Skeleton

Skeleton includes bones and cartilages. It forms the main supporting framework of the body, and is primarily designed for a more effective production of movements by the attached muscles.

BONES

Synonyms

1. Os (L)

2.Osteon (G)

Compare with the terms, osteology, ossification, osteomyelitis, osteomalacia, osteoma, etc

Definition

    Bone  is  one-third  connective  tissue.  It  is  impregnated  with  calcium salts  which  constitute  two-thirds  part.  The  inorganic  calcium  salts (mainly  calcium  phosphate,  partly  calcium  carbonate,  and  traces  of other  salts)  make  it  hard  and  rigid,  which  can  afford  resistance  to compressive  forces  of  weight-bearing  and  impact  forces  of  jumping. The  organic  connective  tissue  (collagen  fibres)  makes  it  tough  and resilient  (flexible),  which  can  afford  resistance  to  tensile  forces.  In strength,  bone  is  comparable  to  iron  and  steel.

   Despite  its  hardness  and  high  calcium  content  the  bone  is  very  much a  living  tissue.  It  is  highly  vascular,  with  a  constant  turn-over  of  its calcium  content.  It  shows  a  characteristic  pattern  of  growth.  It  is subjected  to  disease  and  heals  after  a  fracture.  It  has  greater  regenerative power  than  any  other  tissue  of  the  body,  except  blood.  It  can  mould itself  according  to  changes  in  stress  and  strain  it  bears.  It  shows  disuse atrophy  and  overuse  hypertrophy.

Functions 

1.  Bones  give  shape  and  support  to  the  body,  and  resist  any  forms of  stress.

2.  These  provide  surface  for  the  attachment  of  muscles,  tendons, ligaments,  etc. 

3.  These  serve  as  levers  for  muscular  actions. 

4.  The  skull,  vertebral  column  and  thoracic  cage  protect  brain,  spinal cord  and  thoracic  viscera,  respectively. 

5.  Bone  marrow  manufactures  blood  cells. 

6.  Bones  store  97%  of  the  body  calcium  and  phosphorus. 

7.  Bone  marrow  contains  reticuloendothelial  cells  which  are phagocytic  in  nature  and  take  part  in  immune  responses  of  the body. 

8.  The  larger  paranasal  air  sinuses  affect  the  timber  of  the  voice.

CLASSIFICATION  OF  BONES 

A.  According to shape

 1.  Long  bones:  Each  long  bone  has  an  elongated  shaft  (diaphysis) and  two  expanded  ends  (epiphyses)  which  are  smooth  and articular.  The  shaft  typically  has  3  surfaces  separated  by  3  borders, a  central  medullary  cavity,  and  a  nutrient  foramen  directed  away from  the  growing  end.  Examples: (a)  typical  long  bones  like  humerus,  radius,  ulna,  femur,  tibia and  fibula; (b)  miniature  long  bones  have  only  one  epiphysis  like metacarpals,  metatarsals  and  phalanges;  and (c)  modified  long  bones  have  no  medullary  cavity  like  clavicle.

2.  Short  bones:  Their  shape  is  usually  cuboid,  cuneiform,  trapezoid,  or  scaphoid.  Examples:  tarsal  and  carpal  bones .

3.  Flat  bones  resemble  shallow  plates  and  form  boundaries  of  certain body  cavities.  Examples:  bones  in  the  vault  of  the  skull,  ribs, sternum  and  scapula .

4.  Irregular  bones:  Examples:  vertebra,  hip  bone,  and  bones  in  the base  of  the  skull  .

5.  Pneumatic  bones:  Certain  irregular  bones  contain  large  air spaces  lined  by  epithelium  Examples:  maxilla,  sphenoid,  ethmoid, etc.  They  make  the  skull  light  in  weight,  help  in  resonance  of voice,  and  act  as  air  conditioning  chambers  for  the  inspired  air .

6.  Sesamoid  bones:  These  are  bony  nodules  found  embedded  in the  tendons  or joint  capsules.  They  have  no  periosteum  and  ossify after  birth.  They  are  related  to  an  articular  or  nonarticular  bony surface,  and  the  surfaces  of  contact  are  covered  with  hyaline cartilage  and  lubricated  by  a  bursa  or  synovial  membrane. Examples:  patella,  pisiform,  fabella,  etc.  Functions  of  the  sesamoid  bones  are: (a)  to  resist  pressure; (b)  to  minimise  friction; (c)  to  alter  the  direction  of  pull  of  the  muscle;  and (d)  to  maintain  the  local  circulation.

7.  Accessory  (supernumerary)  bones  are  not  always  present. These  may  occur  as  ununited  epiphyses  developed  from  extra centres  of  ossification.  Examples:  sutural  bones,  os  trigonum (lateral  tubercle  of  talus),  os  vesalianum  (tuberosity  of  5th metatarsal),  etc.  In  medicolegal  practice,  accessory  bones  may be  mistaken  for  fractures.  However,  these  are  often  bilateral, and  have  smooth  surfaces  without  any  callus. 

8.  Heterotopic  bones:  Bones  sometimes  develop  in  soft  tissues. Horse  riders  develop  bones  in  adductor  muscles  (rider's  bones).

B.  Developmental  Classification 

1. •  Membrane  (dermal)  bones  ossify  in  membrane (intramembranous  or  mesenchymal  ossification),  and  are  thus derived  from  mesenchymal  condensations.  Examples:  bones of  the  vault  of  skull  and  facial  bones.

•  Cartilaginous  bones  ossify  in  cartilage  (intracartilaginous  or endochondral  ossification),  and  are  thus  derived  from preformed  cartilaginous  models.  Examples:  bones  of  limbs, vertebral  column  and  thoracic  cage.

 •  Membrano-cartilaginous  bones  ossify  partly  in  membrane and  partly  in  cartilage. Examples:  clavicle,  mandible,  occipital, temporal,  sphenoid

2. •  Somatic  bones:  Most  of  the  bones  are  somatic. 

•  Visceral  bones:  These  develop  from  pharyngeal  arches. Examples  are  hyoid  bones,  part  of  mandible  and  ear  ossicles.

 C.  Regional  Classification 

1.  Axial  skeleton  includes  skull,  vertebral  column,  and  thoracic  cage. 

2.  Appendicular  skeleton  includes  bones  of  the  limbs.