Скелет — опора организма

Определения и обозначения

Скелет — совокупность костей и их соединений, образующая твёрдую опору тела. Это не просто перечень отдельных костей: вместе они поддерживают тело и помогают ему сохранять форму. Соединения связывают кости в единую систему, поэтому скелет может быть и прочной опорой, и основой движений.

Опорно-двигательная система — скелет и мышцы, обеспечивающие опору, движение и защиту организма. Скелет задаёт телу твёрдую основу, а мышцы приводят его части в движение. Работать они могут только вместе: мышцы прикрепляются к костям и при сокращении тянут их.

Кость — орган, состоящий преимущественно из костной ткани и выполняющий опорную и защитную функции. Кость не является сплошным безжизненным камнем: в ней есть разные ткани и внутренние полости. Такое строение помогает выдерживать нагрузку, защищать органы и участвовать в образовании клеток крови.

Сустав — подвижное соединение костей, позволяющее частям скелета двигаться относительно друг друга. Благодаря суставам можно сгибать и разгибать конечности, поворачивать голову и выполнять другие движения. Сустав сам не толкает кости: движение в нём создают работающие мышцы.

Как это устроено

Скелет служит опорой, потому что кости достаточно прочны, чтобы поддерживать тело и сопротивляться нагрузкам. Кости соединены друг с другом, поэтому нагрузка распределяется по целому каркасу, а не приходится на одну отдельную кость. Форма тела сохраняется благодаря расположению этого каркаса и прикреплению к нему мышц. Если бы кости не были связаны, они не могли бы образовать единую опору.

Скелет делят на осевой и добавочный отделы, чтобы различать центральную опору тела и кости, связанные с конечностями. К осевому скелету относятся череп, позвоночник и грудная клетка: они расположены вдоль основной оси тела. Добавочный скелет образуют пояса конечностей и сами конечности. Плечевой и тазовый пояса связывают конечности с туловищем, а кости рук и ног позволяют выполнять разнообразные движения.

Строение кости помогает ей быть прочной, не становясь чрезмерно тяжёлой. Снаружи расположено плотное вещество, которое хорошо выдерживает нагрузку. Внутреннее губчатое вещество состоит из перекладин и оставляет промежутки, поэтому уменьшает массу кости. Внутри некоторых костей находится костный мозг: он участвует в образовании клеток крови.

Скелет защищает органы, потому что некоторые его части окружают их твёрдыми костными стенками. Кости черепа образуют вместилище для головного мозга, а позвонки окружают канал, в котором проходит спинной мозг. Рёбра и грудина вместе с грудными позвонками формируют грудную клетку вокруг сердца и лёгких. Такая защита особенно нужна органам, повреждение которых нарушает работу всего организма.

Соединения костей различаются тем, насколько свободно кости могут двигаться. Неподвижные соединения, например между костями черепа, прочны и почти не допускают движения. Полуподвижные соединения между позвонками дают позвоночнику небольшую гибкость. В подвижном соединении, то есть суставе, кости могут менять положение; мышцы тянут их, а сустав позволяет движению происходить в нужном направлении.

Отделы скелета человека и их функции

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите нужный отдел скелета, а затем сопоставьте его кости с их ролью. Осевой скелет составляют первые три строки, а поясами и свободными конечностями представлен добавочный скелет. Сравнивая строки, можно увидеть, что одни части прежде всего защищают органы, а другие обеспечивают связь с конечностями и движения.

Разбор задач

Задача 1. Какие отделы скелета защищают головной и спинной мозг, сердце и лёгкие?

Условие: нужно соотнести четыре внутренних органа с частями скелета, которые их защищают. Чтобы ответить, не следует искать одну кость для всех органов. Сначала определим, где расположен каждый орган, затем вспомним, какая часть скелета окружает это место.

1. Головной мозг расположен внутри черепа, поэтому его защищают кости черепа.
2. Спинной мозг проходит внутри позвоночника, в канале, образованном позвонками.
3. Сердце и лёгкие находятся в грудной клетке, которую образуют рёбра, грудина и грудные позвонки.

Ответ: головной мозг защищает череп, спинной мозг — позвоночник, сердце и лёгкие — грудная клетка. Такое сопоставление основано на расположении органов внутри костных образований. Поэтому при описании защиты нужно называть именно отдел скелета, окружающий орган.

Задача 2. Распределите соединения костей по степени подвижности и приведите пример каждого типа.

Условие: нужно сравнить неподвижные, полуподвижные и подвижные соединения. Для решения расположим их от наименьшей свободы движения к наибольшей. Затем подберём пример, по которому легко узнать каждый тип.

1. Неподвижное соединение почти не допускает смещения костей; пример — соединения костей черепа.
2. Полуподвижное соединение позволяет небольшое движение; пример — соединения позвонков в позвоночнике.
3. Подвижное соединение позволяет костям двигаться относительно друг друга; пример — суставы конечностей, например локтевой.

Ответ: неподвижные соединения почти не двигаются, полуподвижные допускают ограниченное движение, подвижные обеспечивают движение в суставе. Проверить себя можно по функции: где нужна прочная защита, там движение ограничено, а для действий конечностей нужна большая подвижность. При этом суставы не следует путать с неподвижными соединениями.

Задача 3. Почему перелом позвоночника может привести к нарушению движений и чувствительности тела?

Условие: требуется объяснить связь между травмой позвоночника и нарушением работы тела. Недостаточно сказать, что позвоночник поддерживает туловище: нужно вспомнить, какой важный орган он защищает. Затем проследим, что может случиться, если этот орган повреждён.

1. Внутри позвоночника проходит спинной мозг, который защищён позвонками.
2. По спинному мозгу передаются сигналы между головным мозгом и разными частями тела.
3. Если при травме повреждается спинной мозг, передача сигналов может нарушиться, и движения или чувствительность ослабнут.

Ответ: перелом опасен тем, что может повредить спинной мозг, а это нарушает связь мозга с телом. Возможны проблемы с движением и чувствительностью ниже места повреждения. Последствия зависят от тяжести травмы, поэтому такое повреждение требует немедленной медицинской помощи.

Типичные ошибки

Считать скелет только набором костей — ошибка, потому что кости соединены и работают как единая опора. Её легко допустить, если представлять скелет как россыпь отдельных элементов. Проверьте себя: в определении скелета обязательно должны быть названы и кости, и их соединения.

Путать осевой скелет с конечностями тоже неверно: осевой отдел включает череп, позвоночник и грудную клетку. Конечности относятся к добавочному отделу, а пояса связывают их с туловищем. Для проверки перечислите центральные части тела: если в списке оказались руки или ноги, вы смешали отделы.

Называть сустав неподвижным соединением нельзя: сустав как раз позволяет костям двигаться относительно друг друга. Ошибка возникает, когда словом «соединение» называют любые соприкасающиеся кости без учёта их подвижности. Проверьте себя вопросом: может ли эта часть скелета двигаться? Если да, сустав — подходящий пример подвижного соединения.

Считать, что кости выполняют только опорную функцию, — значит учитывать лишь одну сторону их работы. Кости также защищают органы, участвуют в движении вместе с мышцами, а костный мозг образует клетки крови. Проверить ответ можно, перечислив функции скелета и приведя пример к каждой из них.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, полезно знать уровни организации организма и понимать, что органы состоят из тканей. Представление о связи строения и функции помогает объяснить, почему плотное вещество делает кость прочной, а грудная клетка окружает органы. Позже знания о скелете пригодятся при изучении мышц, движений, осанки и профилактики травм. С анатомией внутренних органов тема связана тем, что их расположение во многом определяется частями скелета, которые их поддерживают и защищают.

Что запомнить

• Скелет — опора тела и основа его формы.
• Скелет выполняет опорную, двигательную, защитную и кроветворную функции.
• Осевой скелет включает череп, позвоночник и грудную клетку.
• Кости соединяются неподвижно, полуподвижно или подвижно.
• Суставы обеспечивают подвижность костей.
• Движение возникает при совместной работе скелета и мышц.
• Костная ткань прочна, но сохраняет сравнительно небольшую массу благодаря своему строению.