Dorosły ludzki układ szkieletowy składa się z 206 kości a także sieci ścięgien, więzadeł i chrząstek. U dzieci liczba ta wzrasta – u noworodków około 270 a u 14-latków 356 i zmniejsza się dopiero wtedy, gdy połączą się np. trzony z nasadami. Waga szkieletu jest różna u mężczyzn i u kobiet. W pierwszym przypadku wynosi około 12 kilogramów natomiast w drugim około 10 kilogramów.
Budowa szkieletu
Podstawowym budulcem szkieletu jest tkanka kostna i chrzęstna.
Szkielet dzieli się na dwie zasadnicze części:
– szkielet osiowy, położony wzdłuż centralnej osi ciała, składa się z czaszki, kręgosłupa, żeber i mostka
– szkielet kończyn składa się z kończyn dolnych i górnych oraz kości pasów (obręczy) barkowego i miednicznego, łączących kończyny ze szkieletem osiowym.
Czaszka – szkielet głowy, składa się z kości czaszkowych i twarzowych. Niektóre kości dorosłego człowieka powstają ze zlania się dwóch lub większej liczby kości w trakcie rozwoju zarodkowego lub nawet później – w pierwszych tygodniach życia noworodka.
Kości mózgoczaszki to:
– kość czołowa (składa się z: łuska kości czołowej, część oczodołowa, część nosowa, zatoki czołowe)
– kość ciemieniowa prawa i lewa (składa się z: brzeg strzałkowy, potyliczny, łuskowy, czołowy, międzyciemieniowy)
– kość potyliczna (składa się z: łuska kości potylicznej, część podstawna, dwie części boczne)
– kość skroniowa prawa i lewa (składa się z: część skalista, część łuskowa, część bębenkowa, część sutkowa)
– kość klinowa ( składa się z: trzon, skrzydła mniejsze i większe, wyrostki skrzydłowate)
– kość sitowa (składa się z: blaszka pionowa, blaszka sitowa)
Kości twarzoczaszki to:
– kość nosowa prawa i lewa
– kość łzowa prawa i lewa
– przegroda nosowa (lemiesz i blaszka pionowa kości sitowej)
– kość sitowa
– kość jarzmowa
– podniebienie kostne
– szczęka i wyrostek zębodołowy
– żuchwa (trzon żuchwy, gałąź żuchwy, wyrostek dziobiasty i kłykciowy)
– kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko, strzemiączko)
– kość gnykowa.
Kręgosłup – podpiera ciało i dźwiga jego ciężar. Kręgosłup składa się z:
– odcinka szyjnego zbudowanego z 7 kręgów
– odcinka piersiowego zbudowanego z 12 kręgów
– odcinka lędźwiowego zbudowanego z 5 kręgów
– odcinka krzyżowego zbudowanego z 5 zlanych ze sobą kręgów
– odcinka guzicznego zbudowanego z ze zlanych 4-5 kręgów.
Chociaż kręgi kolejnych odcinków kręgosłupa różnią się rozmiarami i kształtem, typowy kręg zbudowany jest z:
– kostnego trzonu (części centralnej), który dźwiga większość ciężaru ciała
– łuku kręgowego przytwierdzonego do trzonu od strony grzbietowej, który otacza i osłania delikatny rdzeń kręgowy.
Od kręgów odchodzą wyrostki, za pośrednictwem, których łączą się one z żebrami, mięśniami i sąsiednimi kręgami. Pierwszy kręg, dźwigacz lub atlas ma na swej górnej powierzchni dwa zaokrąglone wgłębienia, w które wchodzą dwa kłykcie potyliczne.
Klatka piersiowa – jest tzw. kostnym koszem, zbudowanym z:
– mostka (rękojeść mostka, trzon mostka, wyrostek mieczykowaty)
– kręgów piersiowych
– 12 par żeber (żebra wolne, rzekome, prawdziwe, łuk żebrowy).
Osłania ona organy wewnętrzne, w tym także serce i płuca. Kości klatki piersiowej podtrzymują jej ściany przed zapadaniem się w trakcie skurczów oddechowych przepony. Żebra przytwierdzone są do kręgów od strony grzbietowej. Z dwunastu par żeber u człowieka pierwszych 7 jest przytwierdzonych od strony brzusznej do mostka, kolejne 3 pary połączone są z mostkiem za pośrednictwem chrząstek a ostatnie 2 pary, tzw. żebra wolne nie mają połączenia z mostkiem.
Pas barkowy (obręcz barkowa) – składa się z
– dwóch kości obojczyka
– dwóch kości łopatki.
Pas miedniczny (obręcz miedniczna) – zbudowany jest z pary dużych kości, z których każda powstała na drodze fuzji 3 kości pomniejszonych. Pas miedniczny jest ściśle połączony z kręgosłupem, natomiast pas barkowy tworzy z kręgosłupem luźne i ruchome połączenie za pośrednictwem mięśni.
Kości kończyny górnej:
– ramię (kość ramienna)
– przedramię (kość promieniowa i kość łokciowa)
– ręka:
– nadgarstek: kość łódeczkowata, kość księżycowata, kość trójgraniasta, kość grochowata, kość czworoboczna większa i mniejsza, kość główkowata, kość haczykowata
– kości śródręcza
– palce: kciuk, palce wskazujący, palec środkowy, palec obrączkowy, palec mały
– stawy:
– staw mostkowo-obojczykowy
– staw ramienny
– staw łokciowy
– staw promieniowo-nadgarstkowy.
Kości kończyny dolnej:
– obręcz kończyny dolnej: kość miedniczna:
– miednica większa
– miednica mniejsza
– kość biodrowa
– kość kulszowa
– kość łonowa
– spojenie łonowe
– kość udowa
– rzepka
– goleń:
– kość piszczelowa
– kość strzałkowa
– stopa: – kości stępu:
– kość skokowa
– kość piętowa
– kość łódkowata
– kości klinowate
– kość sześcienna
– kości śródstopia
– kości palców
– stawy:
– staw krzyżowo-biodrowy
– staw biodrowy
– staw kolanowy
– staw skokowo-goleniowy.
Typowa kość ludzka składa się z istoty zbitej i gąbczastej. Kość promieniowa, jedna z dwóch kości przedramienia, jest typową kością długą. Na jej powierzchni znajduje się wiele przyczepów mięśniowych a ich ułożenie sprawia, że kość działa jak dźwignia, która wzmacnia siłę skurczu generowanego w mięśniach. Skurcz samych mięśni nie wystarczyłby do uruchomienia tych części ciała, do których są przytwierdzone.
Tak jak inne kości, kość promieniowa jest okryta błoną łącznotkankową zwaną okostną, która wytwarza i odkłada świeże warstwy kości, powiększając tym samym jej średnicę. Zasadniczym elementem kości długiej jest trzon. Rozszerzone zakończenia kości zwane są nasadami. U dzieci pomiędzy trzonem a nasadą kości znajduje się chrzęstny krążek zwany warstwą kościotwórczą. Jest to centrum wzrostu kości, które zanika w dojrzałym wieku.
W kości długiej znajduje się centralnie położona jama szpikowa wypełniona tkanką łączną tłuszczową, zwaną szpikiem kostnym żółtym. Jamę szpikową wyścieła cienka błona zwana śródkostną. Kość promieniowa ma cienką warstwę zewnętrzną zbudowaną z istoty zbitej, która nadaje kości wielką wytrzymałość. Pod warstwą istoty zbitej znajduje się warstwa istoty gąbczastej, która mimo luźnej struktury nadaje kości znaczną wytrzymałość mechaniczną. Substancja gąbczasta zbudowana jest z cienkich blaszek kostnych uformowanych w różnej grubości beleczek, rozrzucone w tkance. Przestrzeń między beleczkami wypełniona jest szpikiem kostnym czerwonym.
Przebudowa kości
W trakcie rozwoju zarodkowego proces powstawania kości przebiega w dwojaki sposób. Kości długie, takie jak kość promieniowa, rozwijają się z chrzęstnych modeli w wyniku procesu zwanego kostnieniem śródchrzęstnym. W przeciwieństwie do kości długich, płaskie kości czaszki, kręgi oraz niektóre inne kości rozwijają się z niechrząstkowego zrębu tkanki łącznej – proces ten zwany jest, jako kostnienie łącznotkankowe.
Osteoblasty są komórkami kościotwórczymi. Wydzielają one białko kolagen, z którego powstają mocne włókna kości. W płynie tkankowym znajdują się hydroksyapatyty, złożone głównie z fosforanu wapnia. Krystalizują one wokół włókien kolagenowych, tworząc twardą istotę podstawową kości. Istota podstawowa odkładająca się wokół osteoblastów powoduje izolowanie ich w jamkach. Uwięzione w jamkach kostnych osteoblasty zwane są odtąd osteocytami. Kości modelowane są w trakcie wzrostu a w ciągu całego życia ulegają rozmaitym przekształceniom w wyniku długotrwałego obciążenia mechanicznego oraz w odpowiedzi na zmieniające się rozwijającego a potem starzejącego się organizmu. W miarę rozwoju mięśni kości, do których są one przytwierdzone, grubieją i twardnieją. Rosnąca kość stawałaby się coraz cięższa, gdyby jej wzrostowi nie towarzyszyło jednoczesne usuwanie pewnych ilości tkanki. Usuwanie tkanki kostnej z wnętrza kości a zwłaszcza ze ściany jamy szpikowej należy do funkcji wyspecjalizowanych komórek kościogubnych – osteoklastów. Są to wielkie, krążące w tkance kostnej komórki, które wydzielają enzymy trawiące i niszczące elementy kości. Proces ten nazywa się resorpcją tkanki kostnej. Tak, więc osteoklasty i osteoblasty współpracują w ostatecznym modelowaniu kości. W trakcie przeciętnie długiego życia ludzkiego większość kości średnio dziesięciokrotnie ulega przebudowie.
Połączenia kości
Główka każdej kości w miejscu, w którym styka się ona z sąsiednią kością, pokryta jest warstwą szklistej chrząstki stawowej. Szwy pomiędzy kośćmi czaszki stanowią połączenia nieruchome. Kości czaszki połączone są cienką warstwą tkanki łącznej zbitej, która u dorosłego człowieka może zostać zastąpiona przez kość. Połączenia o ograniczonej ruchomości występują między kręgami i zbudowane są one z tkanki chrzęstnej i pomagają w amortyzacji stłuczeń, upadków i urazów.
Większość połączeń kości to połączenia wolne, w których kości swobodnie poruszają się względem siebie. Główka kości spoczywa w torebce stawowej, zbudowanej z tkanki łącznej. Torebkę stawową wyścielają dwie warstwy błony:
– zewnętrzna ( mocna błona włóknista)
– wewnętrzna (cienka błona maziowa, która wydziela maź stawową, zmniejszająca tarcie pomiędzy kośćmi).
Torebkę stawową wzmacniają więzadła stawowe przebiegające pomiędzy kośćmi pasma tkanki łącznej włóknistej, które ograniczają swobodę ruchów kości w stawie.
Połączenia kości z wiekiem niszczeją.
Choroby układu kostnego
Badania rentgenowskie, MRI, badania gęstości kości i artroskopia to tylko niektóre z podstawowych narzędzi diagnostycznych stosowanych do wykrywania chorób i deformacji układu kostnego. Skanowanie kości i biopsja szpiku kostnego są stosowane do diagnozowania raka.
Najczęstszymi chorobami układu kostnego są:
Artretyzm powszechna choroba stawów polega na tym, że system regeneracji tkanki chrzęstnej nie nadąża za procesem jej degeneracji i tkanka chrzęstna niszczeje.
Reumatyzm oznacza zgrubienie i stan zapalny błony maziowej. Maź stawowa kumuluje się w torebce stawowej, powodując ucisk, w efekcie połączenia kości sztywnieją.
Skolioza – boczne trójpłaszczyznowe skrzywienie kręgosłupa.
Osteoporoza – to stan, w którym gęstość kości znacznie się zmniejsza, co powoduje, że kości stają się mniej wytrzymałe i bardziej kruche. Od początku naszego życia kości w ciele stale łamią się i odbudowują na nowo. Proces odbudowy kości trwa około 2 – 3 miesięcy. Ostatecznie, masa kostna staje się najbardziej gęsta w wieku od 25 do 35 lat. Po tym czasie nasze kości stają się bardziej łamliwe, szczególnie w przypadku kobiet po menopauzie, ponieważ poziom estrogenów znacząco spada. Osteoporoza to choroba, która osłabia kości do tego stopnia, że pękają, a także łatwo je złamać.
Zapalenie stawów – pojawia się wtedy, gdy w stawach brakuje odpowiedniej ilości chrząstki i wtedy kości ocierają się o siebie, powodując pęcznienie (zapalenie) i sztywność.
W większości przypadków zapalenie stawów zanika, po wyeliminowaniu jego przyczyny i zastosowaniu leczenia. Czasem jednak nie udaje się to i wtedy dochodzi do choroby zwyrodnieniowej stawów. Jest to przewlekłe zapalenie stawów i może wystąpić zarówno u kobiet jak i u mężczyzn.
Rak kości – jest nowotwór, który bardzo rzadko rozpoczyna się w kościach. Najczęstszą przyczyną zachorowań na raka kości są przerzuty z innych części ciała. Istnieją trzy typy raka kości:
Kostniakomięsak (Osteosarcoma) – pojawia się najczęściej między 10 a 19 rokiem życia. Najczęstszym miejscem, które atakuje to kolano i ramię.
Chrzęstniakomięsak – rozpoczyna się w chrząstce, zwykle po 40 roku życia.
Mięsak Ewinga – występuje najczęściej u dzieci i młodzieży, częściej u chłopców niż u dziewcząt.
