, хрящевой и соединительной) и имеющий собственные сосуды и нервы. Каждая кость имеет определенные, присущие только ей строение, форму, положение.

Кости человека анатомия с изюминкой

Химический состав костей

Кости состоят из органических и не органических (минеральных) веществ. Кость – это синтез, «сплав» органических и неорганических веществ. Первые сообщают ей гибкость (после обработки кислотой и выхода неорганики кость можно запросто завязать узлом), вторые, минеральные (неорганические)– прочность: бедренная кость выдерживает осевую (продольную) нагрузку, равную весу «Волги».

К известным минеральным веществам принадлежит фосфор, магний, натрий и кальций. Они делают кость твердой и составляют почти 70% всей костной массы. Кости обладают способностью передавать в кровь минеральные вещества.

Органические вещества делают кость упругой и эластичной и от всей костной массы составляют 30%.

Химический состав кости во многом определяется возрастом человека. В детском и подростковом возрасте преобладают органические вещества, в пожилом — преобладают неорганические. Также на химический состав кости оказывают сильное влияние:

1. общее состояние организма,
2. уровень физических нагрузок.

Кость – «кладовая» фосфора и кальция. Без этих элементов невозможна ни работа почек, ни сердца, ни других органов. И когда в пище этих элементов не хватает, расходуются костные запасы. Следовательно, тогда кости «идут в пищу» этим органам, естественно, прочность их при этом уменьшается, описаны даже случаи переломов у просто повернувшегося в постели старика, настолько хрупкими становятся кости.

От правильности нашего питания и образа жизни зависят не только работа сердца или мозга, но и состояние костной ткани, которая неоднородна по структуре. Снаружи она покрыта крепчайшим веществом наподобие зубной эмали, а внутри представляет собой костную «губку». Здесь в ней между твёрдыми «арками» — перекладинами «плавает» красный или жёлтый костный мозг: жёлтый – это жировая ткань, красный – ткань кроветворная. Именно в ней, внутри плоских костей (рёбер, грудины, черепа, лопаток, костей таза) создаются клетки красной крови. Что такое для нас кровь, объяснять не надо. Опять «спасибо» кости!

Строение костей человека

Строение кости на примере трубчатой (рисунок ниже).

7 — надкостница,

6 — костный желтый мозг,

5 — костномозговая полость,

4 — компактное вещество диафиза,

3 — губчатое вещество эпифиза,

2 — суставной хрящ,

1 — метафиз.

Покрыта кость соединительно-тканевой оболочкой, которая называется надкостницей. Надкостница выполняет костеобразующую, защитную и трофическую функцию.

В состав наружного костного слоя входят коллагеновые волокна. Они придают кости прочность. Здесь же находятся кровеносные сосуды и нервы.

Внутренний костный слой – это костная ткань. В состав кости входит несколько видов тканей (костная, хрящевая и соединительная), однако костная ткань преобладает больше всего.

Состоит костная ткань из:

1. клеток (остеоцитов, остеокластов и остеобластов),
2. межклеточного вещества (основное вещество и коллагеновые волокна).

Здесь расположены клетки, с помощью которых в кости происходит рост и развитие. В толщину костный рост происходит при помощи деления клеток внутри надкостницы, а в длину - в результате клеточного деления хрящевых пластинок, которые находятся на конце костей. Рост кости зависит от гормонов роста. Костный рост продолжается до 25 лет. А замена костного старого вещества на новое, происходит всю жизнь человека. Чем сильнее на скелет нагрузка, тем быстрее происходят процессы костного обновления. Тем самым костное вещество становится прочнее.

Кость человека достаточно пластичный орган, который под действием различных факторов (внешних или внутренних) постоянно перестраивается. Так например при длительном лежачем положении во время болезни или сидячем образе жизни, когда действие мышц на кости уменьшается, — происходит перестройка как в плотном так и губчатом веществе кости. В результате чего кости истончаются и ослабевают.

Виды костей

Известно 5 групп костей:

I — воздухоносная (решетчатая) кость

II — длинная (трубчатая) кость

III — плоская кость

IV — губчатые (короткие) кости

V — смешанная кость

Воздухоносная кость

К воздухоносным относят следующие кости черепа: лобная кость, клиновидная, верхняя челюсть и решетчатая. Их особенность, является наличие заполненной воздухом полости.

Трубчатые кости

Трубчатые кости находятся в скелетном отделе, где происходят с большой амплитудой движения. Трубчатые кости бывают длинными и короткими. В предплечье, бедре, плече и голени находятся длинные кости. А короткие - в дистальной части фаланг пальцев. Состоит трубчатая кость из эпифиза и диафиза. Внутренняя часть диафиза наполнена костным мозгом желтого цвета, а эпифиз-костным мозгом красного цвета. Трубчатые кости очень прочные и могут выдержать любую физическую нагрузку.

Губчатые кости

Они бывают длинными и короткими. Из длинных губчатых костей состоит грудина и ребра. А из коротких- позвонки. Состоит вся кость из губчатого вещества.

Плоские кости

Плоские кости состоят из 2 пластинок костного компактного вещества. Между этими пластинами находится губчатое вещество. Из плоских костей состоит крыша черепа и грудина. Плоские кости выполняют функцию защиты.

Смешанные кости

Смешанные кости находятся в основании черепа. Они состоят из нескольких частей и выполняют различные функции.

Заболевания костей

Кость – это не камень, она – живая, она имеет свою разветвлённую нервную и сосудистую систему, и вместе с кровью в неё может попасть инфекция, вызвав остеомиелит – воспаление костного мозга и самой кости. Микробы вызывают повреждение стенок мельчайших кровеносных капилляров и их тромбоз – закупоривание (это всё равно, как на ручье поставить плотину: всё, что ниже её, высыхает и умирает).

Этот процесс приводит к тому, что часть губчатого вещества, получавшего питание из данной капиллярной сети, отмирает и частично рассасывается гноем – «адской» смесью погибших клеток крови с «осколками» погибших микробов. Накапливающийся гной быстро «выжигает» собой в кости полость, в которой, как тающий сахар, лежит частично «рассосанный» им костный фрагмент (секвестр), и движется дальше по пути наименьшего сопротивления, расплавляя всё впереди себя.

Но полость кости имеет границы. И гной, накопившийся в её замкнутом пространстве, ожесточённо «прогрызает» себе дорогу, ищет выход, вызывая этой своей деятельностью мучительные боли в поражённой кости: ноющие, распирающие, пульсирующие. К тому же остеомиелит, как любой гнойник, вызывает повышение температуры до 40 °C, озноб, жар, головную боль, тошноту и даже рвоту. Такому больному, ясно, не до еды и не до сна.

Кратковременное облегчение наступает, когда гной, наконец, «просверлит» кость, и, выйдя на её поверхность, заполнит собой межмышечные пространства, предварительно отслоив и расплавив надкостницу. Между мышцами свободного места, конечно, больше, но вот гной заполняет и его, заполняет туго (образуется флегмона). И тогда он начинает «простукивать» стены новой своей «темницы», ища слабое место. Боли возобновляются с новой силой. И, наконец, гной изнутри расплавляет кожу и вырывается на её поверхность.

Как учили врачи древности: где гной, там должен быть разрез. Так оно и получается: либо вскрытие гнойника делает хирург, либо больной доводит дело до самовскрытия полости в кости. Это благоприятный исход: кость очищается от инфекции, структура её восстанавливается, свищ (канал, что проложен гноем) зарастает.

Но возможен и другой вариант: инфекция «консервируется» в кости и ждёт своего часа. Пьянство, истощение, душевные потрясения и прочие причины приводят к обострению (хронического теперь уже) остеомиелита, и драма повторяется вновь и вновь. Здесь уже требуется частое выскабливание кости «добела» и всё равно гарантии полного излечения нет.

Итак, мы рассмотрели лишь один вариант поражения костей – остеомиелит. А ведь существует ещё великое множество других болезней: и туберкулёз, и сифилис, и ревматизм костей и суставов. Каковы же меры по защите костей?

• предотвращение переломов: если падаете, падайте «кулем», не думайте, что испачкается пальто. Или, падая, старайтесь присесть и «скататься» в шар, как ёжик.
• наблюдение за зубами.

Почему – за зубами? Потому что это единственные «кости», «торчащие» наружу и доступны обозрению. Хотя на самом деле зубы костями не являются, по их состоянию можно судить о «самочувствии» описанной системы. Пример? Сначала у детей и взрослых от избытка сладкого чернеют и крошатся зубы, потом развиваются ожирение и диабет, и скоро ослабленный таким «режимом» организм готов сдаться (и сдаётся) любой поселившейся в нём заразе (остеомиелит ведь приходит изнутри).

Говорят: маленькая неправда рождает большую ложь. Не лгите своему телу, будьте честны с ним, и оно всегда ответит благодарностью за проявленную заботу.

Типы костных соединений

В человеческом скелете имеется три типа костного соединения:

Неподвижное . Соединение происходит путем срастания костей. Соединяются кости черепа при помощи различных выступов одной из кости, входящей соответствующей формой в углубление другой. Это соединение называется костным швом. Он дает хорошую прочность соединениям костей черепа, которые защищают мозг.

Полуподвижное . Между собой кости соединяются хрящевыми прокладками, которые обладают эластичностью и упругостью. К примеру, хрящевые прокладки, находящиеся между позвонками, позвоночник делают гибким.

Подвижное соединение . Как правило, это суставы. В одной из сочлененных костей расположена суставная впадина, в которую помещается головка от другой кости. Головка и впадина подходят друг другу по размеру и по форме. Вся их поверхность покрыта гладким хрящом. Суставные кости близко соприкасаются между собой, и имеют прочные внутрисуставные связки из соединительной ткани. Вся костная поверхность находится в суставной сумке. В ней также имеется слизистая жидкость, которая выполняет роль смазки и уменьшает трение между впадиной одной кости и головкой другой кости. К примеру, это тазобедренный и плечевой сустав.

Трубчатые кости

Все трубчатые кости состоят и органических и неорганических веществ. На протяжении всей жизни количественное соотношение их неодинаково. В детском возрасте в костях человека преобладают органические вещества, которые обеспечивают костям гибкость, а в пожилом – неорганические, которые отвечают за прочность. У взрослых людей соотношение неорганических веществ (соли кальция) составляет 2/3, а органических (оссеин, вода) 1/3.

В кости выделяют:

· Надкостница – покрывает всю кость снаружи. Надкостница пронизана множеством мелких сосудов и нервов, которые проникают вглубь кости по костным каналам, обеспечивая кровоснабжение и иннервацию глубжележащих слоев. Надкостница представляет собой соединительнотканную пластину, наружный слой которой состоит из скопления плотных фиброзных волокон, а внутренний представлен рыхлой соединительной тканью, содержащей в себе остеобласты (костеобразующие клетки);

· Компактное вещество – состоит из костных пластинок, которые покрывают периферию кости плотным слоем. Костные пластинки образуют структурные единицы кости – остеоны;

· Остеон – представляет собой цилиндрическое образование, которое состоит из костных пластинок цилиндрической формы. Внутри остеонов проходят сосуды и нервы;

· Губчатое вещество – располагается сразу за компактным слоем и отличается от него пористой структурой. В образование губчатого вещества принимают участие костные перекладины (трабекулы), образованных из тех же костных пластинок;

· Костный мозг – главный орган кроветворения в организме человека, который залегает в самой толще трубчатых костей. Костный мозг делится на желтый и красный:

1. Желтый костный мозг образован жировыми клетками и располагается в костно-мозговой полости;

2. Красный костный мозг – находится в губчатом веществе и состоит из ретикулярной ткани, которая густо пронизана кровеносными сосудами. По этим сосудам новообразовавшиеся клетки выходят в кровеносное русло. Форменные элементы образуются за счет находящихся в костном мозге стволовых клеток. Помимо стволовых клеток, здесь также представлены остеобласты и остеокласты, благодаря которым образуются новые структуры кости и разрушаются старые.

Существует два типа трубчатых костей – короткие и длинные

Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60-70 кг (масса тела взрослого человека). Поэтому кости должны быть прочными. Кости выдерживают растяжение почти также, как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит. Кости, ossa, являются твердой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц. Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) - нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.

Мягкие части кости не делают ее менее прочной. Клетки костной ткани живут как бы одной семьей, соединяясь друг с другом отростками, как мостиками.
Кровеносные сосуды, пронизывая кость и доставляя костным клеткам питательные вещества и кислород, не снижают надежной твердости кости.

Межклеточное вещество на 67% состоит из неорганических веществ, в основном из соединений кальция и фосфора. Различают компактное (плотное) и губчатое вещество. Компактное вещество образовано плотно прилегающими костными пластинками, формирующими сложно организованные цилиндрические структуры.
Губчатое вещество состоит из перекладин (балок), образованных межклеточным веществом и расположенных дугообразно, соответственно направлениям, по которым кость испытывает давление силы тяжести и растяжение прикрепляющимися к ней мышцами. Цилиндрическое строение плотного вещества и делают ее прочной и упругой.

Кости скелета человека образованы костной тканью - разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по своим свойствам напоминает камень.

Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью. Через межклеточную жидкость канальцев происходит питание и дыхание костных клеток.
Строение костей. Величина и форма костей скелета человека различны. По форме различают длинные кости, ossa longa, короткие, ossa brevia, плоские, ossa plana. Ряд костей имеет внутри наполненную воздухом полость; такие кости называют воздухоносными, или пневматическими, ossa pneumatica.
Некоторые кости конечностей напоминают по строению трубку и называются трубчатыми. Среди трубчатых костей различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Они имеют форму неправильного куба или многогранника и располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с подвижностью (например, надколенник).
Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В трубчатых костях повышению их прочности служат и различия в структуре по направлению от центра к концам. Трубчатая кость в центре отличается большей твердостью и меньшей эластичностью, чем на концах. По направлению к суставной поверхности структура трубчатой кости меняется от компактной к плотной. Такое изменение строения обеспечивает главную передачу напряжения от кости через хрящ на поверхность сустава.

Строение кости
А - Продольный распил через верхний конец бедренной кости

Б - Схема главных направлений, по которым располагаются перекладины в верхнем конце бедренной кости

В - Поперечный распил через верхний конец бедренной кости

1 - плотное вещество

2 - губчатое вещество

3 - полость кости

4 - линии сдавливания

5 - линии растяжения

Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом. Пластинки костной ткани перекрещиваются в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает прочность и легкость костей. Промежутки между костными пластинками заполнены красным костным мозгом, который является кроветворным органом.

Микрофотография костной ткани. Хорошо видно концентрическое расположение костных клеток, их неправильная форма и два поперечных среза костных канальцев

Рентгеновский снимок стопы человека. Затененные части - места основного расположения губчатого вещества

В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром,
- желтый костный мозг.

Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.
Поверхность костей покрыта надкостницей. periosteum. В ней различают два слоя - наружный и внутренний. Наружный, фиброзный слой богаче кровеносными сосудами и нервами, чем внутренний. В фиброзном слое имеются также сеть лимфатических капилляров и лимфатические сосуды, а кроме того, нервы кости, которые проходят через питательные отверстия foramina nutricia. Внутренний, костеобразующий (остеогенный) слой богат клетками (остеобластами), формирующими кость. Надкостницей не покрыты лишь суставные поверхности, facies articulares, кости; их покрывает суставной хрящ. cartilago arlicularis.Это тонкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей, покрытые хрящом, не имеют надкостницы.

В длинных костях различают концы, extremitates, и среднюю часть - тело. corpus. Конец, который располагается ближе к туловищу, называют проксимальным концом, extermitas proximalis. а конец этой же кости, занимающий в скелете более отдаленное от туловища положение, называют дистальным концом, extremitas distalis. На поверхности костей имеются различной величины и формы возвышения, углубления, площадки, отверстия: отростки, processus, выступы, apophyses, ости, spinae, гребни. cristae, бугры, tubera, бугорки, tubercula, шероховатые линии, ряд других образований. В связи с особенностями процесса развития костей дистальному, как и проксимальному, суставному концу кости дают название эпифиза, epiphysis, средней части кости - диафиза. diaphysis, и каждому концу диафиза - метафиза melaphysis (meta - позади, после). В течение всего периода детства и юности (до 18-25 лет) между эпифизом и метафизом сохраняется прослойка хряща (пластинка роста) - эпифизарный хрящ; за счет размножения его клеток кость растет в длину. После окостенения участок кости, заместивший этот хрящ, сохраняет название метафиза. На распиле почти каждой кости можно различить компактное вещество, substantia compacta, составляющее поверхностный слой кости, и губчатое вещество, substantia spongiosa. образующее в кости более глубокий слой. В середине диафиза трубчатых костей имеется различной величины костномозговая полость, cavum medullare, в которой, как и в ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Губчатое вещество костей свода черепа, залегающее между двумя
(наружной и внутренней, lamina externa et interna) пластинками компактного вещества, получает название диплоэ diploe (двойное)
Рост костей. В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину.
Формирование скелета заканчивается к 22-25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые слои клеток, а вокруг этих клеток - межклеточное вещество.
В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.
Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом.

При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно.
Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики.
Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает великан - человек ростом до 2 м и выше.

Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических обеспечивает прочность костей. Наиболее прочные кости взрослого, но не старого человека.
В процессе роста человека кости растут в длину и толщину. Рост костей в толщину происходит за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы. В длину молодые кости растут за счет хрящей, расположенных между телом кости и ее концами. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20-25 годам, у женщин - в 18-21 год.

Образование и разрушение костного вещества происходят всю жизнь. С помощью меченых атомов установили, что в течении года у человека дважды происходит замена вещества кости.
Качественный состав кости меняется в зависимости от состава пищи.
Выдающийся русский анатом П.Ф.Лесгафт проделал интересный опыт. Он кормил четыре группы щенков разной пищей: молочной, мясной, смешанной и растительной. В костях щенков, которых кормили молоком или мясом, соотношение неорганических веществ было примерно 1:1.
Изменение качественного состава кости от младенческого возраста к старости(данные приблизительны)

Значительно меньше неорганических веществ в кости при смешанном питании и особенно при питании растительной пищей, где это соотношение выражается
1:2. Различным составом костей объясняется и их прочность. Более прочные, крупные и тяжелые кости у животных, питающихся молоком. У щенков, содержащихся на растительной диете, кости более мягкие и слоборазвитые.
Уних чаще наблюдаются искривления и переломы конечностей.

Все эти изменения подобны тем, которые бывают при рахите. В основе этого заболевания лежит недостаток извести и солей фосфора в костях. Соли не усваиваются из-за недостатка витамина В и солнечного света. В результате в рахитической кости отношение неорганических солей к органическим равно 1:4, тогда как в нормальной - 3:1. Кости ребенка при рахите мягки, кости черепа, тазового пояса, грудной клетки, нижних конечностей деформируются.

Кость - сложный живой орган, и для его жизни необходимы определенные условия питания, движения.

Изменение костей
Множество интересных фактов о различиях в строении костей, определяемых работой, накопили П.Ф.Лесгафт и его ученики. Исследуя, например, труп человека с последствиями паралича, перенесенного в детстве, П.Ф.Лесгафт обнаружил, что толщина слоя плотного вещества бедренной кости парализованной ноги составляла 4 мм, а здоровой - 7,5 мм.
Деформация стопы под влиянием обуви

На расположение перекладин губчатого вещества в кости влияют нагрузки.
Рентгеновское просвечивание скелета спорстменов говорит об увеличении количества плотного вещества под влиянием усиленной физической нагрузки.

Специальными опытами было доказано, что кости животных, которым давали большие физические нагрузки, имеют более развитое, плотное вещество кости.
В этих условиях происходят и глубокие микроскопические изменения: более развитыми оказываются особые пластинки, которые образуют в костной ткани как бы систему цилиндров, одетых один на другой.

Представление о скелете человека в будущем
Нет оснований сомневаться, что существование человека как вида будет продолжительным. Он будет жить не одну сотню миллионов лет. Отсюда естественный вопрос: как отразится эволюция на анатомическом строении потомков? Поскольку прошлая история позвоночных на протяжении многих миллионов лет привела к появлению человека, некоторые ученые предполагают, что и будущий человек станет так сильно отличаться от настоящего, как современный человек отличается от своих предков.

Например, известный французский астроном С.Фламмарион писал, что для науки
276 века наши скелеты будут представлять "экземпляры вымершей расы, довольно грубой и жестокой, но уже обладавшей зачатками культуры и цивилизации и отличавшейся некоторой склоностью к занятию науками..."
Некоторые ученые предполагают, что у человека останется один шейный, один грудной, один поясничный позвонок и два-три крестцовых. Исчезнут кости плечевого пояса. Возможно сокращение числа пальцев. Скелет будущего человека представляется необыкновенно уродливым при сравнении с настоящим.
Человек представляется беззубым, слабым существом небольшого роста, с огромной головой и коротким туловищем.

Скелет будущего человека (окрашен в синий цвет). Таким его представляют некоторые ученые. Череп современного человека окрашен желтым цветом.

Однако высказанные версии малоубедительны. Прошлую историю человека нельзя переносить на будущее. Его выход из животного мира протекал в суровой борьбе за существование. В человеческом обществе, где действуют социальные законы, складываются совершенно иные условия жизни. Современная наука накопила большое количество фактов, которые показывают, что многие отклонения от нормы в строении скелета не имеют никакого отношения к эволюции ни в прошлом, ни в будущем.

Поскольку законы эволюции животного мира не распространяются полностью на человека, то предсказания строения будущего человека ненаучны. Наукой доказано, что скелет человека, жившего 50000 лет назад, ничем не отличался от скелета современных людей. За 50000 лет в скелете не возникло никакого нового признака, который дал бы право говорить о новом этапе развития человека. Дальнейшее совершенствование человека связано только с развитием его интеллекта, гармоническим развитием духовных и физических сил.