Дмитрий Колесов - Биология. Человек. 8 класс

Скелет нижних конечностейимеет ряд особенностей, связанных с прямохождением. Он отличается большой прочностью, которая достигается за счет некоторого ограничения подвижности.

Пояс нижних конечностей представлен тазовыми костями (рис. 29). Это плоские кости, тесно сочлененные с крестцом. Они образуют практически неподвижное сочленение. Тазовые кости вместе с прикрепляющимися к ним мощными мышцами образуют дно брюшной полости, на которое опираются все внутренние органы.

Скелет ноги (свободные нижние конечности) начинается бедренными костями, которые под углом прикрепляются к тазовым костям, образуя прочную арку, способную выдержать большие нагрузки. Обратите внимание на расположение губчатого вещества: костные перекладины в нем расположены перпендикулярно друг к другу и в соседних костях одинаково направлены. Они совпадают с силами сжатия и растяжения, воздействующими на кости (рис. 18 Б, В). Суставная головка бедренных костей круглая, движения возможны в любую сторону, но они ограничены связками.

Рис. 29. Кости пояса нижних конечностей и ног с частью позвоночника: 1 – таз; 2 – поясничный позвонок; 3 – крестец; 4 – копчик; 5 – головка бедренной кости; 6 – бедренная кость; 7 – большеберцовая кость; 8 – стопа; 9 – малоберцовая кость; 10 – коленная чашечка

Рис. 30. Скелет стопы: 1 – пяточная кость; 2 – таранная кость

Рис. 31. Типы соединения костей: А – сустав: 1 – связки; 2 – суставная сумка (выделена черным); 3 – суставный хрящ; Б – полуподвижные соединения: 1 – тела позвонков; 2 – межпозвоночные диски; В – неподвижные соединения – швы

В голени, как и в предплечье, две кости: большеберцовая и малоберцовая. Большеберцовая кость сочленяется и со стопой и с бедром. Это значительно увеличивает прочность, но снижает подвижность. Малоберцовая кость находится снаружи, со стороны мизинца, и несет меньшую нагрузку.

Стопа человека состоит аналогично кисти из трех частей: предплюсны, плюсны и фаланг пальцев (рис. 30). В предплюсне наиболее массивны таранная и пяточная кости.

Подошва ноги имеет продольные и поперечные своды. Благодаря этому она пружинит при ходьбе и беге, смягчает толчки при движениях.

Неподвижные соединения костей.Если взглянуть на соединения костей лобной и теменных или теменных и затылочной, то можно заметить, что выступы и шипы одной кости входят в пазы другой. Образуется своеобразный шов, дающий очень прочное неподвижное соединение (рис. 31, В).

Полуподвижные соединения костей.Некоторые кости соединяются между собой посредством эластичного хряща. Например, с помощью хрящевых межпозвоночных дисков соединяются тела позвонков. Ребра соединяются с грудиной также посредством хряща. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность и потому называются полуподвижными. Хрящ эластичен, и кости могут смещаться относительно друг друга.

Подвижные соединения – суставы.Неподвижные и полуподвижные соединения относятся к непрерывным, потому что одна кость как бы переходит в другую кость или хрящ. Но есть соединения, в которых кости полностью обособлены друг от друга и сохраняют высокую подвижность. Они лишь примыкают одна к другой. Такие соединения костей называют прерывистыми соединениями или суставами (рис. 31, А и 32).

Рис. 32. Тазобедренный сустав: А – вскрытый сустав с внутренней связкой; Б – положение костей в суставной сумке; В – кольцевая связка, удерживающая головку бедренной кости в суставной ямке тазовой кости; Г – наружные связки, укрепляющие тазобедренный сустав; 1 и 2 – суставные хрящевые поверхности; 3 – внутренняя связка; 4 – кольцевая связка; 5 – суставная полость; 6 – наружные связки

Рассмотрим строение и функции подвижного соединения на примере тазобедренного сустава (рис. 32). Тазовые кости имеют с каждой стороны по суставной ямке, в каждую из которых входит головка бедренной кости: справа – правой, слева – левой. Поверхность суставной головки и суставной ямки покрыта очень гладким суставным хрящом. Надкостницы в суставе нет, ее замещает суставный хрящ. Обе кости скреплены связками и заключены в суставную сумку. Полость сустава герметично закрыта. Внутри ее давление ниже атмосферного. Вследствие этого кости прижаты одна к другой. Прочность сустава уменьшится, если внутрь суставной сумки попадет воздух. Это может случиться при травме суставной сумки.

Внутренняя стенка суставной сумки непрерывно выделяет суставную жидкость. Она смазывает трущиеся поверхности суставных хрящей и облегчает движение.

Подвижность сустава обеспечивается формой суставных поверхностей сочленяющихся костей, суставным хрящом и суставной жидкостью, а прочность сустава – суставной сумкой, связками и более низким давлением внутри сустава по сравнению с давлением наружного воздуха.

Особенность суставов состоит в том, что они не только обеспечивают подвижность костей, но и в любой момент могут зафиксировать кости в нужном положении, лишить их подвижности. Например, мы не только можем сгибать и разгибать руку в суставе, поднимая и опуская груз, но и способны удержать груз в разогнутой или согнутой под любым углом руке. Это возможно потому, что в суставной сумке есть складки. И когда мышцы прижимают головки костей друг к другу, суставная жидкость уходит в складки суставной сумки, а хрящ одной кости вдавливается в суставный хрящ другой кости. Вследствие этого трение возрастает, поверхности костей не скользят.

Плечевой пояс (лопатки, ключицы). Кости руки: плечо, предплечье (локтевая и лучевая кости), кисть. Тазовый пояс (кости таза). Кости ноги: бедро, голень (большеберцовая и малоберцовая кости), стопа. Соединения костей: неподвижные, полуподвижные и подвижные (прерывистые соединения) – суставы.

1. В чем сходство и различие в строении предплечья и голени?

2. Какими способами осуществляются неподвижные, полуподвижные и подвижные соединения костей?

3. Какие функции выполняют суставные хрящи, суставная сумка, связки и суставная жидкость?

Рассмотрите стопу, которая изображена на рисунке скелета, сделанном под руководством Везалия (см. рис. 2). Какая неточность была допущена великим анатомом Возрождения в строении стопы?