Костная система
Отдельные кости, сочленяясь между собой, образуют в совокупности костную систему, представляющую собой опорный остов организма, на котором держатся все остальные ткани и органы. Костная система определяет внешний вид и форму тела человека и других позвоночных животных.
Кость – это сложное образование, которое состоит в основном из костной ткани, костного мозга, суставного хряща, нервных волокон и кровеносных сосудов. Поверхность кости покрыта особой соединительной тканью – тонкой, крепкой пленкой, богатой сосудами и нервами, которая называется надкостницей. Ею не покрыты поверхности суставов.
В зависимости от формы и структуры различают следующие основные виды костей: трубчатые, губчатые, плоские (широкие) и смешанные.
Трубчатые кости состоят из диафиза – компактной кости, расположенной в средней части, с костным мозгом внутри, и двух крайних эпифизов, имеющих суставную поверхность, покрытую хрящом. Примером трубчатых костей могут служить кости верхних и нижних конечностей.
Губчатые кости образованы губчатым веществом, которое покрыто тонким слоем компактного вещества. К губчатым относятся мелкие кости стопы и кисти, ребра и позвонки. Плоские (широкие) кости защищают от внешнего воздействия внутренние органы, образуя полости (кости черепа и таза). Смешанные кости состоят из нескольких частей. Таково основание черепа.
Кости скелета человека и позвоночных животных соединяются между собой при помощи суставов, связок, перепонок и швов.
Костная система в первую очередь служит в качестве средств опоры и движения. Она также защищает внутренние органы. Кости устроены по типу длинных и коротких рычагов, которые легко приводятся в движение прикрепляющимися к костям мышцами, благодаря чему возможны опорные и двигательные функции.
Образуя каналы и полости, кости защищают внутренние органы. Например, костный канал позвоночника служит для защиты спинного мозга, кости черепа – для защиты головного мозга, грудная клетка защищает сердце, легкие и пр.
Помимо механической, костная система выполняет ряд биологических функций. Так, костный мозг принимает активное участие в кроветворении. Накапливая в себе минеральные вещества, кости непосредственно участвуют в обмене минеральных веществ. В них находится 99% всего кальция, 87% фосфора и 50% магния, которые есть в организме.
Костная система изменяется с возрастом. Во внутриутробном периоде она состоит из хрящевой ткани.
Первые точки окостенения появляются на 7 – 8-й неделе внутриутробной жизни. Ребенок появляется на свет с полностью окостеневшими диафизами. Продолжается окостенение эпифизов в течение периода, различного для каждой кости. С возрастом изменяется общий вид кости, диаметр длинных трубчатых костей и костно-мозгового канала, а также толщина стенок диафиза коротких трубчатых костей и др. Изучая особенности костей скелета, антропологи устанавливают возраст человека.
В процессе жизнедеятельности изменяется и химический состав костей. У детей они гибкие и редко ломаются, потому что содержат больше органических компонентов. В пожилом возрасте, напротив, органических веществ в костях становится меньше, а минеральных больше, в результате кости у стариков легко ломаются.
Развитие костной системы связано с функцией эндокринных желез. В детстве важнейшую роль играет гипофиз, а после полового созревания – половые гормоны.
В большой степени состояние костной системы зависит от работы мышц. Физически активные люди имеют более массивные и крепкие кости, чем те, кто ведет малоподвижный образ жизни. Необходимое физическое воспитание в юные годы стимулирует лучшее развитие всех отделов скелета, в том числе грудной клетки, в результате лучше функционируют сердце и легкие. Физические упражнения позволяют направленно воздействовать на рост костей и способствовать гармоническому развитию тела человека. Лечебная физкультура помогает заживлению повреждений костной системы и исправлению различных дефектов скелета.
Значительно влияют на развитие костей условия питания. Особенно заметно это у маленьких детей. При недостатке витамина D развивается рахит, который приводит к деформированию костей. Дети, которые недополучают витамин А, отстают в росте.
Костеобразование нарушается также в том случае, если с пищей поступает недостаточное количество кальция. Причем важно, чтобы его поступление было пропорционально поступлению фосфора. Рациональное соотношение этих элементов имеется в молоке и продуктах из него. Грудные дети получают необходимое для формирования их скелета количество кальция с молоком матери, даже если она недополучает кальций с пищей. В таком случае в молоко поступает кальций из ее костей, ослабляя их.
Другие микроэлементы, белок и прочие питательные вещества также необходимы для развития и функционирования костной системы.