14. Строение скелета человека

Определения и обозначения

Скелет человека — совокупность костей, соединённых между собой. Он служит опорой тела, защищает некоторые внутренние органы и участвует в движении вместе с мышцами. Поэтому скелет — не просто каркас: его части помогают телу сохранять форму и выполнять разные действия.

Осевой скелет — череп, позвоночник и грудная клетка. Он поддерживает голову и туловище, а также защищает головной мозг и органы грудной полости. Это центральная часть скелета, вокруг которой расположены пояса и конечности.

Добавочный скелет — кости поясов и свободных конечностей. Пояса связывают руки и ноги с туловищем, а кости самих конечностей позволяют выполнять движения. Так добавочный скелет обеспечивает связь между центральной опорой тела и его подвижными частями.

Позвоночник — цепь позвонков, образующая опору туловища. В нём различают шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы. Их выделяют, потому что участки позвоночника выполняют разные задачи и испытывают неодинаковую нагрузку.

Как это устроено

Разделение скелета на осевой и добавочный показывает, как его части работают вместе. Осевой отдел формирует центральную опору и окружает наиболее уязвимые органы, а добавочный связывает с этой опорой конечности. Такое устройство позволяет одновременно удерживать тело, защищать внутренние органы и выполнять движения. Если рассматривать только отдельные кости, эту общую связь легко упустить.

Череп состоит из мозгового и лицевого отделов, потому что голове необходимо и вместилище для мозга, и основа для органов лица. Кости мозгового отдела окружают головной мозг и защищают его от повреждений. Лицевой отдел формирует контуры лица и служит местом прикрепления мышц. Движения нижней челюсти и работа других структур лица помогают пережёвывать пищу и участвуют в образовании речи.

Позвоночник образован отдельными позвонками, а не одной сплошной костью. Благодаря соединениям между ними он сохраняет прочность и может ограниченно сгибаться, разгибаться и поворачиваться. Отделы позвоночника различаются строением и нагрузкой: шея поддерживает голову, а поясничная область принимает значительную часть веса туловища. В грудном отделе к позвонкам присоединяются рёбра; крестцовые и копчиковые позвонки соединены между собой.

Грудную клетку образуют грудные позвонки, рёбра и грудина. Рёбра соединены с позвоночником, а спереди большинство из них связано с грудиной через хрящи. Получается упругая стенка вокруг органов грудной полости, которая защищает их и не остаётся совершенно неподвижной. При дыхании движения рёбер и грудной клетки помогают изменять объём грудной полости.

Пояса соединяют конечности с туловищем и передают усилия между ними, поэтому кости пояса и свободной конечности важно различать. Плечевой пояс связывает с туловищем верхние конечности, а тазовый пояс — нижние. Кости свободных конечностей соединены подвижно и работают как рычаги, которыми движут мышцы. Рука может совершать разнообразные действия, а ноги приспособлены выдерживать вес тела и участвовать в ходьбе; это связано с различием их строения и нагрузки.

Отделы скелета человека и их особенности

Сначала определите, к какой крупной части относится отдел: к осевому скелету или к добавочному. Затем сопоставьте перечисленные кости с их ролью и особенностями строения. Таблица помогает увидеть, что функция каждой части связана с тем, как она устроена.

Разбор задач

Задача 1. Распределите череп, рёбра, грудину, кости таза и кости кисти на осевой и добавочный скелет. Чтобы решить задачу, нужно определить, входит ли названная часть в череп, позвоночник или грудную клетку либо относится к поясу и свободной конечности. Не надо ориентироваться только на положение кости в теле. Решение строится на принятом разделении скелета на два отдела.

1. Череп прямо относится к осевому скелету. Он образует его верхнюю часть и защищает головной мозг.
2. Рёбра и грудина входят в грудную клетку, а грудная клетка является частью осевого скелета. Поэтому обе эти кости нужно отнести к осевому отделу.
3. Кости таза образуют тазовый пояс, который соединяет нижние конечности с туловищем. Кости кисти входят в свободную верхнюю конечность, поэтому обе позиции относятся к добавочному скелету.

Ответ: осевой скелет — череп, рёбра и грудина; добавочный скелет — кости таза и кости кисти. Для проверки вспомните: к осевому отделу относятся череп, позвоночник и грудная клетка. Пояса и свободные конечности составляют добавочный отдел.

Задача 2. Назовите отделы позвоночника сверху вниз и укажите, какие из них соединены с рёбрами. Сначала нужно вспомнить порядок отделов, начиная от головы. Затем следует связать рёбра с той частью позвоночника, которая входит в грудную клетку. Такой порядок рассуждения помогает не перепутать название отдела с расположением костей.

1. Верхний участок, поддерживающий голову, — шейный отдел. Ниже него расположен грудной отдел.
2. За грудным следуют поясничный, крестцовый и копчиковый отделы. Вместе они дают полную последовательность от шеи к нижней части позвоночника.
3. Рёбра соединены с грудными позвонками. Значит, с рёбрами связан грудной отдел, а не шейный или поясничный.

Ответ: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый; с рёбрами соединён грудной отдел. Чтобы проверить себя, мысленно проследите позвоночник сверху вниз и вспомните, что рёбра формируют грудную клетку. Её заднюю часть образуют именно грудные позвонки.

Задача 3. Объясните, почему кости кисти позволяют выполнять точные движения, а кости нижней конечности приспособлены к опоре и ходьбе. Здесь требуется не просто назвать функции, а связать их с устройством частей конечности. Сначала сравните, какую работу чаще выполняет рука и какую — нога. Затем объясните, почему подвижность и прочность важны для этих задач по-разному.

1. Кисть состоит из многих костей, а её части могут совершать разнообразные движения. Это даёт возможность точно менять положение пальцев и выполнять действия с небольшими предметами.
2. Нижние конечности поддерживают вес тела и помогают перемещаться. Поэтому их кости и соединения должны выдерживать значительную нагрузку и обеспечивать устойчивость при ходьбе.
3. Сопоставьте функции: руке прежде всего нужна разнообразная подвижность, ноге — прочная опора и перенос веса. Различие задач объясняет, почему строение конечностей не одинаково.

Ответ: подвижность многочисленных костей кисти помогает выполнять точные действия, а строение нижних конечностей приспособлено выдерживать нагрузку и обеспечивать ходьбу. При проверке рассуждения назовите функцию каждой части и покажите, как её особенности помогают эту функцию выполнять. Не следует объяснять различие только тем, что руки и ноги находятся в разных местах тела.

Типичные ошибки

Ошибка: считать скелет только опорой тела. Так думают, когда сосредотачиваются на его каркасной функции и забывают о защите органов и участии костей в движении. Проверьте себя вопросами: что защищает череп и какую роль кости играют при движении? Если можете назвать и эти функции, определение скелета получилось полным.

Ошибка: относить кости поясов к свободным конечностям. Это происходит потому, что пояс расположен рядом с конечностью и связан с ней. Но пояс соединяет конечность с туловищем, а свободная часть конечности — это кости самой руки или ноги. Проверка простая: спросите, связывает ли эта кость конечность с туловищем или входит в её подвижную часть.

Ошибка: путать грудную клетку с грудной полостью. Названия похожи, поэтому можно принять стенку за пространство внутри неё. Грудная клетка — костно-хрящевое образование из рёбер, грудины и грудных позвонков, а грудная полость находится внутри него. Чтобы проверить себя, определите, можно ли назвать объект набором костей или это место, где располагаются органы.

Ошибка: считать позвоночник неподвижной костной колонной. Такое представление возникает, если помнить только, что он поддерживает туловище. На самом деле позвоночник состоит из соединённых позвонков и сочетает прочность с ограниченной подвижностью. Проверьте себя: если бы он был совершенно неподвижен, было бы невозможно сгибать и поворачивать туловище.

Связь с другими темами

Для изучения скелета нужно знать основные функции опорно-двигательной системы и различать кость как орган и костную ткань. Далее эти знания пригодятся при разборе соединения костей и работы мышц, а также при изучении осанки и профилактики её нарушений. Строение скелета связано и с прямохождением: особенности опоры и конечностей помогают объяснить отличия человека от других млекопитающих. Так устройство костей рассматривают не отдельно, а как часть работы всего организма.

Что запомнить

• Скелет служит опорой тела, защищает органы и участвует в движении.
• В скелете различают осевой и добавочный отделы.
• К осевому скелету относятся череп, позвоночник и грудная клетка.
• Позвоночник состоит из отделов, отличающихся строением и нагрузкой.
• Грудную клетку образуют грудные позвонки, рёбра и грудина.
• Пояса конечностей соединяют конечности с туловищем.
• Строение костей верхних и нижних конечностей связано с различием их функций.