اسکلت انسان یک سیستم یکپارچه متشکل از استخوانها، غضروفها، مفاصل و رباطهاست.
استخوانها بخشی از اسکلت انسان را تشکیل میدهند.
اسکلت انسان شامل دو بخش محوری و جانبیست.
بخش محوری از ساختارهایی مثل مغز و قلب حفاظت میکند. همچنین بخشهایی از آن در جویدن، شنیدن، صحبت کردن و حرکات بدن نیز نقش دارد.
بخش جانبی نسبت به اسکلت محوری نقش بیشتری در حرکات بدن دارد. استخوانهای دست و پا از اجزای اسکلت جانبی هستند.
همهی استخوانهای سر، دندهها، جناغ، و ستون مهره بخش محوری اسکلت را تشکیل میدهند. بقیه استخوانها بخش جانبی اسکلت را تشکیل میدهند.
بررسی کلی اسکلت بدن
درست است که در کتابهای جدید طراحی سوال از تصویر اسکلت بدن ممنوع شده است، اما باید به این موضوع توجه کنیم که این اطلاعات در شکلهای دیگر کتاب دهم و یازدهم آمده است. پس به جز نکات خیلی ریز، همچنان ما مجبور به بررسی شکل اسکلت انسان هستیم.
ترقوه و کتف
ترقوه از سطح جلویی بدن مشخص است و از روی دنده اول عبور میکند.
ترقوه از یک سمت با جناغ و از سمت دیگر با کتف مفصل دارد.
استخوان کتف با استخوانهای بازو و ترقوه مفصل دارد.
مفصل شانه بین استخوانهای کتف، ترقوه و بازو است. این مفصل از نوع گوی و کاسه بوده که در آن کتف و ترقوه ثابت است و بازو حرکت میکند.
کتف با استخوانهای اسکلت محوری بدن مفصل ندارد.
قفسه سینه
بخش بالایی جناغ با استخوان ترقوه و دندههای مفصل دارد. بخشهای میانی بخش انتهایی آن با دندهها مفصل دارد.
بیشتر دندهها با جناغ مفصل دارند. دندههای ۱۱ و ۱۲ در هر سمت از قفسه سینه به جناغ وصل نیستند.
همه دندهها به ستون مهرهها متصل هستند.
اولین مهره از ستون مهره به جمجمه متصل است که بخشی از اسکلت محوریست. آخرین مهره از ستون مهره با استخوانهای لگن مفصل میشود که بخشی از اسکلت جانبیست.
همه استخوانهای ستون مهره به حداقل یک مهره دیگر متصل هستند و فقط بعضی از آنها به استخوانهای دیگر متصل میشوند.
دست
استخوان بازو از یک طرف با کتف و از طرف دیگر با استخوانهای ساعد مفصل تشکیل میدهد. هر دوی این مفصلها از نوع متصل است.
در مفصل آرنج استخوان زند زیرین از بخش پهن و استخوان زند زبرین از بخش نازکتر خود با بازو مفصل دارند.
در صورتی که کف دست به سمت جلو باشد زند زبرین به سمت خارج قرار میگیرد.
انگشت شصت در امتداد زند زبرین قرار دارد.
پا
هر استخوان نیم لگن با نیم لگن مقابل، استخوان خاجی (آخرین استخوان ستون مهره) و با استخوان ران مفصل دارد.
جمجمه
بین بیشتر استخوانهای جمجمه مفصل ثابت وجود دارد.
استخوان فک پایین متحرک است و در نزدیکی استخوان گیجگاهی حالت دو شاخه دارد.
بزرگترین استخوان جمجمه آهیانه است.
استخوانهای پیشانی و پسسری به صورت یک تکه هستند.
کاسه چشم از شش استخوان تشکیل شده است.
هر استخوان گیجگاهی با چهار استخوان دیگر مفصل دارد: استخوان پسسری+استخوان آهیانه+استخوان فک پایین+استخوان پروانهای.
استخوان گیجگاهی با استخوان پیشانی مفصل ندارد.
اعمال استخوانها
استخوانها اعمال مختلفی را در بدن بر عهده دارند:
| وظیفه | توضیح |
| پشتیبانی | استخوانها شکل بدن را تعیین و نیز چهارچوبی را ایجاد میکنند تا اندامها بر روی آنها مستقر شوند. |
| حرکت | اتصال ماهیچهها اسکلتی به استخوانها و انقباض آنها باعث انتقال نیروی ماهیچه به استخوان و حرکت آن میشود. |
| حفاظت اندامهای درونی | اسکلت استخوانی از بخشهای حساسی مثل قلب، مغز، نخاع و ششها حفاظت میکند. |
| تولید سلولهای خونی | بسیاری از استخوانها مغز قرمز دارند که سلولهای خونی را تولید میکنند. |
| ذخیره مواد معدنی | استخوانها محل ذخیره مواد معدنی مانند فسفات و کلسیماند. |
| کمک به شنیدن، تکلم و اعمال دیگر | استخوانهای کوچک گوش در شنیدن و استخوانها آرواره در تکلم و جویدن نقش دارند. |
انواع استخوانها
استخوانها اشکال مختلفی دارند.
۱-استخوانهای دراز مانند بازو، ران، ترقوه، انگشتهای دست و پا.
۲-استخوانهای کوتاه مثل مچ.
۳-استخوانهای پهن مثل استخوان جمجمه، جناغ، دندهها کتف و لگن از استخوانهای پهن هستند.
۴-استخوانهای نامنظم مثل استخوانهای ستون مهره.
استخوانهای گوش استخوانهای کوچک هستند، اما استخوان کوتاه نیستند.
ساختار استخوان
هر استخوان از دو نوع بافت استخوانی فشرده و اسفنجی تشکیل شده است. میزان و محل قرارگیری هر نوع بافت استخوانی در استخوانهای مختلف متفاوت است.
بافت استخوانی فشرده در طول استخوان ران به صورت واحدهایی به اسم سامانه هاورس قرار گرفته است.
سامانه هاورس از استوانههای هممرکز تیغههای استخوانی تشکیل شده است. این تیغههای استخوانی از سلولهای استخوانی، ماده زمینهای و کلاژن در اطراف آنها تشکیل شده است.
ماده زمینهای بافت استخوانی از پروتئين و مواد معدنی تشکیل شده است.
هر سامانه هاورس یک مجرای مرکزی دارد که اعصاب و رگها در آن قرار دارد.
سطح درونی تنه استخوان ران بافت اسفنجی دارد.
سطح خارجی استخوان ران توسط بافت پیوندی احاطه شده است. رگها و اعصاب برای ورود به استخوان از این بافت عبور میکنند.
انتهای برآمده استخوان ران از بافت اسفنجی پر شده است. بافت استخوانی اسفنجی از میلهها و صفحههای استخوانی تشکیل شده. بین صفحهها و میلهها حفرههایی وجود دارد که توسط رگها و مغز استخوان پر شده است.
مغز استخوان در دو نوع زرد و قرمز وجود دارد. مغز زرد بیشتر از چربی تشکیل شده است و مجرای مرکزی استخوانهای دراز را پر میکند. مغز قرمز استخوان در بافت استخوانی اسفنجی دیده میشود. در کمخونیهای شدید مغز زرد به مغز قرمز تبدیل میشود.
هر مغز قرمزی لزوما در بافت اسفنجی حضور ندارد. هر بافت اسفنجی هم لزوما مغز قرمز ندارد.
داخلیترین بافت پیوندی تنهی استخوان دراز بافت چربیست.
مجرای مرکزی ویژگی استخوانهای دراز است.
در تنه بافت فشرده بیشتر است و در سر بافت اسفنجی بیشتر است.
مغز زرد در تنه استخوان دراز و در حفره مرکزی وجود دارد. پس نه در بافت اسفنجی دیده میشود و نه در بافت متراکم.
بررسی شکل اسخوان دراز
استخوان ران توسط بافت دولایه پیوندی احاطه میشود که سلولهای سنگفرشی مانند دارد.
یاختههای استخوانی هسته بیضی شکل و زوائد سیتوپلاسمی دارند.
هر سیستم هاورس یک مجرای مرکزی دارد، اما علاوه بر آن مجراهایی دارد که سیستمها را به هم متصل میکند.
داخلیترین لایه و خارجیترین لایه بافت متراکم استخوان در سامانه هاورس شرکت نمیکنند.
لزوما هر رگی که وارد سامانه هاورس شد به سمت بخش اسفنجی نمیرود.
تشکیل و تخریب استخوانها
در دوران جنینی استخوانها از بافت نرم تشکیل و به تدریج با افزوده شدن نمکهای کلسیم سخت میشوند.
سلولها استخوانی تا اواخر سن رشد ماده زمینهای ترشح میکنند و بنابراین توده استخوانی و تراکم آن افزایش پیدا میکند. با افزایش سن سلولهای استخوانی کم کار میشوند و توده استخوانی به تدریج کاهش پیدا میکند.
استخوانها در اثر فعالیت بدنی مانند ورزش یا با افزایش وزن ضخیم، متراکمتر و محکمتر میشود. استخوانهایی که کمتر مورد استفاده قرار میگیرند ظریفتر میشوند.
استخوانهای بدن به طور پیوسته دچار شکستگیهای میکروسکپی میشوند که نتیجه حرکات حرکات معمول بدن هستند.
شکستگیهای دیگر میتواند ناشی از ضربه یا برخورد باشد. در این حالت سلولهای نزدیک به محل شکستگی سلولهای استخوانی جدید میسازند و پس از چند هفته آسیب بهبود پیدا میکند.
تراکم استخوان از عوامل مهم استحکام استخوانهاست و کاهش آن باعث پوکی استخوان میشود. در پوکی استخوان تخریب استخوانی افزایش مییابد، در نتیجه استخوانها ضعیف و شکننده میشوند.
عوامل موثر در پوکی استخوان:
۱-کمبود ویتامین D و کلسیم غذا
۲-نوشیدنیهای الکلی و دخانیات (با جلوگیری از رسوب کلسیم در استخوانها)
۳-اختلال در ترشح بعضی هورمونها (کاهش کلسیتونین یا افزایش هورمون پاراتیروئیدی) و مصرف نوشابه گازدار
در پوکی استخوانی تعداد حفرات کمتر و سایز حفرات بزرگتر میشود.
در پوکی استخوان بافت اسفنجی بیشتر آسیب میبیند.
از بیست تا هشتاد هم مردان و هم زنان روند نزولی در تراکم استخوانی دارند.
در تمامی سنین تراکم استخوانی مردان بیشتر است.
از بیست تا چهل سالگی شیب کاهش تراکم استخوانی زنان کمتر است. اما از چهل سالگی و با شروع یائسگی این شیب از مردان بسیار بیشتر میشود.
مفصل
مفصل محل اتصال استخوانها با هم است.
در بعضی مفصلها استخوانها حرکت نمیکنند، مثل مفصل ثابت در استخوانهای جمجمه.
در بیشتر مفصلها استخوانها قابلیت حرکت دارند. سر استخوانها در این محلها توسط بافت غضروفی پوشیده شده است. مفصل زانو، انگشتان و لگن از نمونه مفصلهای متحرک است.
ماهیچه اسکلتی میتواند به جمجمه هم متصل شود. توجه کنید استخوانهای جمجمه میتواند در مفصل ثابت شرکت کنند.
استخوانها در محل مفاصل متحرک توسط یک کپسول از جنس بافت پیوندی رشتهای احاطه شدهاند که پر از مایع مفصلی لغزنده است. مایع مفصلی و سطح صیقلی غضروف به استخوانها این امکان را میدهد که سالیان زیادی مجاور هم لیز بخورند و اصطکاک چندانی نداشته باشند.
علاوه بر کپسول مفصلی رباطها و زردپیها هم به کنار هم ماندن استخوانها کمک میکنند. رباط بافت پیوندی رشتهای محکمیست که استخوانها را به هم متصل میکند.
بخش صیقلی غضروفها در اثر کارکرد زیاد، ضربات، آسیبها و بعضی بیماریها تخریب میشود ولی بدن دوباره آن را ترمیم میکند. اگر سرعت تخریب بیشتر از ترمیم باشد میتواند باعث بیماریهای مفصلی شود.
بررسی شکل بخشهای تشکیل دهنده مفصل
قطر کپسول مفصلی از قطر پرده ترشح کننده مایع مفصلی بیشتر است.
مایع مفصلی با پرده و غضروف در تماس است.
مایع مفصلی در همه جا توسط پرده سازندهاش احاطه نشده است.
پرده سازنده مایع مفصلی هم با کپسول، هم با مایع مفصلی، هم با غضروف و هم با استخوان در تماس است.
خودآزمایی
به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.
سوالات
الف. خارجیترین سلولهای استخوانی موجود در تنه استخوان ران به طور حتم بر روی دایرهای با مرکزیت مجرای هاورس قرار گرفتهاند.
پاسخ سوال الف
نادرست. خارجیترین سلولهای استخوانی روی یک تیغه قرار گرفتهاند، اما این تیغه در سامانه هاورس قرار ندارد.
ب. خارجیترین سلولهای استخوانی موجود در تنه استخوان ران به طور حتم در نزدیکی رگهای خونی و با فاصله زیاد از مغز قرمز قرار گرفتهاند.
پاسخ سوال ب
درست. خارجیترین سلولهای استخوانی تنه استخوان ران از بافت اسفنجی دور هستند و در نزدیکی رگهای خونی قرار دارند.
پ. بافت تشکیل دهنده کپسول مفصلی نسبت به بافت پیوندی سست دارای سلولهای بیشتریست.
پاسخ سوال پ
نادرست. بافت تشکیل دهنده کپسول مفصلی بافت پیوندی متراکم است. این بافت نسبت به بافت پیوندی سست دارای سلولهای کمتریست.
ت. فاصله غضروف پوشاننده سر استخوان ران تا نزدیکترین غضروف صفحه رشد، به دنبال رشد استخوان افزایش مییابد.
پاسخ سوال ت
نادرست. فاصله استخوان پوشانند سر استخوان تا نزدیکترین صفحه رشد همواره ثابت است. فاصله غضروف پوشاننده سر استخوان تا دروترین صفحه رشد با رشد استخوان افزایش پیدا میکند.
ث. پرده سازنده مایع مفصلی به دنبال ترشح موادی به غضروف مفصلی در کاهش میزان اصطکاک نقش دارند.
پاسخ سوال ث
نادرست. این پرده در کاهش اصطکاک نقش دارد، اما این کار را با وارد کردن مایع مفصلی به فضای داخل مفصل انجام میدهد نه غضروف.
ج. خارجیترین سلولهای استخوانی موجود در تنه استخوان ران، در بین سلولهای خود حفرههای نامنظم زیادی دارند.
پاسخ سوال ج
نادرست. بافت اسفنجی در بین سلولهای خود حفرههای نامنظم زیادی دارد. خارجیترین سلولهای موجود در تنه استخوان بخشی از بافت فشرده هستند.
چ. بافت استخوانی که سلولهای خونی را تولید میکند، میتواند علاوه بر مغز استخوان رگهای خونی نیز داشته باشد.
پاسخ سوال چ
نادرست. سلولهای خونی را مغز قرمز استخوان تولید میکند که جزئی از بافت استخوانی نیست.
ح. سلولها استخوانی بافت اسفنجی در ضخامت میلهها و صفحات استخوانی قرار میگیرند و زوائد سیتوپلاسمی متعددی دارند.
پاسخ سوال ح
درست. این موضوع را به عنوان یک نکته یاد بگیرید.
خ. بافت پیوندی اطراف تنه استخوان ران دارای دو لایه است که لایه داخلی برخلاف لایه خارجی آن ظاهری سنگفرشی دارد.
پاسخ سوال خ
درست. بافت پیوندی اطراف استخوان ران دو لایه دارد که لایه داخلی سلولهای پهن و سنگفرشی مانند دارد.
د. در سطح خارجی بافت استخوانی فشرده بخشی قرار دارد که از طریق رشتههای محکم و سفید رنگ به بافت استخوانی فشرده متصل است.
پاسخ سوال د
نادرست. در سطح خارجی بافت استخوانی فشرده بافت پیوندی قرار دارد که لایه داخلی آن از طریق رشتهها به بافت استخوانی فشرده اتصال دارد.
ذ. در گروهی از مفاصل بدن انسان سالم و بالغ، کپسول سازنده مایع مفصلی اطراف مفصل مشاهده میشود.
پاسخ سوال ذ
نادرست. درست است که کپسول مفصلی در مفاصل متحرک دیده میشود، اما دقت کنید این کپسول مایع مفصلی را نمیسازد.
ر. در گروهی از مفاصل بدن یک انسان سالم و بالغ، استخوانها توانایی حرکت دارند.
پاسخ سوال ر
درست. فقط در مفاصل متحرک استخوانها توانایی حرکت دارند.
ز. در گروهی از مفاصل بدن انسان سالم و بالغ دو استخوان با شکلهای مختلف به هم متصل میشوند.
پاسخ سوال ز
درست. در برخی مواد مثل مفصل استخوان لگن با خود دو استخوان هم شکل با هم مفصل شدهاند و در گروهی دیگر دو استخوان با شکلهای متفاوت به هم وصل میشوند.
ژ. استخوان جناغ یک استخوان پهن با ضخامت غیر یک نواخت است که ترقوهها در دو سمت آن به آن متصل میشود.
پاسخ سوال ژ
درست.
س. هر استخوان نیم لگن تنها با یک استخوان از اسکلت جانبی و یک استخوان از اسکلت محوری مفصل تشکیل میدهد.
پاسخ سوال س
نادرست. استخوان لگن با ستون مهره، ران و نیم لگن سمت مقابل مفصل تشکیل میدهد که میشود دو استخوان از اسکلت جانبی و یک استخوان از اسکلت محوری.
ش. استخوانهای زند زبرین و زند زیرین در بالا با استخوان بازو و در پایین مجموعا با بیش از دو استخوان مچ دست در ارتباط هستند.
پاسخ سوال ش
درست.
ص. چند مورد درباره استخوانی که بخش انتهای مجرای گوش انسان محافظت میکند صحیح است؟
*هیچگونه مجاورتی با زردپیهای ماهیچهای ندارند.
*با استخوان متحرک جمجمه مفصل تشکیل میدهد.
*با استخوانهای مجاور خود نوعی مفصل لغزنده تشکیل میدهد.
*در لبههای دندانهدار خود، توسط کپسول پیوندی پوشیده شده است.
پاسخ سوال ش
مورد اول: نادرست. با توجه به شکل ۲۹ کتاب یازدهم این استخوان در مجاورت زردپی قرار میگیرد.
مورد دوم: درست. این استخوان با استخوان فک پایین مفصل متحرک تشکیل میدهد.
مورد سوم: نادرست. این استخوان فقط مفصل ثابت و لولایی تشکیل میدهد.
مورد چهارم: نادرست. در مفصل ثابت کپسول پیوندی وجود ندارد.