Cilvēka skelets: anatomija, struktūra, funkcijas un kaulu skaits
Cilvēka skelets ir ķermeņa iekšējā struktūra. Pēc piedzimšanas to veido aptuveni 300 kaulu. Tā kā daži kauli savienojas kopā, pieaugušā vecumā ir 206 kauli. Visstiprākie kauli ir aptuveni 20 gadu vecumā. Cilvēka skeletu var iedalīt aksiālajā skeleta daļā un piestiprinātajā skeleta daļā. Aksiālo skeletu veido mugurkauls, krūšu kurvis, galvaskauss un citi saistītie kauli. Piestiprināto skeletu, kas ir pievienots aksiālajam skeletam, veido plecu josla, iegurņa josla un augšējo un apakšējo ekstremitāšu kauli.
Kaulu skaits un attīstība
Jaunam cilvēkam piedzimstot skelets nav pilnībā saplūdis — daudzi kauli ir atsevišķi un savienoti ar skrimšļiem. To dēļ jaundzimušā skeleta kaulu skaits parasti minams kā aptuveni 270–300; laikam ejot, daži kauli saplūst (piemēram, galvaskausa daļas, krustu un astes kauli), līdz pieaugušā vecumā iegūstam stabilu 206 kaulu kopumu. Kaulu augšanu nodrošina epifīzūras jeb augšanas plāksnītes, kuras nobriestot un ossificējoties saplūst ar diafīzi.
Skeleta daļas un piemēri
Aksiālo skeletu veido garā mugurkauls — sastāv no skriemeļiem, kas aizsargā muguras smadzenes un nodrošina vertikālu atbalstu; krūšu kurvis (ribiņas un krūšu kauls), kas aizsargā sirdi un plaušas; un galvaskauss, kas aizsargā smadzenes un veido sejas struktūru. Piestiprinātais skelets ietver plecu joslu (lāpstiņa, atslēgas kauls), iegurņa joslu (ilium, ischium, pubis) un galvenos ekstremitāšu kaulus — humerus, radius, ulna, femurs, tibia u.c.
Skeleta funkcijas
Cilvēka skelets veic sešas galvenās funkcijas. Tās ir:
- Balsts — skelets veido ķermeņa karkasu, kas satur mīkstos audus un uztur ķermeņa formu.
- Pārvietošanās — kopā ar muskuļiem un locītavām kauli darbojas kā sviras, ļaujot kustēties.
- Aizsardzība — kauli aizsargā iekšējos orgānus (piem., galvaskauss — smadzenes, ribu grozs — sirds un plaušas).
- Asins šūnu ražošana — sarkanā kaulu smadzeņu audos notiek hematopoeze, kur veidojas eritrocīti, leikocīti un trombocīti.
- Minerālvielu uzglabāšana — kauli satur kalciju un fosfātu, kuri tiek atbrīvoti vai uzkrāti, lai uzturētu minerālu līdzsvaru organismā.
- Endokrīnā regulācija — kauli darbojas arī kā endokrīna orgāna elements (piem., osteoakstsīns ietekmē vielmaiņu) un mijiedarbojas ar hormoniem — paratireoīdo hormonu, kalcitonīnu, D vitamīnu un dzimumhormoniem.
Kaulaudi un šūnas
Kauls sastāv no cietā ekstracelulārā matricā iestrādātas minerālvielas (galvenokārt hidroksiapatīta) un organiskās daļas, kur dominē kolagēns. Galvenās kaulašūnas ir:
- osteoblasts — veido jaunu kaulaudi;
- osteocīts — nobriedusi kaula šūna, kas uztur kaula vielmaiņu;
- osteoklasts — saistaudu šūna, kas rezorbē (iznīcina) kaulaudi, nodrošinot pārbūvi un minerālu atbrīvošanu.
Kaulos atrodas divu veidu smadzenes: sarkanā kaulu smadzeņu (aktīva hematopoeze) un dzeltenā kaulu smadzeņu (taukaudu krājumi). Pieaugušajiem sarkanā smadzeņu aktivitāte koncentrējas iegurnī, mugurkaulā, ribās, sternumā un garajās kaulu proksimālajās daļās.
Locītavas, skrimšļi un saišu loma
Kauli savienojas ar dažādu veidu locītavām: fibrozajām (maz kustību), skriemeļu starpā kartilaginīgajām un viskustīgākajām sinoviālajām locītavām. Sinoviālajās locītavās artikulārais skrimslis samazina berzi, bet sinoviālā šķidruma baro skrimšļus. Locītavas stabilitāti nodrošina saites (ligamenti) un apkārtējie muskuļi, bet kustību — cīpslas, kas piesaista muskuļus pie kauliem.
Dzimumu atšķirības un iegurņa nozīme
Vīriešu un sieviešu skelets nav tik atšķirīgs kā daudziem citiem primātiem. Starp dzimumiem ir nelielas atšķirības galvaskausa, zobu, garo kaulu un iegurņa morfoloģijā. Kopumā mātīšu skeleta elementi parasti ir mazāki un mazāk izturīgi nekā attiecīgie vīriešu skeleta elementi.
Cilvēka sieviešu iegurnis atšķiras no vīriešu iegurņa, lai atvieglotu bērna piedzimšanu. Sieviešu gurni ir proporcionāli platāki nekā vīriešu, tāpēc bumbu locītavas kāju augšdaļā ir novietotas lielākā attālumā nekā vīriešiem. Tas, kā arī iegurņa forma nodrošina dzemdību kanālu, pa kuru var iziet jaundzimušais auglis. Izšķirošais faktors ir mazuļa galva, kas ir daudz lielāka nekā citiem primātiem.
Zināmas atšķirības novērojamas arī galvaskausa formā — vīriešiem bieži smagāk izteiktas zoda līnijas, uzacu loka kauli un mastoīdais izaugums, bet šie rādītāji var būt ļoti individuāli.
Un vēl — par dzimumlocekļa kaulu
Atšķirībā no vairuma primātu vīriešu dzimuma pārstāvjiem nav dzimumlocekļa kaulu. Tas ir pielāgojums cilvēka vertikālajam stāvoklim, kas ietekmē reproduktīvo anatomiju un seksuālo uzvedību.
Skeleta veselība un biežākās problēmas
Kaulu veselību ietekmē uzturs (kalcijs, fosfāts, D vitamīns, proteīns), fiziskā aktivitāte (īpaši slodze svaru nesošām locītavām), hormoni (augšanas hormons, dzimumhormoni, paratireoīdie hormoni) un dzīvesveids (smēķēšana, alkohols). Ar vecumu samazinās kaulu blīvums — pieaug osteoporozes risks, kas palielina lūzumu iespējamību. Biežas skeleta saslimšanas ir:
- lūzumi (fraktūras) — akūtas traumas vai osteoporozes dēļ;
- osteoartrīts — locītavas nodilums, kas izraisa sāpes un kustību ierobežojumu;
- reimatoīdais artrīts — autoimūna iekaisuma slimība;
- scolioze un citas mugurkaula deformācijas;
- osteoporoze — samazināta kaula masa un struktūras vājināšanās.
Lai saglabātu kaulu veselību, svarīgi ir sabalansēts uzturs ar pietiekamu kalcija un D vitamīna daudzumu, regulāras mehāniskas slodzes, smēķēšanas un pārmērīga alkohola izvairīšanās, kā arī medicīniskā kontrole riska grupām (vecākām personām, sievietēm pēc menopauzes).
Noslēgums
Cilvēka skelets ir dinamiska, daudzfunkcionāla sistēma: tas sniedz stabilitāti un kustību, aizsargā iekšējos orgānus, ražo asins šūnas, glabā minerālvielas un sadarbojas ar hormonālo sistēmu. Izpratne par skeleta struktūru, kaulu audu darbību un veselības uzturēšanu palīdz novērst slimības un saglabāt mobilitāti visas dzīves garumā.
Cilvēka sievietes skeleta shēma
Jautājumi un atbildes
J: No kā sastāv cilvēka skelets?
A: Cilvēka skelets piedzimstot sastāv no aptuveni 300 kauliem, bet, tā kā daži kauli savienojas, pieaugušā vecumā to ir 206 kauli.
J: Kā var sadalīt cilvēka skeletu?
A.: Cilvēka skeletu var iedalīt ass un piestiprinātajā skeletā. Aksiālo skeletu veido mugurkauls, krūšu kurvis, galvaskauss un citi saistītie kauli. Piestiprinātais skelets ir savienots ar aksiālo skeletu un sastāv no plecu joslas, iegurņa joslas un augšējo un apakšējo ekstremitāšu kauliem.
Kādas ir cilvēka skeleta galvenās funkcijas?
A: Cilvēka skeleta sistēmas galvenās funkcijas ir balsts, pārvietošanās, aizsardzība, asins šūnu ražošana, minerālvielu uzglabāšana un endokrīnā regulācija.
J: Vai ir kādas atšķirības starp vīriešu un sieviešu skeletiem?
A: Jā, starp vīriešu un sieviešu skeletiem ir nelielas morfoloģiskas atšķirības, piemēram, galvaskausa forma, zobu uzbūve, kaulu lielums un iegurņa forma. Kopumā sieviešu skeleta elementi parasti ir mazāki nekā attiecīgie vīriešu skeleta elementi. Turklāt mātītēm ir platāki gurni, kas ļauj vieglāk dzemdēt, jo jaundzimušajiem ir lielāka galva salīdzinājumā ar citiem primātiem. Vīriešiem nav dzimumlocekļa kaulu, kas ir pielāgojums cilvēku vertikālajai stāju pozīcijai.
Jautājums: Kāpēc mātītēm ir platāki gurni nekā tēviņiem?
A: Mātītēm ir platāki gurni nekā tēviņiem, jo tas ļauj vieglāk dzemdēt, jo jaundzimušajiem ir lielāka galva salīdzinājumā ar citiem primātiem. Plašāka gurnu struktūra nodrošina dzemdību kanālu, kas ļauj auglim vieglāk iziet cauri dzemdību laikā.
J: Kā tas, ka cilvēkiem nav dzimumkaula, palīdz viņiem ieņemt vertikālu stāju?
A: Tas, ka cilvēkiem nav dzimumkaula, palīdz viņiem ieņemt vertikālu stāju, jo, ejot vai skrienot utt., viņiem ir vieglāk pārvietoties, netraucējot stingra kaulu struktūra šajā vietā.
