Одной из функций человеческого организма является изменение положения частей тела, передвижение в пространстве. Движения происходят при участии костей, выполняющих функции рычагов, и скелетных мышц, которые вместе с костями и их соединениями образуют опорно-двигательный аппарат. Кости и соединения костей составляют пассивную часть опорно-двигательного аппарата, а мышцы, способные сокращаться и изменять положение костей, – активную часть.
Скелет состоит из отдельных костей, соединенных между собой при помощи соединительной, хрящевой или костной тканей, вместе с которыми и составляет пассивную часть аппарата движения. В нем различают осевой (скелет туловища иголовы) и добавочный (скелет конечностей) скелет. Число отдельных костей, входящих в состав скелета взрослого человека, более 200, из них 36-40 расположены по средней линии тела и являются непарными, остальные – парные.
Функции скелета можно разделить на механические и биологические. Механические функции скелета проявляются в его способности осуществлять защиту, опору, движение и амортизацию толчков и сотрясений. Биологические функции костной системы связаны с участием скелета в обмене веществ, особенно в минеральном обмене (кости являются депо минеральных солей фосфора, кальция, железа) и в кроветворении. Разберите каждую из указанных функций.
|
|
Кость взрослого человека состоит из органических (28% оссеина), неорганических (22% солей, в основном кальция) веществ и воды (50%). Оссеин придает кости эластичность, а соли – твердость. С возрастом количество оссеина в кости уменьшается, а солей увеличивается.
В основу классификации костей заложены следующие виды костей:
1. Длинные и короткие трубчатые кости (плечевые, кости предплечья, бедренные и кости голени). В них выделяют такие части: диафиз (тело), метафизы, проксимальный и дистальный эпифизы, апофизы – возвышения, отростки, бугры поверхности каждой кости.
2. Губчатые кости длинные (ребра и грудина) и короткие (позвонки, кости запястья, предплюсны). Такие кости расположены там, где необходимо обеспечить достаточную прочность и опору при небольшом размахе движениой (позвоночный столб, грудная клетка).
3. Плоские кости, формируют стенки полостей, выполняя защитные функции (кости крыши черепа, таза, грудина, рёбра).
4. Смешанные кости - например, позвонок, его тело относится к губчатым костям, отростки и дуги - к плоским костям.
5. Воздухоносные кости (лобная, клиновидная, решетчатая, височная, верхнечелюстные).
Структурной единицей костной ткани является остеон, представляющий собой систему костных пластинок, концентрически расположенных вокруг центрального (гаверсова) канала, содержащего сосуды и нервы. Из остеонов состоят более крупные элементы кости – перекладины костного вещества или трабекулы. Если трабекулы лежат плотно образуется компактное вещество, е сли рыхло, образуя между собою костные ячейки наподобие губки, то получается губчатое, трабекулярное вещество..
|
|
Благодаря одновременному протеканию двух процессов: разрушению старой, ранее образовавшейся костной ткани, и образованию новых костных клеток и межклеточного вещества перестройка костной ткани протекает в течение всей жизни человека. Важную роль в изучении костной системы играет рентгенологический метод, поскольку позволяет исследовать особенности строения и развития костей непосредственно на живом человеке. В спортивной практике, которая нередко требует постоянного контроля за динамикой развития костной системы спортсменов под влиянием физических нагрузок, рентгенологический метод имеет важное значение.
Стадии развития кости. В процессе развития кость проходит три стадии. В период внутриутробного развития скелет закладывается в виде длинного плотного тяжа клеток, идущего от головного до хвостового конца туловища. Это перепончатая стадия. На 2-м месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, т.е. формируются хрящевые модели будущих костей. Эта стадия развития скелета называется хрящевой. На 3-м месяце внутриутробного развития начинается формирование костного скелета. Процесс замены хрящевой и соединительной тканей костной очень длительный и полностью заканчивается к 20-ти годам, когда организм достигает половой зрелости. Рост плоских костей происходит за счет надкостницы и соединительной ткани швов, рост трубчатых костей в толщину также происходит за счет надкостницы, а в длину – за счет эпифизарных хрящей (метафизов), расположенных между эпифизом и диафизом, и заканчивается у женщин в 17-20 лет, у мужчин – в 18-23 года. В молодом возрасте преобладают процессы костеобразования, в пожилом процессы разрушения кости.
|
|
Сроки синостозирования. Для тренеров и преподавателей физического воспитания необходимо знать сроки синостозирования (окостенения), т.к. чрезмерные нагрузки, несоответствие их по объему и интенсивности состоянию двигательного аппарата могут привести к нарушению сроков синостозирования и даже к деформации кости. Например, у юношей-боксеров может искривляться лучевая кость, принимающая на себя нагрузку при ударах в боксе.
Окостенение костей у детей происходит неравномерно. Слияние всех элементов позвонка происходит к 23-26 летнему возрасту; сращение крестцовых позвонков – к 17-25 годам, полное окостенение ключицы, лопаток, плечевой кости и костей предплечья – к 20-25 годам, костей запястья и пясти – к 10-13 годам, фаланг пальцев кисти – к 9-11. При этом окостенение у девочек начинается и заканчивается на 2-3 года раньше, чем у мальчиков. Появление точек окостенения в костях запястья имеет определенную последовательность и часто служит одним из диагностических признаков определения возраста, этапов полового развития, интенсивности роста тела в длину. Срастание отдельных костей таза начинается в 5-6 лет и заканчивается к 20-21 году. Эти сроки необходимо учитывать тренерам, особенно в процессе физического воспитания девочек. При резких прыжках, продолжительном сидении, переносе тяжестей несросшиеся кости таза могут незаметно сместиться и привести к неправильной форме входа в малый таз, что может впоследствии осложнить роды. В большеберцовой и малоберцовой костях полное окостенение эпифизарных хрящей происходит к 20-24 годам, в костях плюсны к 17-21 году у мужчин и к 14-19 годам у женщин, в костях фаланг пальцев к 15-21году. Замещение хрящевой ткани костной в процессе роста и развития кости происходит не полностью. Хрящевая ткань остается на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, в хрящевой части ребер.
|
|
Физические упражнения оказывают большое формообразующее влияние на скелет, изменяя рельеф кости и ее структуру. Если нагрузка распределяется равномерно на кости правой и левой половины тела, то и изменения в костях наблюдаются одинаковые. При неодинаковой нагрузке сильнее изменяется более нагруженная кость. Происходящие в кости изменения повышают механические свойства костей.
При изучении костной системы необходимо использовать следующую схему описания костей:
1. Название кости
2. Классификационная принадлежность данной кости.
3. Строение кости как органа (части трубчатых и губчатых костей).
4. Анатомические образования кости (бугорки, борозды и др.).
Вопросы итогового контроля:
1. Какие функции выполняет скелет?
2. Химический состав кости и его изменения в различные возрастные периоды.
3. Как построена костная ткань и что является ее структурно-функциональной единицей?
4. Надкостница – строение и роль в организме.
5. Строение кости как органа.
6. Классификация костей.
7. Строение трубчатых костей.
8. Как происходит рост костей в длину и толщину?
9. Возрастные изменения костей, сроки синостозирования.
10. Стадии развития кости.