Стопа как целое выполняет опорную функцию при стоянии и ходьбе. Соединяясь между собой, кости стопы образуют упругий свод, обращенный выпуклостью кверху. Такое строение обусловлено вертикальным положением туловища при ходьбе, которое увеличивает нагрузку на стопу. Сзади стопа опирается на пяточный бугор, а спереди – на головки плюсневых костей. Свод стопы укрепляется с помощью связок и мышц.
Костная система
Отдельные кости, сочленяясь между собой, образуют в совокупности костную систему, представляющую собой опорный остов организма, на котором держатся все остальные ткани и органы. Костная система определяет внешний вид и форму тела человека и других позвоночных животных.
Кость – это сложное образование, которое состоит в основном из костной ткани, костного мозга, суставного хряща, нервных волокон и кровеносных сосудов. Поверхность кости покрыта особой соединительной тканью – тонкой, крепкой пленкой, богатой сосудами и нервами, которая называется надкостницей. Ею не покрыты поверхности суставов.
В зависимости от формы и структуры различают следующие основные виды костей: трубчатые, губчатые, плоские (широкие) и смешанные.
Трубчатые кости состоят из диафиза – компактной кости, расположенной в средней части, с костным мозгом внутри, и двух крайних эпифизов, имеющих суставную поверхность, покрытую хрящом. Примером трубчатых костей могут служить кости верхних и нижних конечностей.
Губчатые кости образованы губчатым веществом, которое покрыто тонким слоем компактного вещества. К губчатым относятся мелкие кости стопы и кисти, ребра и позвонки. Плоские (широкие) кости защищают от внешнего воздействия внутренние органы, образуя полости (кости черепа и таза). Смешанные кости состоят из нескольких частей. Таково основание черепа.
Кости скелета человека и позвоночных животных соединяются между собой при помощи суставов, связок, перепонок и швов.
Костная система в первую очередь служит в качестве средств опоры и движения. Она также защищает внутренние органы. Кости устроены по типу длинных и коротких рычагов, которые легко приводятся в движение прикрепляющимися к костям мышцами, благодаря чему возможны опорные и двигательные функции.
Образуя каналы и полости, кости защищают внутренние органы. Например, костный канал позвоночника служит для защиты спинного мозга, кости черепа – для защиты головного мозга, грудная клетка защищает сердце, легкие и пр.
Помимо механической, костная система выполняет ряд биологических функций. Так, костный мозг принимает активное участие в кроветворении. Накапливая в себе минеральные вещества, кости непосредственно участвуют в обмене минеральных веществ. В них находится 99% всего кальция, 87% фосфора и 50% магния, которые есть в организме.
Костная система изменяется с возрастом. Во внутриутробном периоде она состоит из хрящевой ткани.
Первые точки окостенения появляются на 7 – 8-й неделе внутриутробной жизни. Ребенок появляется на свет с полностью окостеневшими диафизами. Продолжается окостенение эпифизов в течение периода, различного для каждой кости. С возрастом изменяется общий вид кости, диаметр длинных трубчатых костей и костно-мозгового канала, а также толщина стенок диафиза коротких трубчатых костей и др. Изучая особенности костей скелета, антропологи устанавливают возраст человека.
В процессе жизнедеятельности изменяется и химический состав костей. У детей они гибкие и редко ломаются, потому что содержат больше органических компонентов. В пожилом возрасте, напротив, органических веществ в костях становится меньше, а минеральных больше, в результате кости у стариков легко ломаются.