Строение и функции костной системы

Костная система поддерживает человеческое тело и одновременно выполняет защитную функцию по отношению к внутренним органам. Всего имеется двести шесть костей, большинство из которых — парные.

В течение жизни у человека образуется более 800 отдельных костных элементов, из них 270 формируются во внутриутробном периоде, остальные — после рождения. Большая часть отдельных костных элементов срастается между собой и в связи с этим скелет взрослого человека содержит только 206 костей. Кости вместе с их соединениями в организме человека составляют скелет (рис. 1, 2, 3) [3].

Рис. 1 — Скелет в правильной анатомической позе: вид спереди

Рис. 2 — Скелет: вид сзади

Рис. 3 — Скелет: вид сбоку

Скелет человека можно разделить на две части: кости торса и кости конечностей. Кости торса образуют центральную ось тела и грудную область. Кости конечностей составляют ту часть скелета, которая приводит в движение руки и ноги.

В каждой кости содержатся все виды тканей, но преобладает костная, представляющая разновидность соединительной ткани. В состав кости входят органические и неорганические вещества. Неорганические вещества (65−70% сухой массы кости) — это в основном фосфор и кальций. Органические (30−35%) — это клетки кости, коллагеновые волокна.

Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. Кости детей более эластичны и упруги — в них преобладают органические вещества, кости же пожилых людей более хрупки — они содержат большое количество неорганических веществ [5].

На рост и формирование костей существенное влияние оказывают социально-экономические факторы: питание, окружающая среда и т. д. Дефицит питательных веществ, солей или нарушение обменных процессов, связанных с синтезом белка, незамедлительно отражаются на росте костей. Недостаток витаминов С, D, кальция или фосфора нарушает естественный процесс обызвествления и синтеза белка в костях, делает их более хрупкими. На изменение костей влияют и физические нагрузки. При систематическом выполнении значительных по объему и интенсивности статических и динамических упражнений кости становятся более массивными, в местах прикрепления мышц формируются хорошо выраженные утолщения — костные выступы, бугры и гребни. Происходит внутренняя перестройка компактного костного вещества, увеличиваются количество и размеры костных клеток, кости становятся значительно прочнее. Правильно организованная физическая нагрузка при выполнении силовых и скоростно-силовых упражнений способствует замедлению процесса старения костей.

Все кости человека соединены посредством суставов, связок и сухожилий. Движение осуществляется с помощью сустава, в котором соединяются две кости. Суставы — подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани. Суставная жидкость уменьшает трение между поверхностями при движении, эту же функцию выполняет и гладкий хрящ, покрывающий суставные поверхности.

Сухожилия соединяют скелетные (произвольно сокращающиеся) мышцы с костями. Соединительная ткань сухожилий находится на обоих концах мышцы (в местах прикрепления). Суставная капсула прочно соединяется со связками — плотными волокнистыми структурами, соединяющими две кости. Они помогают стабилизировать сустав и предотвращают неестественные движения, позволяя в то же время совершать движения в нормальных условиях [3].

Рассмотрим функции костной системы в организме. Прежде всего, кости туловища и нижних конечностей выполняют опорную функцию для мягких тканей (мышц, связок, фасций, внутренних органов). Большинство костей играют роль рычагов. К ним прикрепляются мышцы, которые обеспечивают локомоторную функцию (перемещение тела в пространстве). Обе названные функции позволяют назвать скелет пассивной частью опорно-двигательного аппарата. Скелет человека представляет собой антигравитационную конструкцию, которая противодействует силе земного притяжения.

Кости черепа, туловища и тазовые кости выполняют защитную функцию от возможных повреждений жизненно важных органов, крупных сосудов и нервов (в черепе помещается головной мозг, органы зрения, слуха и равновесия; в позвоночном канале расположен спинной мозг; грудная клетка защищает сердце, легкие, крупные сосуды и нервные стволы; тазовые кости предохраняют от повреждений прямую кишку, мочевой пузырь и внутренние половые органы).

Большинство костей содержат внутри красный костный мозг, который выполняет кроветворную функцию, а также является органом иммунной системы. Кости принимают участие в минеральном обмене, так как в них депонируются многочисленные химические элементы, преимущественно соли кальция, фосфора [5].

Главная функция суставов — участвовать в осуществлении движений. Они выполняют роль демпферов, гасящих инерцию движения и позволяющих мгновенно останавливаться в процессе движения. При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются, повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. И наоборот, при отсутствии движений разрыхляется суставной хрящ и изменяются суставные поверхности, сочленяющие кости, появляются болевые ощущения, возникают воспалительные процессы.