У человека кости: Виды костей и их соединения — урок. Биология, 8 класс. — БЛОГ О ЗДОРОВОМ ОБРАЗЕ ЖИЗНИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ТЕЛА

Содержание

Стопа и голеностопный сустав — Клиника доктора Линько. Врачи ортопеды и травматологи

Каждая стопа человека состоит из 26 костей. Кости стопы широкие и плоские и связаны между собой большим количеством прочных связок, которые ограничивают движения, но усиливают стопу как опору. Прочность стопы как целой конструкции важна при совершении движений тела и удержании его веса. Несмотря на ограниченную подвижность, стопа может легко перемещаться как по гладкой, так и по не ровной поверхности.

Стопа разделяется на 3 части:

кости пальцев стопы.
кости плюсны.
кости предплюсны.

Каждый палец стопы (всего их пять) имеет 3 фаланги, за исключением большого пальца стопы, который имеет 2 фаланги. Кости пальцев стопы соединяются с костями плюсны. Плюсна состоит из 5 костей, каждая из которых соединяется с соответствующей фалангой пальцев стопы с дистальной (дальней от туловища) стороны и костями предплюсны с проксимальной стороны. Предплюсну образуют 7 костей: пяточная, таранная, кубовидная и три клиновидные — наружная (латеральная), внутренняя (медиальная) и промежуточная. Самые большие — это таранная и пяточная. Ладьевидная кость соединяет таранную сзади и три клиновидные кости спереди нее — медиальная клиновидная, латеральная клиновидная и медиальная клиновидная. Кубовидная кость соединяет пяточную кость, которая находится сзади нее с 4 и 5 плюсневыми костями, которые лежат спереди кубовидной кости. Самая большая кость предплюсны — пяточная — образует пятку. К ней прикрепляется пяточное (ахиллово) сухожилие, объединяющее в себе сухожилие икроножной и камбаловидной мышц задней части голени.

Предплюсна в виде таранной кости сочленяется с большеберцовой и малоберцовой костями, образуя голеностопный сустав. В положении стоя таранная кость принимают на себя весь вес тела далее распределяя его между передним и задним отделами стопы человека.В стопе много сложных суставов. Пяточная кость вместе с таранной костью сзади и кубовидная с ладьевидной костью спереди образуют, так называемый по автору, комбинированный сустав Шопара.

Кубовидная кость и три клиновидные кости сзади, а также пять плюсневых костей спереди образуют сустав Лисфранка. Сустав Шопара называют еще поперечным суставом предплюсны. Кости предплюсны и плюсны, а также связывающие их сухожилия и связки образуют арки стопы или своды, которые поднимают стопу над поверхностью. Аркообразные своды стопы за счет амортизации гасят нарузки, возникающие при ходьбе и беге. Сначала стопа человека уплощается, а затем вновь принимает выгнутую форму. Также арки, образованные костями предплюсны и плюсны, связки, соединяющие их действуют как подъемный механизм, толкающий тело вверх при ходьбе и беге.

Своды стопы.

В стопе различают пять продольных сводов и один поперечный свод стопы. Продольные своды стопы начинаются от пятки и продолжаются по выпуклым линиям к плюсневым костям стопы. Самый высокий и длинный из продольных сводов — 2-ой свод, самый низкий и короткий — 4-й свод стопы. В итоге продольные своды можно объеденить в два — наружный продольный свод и внутренний продольный свод стопы.

В передней части плюсни все продольные своды соединяются в виде изогнутой к верху линии, формируя поперечный свод стопы.

Своды стопы формируют как кости стопы, так и сухожилия и связки, и мышцы. Продольные мышцы стопы укорачивают и увеличивают продольные своды, а косые мышцы сужают стопу и увеличивают поперечный свод. Самая мощная связка, формирующая и удерживающая продольный свод — длинная подошвенная связка.Когда эта конструкция ослабевает происходит проседание сводов и стопа уплощается, иногда это сочетается с деформацией суставов стопы.

Воспаление ахиллова сухожилия (ахиллодиния)

Пяточная шпора: подошвенный фасцит
Воспаление синовиальных футляров сухожилий (тендовагинит)
Экзостоз пяточной кости (болезнь Хаглунда)
Метатарзалгия (боль плюсневых костей) при поперечном плоскостопии
Неврома Мортона
Вальгусная деформация первого пальца стопы (hallux valgus)
Переломы лодыжек
Переломы пяточной кости

12 фактов о скелете | MAXIM

Истории

Наша главная поддержка и опора!

Американский антрополог и криптозоолог Гровер Кранц, пожертвовавший свой скелет и скелет своей собаки науке

Иронично, но правда: часто оказывается, что мы не знаем ничего о самых близких. Вот, например, скелет. Много ли ты о нем знаешь? А ведь ближе скелета у человека ничего нет, так уж самой природой заложено.

Поэтому мы спешим снабдить тебя знаниями о скелете, чтобы, когда в следующий раз в разговоре возникнет неловкая пауза, ты всего парой фраз смог сделать ее еще более неловкой. Встречай: 12 фактов о человеческом скелете!

1. В среднем скелет взрослого человека состоит из 206 костей

Мы не для красного словца написали «в среднем». (Для красного словца мы написали бы что-то поинтереснее). Дело в том, что количество костей всегда индивидуально. У младенцев, например, и вовсе до 350 мелких костей-хрящиков, которые гарантируют им гибкость и комфортное прохождение по родовым путям. По мере взросления человека кости срастаются, уменьшаясь в количестве.

2. Кости имеют коричневатый оттенок

Не верь анатомическим музеям и смешным видео с танцующими скелетами: на самом деле скелеты внутри нас не белые, а коричневатые. Белыми они становятся от вываривания или отбеливания. То есть ответственность за наше белое восприятие костей полностью лежит на племенах каннибалов.

3. Самая независимая кость человеческого скелета — подъязычная

Подобно родственнику-изгою, решившему порвать отношения с семьей, подъязычная кость порвала отношения со скелетом и демонстративно никак к нему не крепится, удерживаясь в человеческом теле исключительно путем врастания в мышцы. Небось, остальные кости скелета обсуждают ее на семейных сборищах.

4. Самая длинная кость в теле человека — бедренная

Она может достигать 1/4 роста человека и выдерживать нагрузку до 1500 кг. Кстати, бедренная кость — единственная кость, которая может увеличиваться в ширину. Это происходит когда ее обладатель набирает вес: бедренная кость прекрасно понимает, что именно на нее падает основная нагрузка по переносу пожирателя пончиков и нужно срочно поднажать и расшириться.

5. Больше всего костей в кистях рук человека

Всего 54 кости, то есть 1/4 от общего числа костей в скелете. Если не веришь нам, можешь пересчитать. Удачи тебе с собиранием костей обратно в единую работающую кисть!

6. Самая маленькая и легкая кость в скелете — стремечко

Получившая свое название из-за сходства со стременем, эта кость является одной из слуховых косточек среднего уха. Размер стремечка не превышает 4 мм, а вес — 2,5 мг. Как ты понимаешь, в случае чего наложить на эту кость гипс будет затруднительно.

7. Слуховые косточки — самая постоянная часть скелета

Раз уж заговорили об ушах, то сообщаем: только слуховые косточки не меняют размер с момента рождения человека до самой его смерти. Какими были слуховые косточки у младенца, такими они и останутся, когда он в 86 лет вскарабкается на сцену получать почетную грамоту за вклад в культурную жизнь района.

8. Человек с максимальным количеством переломов за всю жизнь — Ивел Книвел

Работал Ивел — вот неожиданность! — каскадером. Преимущественно выполнял мотоциклетные трюки. Так, в 1968 году Книвел перелетел на мотоцикле через фонтаны Сизарс-пэласа в Лас-Вегасе, а в 1975 году — через 13 двухэтажных автобусов в Лондоне. Оба прыжка были неудачными, Книвел получил многочисленные травмы. Всего же в его карьере было около 433 переломов костей. При этом скончался Книвел в 2007 году, в 69 лет, не от травмы, а от сердечной недостаточности.

9. Кости человеческого скелета прочнее стали

Выкуси, сталь! Человеческие кости в несколько раз прочнее стали и в десять раз эластичнее. А если бы Богу или Дарвину (в зависимости от того, в кого ты веришь) пришло в голову сделать человеку скелет не из костей, а из стали, то он весил бы 250 кг. Скелет же из костей весит всего 5-6 кг.

10. Эйфелева башня была вдохновлена берцовой костью

По легенде, бытующей в архитектурно-инженерных кругах, Гюстав Эйфель вдохновлялся при проектировании своей легендарной башни рисунками берцовой кости. Этот факт, увы, не заставил парижан сразу же полюбить башню. Впрочем, об этом читай в материале: «Эйфелева башня и еще 8 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми».

11. Чаще всего ломаются кости рук

На них приходится примерно 50% от общего числа переломов. Жертвами переломов обычно становятся дети, лазящие по деревьям, бегающие по горам, прыгающие на батутах, дерущиеся и вообще, в отличие от скучных взрослых, живущие полной жизнью.

12. Зубы — единственная часть скелета, которая не умеет заживать и восстанавливаться

Вот она, жестокость природы. А как было бы хорошо: откололся кусочек зуба, а через месяц на его месте вырос новый! Но нет. Вместо этого приходится идти к врачу и отдавать месячную зарплату за новую коронку.

Автор текста:Авраам Козлов

Анатомия, Кости — StatPearls — Книжная полка NCBI

Пол Т. Коуэн; Прит Кахай.

Информация об авторе и организациях

Последнее обновление: 25 июля 2022 г.

Введение

Кости часто рассматриваются как статические структуры, которые обеспечивают только структурную поддержку. Однако они действительно функционируют как орган. Как и другие органы, кости ценны и выполняют множество функций. Помимо придания формы человеческому телу, кости обеспечивают передвижение, двигательную способность, защищают жизненно важные органы, облегчают дыхание, играют роль в гомеостазе и производят множество клеток в костном мозге, критически важных для выживания. Кости постоянно претерпевают структурные и биологические изменения, и ремоделирование костей продолжается на протяжении всей жизни в зависимости от предъявляемых к ним требований.

Скелетная система способна реагировать на повышенный стресс, например, во время тренировок с отягощениями, усилением остеогенеза или образованием новой кости. На самом деле было показано, что силовые упражнения являются жизнеспособным терапевтическим вариантом при остеосаркопении [1], которая представляет собой потерю плотности костей и мышц из-за старения. Помимо реагирования на внешние раздражители, они могут также реагировать на внутренние раздражители для мобилизации своего содержания. Кости могут увеличиваться или уменьшаться, становиться сильнее или слабее и ломаться при приложении чрезмерной силы. В случае повреждения они являются одним из очень немногих органов в организме, способных регенерировать без явного рубца. Обычно у младенцев насчитывается около 270 костей, которые сливаются, образуя от 206 до 213 костей у взрослого человека. Причина изменчивости количества костей заключается в том, что у некоторых людей может быть разное количество ребер, позвонков и пальцев. Они различаются по размеру, форме и силе, чтобы соответствовать требованиям выполнения деликатных или крупных двигательных задач. Кости среднего уха обладают минимальной прочностью, но играют роль в передаче звуковых волн к слуховым органам внутреннего уха. Другие кости, такие как бедренная кость, исключительно прочны и могут выдерживать огромные нагрузки до того, как сломаются.

Структура и функция

С микроанатомической точки зрения кости представляют собой высокоспециализированные соединительные ткани со встроенной способностью к ремоделированию в зависимости от предъявляемых к ним требований. Основной клеткой, ответственной за построение кости, является остеобласт. Остеобласты выделяют жидкость, известную как остеоид, которая богата белком, вырабатываемым человеческим организмом, известным как коллаген I типа. Еще одним компонентом остеоида является основное вещество, состоящее в основном из остеокальцина и хондроитинсульфата. Чтобы кость стала твердой, остеоид должен подвергнуться минерализации неорганическими компонентами, такими как кальций и фосфат. Эти минералы обычно усваиваются с пищей, а их привычным источником являются молочные продукты. Именно по этой причине кости являются основным хранилищем этих минералов, если они понадобятся организму. Интересно, что исследование, опубликованное в Food & Function от Burrow et al. предположил, что конкретный источник этих питательных веществ может влиять на структурную целостность кости. Это исследование продемонстрировало превосходство овечьего молока над коровьим для этой цели, но оно проводилось только на крысах, поэтому его применимость к людям сомнительна.[2] Как только остеоид минерализуется, остеобласт, встроенный в собственный матрикс, становится известен как остеоцит или зрелая костная клетка. Остеоциты обычно находятся в лакунах, расположенных концентрически вокруг центрального отверстия, известного как гаверсов канал, в котором находится кровоснабжение костных клеток. Они также могут передавать клеточное содержимое от одного к другому через щелевые контакты через взаимосвязанные канальцы. Каналы Фолькмана идут перпендикулярно гаверсовым каналам и соединяют их с кровоснабжением от надкостницы, мягкотканной оболочки, покрывающей наружную поверхность кости. Вся эта функциональная единица без надкостницы известна как остеон.

Для адекватного ремоделирования кости в соответствии с функциональной необходимостью должны присутствовать клетки, разрушающие зрелую кость. Клетками, ответственными за эту задачу, являются остеокласты, многоядерные клетки, полученные из макрофагов, обнаруженных в лакунах Хаушипа на поверхности кости. Они находятся под контролем остеобласта, который экспрессирует рецептор-активатор ядерного фактора каппа В (RANK), к которому остеокласт экспрессирует лиганд (RANKL). Остеобласты могут продуцировать остеопротегерин, который препятствует взаимодействию RANK-RANKL и, следовательно, препятствует дифференцировке остеокластов. После активации остеокласт использует кислоту, образующуюся в результате реакции, которой способствует фермент карбоангидраза, наряду с ферментом коллагеназой, для разрушения кости.

С общей анатомической точки зрения большинство костей имеют хорошо организованную толстую внешнюю оболочку, известную как кора, которая состоит из остеонов. Внутренняя часть этих костей трабекулярная, то есть балкообразная и выглядит как сеть, особенно в эпифизах. Ее также иногда называют губчатой костью или несколько ошибочно «губчатой» костью. Подобное сетке качество позволяет существовать пространствам, в которых размещается костный мозг, переплетающийся с минерализованной костной тканью, что позволяет использовать пространство внутри кости для решающей задачи эритропоэза при сохранении структурной целостности. У здорового взрослого человека соотношение кортикальной и трабекулярной костей составляет примерно 80:20. Позвонки — единственные кости, у которых нет настоящей коры и которые полностью покрыты плотной трабекулярной сетью. Все кости окружены надкостницей, которая помимо иннервации играет роль в перфузии и снабжении питанием внешнего третьего сегмента кости. Остальная часть кости получает кровоснабжение через каналы Фолькмана, которые проникают в кортикальный слой и снабжают внутренние две трети кортикального слоя кости и полость костного мозга.

Кости делятся на три основные категории: плоские кости, короткие кости и длинные кости. Длинные кости развиваются в процессе эндохондральной оссификации (см. Эмбриология). Длинные кости различаются по размеру от длинной бедренной кости до коротких пальцевых костей фаланги. Обычно они имеют трубчатую форму, длина их больше, чем ширина, и они имеют несколько отдельных анатомических зон. Этими тремя зонами являются диафиз, или стержень, эпифиз, или концы, и метафиз, область между ними. Диафиз содержит мозговое вещество кости, в котором находится костный мозг. Костный мозг является основной тканью, отвечающей за выработку эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Эпифиз — это конечный конец длинной кости, который обычно отвечает за сочленение. Он также является основным источником красного костного мозга в длинных костях, что обеспечивает эритропоэз. Метафиз — это область кости, содержащая эпифизарную пластинку у детей, которая отвечает за рост, так как остается хрящевой до полового созревания. После окостенения во взрослом возрасте метафиз в первую очередь отвечает за передачу нагрузки от эпифиза к диафизу.

Короткие кости развиваются из тех же клеточных предшественников, что и длинные кости, но структурно они не похожи. Короткие кости часто принимают четкую форму, например кости запястья.

Плоские кости формируются в результате процесса, называемого внутримембранозным окостенением (см.: эмбриология). Эти кости также имеют уникальные пластинчатые формы, такие как грудина или сросшиеся кости черепа.

Эмбриология

Из трех первичных слоев ткани человеческого эмбриона костная ткань происходит главным образом из мезодермы. Вместо этого из клеток нервного гребня возникают некоторые черепно-лицевые кости и кости среднего уха. При нарушениях развития миграции клеток нервного гребня иногда проявляются черепно-лицевые пороки развития. Во время развития длинные и короткие кости развиваются в процессе эндохондрального окостенения. В этом процессе кость заменяет хрящевой шаблон-предшественник во время созревания.

Плоские кости формируются в результате процесса, известного как внутримембранозная оссификация. В этом процессе остеобласты, полученные из мезенхимальных стволовых клеток, образуют костные спикулы, которые сливаются друг с другом, образуя трабекулы. Трабекулы растут, соединяясь с другими трабекулами и образуя тканую кость. Мезенхимальные клетки, окружающие трабекулы, служат для формирования надкостницы. Остеогенные клетки, возникающие из надкостницы, растут вдоль поверхности сплетенной кости и после минерализации становятся пластинчатой костью.

Клиническое значение

Переломы костей имеют различное клиническое значение, начиная от простых переломов, для которых показаны поддерживающие меры, репозицию, шинирование или гипсование, до потенциально сложных переломов, которые могут стать хирургическими случаями. Одним из таких примеров возможной неотложной хирургической помощи является взрывной перелом дна орбиты, который может привести к ущемлению глазного яблока, диплопии и последующей активации окулокардиального рефлекса.

Новые технологии в области дополненной реальности используются экспериментально для обучения хирургов-ортопедов проведению операций.[4] Успех в этой области, несомненно, позволит распространить эту технологию на другие области хирургии, тем самым улучшив хирургические результаты и навыки хирурга без ущерба для ухода за пациентами. Помимо развития хирургического опыта, необходимо глубокое понимание структуры и физиологии кости, чтобы лучше понять, как нативная кость взаимодействует с ортопедическими имплантатами, и какие нагрузки вызывают отказ этих интерфейсов, что приведет к улучшению результатов лечения пациентов. Исследование 2018 года, опубликованное в Журнал ортопедических исследований , Gonzalez et al. призвал к проведению большего разнообразия тестов для оценки эффективности бесцементной тотальной замены коленного сустава. Авторы утверждают, что исследования методом конечных элементов, которые обычно проводятся для оценки взаимодействия между имплантатами и костью, должны использовать дополнительные параметры помимо пиковой нагрузки, которая является традиционной метрикой. [5]

Другими клиническими проблемами, которые могут возникать в костной системе, являются первичные злокачественные новообразования, такие как остеосаркома, саркома Юинга, хондросаркома, множественная миелома, фибросаркома и злокачественные гигантоклеточные опухоли. Кость также может быть заражена патогенными микроорганизмами, состояние, известное как остеомиелит, который часто засеивается мертвым куском костной ткани, известным как секвестр. Аваскулярный некроз является еще одним потенциальным клиническим состоянием. В этом случае кость теряет кровоснабжение и подвергается некрозу, что приводит к сохранению мертвой костной ткани в организме. Головка бедренной кости особенно восприимчива из-за ее кровоснабжения, как и ладьевидная кость при смещении при переломе из-за ее ретроградного кровоснабжения — слабость кости из-за потери плотности приводит к остеопорозу, состоянию, обычно наблюдаемому у пожилых людей. Дефицит витамина D в рационе может привести к рахиту у детей и остеомаляции у взрослых. Эти состояния проявляются слабыми, мягкими костями, болью в костях и часто характерным искривлением голеней, наблюдаемым у детей с рахитом. Когда витамин D недоступен на физиологически адекватных уровнях, остеоид, секретируемый остеобластами, не минерализуется, что приводит к этим состояниям.

Вышеизложенное не является исчерпывающим описанием каждого из потенциальных клинических сценариев, в которых может играть роль костная система, поскольку это выходит за рамки этой статьи. Однако это должно позволить получить базовое представление о структуре и функции кости, а также о том, почему клиницистам важно учитывать эту динамическую систему органов.

Контрольные вопросы

Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Комментарий к этой статье.

Рисунок

Костная структура, суставной хрящ, эпифизарная линия, губчатая кость, костномозговая полость, эндост, надкостница. Предоставлена иллюстрация Бекки Палмер

Ссылки

1.: Хонг А.Р., Ким С.В. Влияние упражнений с отягощениями на здоровье костей. Эндокринол Метаб (Сеул). 2018 дек;33(4):435-444. [Бесплатная статья PMC: PMC6279907] [PubMed: 30513557]
2.: Burrow K, Young W, Carne A, McConnell M, Hammer N, Scholze M, Bekhit AE. Потребление овечьего молока по сравнению с коровьим молоком может повлиять на ультраструктуру трабекулярной кости в модели крыс. Функция питания 201922 января; 10(1):163-171. [PubMed: 30516196]
3.: Koenen L, Waseem M. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 7 августа 2022 г. Перелом пола орбиты. [PubMed: 30521246]
4.: Condino S, Turini G, Parchi PD, Viglialoro RM, Piolanti N, Gesi M, Ferrari M, Ferrari V. Как построить индивидуальный гибридный симулятор для ортопедической открытой хирургии : Преимущества и ограничения смешанной реальности с использованием Microsoft HoloLens. J Healthc Eng. 2018;2018:5435097. [Бесплатная статья PMC: PMC6236521] [PubMed: 30515284]
5.: Quevedo González FJ, Lipman JD, Lo D, De Martino I, Sculco PK, Sculco TP, Catani F, Wright TM. Механические характеристики бесцементного тотального эндопротезирования коленного сустава: дело не только в максимальных нагрузках. J Ортоп Res. 2019 фев; 37 (2): 350-357. [PubMed: 30499604]

Анатомия, кости — StatPearls — Книжная полка NCBI

Пол Т. Коуэн; Прит Кахай.

Информация об авторе и принадлежности

Последнее обновление: 25 июля 2022 г.

Введение

Кости часто представляют как статичные структуры, которые обеспечивают только структурную поддержку. Однако они действительно функционируют как орган. Как и другие органы, кости ценны и выполняют множество функций. Помимо придания формы человеческому телу, кости обеспечивают передвижение, двигательную способность, защищают жизненно важные органы, облегчают дыхание, играют роль в гомеостазе и производят множество клеток в костном мозге, критически важных для выживания. Кости постоянно претерпевают структурные и биологические изменения, и ремоделирование костей продолжается на протяжении всей жизни в зависимости от предъявляемых к ним требований.