Опорно-двигательная система человека: костный аппарат

Костная ткань представляет собой форму соединительной ткани, которая служит основным депо минералов в теле. В ней сосредоточена большая часть запасов фосфора и кальция, а также значительная доля натрия и магния. Благодаря способности костей выделять эти элементы в кровоток, организм эффективно поддерживает стабильный химический состав крови.

Функции ОДС:

• Опорная — фиксация мышц и внутренних органов.
• Защитная — защита жизненно важных органов (головного и спинного мозга, сердца, лёгких).
• Двигательная — обеспечение простых движений, двигательных действий.
• Рессорная — смягчение толчков и сотрясений.
• Участие в минеральном обмене, кроветворении и др.

Различают три типа клеток костной ткани: остеобласты, остеоциты, остеокласты.

• Остеоциты — зрелые клетки, которые обеспечивают обмен веществ в костной ткани.
• Остеобласты — молодые клетки, образующие костную ткань (остеогенные клетки). Остеобластов очень много в растущей кости, особенно под надкостницей и в области эпифизарного хряща.
• Остеокласты разрушают межклеточное вещество и старые клетки, отвечают за обновление кости.

Снаружи кость всегда покрыта плотной соединительнотканной оболочкой — надкостницей. К ней крепятся сухожилия и связки мышц. Она пронизана нервами и кровеносными сосудами, поэтому обеспечивает питание кости и её рост в толщину.

Под надкостницей располагается компактное вещество кости. Оно отличается очень высокой плотностью и формирует наружный слой. Глубже находится губчатое вещество. Оно состоит из множества тонких костных перекладин, которые образуют ячеистую структуру. Внутри этих ячеек размещается красный костный мозг. В центральной части длинных костей сформирована полость, заполненная жёлтым костным мозгом. Он состоит преимущественно из жировой ткани и служит запасным резервуаром энергии.

Все кости человеческого тела принято делить на несколько крупных групп в зависимости от их формы и строения.

При движении и поддержании позы кости взаимодействуют друг с другом. Выделяют три основных вида соединения.

Сустав всегда имеет несколько обязательных элементов. Суставные поверхности костей покрыты гладким гиалиновым хрящом — это существенно снижает трение. Всё сочленение окружает плотная суставная сумка. Внутри неё расположена суставная полость, заполненная синовиальной жидкостью. Жидкость питает хрящ и выполняет роль смазки.

Скелет анатомически делится на осевой и добавочный. Строение осевого скелета включает череп и туловище.

Строение черепа

Череп определяет форму головы, защищает головной мозг и органы чувств — зрения, слуха и обоняния. В нём расположены начальные отделы пищеварительной и дыхательной систем, а также места прикрепления жевательных и мимических мышц. В строении черепа выделяют два отдела: мозговой и лицевой.

Скелет туловища

Основу туловища представляет позвоночник. Он состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и копчикового отделов. Вместе с грудными позвонками двенадцать пар рёбер и грудина образуют грудную клетку, которая надёжно укрывает сердце и лёгкие.

Строение скелета конечностей

Структура рук и ног человека включает пояса конечностей и их свободные части:

• Верхние конечности: плечевой пояс (по паре ключиц и лопаток) удерживает руки. Сама рука состоит из плечевой кости, предплечья (локтевая и лучевая кости) и мелких костей кисти.
• Нижние конечности: крепятся к тазовому поясу, где прочные тазовые кости соединены с крестцом. Нога, выдерживающая вес тела, состоит из бедра, голени (большеберцовая и малоберцовая кости) и стопы.

К частым повреждениям относят переломы костей. Их делят на закрытые и открытые. При закрытом переломе кость ломается, но кожные покровы остаются целыми. Открытый перелом сопровождается обширным повреждением мягких тканей с выходом обломков кости наружу.

Среди хронических нарушений чаще всего встречаются искривления позвоночника и деформации стопы. Сколиоз характеризуется боковым искривлением линии позвоночника, что нарушает работу внутренних органов и создаёт мышечный дисбаланс. Плоскостопие сопровождается уплощением пружинящих сводов стопы. Из-за этого стопа теряет амортизирующую функцию, а ударная нагрузка при ходьбе передаётся на суставы ног и позвоночник.

Часто ошибки на экзамене возникают из-за механического заучивания терминов. Разберём типовые задания из разных линий ЕГЭ. Это покажет алгоритм применения теории на практике.

Задание первой части (линия 15)

Выберите три верных ответа и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

Элементами осевого скелета человека являются:

1) ключица
2) грудина
3) крестец
4) затылочная кость
5) лобковая кость
6) лучевая кость

Решение

Элементами осевого скелета человека являются грудина (2), крестец (3) и затылочная кость (4). Осевой скелет включает череп, позвоночник и грудную клетку. Ключица, лобковая и лучевая кости относятся к скелету конечностей.

Ответ: 234.

Задание с развёрнутым ответом (вторая часть)

Сравнительный анализ показывает различия в строении коленного сустава человека и человекообразных обезьян. У человека кости, формирующие коленный сустав, расположены под углом, в то время как у шимпанзе они ориентированы вертикально. Какие эволюционные причины обусловили формирование такой особенности строения коленного сустава у человека?

Решение

Формирование особого угла в коленном суставе человека напрямую связано с переходом предков к прямохождению. При прямохождении таз стал выполнять роль своеобразной чаши для поддержки брюшных органов и значительно расширился.

Из-за широкого таза бедренным костям нужно сходиться под углом внутрь к коленным суставам. Если бы они опускались строго вертикально, человек переваливался бы с ноги на ногу при ходьбе. Косое положение бедра позволяет сместить колени прямо под центр тяжести тела, что обеспечивает устойчивое равновесие во время опоры на одну ногу. У шимпанзе вес тела распределён на четыре конечности, таз узкий и вытянутый, поэтому им не требуются подобные анатомические изменения.

Ответ:

1. Переход к прямохождению вызвал расширение таза.
2. Из-за широкого таза бёдра стали сходиться под углом внутрь.
3. Это ставит колени под центр тяжести, обеспечивая равновесие при ходьбе.

Попробуй теперь применить полученные знания на практике. Внимательно читай каждое условие и вспоминай анатомическое строение.

Задание 1

Что из перечисленного относится к поясу верхней конечности человека? Выберите три верных ответа.

1. Плечевая кость.
2. Левая ключица.
3. Правая лопатка.
4. Грудина.
5. Лучевая кость.
6. Правая ключица.

Задание 2

Установите, в какой последовательности располагаются отделы в позвоночнике человека и млекопитающего, начиная с шейного.

1) поясничный
2) грудной
3) хвостовой
4) крестцовый
5) шейный

После разбора этого материала можно уверенно приступать к решению экзаменационных задач по анатомии. Теперь ты хорошо понимаешь состав костной ткани, базовые функции скелета и принципы соединения костей. Твёрдое знание того, почему каждая кость имеет свою конкретную форму, поможет исключать неверные варианты в тестах и логически выстраивать аргументы во второй части. Чтобы окончательно закрепить тему, рекомендуем прорешать 8–10 заданий со схемами суставов и скелета из нашего банка ЕГЭ.