§ 15. Виды костей и их соединений

Определения и обозначения

Кость — орган, состоящий из костной, хрящевой и соединительной тканей, а также сосудов и нервов. Она не просто твёрдая опора: её части обеспечивают питание, рост и чувствительность. Поэтому строение кости помогает понять, как она выполняет свою роль в скелете.

По форме и характерным пропорциям различают длинные, короткие и плоские кости. Длинные кости, например кости конечностей, служат рычагами при движении. Короткие кости есть, например, в запястье, а плоские — в черепе и лопатке; их форма связана с опорой и защитой.

Соединение костей — способ связи костей скелета друг с другом. Оно может быть неподвижным, полуподвижным или подвижным. Разная степень подвижности нужна, чтобы одни части скелета сохраняли прочность, а другие могли двигаться.

Сустав — подвижное соединение костей. Его основные части — суставные поверхности, капсула, полость с суставной жидкостью и связки. Вместе они позволяют двигаться и удерживают кости в правильном положении.

Как это устроено

Кость сочетает компактное и губчатое вещество. Компактное вещество образует плотный наружный слой, который выдерживает нагрузку; губчатое состоит из перекладин с промежутками и делает кость легче. Снаружи кость покрывает надкостница с сосудами: она питает ткань и участвует в росте кости в толщину и её восстановлении. Внутренние полости заняты костным мозгом, красный костный мозг образует клетки крови.

Длинные кости вытянуты, поэтому хорошо работают как рычаги, на которые действуют мышцы; к ним относятся бедренная и плечевая кости. У коротких костей длина, ширина и толщина близки, что помогает им выдерживать нагрузки и обеспечивать опору, например в запястье. Плоские кости широкие и сравнительно тонкие: они защищают органы и дают место для прикрепления мышц. Например, кости черепа защищают мозг, а лопатка участвует в движениях плечевого пояса.

Кости могут соединяться плотной соединительной тканью, хрящом или суставом. Если соединение неподвижное, ткани прочно удерживают кости вместе, что особенно важно для защиты; так соединены многие кости черепа. Хрящ позволяет небольшие смещения и смягчает нагрузку, поэтому соединения между позвонками полуподвижны. Сустав даёт более свободное движение, нужное конечностям.

Суставные поверхности — участки костей, обращённые друг к другу; они покрыты гладким хрящом, который уменьшает трение и смягчает толчки. Суставная капсула окружает соединение и удерживает его части, а внутри неё находится суставная полость с жидкостью: жидкость смазывает поверхности. Связки укрепляют сустав, соединяя кости, и не дают им смещаться слишком сильно. Таким образом, детали сустава одновременно поддерживают движение и защищают его от повреждений.

Возможные движения зависят от формы суставных поверхностей. Шаровидное соединение плеча позволяет двигать рукой в нескольких направлениях, а шарнирное соединение, как в локте, обеспечивает преимущественно сгибание и разгибание. Это различие возникает потому, что форма поверхностей задаёт, как кости могут скользить или вращаться друг относительно друга. Суставы поэтому не одинаковы по подвижности и направлению движений.

Виды костей и соединений

Сначала сравните пропорции кости или степень подвижности соединения, затем сверьте признак с примерами. В последнем столбце показано, как строение связано с функцией. Некоторые кости имеют сложную форму, поэтому при классификации учитывают не один внешний признак, а характерные пропорции и строение.

Разбор задач

Задача 1. Определите, к какому виду относятся бедренная кость, позвонок и лопатка.

1. Сначала сравним длину кости с её шириной и толщиной. У бедренной кости длина значительно больше остальных размеров, значит, это длинная кость.
2. Позвонок имеет сложную форму, но его относят к коротким костям: его размеры не образуют выраженного длинного рычага. Это пример того, почему нельзя судить только по силуэту.
3. Лопатка широкая и тонкая, поэтому соответствует признакам плоской кости. Её форма также позволяет прикрепляться мышцам.

Ответ: бедренная кость — длинная, позвонок — короткая, лопатка — плоская.

Задача 2. Сравните соединения костей черепа, позвонков и костей плечевого сустава по подвижности.

1. Уточним, могут ли кости смещаться друг относительно друга. Кости черепа соединены прочно и практически неподвижны, что помогает защищать мозг.
2. Между позвонками есть хрящевые образования, поэтому возможны небольшие движения. Такое соединение называют полуподвижным.
3. Плечевой сустав позволяет руке двигаться относительно плечевого пояса. Это подвижное соединение, то есть сустав.

Ответ: череп — неподвижное соединение, позвонки — полуподвижное, плечо — подвижный сустав.

Задача 3. Какие части сустава обеспечивают малое трение, удерживают кости вместе и ограничивают чрезмерные движения?

1. Найдём части, соприкасающиеся при движении: суставной хрящ покрывает поверхности костей, а суставная жидкость смазывает их. Поэтому трение становится меньше.
2. Капсула окружает сустав и удерживает его части, но кости укрепляют также связки. Не следует смешивать оболочку сустава и прочные полосы ткани, соединяющие кости.
3. Связки помогают удерживать кости и ограничивают движения, которые могли бы повредить сустав. Значит, у каждой части своя задача, хотя они действуют совместно.

Ответ: трение уменьшают хрящ и суставная жидкость; кости удерживают капсула и связки, а связки укрепляют сустав и ограничивают чрезмерные движения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что вид кости определяется только её внешней формой. Так думают, потому что заметнее всего контур кости, но классификация учитывает также характерные пропорции и строение. Проверяйте, вытянута ли кость, близки ли её размеры или она широкая и тонкая; сложная форма позвонка не мешает относить его к коротким костям.

Ошибка — называть суставом любое соединение костей. Слово часто используют в бытовой речи для всего скелета, однако суставом называют только подвижное соединение. Чтобы проверить себя, спросите, способны ли кости двигаться относительно друг друга свободно, немного или почти не способны.

Ошибка — считать соединение между позвонками неподвижным. Его подвижность мала, поэтому её легко не заметить, но небольшие движения всё же возможны. Проверьте классификацию по степени смещения: если движение ограничено, но не отсутствует, соединение полуподвижное.

Ошибка — приписывать связкам уменьшение трения. Такое объяснение возникает, когда все части сустава воспринимают как взаимозаменяемые. Запомните проверку по функции: хрящ и суставная жидкость помогают поверхностям скользить, а связки укрепляют сустав и удерживают кости.

Связь с другими темами

Для изучения соединений костей нужно знать основные части скелета и различать кости черепа, туловища и конечностей. Тогда примеры неподвижных, полуподвижных и подвижных соединений можно сразу соотнести с их местом в теле.

Тема опирается на знания о тканях организма, особенно о костной, хрящевой и соединительной тканях. Их свойства объясняют, почему кости прочны, суставные поверхности скользят, а связки удерживают соединение.

Строение костей и суставов пригодится при изучении мышечной системы: мышцы тянут кости, а суставы задают возможные движения. Эти знания также помогают понять, как снижать риск травм и почему суставам нужна защита от чрезмерных нагрузок.

Что запомнить

• Кость — орган, состоящий из нескольких тканей.
• Кости различают по форме и особенностям строения.
• Форма кости связана с её функцией.
• Соединения костей бывают неподвижными, полуподвижными и подвижными.
• Сустав обеспечивает подвижное соединение костей.
• Хрящ и суставная жидкость уменьшают трение в суставе.
• Связки укрепляют сустав и помогают удерживать кости.