КІСТКОВА СИСТЕМА: ФУНКЦІЇ, ЧАСТИНИ, ТИПИ, РЕГІОНИ ТА ДОГЛЯД - АНАТОМІЯ ТА ФІЗІОЛОГІЯ - 2025

Кісткова система , більш відома як скелет, є безліч спеціалізованих структур з живої тканини (клітини) і мінералів (кальцій). Ця система відповідає за підтримку тіла хребетних тварин, включаючи людину.

Це така спеціалізована структура, яка позначає настільки чітку різницю між живими істотами, якими вона володіє, і тими, які цього не роблять, що вона розділяє тваринне царство на дві великі групи: безхребетні (тварини, які не мають кісток) і хребетні (ті у кого є скелет).

Будучи членом групи вищих ссавців і тому будучи хребетним, людина має складний скелет, який захищає внутрішні органи в певних частинах тіла і дозволяє рухатися, служачи якорем для м'язів кінцівок.

Функції кісток

Кістки мають декілька функцій, деякі загальні для всіх кісток в організмі, а інші більш спеціалізовані залежно від їх розташування.

У цих структурах чітко показано, що будова та форма зумовлені функцією, до того, що для класифікації кісток їх функція враховується. Загалом можна сказати, що існують загальні функції та конкретні функції.

Загальні функції

Це функції, які мають усі кістки скелета, незалежно від їх розташування чи розміру. У цьому сенсі є дві основні основні функції:

- Моделюйте область, де вони є.

- Служать якорем до м’язів і зв’язок.

- Анатомічне моделювання

Анатомія та форма кожної області тіла багато в чому залежить від кісток, які її підтримують, тому зовнішній вигляд залежить від кісток, які знаходяться всередині, поза нашим поглядом.

Ця функція настільки важлива, що коли в кістках виникають пороки або проблеми в їх структурі, що не дозволяють їм адекватно виконувати цю функцію, відбуваються структурні зміни та сильні деформації уражених анатомічних ділянок, які потребують корекції декількох операцій.

- Закріплення м’язів і зв’язок

Практично немає кісткової структури, яка не міцно прикріплена до однієї або декількох м’язів, а також до різних зв’язок.

Ця функція безпосередньо пов'язана з моделюванням анатомії. Скелет - це фундамент, на якому будується решта тіла, як всередині, так і зовні.

М’язи значною мірою відповідають за форму контуру хребця, і їх потрібно прив’язати до фіксованої точки, щоб виконувати свою функцію; отже, практично немає кістки, яка не отримує м'язових вставок.

Кістково-м’язовий зв’язок називається остео-м’язовою системою, оскільки вони діють разом, щоб мати можливість виконувати такі спеціалізовані функції, як локомоція.

Спеціалізовані функції

Так само, як існують загальні функції, кістки мають спеціалізовані функції за своїм анатомічним розташуванням, це є основою для класифікації різних компонентів кісткової системи.

У цьому сенсі можна сказати, що основними спеціалізованими функціями кісток є:

- Захист.

- Підтримка та рух.

- Супер спеціалізовані функції.

Залежно від свого розташування та форми кожна кістка в тілі виконує деякі з цих функцій.

- Захист

Кістки, основна функція яких - захист внутрішніх органів, як правило, широкі, плоскі, легкі і в той же час дуже стійкі; більшість мають вигнуту, півсферичну форму або складають певний окружний відрізок.

Ця характеристика дозволяє їм підвищувати стійкість до ударів, роблячи їх сильнішими і здатними розсіювати енергію зовнішньої травми без необхідності, щоб кістка була значно щільнішою.

Крім того, саме ця форма дозволяє збільшити внутрішній простір, наявний для розміщення органів, знайдених в тілі. Кістки, що забезпечують захист, знаходяться в трьох областях: голова, грудна клітка та таз.

Череп

Кістки черепа, мабуть, найбільш спеціалізовані з усіх, оскільки невдача може призвести до миттєвої смерті, оскільки орган, який вони захищають, мозок, надзвичайно чутливий до зовнішньої травми.

Таким чином, кістки черепа функціонують як неприступний оберіг, який тримає мозок ізольованим від будь-якого контакту з зовнішньою стороною.

Ребра

На другому місці цієї групи кісток стоять ребра, які як окрема кістка не представляють ні великої маси, ні великої міцності, але утворюючи систему взаємопов’язаних дуг, вони забезпечують великий захист структур реберної клітки (серця, легені та великі судини).

На відміну від черепа, який забезпечує міцну оболонку, ребра мають між собою відкриті простори (без кісток), функціонуючи як своєрідна захисна «клітка».

Це тому, що вони захищають органи, які змінюються за розміром і формою: легені збільшуються в розмірах з кожним вдихом і скорочуються, коли вони закінчуються; аналогічно, камери серця змінюються в об'ємі відповідно до фази серцевого циклу.

З цієї причини необхідно, щоб «щиток» цих органів міг бути більшим чи меншим залежно від випадку.

Таз

Нарешті, є таз, який складається з декількох зрощених кісток і всередині яких є досить делікатні органи, такі як жіноча репродуктивна система та кінець великих судин.

Завдяки своєму розташуванню в нижній частині тіла таз функціонує як кістка з подвійною функцією: забезпечує захист структур нижньої частини живота (сечового міхура, прямої кишки, матки тощо) і дозволяє переносити масу тіла на нижні кінцівки; отже, вони є найсильнішими захисними кістками у всьому тілі.

-

Хоча це забезпечує деяку підтримку, таз - це кістка, що не має рухомих суглобів; тобто функціонує як опорна точка, але сама по собі вона не здатна забезпечити рухливість, на відміну від кісток кінцівок.

У цьому сенсі і руки, і ноги мають ряд з’єднаних між собою кісток через суглоби, основна характеристика яких полягає в тому, що вони досить довгі, отримуючи вставки від декількох груп м’язів.

Ця характеристика дозволяє їм діяти як важелі, що збільшують силу, що створюється м’язом, завдяки чому, працюючи в унісон, кістки та м’язову систему, в кінцівках може утворюватися велика кількість сили. Ця сила служить для локомоції (нижні кінцівки) і для підтримки та рухливості (верхні кінцівки).

Ще одна характеристика опорних кісток полягає в тому, що вони відрізняються високою стійкістю до вертикальних навантажень і перекрут, що дозволяє їм виступати «стовпами» для підтримки ваги тіла і, в той же час, як важелі з рухливістю в різних площинах.

Якби вони не були стійкими до скручування, напруги в неправильній площині могли б легко зламати ці кістки.

Супер спеціалізовані функції

До цієї групи належать кістки з дуже спеціалізованими та специфічними функціями, які визначають дуже конкретні форми та розміри.

- Хребет

Якщо їх бачити ізольовано, ці маленькі кістки не дуже вражають, але якщо їх розмістити разом, працюючи в унісон, вони здатні створити структуру настільки чудову і складну, що її не вдалося відтворити поки що жодною механічною системою.

Спинний стовп функціонує як жорсткий стовп, який підтримує вагу тіла, переносячи його до кінцівок (несуча функція), але в той же час він є досить гнучким, щоб допускати кути до 90º, надаючи йому велику рухливість (рухомість). Щоб усвідомити це, досить побачити розпорядок гімнастки.

Його функції на цьому не закінчуються. Крім того, що він служить опорою і допомагає в русі; Хребці також захищають надзвичайно делікатні структури - наприклад, спинний мозок - і важливі кровоносні судини, що знаходяться в межах грудної клітки та живота.

Таким чином, хребці також здатні забезпечувати захист, функціонуючи як своєрідна "зчленована середньовічна броня". Універсальність хребців заворожує, особливо коли вони бачать спільну роботу.

- Грудина

З іншого боку - грудина. Це плоска, скромна і не дуже вражаюча кістка; Він не переміщує і не перевозить вантаж, але його функція є життєво важливою для збереження життя.

Грудина - це лист твердої кістки, який сидить спереду грудної клітки і функціонує як щільний твердий щиток, що сидить перед серцем.

До цього його можна вважати кісткою із захисною функцією, але її місія виходить за рамки такої, оскільки в цю кістку вставлені ребра.

Хоча їх рухливість обмежена, набір косто-хондральних суглобів (між хрящами і ребрами), які приймають точку опори в грудині, є прекрасним механізмом годинникового механізму, що дозволяє розширювати та стискати реберну клітку без необхідності. ребра "стрибають" з положення.

- Середнє вухо

Нарешті, є кілька кісток, які майже непомітні, маленькі і невідомі більшості людей. Вони є найменшими кістками в організмі і їх функція не є ні захисною, ні підтримуючою; насправді їх всього 6 (по 3 з кожної сторони), і без них ми не мали б сприйняття світу, як ми.

Це кістки середнього вуха. Три вузькоспеціалізовані структури, єдиною функцією яких є передавання вібрації, що виробляється звуковими хвилями в барабанній перетині, до внутрішнього вуха, де вони будуть перетворені в нервові імпульси, які наш мозок буде інтерпретувати як звуки.

Вони крихітні і суперспеціалізовані, до того, що, коли хворіють (отосклероз), люди втрачають слух. Кістки середнього вуха є втіленням суперспеціалізованих кісток.

Класифікація кісток

Знаючи свою функцію, кістки можна розділити на дві великі групи:

- Плоскі кістки.

- Довгі кістки.

У цих випадках форма залежить від функції. Також і плоскі кістки, і довгі кістки всередині складаються з двох різних типів кісткової тканини:

- Губчаста кістка.

- Коркова кістка.

Співвідношення одного до іншого змінюється залежно від типу кістки. У плоских кістках переважають губчасті кістки, що робить їх легшими, але дуже стійкими до ударів.

З іншого боку, у довгих кістках переважає кіркова кістка, особливості якої роблять її дуже стійкою до навантажень та перекруту, хоча це передбачає додаткову вагу.

Плоскі кістки

Вони є кістками, ширина і довжина яких є переважаючими вимірами, тоді як товщина зазвичай дуже мала. Таким чином, їх можна вважати двовимірними кістками.

Ця характеристика дозволяє їм приймати практично будь-яку форму, до того, що в певних районах організму вони зливаються разом, як шматочки головоломки, утворюючи єдине і неподільне ціле.

Усі кістки, що забезпечують захист, плоскі, тому череп, ребра та таз належать до цієї групи.

Довгі кістки

На відміну від плоских кісток, у довгих кістках одна міра переважає над усіма іншими: довжина, обмежуючи товщину та ширину до мінімально необхідного.

Вони є дуже твердими і стійкими кістками, оскільки вони, як правило, функціонують як важіль і піддаються великим механічним навантаженням. Вони також підтримують вагу тіла, тому їм потрібно бути дуже стійкими.

У цій групі кісток є всі ті кінцівки: від найдовшої ноги (наприклад, стегнової кістки) до найменшої руки та стопи (фаланги).

Усі ці кістки складаються в основному з коркової кістки, яка дуже щільна і міцна. Для обмеження ваги її внутрішня частина порожниста і зайнята кістковим мозком, тобто м’якою тканиною.

Довгі кістки можна порівняти зі структурними трубками, оскільки вони забезпечують відмінне співвідношення міцності та ваги.

Губчаста кістка

Внутрішня частина плоских кісток складається з кашлюкової кістки. Структура цієї кістки нагадує соти, тому вони мають дуже велику внутрішню площу (в якій розташований кістковий мозок) і здатна дуже ефективно поглинати удари.

Це відбувається тому, що енергія розсіюється на сотні тисяч крихітних кісткових листків, які діють як окремі буфери.

Оскільки структура його пориста, то кашлюкова кістка покрита дрібними шарами коркової кістки як з внутрішньої сторони (яка стикається з органами, які вона захищає), так і з зовнішньої сторони (тієї, що виходить з тіла), так що кіркова кістка забезпечує тверде покриття білішої відміни.

Це не нагадує вам структуру складеного лука? Бо природа розробила цей принцип задовго до того, як людина його відкрила.

Коркова кістка

На відміну від кашлюкової кістки, кіркова кістка складається з накладених шарів кістки, зближених між собою, утворюючи концентричні кільця з надзвичайно щільного і стійкого матеріалу.

Коркова кістка не має пір, вона компактна і завдяки дії м’язів протягом усього росту має певний ступінь перекручення своєї структури, характеристика, яка робить її дуже сильною.

Це тип кістки, який складає довгі кістки. Як наслідок їх функції (навантаження) та механічних вимог - це кістки з більш високою мінеральною щільністю; тобто більша частина кальцію в кістках знаходиться в кірковій кістці, тоді як плоскі кістки мають меншу мінеральну щільність.

Регіони кісткової системи

На цьому етапі, знаючи функцію та форму, можна вивести різні ділянки кісткової системи:

- Череп.

- Стовбур.

- Кінцівки.

Череп

Складена повністю з плоских кісток, її структура поділена на дві частини: черепний склепіння (який містить мозок), який складається з 8 кісток; і лобово-лицьовий масив, що складається з 14 кісток, що складають обличчя, всі вони плоскі.

Членистоподібним черепом є перший шийний хребець (атлас). Завдяки її артикуляції з другою (віссю) це дозволяє прикріплювати голову до решти частини тіла через шию, кісткова структура якої складається лише з 7 шийних хребців (спина) та спеціалізованої кістки, під'язикової, для попереду.

Останній служить точкою якоря та відбиття (вони згинаються) до м’язів, які з'єднують голову з тулубом.

Стовбур

На відміну від черепа, тулуб не має суцільної кісткової структури. Натомість це різні групи кісток, пов'язаних між собою м'язами.

У цій ділянці тіла хребетний стовп розташований позаду (від грудного сегмента до куприка). Грудина знаходиться спереду і у верхній частині (грудна клітка) і з'єднується з колоною за допомогою дуг, що утворюють кожне з ребер, які разом утворюють «грудну клітку».

Вниз хребет приєднується до тазу, утворюючи свого роду перевернутий купол, який забезпечує підтримку та захист внутрішніх органів тіла і дозволяє передавати вагу кінцівкам.

Кінцівки

Поділяються на вищі та неповноцінні, вони складаються з довгих кісток, зчленованих між собою. Верхні кінцівки (які йдуть від лопатки - раніше називали лопатку - до пальців руки) мають по 32 кістки кожна, тоді як нижні кінцівки (від стегна до ніг) складаються з 30 кісток.

Догляд за кістковою системою

Незважаючи на стійкість, кісткова система піддається сильному навантаженню, тому необхідно правильно подбати про неї, щоб не погіршити її. У цьому сенсі слід враховувати три основні заходи:

- Їжа.

- Механічні вимірювання.

- Фармакологічні заходи.

Кожен з них важливий і не може бути відокремлений один від одного, хоча на певних етапах життя один може бути більш актуальним, ніж інші.

Годування

Кістка - це жива структура з дуже інтенсивною метаболічною активністю. Для його утворення важливо мати достатню кількість кальцію, а також колагену і білків, які дозволяють утворити кістковий матрикс. Таким чином, необхідно, щоб в раціоні був достатній запас кальцію, а також білка.

Це особливо важливо в дитячому та юнацькому віці, коли кістка росте і метаболічно активніша.

Дієта, багата на молочні похідні (молоко, йогурт, сир) та зелені овочі, такі як шпинат, важлива для забезпечення достатнього запасу кальцію; інакше кістки не виробить необхідної сили.

Дуже важливо підкреслити, що вплив сонячного світла має важливе значення для синтезу вітаміну D в організмі і дозволяє фіксувати кальцій в раціоні, щоб вправи та прогулянки на свіжому повітрі, особливо у сонячні дні, були хороший спосіб зберегти кістки здоровими, навіть якщо сонячні промені ніколи не торкаються їх.

Механічні вимірювання

Їх можна розділити на дві групи: ті, що спрямовані на зміцнення кістки і ті, що спрямовані на її захист.

У першій групі найкраще робити вправи. Під час тренувань м’язи чинять напругу на кістках, викликаючи ряд хімічних та механічних подразників, що індукують утворення більшої кількості кісток, яка зазвичай сильніше.

Таким чином, чим більше ви будете робити вправи, тим міцніша буде кісткова система, роблячи її більш стійкою і сильною.

З іншого боку, є заходи, спрямовані на захист кістки. Вона включає всі ті стратегії, спрямовані на захист скелета від ударів і травм.

Від використання шоломів та наколінників, щоб уникнути ударів, синців та переломів при заняттях спортом, до використання ременя безпеки в автомобілі та захисних джгутів при роботі на висоті, щоб уникнути падінь. Ідея полягає у захисті кісток від ударів, які можуть їх зламати.

Фармакологічні заходи

Ця група заходів стає важливою вже наприкінці життя, коли метаболізм кісток починає спадати і організм потребує допомоги, щоб кістки були здоровими і міцними.

У цьому сенсі найважливіше - уникати остеопенії / остеопорозу (зниження мінеральної щільності кісток), для якого застосовуються пероральні добавки кальцію, а також препарати, що допомагають фіксувати зазначений кальцій у кістках.

Це дуже корисне лікування, яке знижує ризик переломів у літніх людей, покращує їх якість життя та уникає великих ортопедичних операцій, отриманих від переломів, таких як переломи стегна, дуже часто зустрічаються у людей з остеопорозом.

Список літератури

1. Rho, JY, Kuhn-Spearing, L., & Zioupos, P. (1998). Механічні властивості та ієрархічна структура кістки. Медична інженерія та фізика, 20 (2), 92-102.
2. Холік, MF (2004). Сонячне світло та вітамін D для здоров'я кісток та профілактики аутоімунних захворювань, ракових захворювань та серцево-судинних захворювань. Американський журнал клінічного харчування, 80 (6), 1678S-1688S.
3. Кешман, К. Д. (2007). Дієта, харчування та здоров'я кісток. Журнал харчування, 137 (11), 2507S-2512S.
4. Tosteson, AN, Melton, L. 3., Dowson-Hughes, B., Baim, S., Favus, MJ, Khosla, S., & Lindsay, RL (2008). Ефективні пороги лікування остеопорозу: перспектива США. Остеопороз міжнародний, 19 (4), 437-447.
5. Kohrt, WM, Bloomfield, SA, Little, KD, Nelson, ME, & Yingling, VR (2004). Фізичні навантаження та здоров'я кісток. Медицина та наука у спорті та фізичних вправах, 36 (11), 1985-1996.
6. Холік, MF (1996). Вітамін D та здоров'я кісток. Журнал харчування, 126 (suppl_4), 1159S-1164S.
7. Vasikaran, S., Eastell, R., Bruyère, O., Foldes, AJ, Garnero, P., Griesmacher, A.,… & Wahl, DA (2011). Маркери обороту кісток для прогнозування ризику перелому та моніторингу лікування остеопорозу: необхідність міжнародних еталонних стандартів. Остеопороз Інтернаціонал, 22 (2), 391-420.
8. Woo, SL, Kuei, SC, Amiel, D., Gomez, MA, Hayes, WC, White, FC, & Akeson, WH (1981). Вплив тривалої фізичної підготовки на властивості довгої кістки: дослідження Закону Вольфа. Журнал кісткової та суглобової хірургії. Американський том, 63 (5), 780-787.