Скелет туловища образован позвоночным столбом и грудной клеткой.
Наличие позвоночного столба служит важнейшим отличительным признаком всех представителей позвоночных животных.
Позвоночник связывает части тела, выполняет защитную и опорную функции для спинного мозга и выходящих из позвоночного канала корешков спинномозговых нервов. Верхний конец позвоночника поддерживает голову.
Кости свободных конечностей прикрепляются к скелету туловища посредством поясов. Позвоночник передаёт тяжесть тела поясу нижних конечностей.
Положение и форма позвоночника человека обусловливает возможность прямохождения. Позвоночный столб выдерживает значительную часть тяжести человеческого тела.
Будучи весьма прочным, позвоночный столб удивительно подвижен. Позвоночник человека представляет длинный изогнутый столб, состоящий из 33 лежащих один на другом и постепенно увеличивающихся в размерах сверху вниз позвонков; наиболее типично следующее их количество: шейных — 7 позвонков, грудных — 12, поясничных — крестцовых — по 5, и копчиковых — 4 (иногда 5) позвонков.
Позвонки разных отделов отличаются по форме и величине. Однако все они имеют ряд общих признаков — они гомологичны. Каждый позвонок состоит из тела, расположенного спереди, и дуги (сзади), ограничивающих широкое позвоночное отверстие.
Позвонки соединяются между собой полуподвижно. Между ними находится хрящевая ткань, которая смягчает толчки и удары.
За счёт уплощения межпозвоночных хрящей рост человека к вечеру уменьшается на полтора сантиметра. К 80 годам рост человека уменьшается на пять сантиметров по сравнению с сорокалетним возрастом.
Связочно-мышечный аппарат, межпозвоночные диски, суставы соединяют позвонки между собой. Они позволяют удерживать его в вертикальном положении и обеспечивают необходимую свободу движения.
При ходьбе, беге и прыжках эластичные свойства межпозвоночных дисков, значительно смягчают сотрясения, передаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг.
Накладываясь свободно одно на другое, отверстия образуют длинный позвоночный канал, в котором залегает спинной мозг, надёжно защищённый стенками канала.
Спинной мозг начинается от головного мозга и заканчивается на уровне промежутка между первым и вторым поясничными позвонками коническим заострением. Далее от спинного мозга в канале проходят спинномозговые нервные корешки, которые формируют так называемый «конский хвост».
Спинной мозг окружён твёрдой, паутинной и мягкой оболочками и фиксирован в позвоночном канале корешками и клетчаткой.
От дуги позвонка отходят семь отростков.
Кзади направляется непарный остистый отросток. Вершины многих из них легко прощупываются у человека по средней линии со спины.
Во фронтальной плоскости справа и слева располагаются парные поперечные отростки. Вверх и вниз от дуги направлены верхние и нижние суставные отростки.
Основания суставных отростков ограничивают верхнюю и нижнюю позвоночные вырезки. При соединении позвонков друг с другом нижняя вырезка вышележащего позвонка и верхняя нижележащего образуют справа и слева межпозвоночные отверстия, через которые проходят спинномозговые нервы и кровеносные сосуды. Благодаря прямохождению человека существенно отличаются от остальных I и II шейные позвонки, сочленяющиеся с черепом и несущие на себе его тяжесть.
Первый шейный позвонок, или атлант, лишён остистого отростка. Средняя часть тела атланта, отделившись, приросла к телу II позвонка, образовав его зуб.
Атлант лишён и суставных отростков. Вместо них на верхней и нижней поверхностях латеральных масс находятся суставные ямки, верхние сочленяются с мыщелками затылочной кости, образуя атлантозатылочные суставы; нижние — с верхними суставными поверхностями II позвонка, образуя боковые атлантоосевые суставы.
Второй шейный позвонок носит название «эпистрофей», что означает «возвращение, оборачивание». Вокруг его зуба и происходят такие вращения атланта вместе с черепом в срединном атлантоосевом суставе.
Шейные позвонки отличаются от других малыми размерами и наличием небольшого отверстия в каждом поперечном отростке (через отверстия проходит позвоночная артерия, направляющаяся в полость черепа).
На боковых поверхностях тел грудных позвонков имеются рёберные ямки для сочленения с головками рёбер, а на утолщённых концах поперечных отростков десяти верхних грудных позвонков имеются рёберные ямки, с которыми сочленяются соответствующие им по счёту рёбра.
Пять крупных поясничных позвонков обеспечивают большую подвижность этой части позвоночного столба.
Пять крестцовых позвонков у взрослого человека, срастаясь, образуют массивный крестец треугольной формы.
Направленное вверх основание и суставные отростки I крестцового позвонка сочленяются с V поясничным позвонком. В области соединения образуется закруглённый, направленный вперёд мыс.
На боковых частях крестца находятся ушковидные поверхности для сочленения с тазовыми костями (крестцово-подвздошные суставы).
Книзу крестец суживается, и его канал заканчивается крестцовой щелью. В крестцовом канале находятся конечные нити спинного мозга и корешки поясничных и крестцовых спинномозговых нервов.
Слово крестец образовано от латинского os sacrum, что означает «сакральный», дословно — «скрытый». Эта кость действительно в виде клина вставлена между подвздошными костями таза. Вместе с ними крестец образует свод, опирающийся на головки бедренных костей.
Форма крестца не позволяет ему устремиться вниз. Не может крестец и вдавиться назад, а вперёд он не двигается из-за того, что боковые сочленения его с костями таза не гладкие и не плоские, а бугристые.
Копчик обычно срастается с верхушкой крестца. У взрослого человека копчик образован двумя-пятью (чаще четырьмя) рудиментарными копчиковыми позвонками. Позвонки связаны между собой с помощью различного вида соединений. Тела их соединены межпозвоночными дисками, толщина которых в грудном отделе 3–4 мм, в шейном 5–6 мм, в поясничном 10–12 мм.
Межпозвоночные диски построены из волокнистого хряща. Передняя и задняя продольные связки укрепляют соединения тел позвонков. Суставные отростки выше- и нижележащего позвонков сочленены между собой дугоотростчатыми суставами, а остистые и поперечные — связками.
Для человека характерно прямохождение, в связи с этим в ходе эволюции позвоночный столб человека приобрёл s-образную форму. В позвоночнике появились четыре изгиба. Выпуклости позвоночного столба, обращённые дугой вперёд, называются лордозами, назад — кифозами.
Шейный лордоз переходит в грудной кифоз, который, в свою очередь, сменяется поясничным лордозом, а затем крестцово-копчиковым кифозом.
Функциональная роль изгибов очень велика. Благодаря им удары, толчки и сотрясения, передающиеся позвоночнику при различных движениях, падении, ослабляются, и содержимое черепа как бы амортизировано.
У новорождённого позвоночник почти прямой, кривизны развиваются постепенно в связи с тягой мышц.
Когда ребёнок начинает держать голову, возникает шейный лордоз (около 3 мес.); когда он садится — грудной кифоз (около 6 мес.), когда начинает стоять — поясничный лордоз (9–12 мес.), а вместе с ним и крестцовый кифоз.
Окончательное развитие изгибов позвоночника происходит к шести-семи годам, в это время устанавливается и центр тяжести — на уровне второго крестцового позвонка. Отвесная линия центра тяжести проходит на 5 см сзади от поперечной линии, соединяющей тазобедренные суставы, и на 3 см впереди от поперечной оси голеностопных суставов.
Позвоночный столб человека весьма подвижен. Движения позвоночника осуществляются вокруг трёх осей: поперечной — сгибание вперёд и разгибание назад, амплитуда этих движений 170–245°; сагиттальной — боковое сгибание вправо и влево, общий размах движений около 165°; продольной — вращательные движения, общий размах — около 120° и как бы объединяющее их круговое движение.
В шейном и поясничном отделах размах движений наибольший.
В грудном отделе подвижность ограничена наличием рёбер и грудины, тонкостью межпозвоночных дисков и частично направленными вертикально вниз остистыми отростками.
В поясничном отделе толстые межпозвоночные диски способствуют большей подвижности, суставные отростки ограничивают ротацию и боковые движения позвоночника.
Грудная клетка
Грудная клетка образована соединёнными между собой 12 парами рёбер, грудиной и 12 грудными позвонками.
Ребро представляет собой длинную плоскую костную пластинку, переходящую спереди в рёберный хрящ.
Костная часть ребра состоит из головки, на которой находится суставная поверхность для сочленения с телами позвонков, шейки и тела.
На телах десяти верхних рёбер имеются бугорки, снабжённые суставными поверхностями для сочленения с поперечными отростками позвонков.
I–VII рёбра называются истинными, хрящ каждого из них соединяется с грудиной, VIII–X рёбра называются ложными, концы их хрящей срастаются между собой и с хрящами нижних рёбер, образуя рёберные дуги; XI—XII ребра — колеблющиеся, так как их передние концы не доходят до грудины и заканчиваются в мышцах передней брюшной стенки.
Плоская грудина состоит из трёх частей: широкой рукоятки вверху, удлинённого тела и мечевидного отростка внизу.
На середине верхнего края рукоятки находится яремная вырезка, которая легко прощупывается у живого человека. По бокам от неё имеются ключичные вырезки для соединения с ключицами, в результате чего образуются грудино-ключичные суставы, а ниже, на боковых сторонах грудины, — рёберные вырезки для прикрепления хрящей I–VII рёбер. Благодаря соединениям составляющих её костей грудная клетка весьма подвижна.
При вдохе и выдохе происходит вращение задних концов рёбер в рёберно-позвоночных суставах, одновременно смещаются и рёбра, и грудина. При вдохе передние концы рёбер и грудина поднимаются, межрёберные промежутки расширяются, размеры грудной полости увеличиваются, при выдохе все происходит наоборот.
Грудная клетка человека по форме напоминает бочку неправильной формы, расширенную в поперечном и уплощённую в передне-заднем направлении.
Через верхнее отверстие грудной клетки, которое ограничено первым грудным позвонком, первой парой рёбер и верхним краем грудины, проходят трахея, пищевод, сосуды и нервы.
Нижнее отверстие грудной клетки, ограниченное XII грудным позвонком, нижними рёбрами, рёберными хрящами и нижним концом грудины, закрыто диафрагмой. Межрёберные промежутки на всём протяжении между позвоночником и грудиной заполнены межрёберными мышцами, в них проходят сосуды и нервы.