Скелет: строеж, функции и видове при човека и животните

Научете всичко за скелета: строеж, функции и видове при човека и животните — защита, опора и развитие на костната система със снимки и примери.

Скелетът е твърдата структура, която защитава вътрешните органи на живото същество. Скелетите могат да бъдат вътре в тялото или извън него. При бозайниците, сред които е и човекът, скелетът е изграден от кости. Всички кости, когато са свързани помежду си, образуват "скелетната система" на тялото. Скелетната система или "скелетът" се намира под кожата, мускулите и тъканите на тялото. Скелетът поддържа кожата, мускулите и тъканите, както и всички органи, които се намират вътре в тялото. Скелетът предпазва важни вътрешни органи като мозъка, сърцето и белите дробове. Ако хората нямаха скелет, тялото им щеше да е плоско, тъй като скелетът дава рамката на тялото.

Строеж на костта

Костта не е еднородна — тя е жива, динамична тъкан. Основните компоненти са минерално вещество (главно калциев хидроксиапатит), органична матрица (колаген) и водна част. На микроскопско ниво в костта се откриват клетки със специфична функция:

• остеобласти — образуват нова костна матрица;
• остеоцити — поддържат костната тъкан;
• остеокласти — разграждат костна тъкан при ремоделиране и резорбция.

Костта има два основни типа вещество: компактно (плътно) вещество, което осигурява твърдост и устойчивост, и гъбесто (спонгиозно) вещество с влакнеста структура, където се намира костният мозък. Повърхността на костта е покрита с надкостница (periosteum), богата на нерви и кръвоносни съдове. В дългите кости има медуларен канал, изпълнен с костен мозък — червен (кръвотворен) при децата и частично заместващ се с жълт (мазнини) с възрастта.

Функции на скелета

• Механична опора: дава форма и опора на тялото, поддържа меките тъкани.
• Защита: предпазва жизненоважни органи — черепът защитава мозъка, гръдният кош защитава сърцето и белите дробове и т.н.
• Движение: костите образуват лостове, а ставите и мускулите осигуряват движение.
• Минерален запас: складира и освобождава калций и фосфор, важни за метаболитните процеси.
• Хематопоеза: в червения костен мозък се образуват кръвни клетки — еритроцити, левкоцити и тромбоцити.
• Ендокринна функция: костите отделят хормони (напр. остеокалцин), които влияят върху метаболизма и нивата на глюкоза.

Стави и видове движение

Ставите свързват костите и определят възможностите за движение. Основни типове стави:

• Фиксирани (синартрози) — почти без движение (напр. черепни шевове).
• Частично подвижни (ампхиартрози) — малка степен на движение (напр. междупрешленни дискове).
• Подвижни (диартрози или синовиални стави) — позволяват широк набор от движения; включват разновидности като панта (лък), сферично (рамо), цилиндрично (осово въртене), седловидни и плоски стави.

Видове кости

• Дълги кости — бедрена, тибия; имат диафиза и епифизи.
• Къси кости — например кости на китката (карпални).
• Плоски кости — ребра, гръден кош, черепни плочи.
• Неправилни кости — прешлени, лицеви кости.
• Сесамовидни кости — образуват се в сухожилия, напр. капачката на коляното (патела).

Видове скелети при животните

Животинският свят показва разнообразие от решения за подкрепа и защита:

• Ендоскелет — вътрешен скелет, характерен за гръбначните животни (рибите, земноводните, влечугите, птиците, бозайниците). При повечето е изграден от кост и/или хрущял. Пример: човекът има ендоскелет от кости и хрущяли.
• Ексоскелет — външен скелет, срещан при членестоноги (насекоми, ракообразни) и някои мекотели; изграден е от хитин или калциев карбонат. Този тип скелет осигурява защита, но налага периодично линеене (мутиране/ecdysis) за растеж.
• Хидростатичен скелет — използва се при безкостни животни като червеи, медузи и някои мекотели; телесните кухини, пълни с течност, поддържат форма и позволяват движение чрез мускулни контракции.
• Калцифицирани плаки/оскулки — при морски животни като иглокожите (ежовете, морски звезди) ендоскелетът се състои от множество малки калцификати тялесни елементи.

Скелетът при човека — особености

Човешкият скелет се състои от около 206 кости (при възрастни; броят варира при деца поради наличието на повече отделни елементи, които по-късно се сливат). Основни области:

• Череп — защита на мозъка и опора за лицевите структури.
• Гръбнак — съставен от прешлени, осигурява опора и защита на гръбначния мозък.
• Гръден кош — ребрата и гръдната кост защитават сърцето и белите дробове.
• Горни и долни крайници — адаптирани за хватане и ходене/бягане; при хората долните крайници са основни за поддържане на изправен стоеж и походка.

Птиците имат специализирани леко-строени кости с кухи пространства и въздушни отвори (пневматични кости), адаптация за летене. Рибите могат да имат или костен скелет, или хрущялен (като акулите).

Растеж и обновяване

Костите растат чрез процеси на осификация — първично чрез хрущялна осификация при дългите кости. Растежните (епифизни) плочки при младите осигуряват удължаване на костите до приключване на пубертета. През целия живот костта се ремоделира — балансът между остеобласти и остеокласти поддържа здравина и позволява адаптация към натоварвания.

Скелет и здраве

Здравето на скелета зависи от подходящо хранене (калций, витамин D, белтъци), физическа активност и хормонален баланс. Разпространени проблеми са:

• Остеопороза — намаляване на костната плътност и повишен риск от счупвания.
• Фрактури — счупвания на кости в резултат на травма или патология.
• Артрити — възпаления на ставите, които ограничават движението и причиняват болка.

Профилактиката включва адекватен прием на калций и витамин D, физическа активност (особено натоварване за костите), пушене и прекомерен алкохол да се избягват, както и редовни медицински прегледи при съмнение за проблеми.

Обобщение

Скелетът е много повече от „скелетна рамка“ — това е динамична, живяща система, която осигурява опора, защита, движение, складиране на минерали и кръвотворене. Разнообразието от скелетни решения в животинското царство (ендоскелет, екзоскелет, хидростатичен скелет) показва адаптивността на природата към различни обиталища и начини на живот.

Човешки скелет

Важните части на човешкото тяло са главата, гръбначният стълб, гърдите, коремът, ръцете и дланите, краката и стъпалата.

Кости на главата

Всички кости на главата заедно се наричат череп.

• Черепът е съставен от група извити кости, които са сглобени като топка и предпазват мозъка, очите и вътрешните части на ушите. Костите на тази част на главата заедно се наричат череп.
• Черепът има горна челюст и долна челюст със зъби в тях. Челюстите се наричат "горна" и "долна" челюст. Долната челюст се движи от силни мускули, така че зъбите да могат да отхапват и дъвчат храната.
• Има още няколко малки кости, които изграждат лицето. Има и няколко малки кости в предната и страничната част на шията.
• Най-малките кости в тялото са трите малки костици в ухото, които вибрират, за да помагат на човека да чува звуци.

Кости на гръбначния стълб

Гръбначният стълб поддържа главата, гръдния кош и структурата, която носи ръцете. Той е изграден от малки кости, наречени прешлени. Гръбначният стълб се нарича гръбначен стълб. Той не е прав, а има извивки, които подпомагат тялото и помагат на човека да се движи и огъва. Една кост е "прешлен". Повече от една кости са "прешлени". Прешлените имат различни наименования в зависимост от частта на тялото, към която са свързани.

• Шийните прешлени се наричат шийни прешлени. (ser-vick-al ver-ta-bray)
• Гръдните прешлени се наричат гръдни прешлени. (гръдни прешлени)
• Прешлените на "долната част на гърба" се наричат лумбални прешлени.
• Следващите прешлени се съединяват в триъгълна форма, наречена кръстна кост. Тазобедрените кости са прикрепени към кръстцовата кост и я поддържат.
• В долната част на кръстната кост се намират малки опашни кости. Те се наричат опашни кости. При много животни опашните прешлени са дълги и образуват опашка, която животното може да движи, но при хората, маймуните и някои други същества те са много къси.

Кости на таза

Тази част на тялото се състои от кръстната кост и двете тазови кости, които са свързани с нея от двете страни. Тазовите кости се носят от костите на краката и поддържат "гръбначния стълб". Всяка тазова кост има здрава структура, в която се вписват костите на краката, за да може човек да стои, да ходи, да тича и да скача. Всяка тазова кост се разпростира в голяма плоска плоча, която поддържа "вътрешните органи" на човека. Тазът на жената е по-широк от този на мъжа, така че когато жената е бременна, бебето се поддържа от таза, докато стане готово да се роди. В долната част на таза има голям отвор, достатъчно голям, за да премине през него бебето.

Кости на гръдния кош

Гръдният кош се нарича гръден кош, а прешлените, които са част от него, са гръдни прешлени. Гръдният кош е изграден от дълги плоски извити кости, наречени ребра. В задната си част ребрата са свързани с прешлените. Отпред повечето ребра са свързани с гръдната кост, която често се нарича "гръдна кост". Всички заедно гръдният кош предпазва сърцето, белите дробове и стомаха.

В горната част на гръдния кош се намира раменният пояс. Той се състои от две тънки хоризонтални кости отпред, свързани с гръдната кост. Тези две кости се наричат ключици или "яки кости". В задната част на гръдния кош се намират две плоски кости с триъгълна форма, наречени лопатки или "лопатки". Ключиците и лопатките се събират от двете си страни, за да образуват "раменете". Костите на раменете се поставят в гнездата (подобни на чашки отвори) на "лопатките".

Кости на крайниците

Ръцете и краката имат една по-дебела кост в горната част и две по-тънки кости в долната. И двете имат въртяща се става в горната част и шарнирна става в средата. Ръцете и краката имат много кости и са свързани с ръцете и краката чрез малки кости с плъзгащи се части.

Кости на ръцете

• Горната кост е раменната кост, така че когато хората си ударят лакътя, често казват, че са си ударили "смешната кост".
• Костта, която стърчи в лакътя и се спуска по външната страна на ръката, е лакътната кост.
• Костта, която се намира от страната на палеца, се нарича лъчева кост. Близо до лакътя тя е свързана с лакътната кост по начин, който ѝ позволява да се върти. Радиусът и лакътната кост могат да се завъртат една около друга, което позволява на човека да върти ръката си.
• Малките кости на китката се наричат карпални, а костите вътре в ръката се наричат метакарпални.
• Костите на пръстите са фалангите.

Кости на краката

• Горната кост на крака, която е най-дългата кост в тялото, се нарича бедрена кост.
• Костта в задната част на крака се нарича тибия или "подбедрица". Тя образува вътрешната част на глезена.
• По-тънката кост отстрани на крака се нарича фибула. Тя представлява външната кост на глезена.
• Малките костици, които съединяват стъпалото с костите на крака и му позволяват да се движи, се наричат тарзални. Вътрешните кости на стъпалото са метатарзалните.
• Костите на пръстите на краката се наричат фаланги, както и костите на пръстите.
• Кракът има още една кост. В предната част на ставата, където тибията се среща с бедрената кост, има малка кръгла костица, подобна на малък щит, който предпазва ставата. Тя се нарича патела.

Скелет на жена с научните наименования на костите


Скелет откъм гърба

Скелети в културата

Скелетите като символи

Скелетът или просто черепът често се използва като символ на смъртта.

• Върху много гробници, от древността до XX век, могат да се видят издълбани скелети и черепи.
• Скелетите или черепите често се срещат в средновековни и ренесансови картини или витражи, напомняйки на хората, че животът е кратък.
• Скелетите и черепите често са били използвани като знак за сплашване на хората. Скелетите са били оставяни да висят на публични места, като кръстовища или мостове, за да напомнят на жителите на града, че ако нарушат закона, ще бъдат наказани със смърт.
• Скелетите или черепите са били символ, използван от пиратите.

Скелетите в популярната култура

Скелетите, особено живите скелети, често се използват в историите на ужасите и комедиите.

• Има истории, в които скелети възкръсват от мъртвите. Нещата, които се връщат към живот, се наричат немъртви. В тези истории повечето скелети се контролират от човек, който ги връща към живот. Тези хора се наричат некроманти. Некромантът използва магия, за да накара скелета да се движи и да действа по негова воля.

Анимирани скелети от "Макабреният танц" на Ханс Холбайн Младши (1538 г.)

Въпроси и отговори

В: Какво представлява скелетът?

В: Скелетите могат ли да бъдат вътре и извън тялото?

В: От какво е изградена скелетната система при бозайниците?

В: Каква е функцията на скелетната система?

В: Какво се случва с тялото, ако хората нямат скелет?

В: Може ли да се види скелетната система извън тялото?

В: Каква е цялостната роля на скелета?

Търсене по буква