Скелет побудований із щільних тканин та захищає внутрішні органи і мозок, утворюючи для них природні кісткові вмістища.

Скелет ссавців називають внутрішнім, так як він розташований під шкірою і, як правило, покритий шаром м’язів. Пружність і ресорні властивості скелету забезпечують плавність рухів, які захищають м’які органи від поштовхів і струсів.

Поряд з механічними функціями кісткова система виконує ряд біологічних функцій, які відіграють важливу роль у життєдіяльності організму. У кістках міститься основний запас мінеральних речовин (кальцію, фосфору та ін.), які використовуються організмом по мірі необхідності, тому кісткова система приймає саму безпосередню участь у мінеральному обміні речовин. У кістках знаходиться червоний кістковий мозок, який виробляє формені елементи крові.

Кожна кістка скелету представляє собою орган, який побудований в основному із кісткової тканини, але містить також інші види тканин: компактну волокнисту сполучну (утворює окістя), хрящову – покриває поверхню кісток, нервову. Скелет – найбільш точний показник ступеня розвитку та віку людини. Кістки, які прощупуються є постійними орієнтирами при проведенні морфологічних вимірів у спортсменів.

До складу скелету людини входить 206 кісток – 85 парних (всього 170) і 36 непарних (рис. 5). Кістки скелету дорослої людини складають 18% від загальної ваги тіла у чоловіків і 16% у жінок, а у новонародженого - 14%. У зв’язку з тим, що з віком відбувається деяке зневоднення кісткової тканини, питома вага самих кісток скелету збільшується.

Будова кістки

Кістка (os) – орган, який побудований переважно із кісткової тканини. Розміри, форма та особливості будови кісток визначаються їх механічною роллю як важелів рухового апарату. Основна властивість кістки як важеля пов’язана з її міцністю, яка, в свою чергу, обумовлена властивістю кісткової тканини.

Кістка складається з компактної і губчастої речовини, які побудовані з окремих кісткових пластинок. В кожній кістковій пластинці волокна лежать паралельно одна одної і орієнтовані в одному певному напрямку. У сусідніх кісткових пластинках напрямок волокон навіть взаємно перпендикулярний, в результаті чого забезпечується висока міцність пластинчастої кісткової тканини.

У більшості кісток кісткові пластинки утворюють остеони (або гаверсови системи) (рис. 6, 7). Кожний остеон складається з 5-10 концентрично розташованих кісткових пластинок, нібито вставлених одна в одну. В центрі остеону розміщується порожнина – канал остеону (або гаверсов канал), в якому розташовані судини і нерви. Діаметр каналів остеонів неоднаковий і залежить від величини кістки та від місцезнаходження каналу по відношенню до її зовнішньої поверхні.

У компактній речовині кістки остеони щільно контактують між собою, а зовні проходять генеральні (загальні) пластинки, які складають суцільний шар кісткової речовини. Більш великі кістки мають більш широкі кісткові канали. Поверхневі канали, як правило, ширше тих, які розміщуються глибше. У стінках циліндрів остеонів в особливих порожнинах розташовуються кісткові канали – остеоцити. Простір між сусідніми остеонами замикають вставні пластинки неправильної форми. Остеони розміщуються не хаотично, а у відповідно до дії на кістку фізичного навантаження: в трубчастих кістках – паралельно повздовжній осі, в губчастих кістках – перпендикулярно до сил стиснення і розтягування.

Губчаста речовина побудована з кісткових перекладин, які розташовані в певних напрямках і, переплітаючись, утворюють своєрідну сітку. Кожна кістка має механічно обумовлену будову: хід її пластинок і перекладин відповідає направленню ліній стиснення в даній ділянці скелету. Напрямок кісткових пластинок двох сусідніх кісток є нібито продовженням одна одної, які перериваються в суглобах. Зокрема, в такому комплексі кісток, як скелет стопи, де кожне її склепіння складається з ряду самостійних кісток, а загальне направлення кісткових пластинок має дугоподібну форму. Аналогічне явище є також і в інших відділах скелету. Луночки між перекладинами губчастої речовини заповнені кістковим мозком.

Рис. 6. Будова пластинчастої кістки:

1-губчаста речовина, 2-вставні пластинки, 3-компактна речовина, 4-канали остеонів, 5-окістя, 6-зовнішні генеральні пластинки, 7-остеони.

Зовні кістка покрита окістям (рис. 6, 7). Вона представляє собою сполучнотканинну оболонку, яка складається з двох шарів – зовнішнього, волокнистого, і внутрішнього, кістковоутворюючого. Окістя містить багато кровоносних судин і нервів, які дають гілки всередину кістки. Завдяки наявності в окісті чутливих закінчень нервів кістка при ударі хвороблива.

Якщо окістя на будь-якій ділянці скелету відшаровується, наприклад при сильному ударі, то поверхнево лежачий шар кістки може омертвіти (повного омертвління кістки при відшаровуванні окістя, як правило, не наступає). Окістя виконує захисну, трофічну (живильну), нерворегуляторну і кістково утворювальну функції. За рахунок клітин внутрішнього шару окістя відбувається ріст кістки в товщину і зростання її при переломах. Клітини окістя, які виробляють кісткову тканину називаються остеобластами.

Всередині кістки знаходиться кістковий мозок. Він буває червоний і жовтий. Червоний кістковий мозок є кровотворним органом. Він виробляє червоні кров’яні тільця (еритроцити) і всі зернисті форми білих кров’яних тілець (зернисті лейкоцити). У новонародженого є тільки червоний кістковий мозок. У дорослої людини він знаходиться в губчастій речовині кісток (в епіфізах трубчастих кісток, в хребцях, ребрах, грудині, тазових кістках і кістках черепа). Жовтий кістковий мозок знаходиться в порожнинах діафізів трубчастих кісток. Він багатий жировими клітинами.

Рис. 7. а-будова трубчастої кістки; б-поперчений розріз трубчастої кістки: а: 1-окістя; 2-тіло кістки (діафіз);3-кінці кістки (епіфізи); 4-кістковомозкова порожнина; 5-компактна речовина; 6-губчаста речовина.

б: (А-компактна речовина, Б-луночки губчастої речовини):1-окістя; 2-зовнішня загальна система кісткових пластинок; 3-остеон (а-гаверсов канал); 4-вставна система пластинок; 5-внутрішня загальна система пластинок; 6-губчаста речовина.

Форма кісток

Форма різноманітна і визначається крім спадкових особливостей функцією кістки, впливами зовнішнього характеру (тяжінням м’язів, які прикріплюються до кісток, дією сили тяжіння, яка давить на кістки, умовами живлення та ін.). В тих місцях, де до кісток прикріплюються м’язи, утворюються шерехатості, бугристості, відростки. Чим сильніше розвинуті м’язи і зв’язки, які прикріплюються до даного відростку або шерехатості, тим краще вони виражені. Тому по скелету можна, в певній ступені, судити про міцність зв’язок та про силу м’язів тієї чи іншої людини. У дорослих шерехатості і виступи на кістках розвинуті краще, ніж у дітей, у чоловіків – краще, ніж у жінок. З врахуванням будови, функції і розвитку кістки поділяють на трубчасті, губчасті і змішані. Трубчасті кістки, в свою чергу, поділяють на довгі і короткі, а губчасті – на довгі, короткі, плоскі та сесамоподібні (рис. 8).

Трубчасті кістки входять переважно до складу скелету кінцівок, забезпечуючи рух з великим розмахом.

Особливістю трубчастих кісток є те, що кожна з них має середню частину, яка містить кістковомозкову порожнину – тіло, або діафіз, і два розширених кінця, або епіфіза: проксимальний, який розташований ближче до тулубу, і дистальний – який розміщується далі від нього. Ділянка кістки між діафізом і епіфізом називається метафізом. На кінцях кістки є суглобові поверхні, які покриті гіаліновим хрящем (рідше волокнистим), які служать для з’єднання із сусідніми кістками. Компактний шар у трубчастих кістках особливо добре розвинутий в ділянці діафіза. Губчаста речовина розміщується всередині кістки, в основному, в ділянці проксимального і дистального епіфізів, де вона покрита лише тонким шаром компактної речовини. Стінки кістковомозкової порожнини утворені компактною речовиною. У поверхневому шарі компактної речовини під окістям знаходяться зовнішні оточуючі пластинки, а у внутрішньому шарі з боку порожнини, - внутрішні оточуючі пластинки, які охоплюють кістковомозкову порожнину. Між оточуючими пластинками розміщується шар остеонів. Губчасті кістки складаються, в основному, з губчастої речовини, яка покрита тонким шаром компактної речовини.

Рис. 8. Форма кісток:

1-трубчаста кістка (плечова), 2-плоска кістка (лопатка), 3-короткі кістки плесни, 4-змішана кістка (хребець).

В плоских кістках губчаста речовина утворює лише тонку прошарку між внутрішньою і зовнішньою пластинками компактної речовини. У губчастій речовині плоских кісток черепа проходять численні вени, і вона має назву диплоє.

У покривних кістках черепа внутрішня пластинка – тонка, компактна і ніжна. При травмах черепа в деяких випадках вона тріскається і дає гострі відламки, які можуть легко пошкодити кровоносні судини і викликати внутрішньочерепні кровотечі, хоча на зовнішній поверхні кісток пошкоджень може і не бути.

Змішані кістки складаються з частин різної форми і будови.

При вивченні тієї чи іншої кістки необхідно визначити, як вона розміщується в тілі живої людини, і розглянути, які поверхні, краї, шерехатості, відростки та інші утворення вона має.

Хімічний склад кісток

Свіжа кістка живої людини на 50% складається з води, до складу іншої частини входять органічні (28,1%) та неорганічні (21,8%) речовин. Кістка, яка використовується на заняттях по анатомії, має інший склад, так як підлягає попередній обробці (вимочуванню, знежиренню, висушуванню та відбілюванню). В цих кістках органічної речовини 1/3, а неорганічної до 2/3 всієї маси.

Органічною речовиною кістки є осеїн, неорганічними речовинами – вапняні солі (фосфорнокислий і вуглекислий вапняк), а також хлористий натр.

Співвідношення хімічних елементів у кістках у різних людей неоднаково, і навіть у однієї людини може змінюватися в залежності від віку, умов харчування, занять спортом та ін. У дитячому віці відносний вміст органічних речовин в кістках більше, внаслідок чого вони мають меншу твердість і більшу гнучкість. До старості відносна кількість осеїну зменшується, разом з чим збільшується крихкість кісток.

Органічні і неорганічні складові речовини кістки утворюють одна з одною хімічні сполуки, так що відрізнити під мікроскопом частинки осеїну від солей вапняку навіть при великому збільшенні неможливо. Однак, кислотою (соляною, азотною) можна розчинити вапнякові солі – декальцинувати кістку, тобто звільнити від солей кальцію. Після вимочування в розчинні кислоти, кістка зберігаючи форму, втрачає твердість, робиться м’якою і гнучкою настільки, що її можна зав’язати у вузол. Навпаки, якщо із кістки проживанням видалити осеїн, то вона, зберігаючи форму, становиться крихкою і при надавлюванні розсиплеться в порошок.