Тема 16. Опорно-двигательный аппарат. Мышечная система
1. Значение опорно-двигательного аппарата. Химический состав костей. Строение скелета головы, туловища, конечностей. Виды соединений костей. Строение сустава.
2. Мышечная система. Основные группы мышц человека. Статическая и динамическая работа мышц. Роль мышечных движений в развитии организма. Понятие об осанке. Профилактика нарушений осанки
3. Патология опорно-двигательного аппарата. Деформации черепа, позвоночника, конечностей. Профилактика нарушений.
1. Значение опорно-двигательного аппарата. Химический состав костей. Строение скелета головы, туловища, конечностей. Виды соединений костей. Строение сустава.
Значение опорно-двигательного аппарата . К опорно-двигательному аппарату относятся мышцы и кости. Скелет выполняет опорную, защитную функции, функцию движения, кроветворения и участвует в обмене веществ, особенно минеральном (кости являются депо солей Р, Са, магния, железа и т.д.).
Мышцы, прикрепляясь к костям, при сокращении перемещают их относительно друг друга, что обеспечивает движение. Мышцы выполняют опорную функцию , поддерживают определенное положение тела. Защитная функция мышц заключается в том, что они входят в состав стенок, которые ограничивают полости тела и защищают внутренние органы от механического повреждения. В процессе онтогенеза мышцы стимулируют созревание ЦНС. В период эмбриогенеза развивающийся организм получает ограниченное количество раздражений. При движении плода раздражаются рецепторы мышц и импульсы от них идут в ЦНС, а это дает возможность нервным клеткам развиваться. То есть ЦНС направляет и стимулирует рост и развитие мышц, а мышцы влияют на формирование структуры и функции ЦНС.
В состав живой кости взрослого входит воды 50%, жира 15,75%, оссеина (коллагеновых волокон) 12,4%, неорганических веществ 21,85%. Неорганические вещества представлены различными солями. Больше всего содержится фосфата извести - 60%, карбоната извести - 5,9%, сульфата магния-1,4%. Кроме того, в костях имеются представители всех земных элементов, Минеральные соли легко растворяются в слабом растворе соляной или азотной кислоты. Этот процесс называется декальцинацией. После такой обработки в костях остается только органическое вещество, сохраняющее форму кости. Оно пористо и эластично, как губка. При удалении органических веществ путем сжигания кость также сохраняет первоначальную форму, но становится хрупкой и легко крошится. Только сочетание органических и неорганических веществ делает кость твердой и упругой. Ее прочность значительно возрастает благодаря сложной архитектуре компактного и губчатого вещества.
Строение скелета
головы, туловища, конечностей
Скелет головы подразделяется на кости мозгового и висцерального черепа. В состав первого входят: затылочная, лобная, клиновидная, решетчатая, теменная и височная. Висцеральный череп состоит из нижнечелюстной, верхнечелюстной, скуловой, небной, носовой, слезной костей. Начиная с 13 лет рост висцерального отдела черепа превалирует над мозговым.
Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. В состав первого входят 33-34 позвонка, из которых 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3-5 копчиковых. Каждый позвонок состоит из тела и дуги, от которой отходят один остистый отросток и два боковых. Позвонки формируют спинномозговой канал. Грудная клетка образована грудиной, ребрами и грудными позвонками. Грудина состоит из рукоятки, тела и мечевидного отростка. Ребра, в количестве 12 пар, подразделяются на 7 пар истинных ребер (1-7), соединяющихся непосредственно с грудиной, и 5 пар (8-12) ложных, из которых 3 пары (8-10) присоединяются своими хрящами к хрящу седьмого ребра, а две пары (11 и 12) с грудиной не связаны. Хрящ 7-10 пары образуют реберную дугу. Позвоночный столб у новорожденного почти прямой. Когда ребенок начинает держать голову (3 месяца) появляется первый шейный лордоз (изгиб кпереди). К 6-му месяцу жизни, когда ребенок начинает сидеть, появляется грудной кифоз (изгиб кзади). Когда ребенок начинает стоять и ходить, появляется поясничный лордоз и укрепляется крестцовый кифоз. Фиксируются физиологические изгибы у детей в шейном и грудном отделах позвоночника в 6-7 лет, а в поясничном – в 12 лет. Грудная клетка у детей сдавлена с боков. С возрастом она расширяется и к 12 годам приобретает форму взрослого.
Скелет верхних конечностей и их пояса . Скелет верхних конечностей состоит из плечевой кости (анатомическое плечо), костей предплечья (лучевой и локтевой), скелета кисти (кости запястья, пястные кости и фаланги пальцев). Скелет запястья состоит из 8 костей. Скелет пястья состоит из 5 костей. Скелет пояса верхних конечностей (плечевого пояса) состоит из ключиц и лопаток.
Скелет нижних конечностей и их пояса . Скелет нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени (больше- и малоберцовой), скелета стопы, который имеет в своем составе кости предплюсны (7 костей), кости плюсны (5 костей) и фаланги пальцев. Скелет пояса нижних конечностей (тазового пояса) представлен тазовой костью, которая до 15 лет состоит из 3-х костей: подвздошной, седалищной и лонной. Две части лонной кости соединены так называемым лобковым симфизом – хрящевым соединением, имеющим особое строение.
Соединение
костей
. Все
кости в теле человека соединены между
собой различным образом в стройную
систему - скелет. Но все многообразие
соединений костей в скелете можно свести
к двум основным типам: непрерывные
соединения
(фиброзные)
-синартрозы
и прерывные
соединения
(хрящевые
и синовиальные) или суставы - диартрозы
.
Рис. Строение сустава: 1 - суставной хрящ; 2 - фиброзная оболочка суставной капсулы; 3- синовиальная оболочка; 4 - полость сустава; 5 - концы сочленяющихся костей (эпифизы); 6 - надкостница. Рис. 2. Типы суставов кисти: 1 - эллипсоидный; 2 - седловидный; 3 - шаровидный; 4 - блоковидный.
Основными элементами сустава являются суставные поверхности (концы) соединяющихся костей, суставные сумки, выстланные изнутри синовиальной оболочкой (см.), и суставные полости (рис. 1). Кроме этих основных элементов, образующих сустав, имеются еще и вспомогательные образования (связки, диски, мениски и синовиальные сумки), встречающиеся не во всех суставах. Концы сочленяющихся костей (эпифизы) составляют твердую основу сустава и благодаря своей структуре выдерживают большие нагрузки. Гиалиновый хрящ толщиной 0,5-2 мм, покрывающий суставные поверхности и очень прочно связанный с костью, обеспечивает более полное прилегание концов костей во время движения и выполняет функцию амортизатора в опорных суставах.
Суставная сумка замыкает полость сустава, прикрепляясь по краям суставных поверхностей соединяющихся костей. Толщина этой капсулы различна. В одних суставах она туго натянута, в других - свободна. В капсуле различают два слоя: внутренний синовиальный и наружный фиброзный, состоящий из плотнойсоединительной ткани. В ряде мест фиброзный слой образует утолщения - связки (см.). Наряду со связками, являющимися частью капсулы, в укреплении суставов принимают участие и внесуставные и внутрисуставные связки. Суставы дополнительно укрепляются проходящими мышцами и их сухожилиями.
Суставная полость в виде щели содержит небольшое количество синовиальной жидкости, которая вырабатывается синовиальной оболочкой и представляет собой прозрачную тягучую жидкость желтоватого цвета. Она служит как бы смазкой суставных поверхностей, уменьшая трение при движениях в суставах. Вспомогательный аппарат сустава наряду со связками представлен внутрисуставными хрящами (мениски, диски, суставная губа), которые, располагаясь между суставными концами костей или по краю сустава, увеличивают площадь соприкосновения эпифизов, делают их более соответственными друг другу и играют большую роль в подвижности суставов. Кровоснабжение суставов происходит за счет ветвей ближайших артерий; они в суставной капсуле образуют густую сеть анастомозов. Отток крови идет по венам в рядом расположенные венозные стволы. Лимфоотток осуществляется по сети мелких лимфатических сосудов в ближайшие лимфатические коллекторы. Иннервация суставов обеспечивается спинномозговыми и симпатическими нервами. Функция суставов определяется в основном формой сочленяющихся поверхностей эпифизов костей. Суставная поверхность одной кости представляет как бы отпечаток другой, в большинстве случаев одна поверхность выпуклая - суставная головка, а другая вогнутая - суставная впадина. Эти поверхности не всегда полностью соответствуют друг другу, нередко головка имеет большую кривизну и обширность, чем впадина. Если в образовании сустава принимают участие две кости, то такой сустав называют простым; если большее количество костей - сложным.
Опорно-двигательный аппарат человека представляет собой совокупность структур (кости, суставы, скелетные мышцы, сухожилия), обеспечивающих основу (каркас) тела, дают опору, а также обеспечивают возможность совершать движения и передвигаться. В данной статье представлено очень упрощенное описание строения и некоторых функций опорно-двигательного аппарата, чтобы это было понятно как можно большему числу посетителей, а также возможные заболевания этих органов и систем.
СКЕЛЕТ
Скелет образует фигуру человека, поддерживает и защищает его тело. Он состоит из 206 костей, дополняемых участками хряща. Хрящ — плотная эластичная ткань, которая является важным дополнением к кости, особенно когда требуется сочетание прочности и гибкости. Кости скелета, в основном трубчатые кости конечностей, действуют как рычаги, управляемые мышцами, тем самым обеспечивая движение. Одни кости служат защитой органам, которые они окружают, другие содержат костный мозг, где образуются красные кровяные клетки. Кость — это живая ткань, в которой старые клетки постоянно заменяются новыми. Чтобы кости находились в хорошем состоянии, необходимо с пищей получать достаточное количество белка, кальция и витаминов, особенно витамина D.
Строение кости характеризуется прочностью, легкостью и некоторой гибкостью. Костная ткань состоит из белка, укрепленного минеральными солями, преимущественно кальция и магния. Наружный (компактный) слой кости содержит кровеносные и лимфатические сосуды, а внутренний (губчатый) имеет ячеистое строение (для легкости). В середине трубчатых костей имеется цилиндрическая полость, заполненная костным мозгом — жироподобным веществом, в котором образуются красные и белые кровяные клетки.
В основании черепа имеется отверстие, через которое спинной мозг соединяется с головным. Спинной мозг проходит внутри позвоночника, который служит ему защитой и состоит из более чем 30 отдельных позвонков.
СУСТАВЫ
Отдельные кости скелета соединяются друг с другом суставами. Существует несколько видов суставов. Неподвижные суставы, такие, как швы черепа, прочно скрепляют кости, не позволяя им двигаться. Частично движущиеся суставы (хрящевые), например в позвоночнике, допускают некоторую подвижность. И наконец, свободно движущиеся (синовиальные) суставы, как в плече, обеспечивают значительную подвижность в нескольких плоскостях.
Ореховидные суставы (например, плечевой или тазобедренный) способны обеспечивать максимальный диапазон движений. Например, вершина тазобедренной кости имеет практически шарообразную форму и находится в полукруглой впадине таза. Суставы этого типа устроены по принципу шарового шарнира, что дает им возможность совершать движения в любом направлении.
Седловидные суставы позволяют совершать движения в обе стороны и вперед-назад. Такой сустав имеется у основания большого пальца руки, без него очень трудно хватать большие или маленькие предметы. Не будь этих движений большого пальца, кисть руки напоминала бы неуклюжую клешню.
Блоковидные суставы имеются в пальцах рук, ног, в локтях и коленях и допускают движения только в одном направлении. Концы костей в таком суставе погружены в смазочную жидкость и скреплены плотными волокнистыми связками.
Кости запястья, соединенные этими суставами, двигаются в обе стороны и вперед-назад, подобно седловидным, но объем их движений меньше. С возрастом движения в скользящих суставах становятся менее плавными и все больше затрудняются.
Основные признаки заболевания костей и суставов
Среди заболеваний скелета людей всех возрастов наиболее распространены травматические переломы костей и поражения суставов вследствие повреждения и изнашивания. Воспаления и опухоли костей встречаются довольно редко.
Основные признаки повреждения скелета: боль, опухание и воспаление (покраснение и жар) пораженного участка.
К симптомам поражения сустава относятся боль, опухание и тугоподвижность. Остеоартрит, вызываемый изнашиванием суставов, обычно поражает суставы шеи, рук, бедер и коленей. Ревматоидный артрит поражает соединительную ткань вокруг суставов, что приводит к их тугоподвижности и искривлению, а также сильной боли.
МЫШЦЫ
Движения тела и внутренних органов осуществляются с помощью мышц — мягкой ткани, состоящей из волокон, которые сокращаются и расслабляются, тем самым вызывая движение. В организме человека различают три вида мышц: скелетные, которые выполняют движения самого тела, гладкие, которые производят движения внутри организма (например, ритмические сокращения пищеварительного тракта, которые проталкивают по нему пищу) и миокард (сердце).
От работы мышцы укрепляются и при регулярной тренировке обычно находятся в хорошем состоянии. Энергичные упражнения увеличивают объем мышц и улучшают их кровообращение, а следовательно, повышают способность к еще более напряженной деятельности. И наоборот, бездеятельность может привести к мышечной атрофии и слабости.
Гладкая мускулатура и миокард
Гладкая мускулатура и миокард не находятся под контролем сознания, иными словами, они сокращаются или расслабляются независимо от вашего желания и работают автоматически. Оба вида непроизвольной мускулатуры — гладкая и сердечная — действуют непрерывно, обеспечивая сердечные сокращения, а также такие функции, как дыхание, пищеварение и кровообращение.
Скелетная мускулатура контролируется и управляется центральной нервной системой. Только скелетная мускулатура находится под контролем сознания и потому произвольна в движении.
Скелетные мышцы прикреплены к костям либо непосредственно, либо с помощью сухожилий и могут сгибать и выпрямлять суставы в ответ на специфические раздражения.
Как работают скелетные мышцы
Мышцы называют двигателями организма. Они составляют почти половину массы тела и превращают химическую энергию в силу, которая передается через сухожилия костям и суставам. Большинство мышц обычно работает группами, в которых сокращение одной мышцы сопровождается расслаблением другой. При сокращении мышца укорачивается в длину на 40% и сближает точки своего прикрепления к двум разным костям. Большинство скелетных мышц прикреплено к двум или более близлежащим костям, часто с помощью фиброзных сухожилий. Когда мышца сокращается, кость, к которой она прикреплена, двигается. Таким образом, каждое движение есть следствие тяги, а не толчка.
Биопсия мышцы — это лабораторное исследование маленького кусочка мышечной ткани для выявления признаков заболевания. На приведенных фотографиях показаны тончайшие срезы здоровой мышцы, увеличенные в 8000 раз. Каждое волокно состоит из еще более тонких, разделенных перегородками волоконец. Каждое волоконце содержит два различных белка, которые расположены в виде параллельных нитей и образуют крохотные темные (молекулы миозина) и светлые полоски (молекулы актина) — на снимках слева. В расслабленной мышце эти полоски едва заходят друг на друга (снимок вверху), а в сократившейся они надвигаются друг на друга (снимок внизу), укорачивая мышечные волокна.
Основные признаки заболеваний мышц
Травматическое повреждение мышц обычно сопровождается болью, затвердением, а иногда воспалением и опуханием. Слабость и боли в мышцах могут также возникать при вирусной инфекции.
Опорно-двигательная система человека — это совокупность костей скелета, хрящевой ткани и прикрепленных к ним связок, мускулатуры, которые вместе обеспечивают поддержание позы, перемещение, выполнение активных движений.
Строение опорно-двигательного аппарата
Кости, связочный аппарат, мускулатура, суставы – это органы опорно-двигательной системы.
Скелет – это совокупность костных элементов, отличающихся по строению и размерами. Взрослый человек имеет от 205 до 207 костей. В структуре выделяют органическую часть (30% — остеоциты, коллагеновые волокна) и неорганическую (микроэлементы Са, фосфор – 70%). Кости делятся на:
- Трубчатые (бедренная, плечевая, кости кисти, стоп и др.) имеют два края (эпифизы) и центральную часть – диафиз, в зоне перехода у детей функционирует зона роста;
- плоские (лопаточная кость, грудина) окружены компактной пластинкой.
- губчатые (например, тела позвонков) – прочные, компактные, с небольшой подвижностью кости;
- смешанные – височные кости, основание черепа.
Кости объединены в цельную систему посредством суставов, сухожилий, мышц. Существует два вида соединений. Когда кости размещенные рядом и не образуют щель – это непрерывный способ (сращение костей таза, крепление ребер к грудине). Если между двумя костными поверхностями сохраняется щель – это прерывистый способ. Такая форма соединения называется суставом.
Внутренний скелет подразделяют на скелет головы, туловища, конечностей.
Скелет головы
Его делят на мозговой и лицевой череп. Костные элементы мозгового отдела: две пары височных и теменных костей, одиночные – затылочная и лобная. Они надежно сочленены и обездвижены. Os temporale (висок) содержит органы слухового аппарата. В области затылка расположено отверстие (foramen occipitale magnum), где спинной мозг соединяется с главным.
Кости лицевого черепа объединены неподвижно швами, среди них лишь нижнечелюстная кость подвижна.
Скелет туловища
Состоит из позвоночника и костных структур, формирующих грудную клетку. Позвоночный столб насчитывает от 32 до 34 позвонков. Выделяют VII шейных, XII грудных, V поясничных, V крестцовых, соединённых в крестцовую кость, и III-V копчиковых позвонков, которые формируют вместе копчик.
Грудина имеет 3 составляющие: рукоятку, тело и мечевидный отросток.
Рёбра — дугообразные кости, имеющие длинную часть (костная ткань) и короткую (хрящевую).
Позвонок состоит из тела, дугообразной части, двух ножек, одного остистого отростка, двух поперечных и четырех суставных. Тело, дуга и пара ножек формируют позвонковое отверстие, их совокупность образует полость в позвоночнике, где размещен спинной мозг.
Скелет верхних конечностей
Сюда относят костные структуры плечевого пояса и свободной верхней конечности. Плечевой пояс представляет собой соединение ключицы и лопаточной кости с помощью акромиально-ключичного сустава.
Кости свободной верхней конечности:
- Плечевая кость;
- лучевая;
- локтевая;
- кости запястья;
- пясть;
- фаланги пальцев.
Скелет нижних конечностей
Объединяет таз и кости свободных нижних конечностей. Таз – это совокупность двух крупных тазовых костей, соединенных сзади с позвоночником в области крестца, а впереди – между собой.
Тазовая кость до 16 лет делится на три составные части: подвздошную, лобковую и седалищную кость, они связываются хрящевой тканью. Со временем, хрящевые элементы заменяется на костные. Так в старшем возрасте человек уже имеет цельную тазовую кость.
Кости свободной нижней конечности:
- Бедренная кость;
- малоберцовая;
- большеберцовая;
- предплюсна;
- кости плюсны;
- фаланги пальцев.
Мускулатура
Мускулатура – незаменимая составляющая опорно-двигательного аппарата, включает поперечнополосатые и гладкие мышцы. Из-за наличия скелетных мышц человек может выполнять разнообразные движения, а гладкие служат составной частью оболочек внутренних органов.
Деятельность мышц представляет собой попеременное сокращение и расслабление волокон, которое происходит под влиянием ЦНС, отправляющей импульсы мышечным структурам.
У мышц выделяют:
- Центральную часть, которая осуществляет сократительную функцию (брюшко), построена из поперечнополосатой мускулатуры;
- дистальные части, они не сокращаются - это сухожилия, образования из параллельных пучков коллагеновых волокон. Они очень прочные и малорастяжимые. Благодаря наличию сухожилий мышцы могут прикрепляться к костным структурам.
Мышцы делятся на дыхательные, жевательные, мимические.
В зависимости от выполняемого действия выделяют:
- Сгибатели — находятся на передней поверхности сустава;
- разгибатели — располагаются по задней поверхности сустава;
- супинаторы, пронаторы — идут косо или поперечно в отношении вертикальной оси конечности;
- отводящие мышцы — находятся снаружи сустава;
- приводящие — лежат внутрь от суставной поверхности.
Заболевания опорно-двигательной системы
Воспалительные заболевания :
- Артрит – воспалительный процесс суставов;
- бурсит – воспаление околосуставной сумки;
- миозит – хроническое воспаление мышечной ткани;
- остеомиелит – очаг воспаления расположен в костном мозге.
Дегенеративно-дистрофические заболевания :
- Остеохондроз – в области межпозвонковых дисков идет разрушение косной ткани и хряща;
- остеопороз – дистрофические изменения костей после переломов;
- спондилез – уплотнение поверхностного слоя позвонков.
Травматические заболевания :
- Переломы трубчатых костей, позвонков, отрыв ребер от грудины, ЧМТ с дроблением костей черепа и другие;
- растяжение и разрывы сухожилий;
- ушибы, повреждение волокон мышц;
- смещение костных поверхностей в суставе — вывихи и подвывихи плеча, пальцев, лодыжки, голеностопа и др.
Искривление позвоночника. Из-за нарушения осанки, последствий травм развивается сколиоз – боковое отклонение позвоночного столба.
Плоскостопие – изменение формы стопы, через опущение ее сводов.
Врожденные деформации рук, ног, черепа.
Значение и функции опорно-двигательной системы
Значение опорно-двигательной системы в жизни человека нельзя переоценить. Множество важных функций возложено на мышцы, костные структуры, суставы.
Защитная . Кости и мышцы оберегают внутренние органы от травм. Сердце, легкие окружены мощным каркасом, спинными и грудными мышцами, мочеполовые органы находятся между костями таза, что предотвращает воздействие неблагоприятных факторов. Спинной мозг надежно защищен костномозговым каналом, а полушария главного мозга – черепной коробкой.
Движение . Перемещение человека возможно при содружественной работе поперечнополосатой мускулатуры, костных элементов, их соединений и связок. Какова роль скелетных мышц в работе опорно-двигательной системы? Кости способны осуществлять активные движения только при участии прикрепленных мышц, к которым идут нервные импульсы.
Кроветворение . Тело длинных костей, плоские кости вмещают ростки гемопоэза, которые отвечает за создание клеток крови и иммунной системы.
Депо микроэлементов . Остеоциты участвует в обменных процессах минеральных соединений кальция, фосфора, мышцы – в метаболизме глюкозы, липидов, белков.
Амортизация . Во время бега, прыжков, падений смягчается трение поверхностей, уменьшается нагрузка.
Опорно-двигательный аппарат объединяет кости, соединения костей и мышцы. Основной функцией аппарата является не только опора, но и перемещение тела и его частей в пространстве. Опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной части относятся кости и соединения костей. Активную часть составляют мышцы, которые благодаря способности к сокращению приводят в движение кости скелета. Скелет представляет собой комплекс костей, различных по форме и величине. В скелете человека различают кости туловища, головы, верхних и нижних конечностей. Кости имеют между собой различного вида соединения и выполняют функции опоры, передвижения, защиты, депо различных солей. Костный скелет называют также твёрдым, жёстким скелетом.
Опорная функция скелета заключается в том, что кости вместе с их соединениями составляют опору всего тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы. Мягкие ткани в виде связок, фасций, капсул называют мягким скелетом, т.к. они также выполняют механические функции (прикрепляют органы к твёрдому скелету, образуют их защиту).
Функции опоры и передвижения скелета сочетаются с рессорной функцией суставных хрящей и других конструкций, смягчающих толчки и сотрясения.
Защитная функция выражается в образовании костных вместилищ для жизненно важных органов: череп защищает головной мозг, позвоночный столб защищает спинной мозг, грудная клетка защищает сердце, лёгкие и крупные кровеносные сосуды. В полости таза располагаются органы размножения. Внутри костей находится костный мозг, дающий начало клеткам крови и иммунной системы. Функции опоры и движения возможны благодаря строению костей в виде длинных и коротких рычагов, подвижно соединённых друг с другом и приводимых в движение мышцами, управляемыми нервной системой. Кроме того, кости определяют направление хода сосудов, нервов, а также форму тела и его размеры. Кости являются депо для солей фосфора, кальция, железа, магния, меди и других соединений, сохраняют постоянство минерального состава внутренней среды организма. В состав скелета входит 206 костей (85 парных и 36 непарных). Масса скелета у новорождённых около 11% массы тела, у детей разного возраста – от 9 до 18%. У взрослых людей отношение массы скелета к массе тела до пожилого, старческого возраста сохраняется на уровне до 20%, а затем несколько уменьшается.
Строение костей. Каждая кость как орган состоит из всех видов тканей, однако главное место занимает костная ткань, являющаяся разновидностью соединительной ткани.
Химический состав костей сложный. Кость состоит из органических и неорганических веществ. Неорганические вещества составляют 65-70% сухой массы кости и представлены главным образом солями фосфора и кальция. В малых количествах кость содержит более 30 других различных элементов. Органические вещества составляют 30-35% сухой массы кости. Это костные клетки, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость кости зависит от её органических веществ, а твёрдость – от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости придаёт ей необычайные крепость и упругость. По твёрдости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, чугуном. В молодом возрасте, у детей кости более эластичные, упругие, в них больше органических веществ и меньше неорганических. У пожилых, старых людей в костях преобладают неорганические вещества. Кости становятся более ломкими.
У каждой кости выделяют плотное (компактное) и губчатое вещества. Распределение компактного и губчатого веществ зависит от места в организме и функции костей.
Компактное вещество находится в тех костях и в тех их частях, которые выполняют функции опоры и движения, например внутри трубчатых костей. В местах, где при большом объёме требуется сохранить лёгкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например снаружи трубчатых костей.
Губчатое вещество находится также в коротких и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины, пересекающиеся между собой в различных направлениях. Полости между перекладинами заполнены красным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костно-мозговой полостью. У взрослого человека различают красный и жёлтый костный мозг. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей. Жёлтый костный мозг находится внутри трубчатых костей.
Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей. Суставные поверхности кости покрыты суставным хрящом.
Классификация костей. Различают кости трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные.
Трубчатые кости расположены в тех отделах скелета, где совершаются движения с большим размахом (например, у конечностей). У трубчатой кости различают её удлинённую часть-тело кости, или диафиз и утолщённые концы-эпифизы. На эпифизах располагаются суставные поверхности, покрытые суставным хрящом, служащие для соединения с соседними костями. Участок кости, расположенный между диафизом и эпифизом, называется метафизом. Среди трубчатых костей выделяют длинные трубчатые кости (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Диафизы построены из компактной, эпифизы-из губчатой кости, покрытой тонким слоем компактной.
Губчатые (короткие) кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Губчатые кости имеют форму неправильного куба или многогранника. Такие кости располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с большой подвижностью. Это кости запястья, предплюсны.
Плоские кости построены из двух пластинок компактного вещества, между которыми расположено губчатое вещество кости. Такие кости участвуют в образовании стенок полостей, поясов конечностей, выполняют функцию защиты (кости крышки черепа, грудина, рёбра).
Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из нескольких частей, имеющих различное строение. Например позвонки, кости основания черепа.
Воздухоносные кости имеют в своём теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Например, лобная, решётчатая, верхнечелюстная кости.
Возрастные изменения костей. В течение индивидуального развития человека после рождения кости скелета претерпевают значительные возрастные изменения. Так, у новорождённого ребёнка костная ткань ещё во многих местах не заменила хрящевые модели костей. В течение первого года жизни ребёнка кости растут медленно, от 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счёт хрящей и в толщину-благодаря утолщению компактного костного вещества в связи с костеобразующей функцией надкостницы. От 8 до 11 лет рост несколько замедляется. После 11 лет кости скелета вновь начинают быстро расти, формируются костные отростки, костно-мозговые полости приобретают окончательную форму.
В пожилом и старческом возрасте в губчатом веществе наблюдается уменьшение числа и истончение костных перекладин, становится тоньше компактное вещество у диафизов трубчатых костей.
На рост и развитие костей оказывают влияние социальные факторы, в частности питание. Любой дефицит питательных веществ, солей или нарушение обменных процессов, влияющих на синтез белка, сразу же отражается на росте костей. Так, недостаток витамина С сказывается на синтезе органических веществ костного вещества. В результате трубчатые кости становятся тонкими и хрупкими. Рост кости зависит от нормального течения процессов обызвествления, который связан с достаточностью уровня кальция и фосфора в крови и тканевой жидкости, с наличием необходимого организму количества витамина Д. Таким образом, нормальный рост кости зависит от сбалансированного течения процессов обызвествления и синтеза белка. Обычно эти два процесса протекают в теле человека синхронно и гармонично.
Нарушение нормального питания и обмена веществ вызывает изменения в губчатом и компактном веществе костной системы взрослого человека.
Изменения костей происходят под влиянием физических нагрузок. При высоких механических нагрузках кости приобретают, как правило, большую массивность, а в местах сухожильного прикрепления мышц образуются хорошо выраженные утолщения – костные выступы, бугры, гребни. Статические и динамические нагрузки вызывают внутреннюю перестройку компактного костного вещества, кости становятся прочнее. Правильно дозированная физическая нагрузка замедляет процессы старения костей.
Мышечная система.
Скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата, построены они из поперечно-полосатых мышечных волокон. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своём сокращении приводят костные рычаги в движение. Мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге и других движениях, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике, вырабатывают тепло.
В теле человека насчитывается около 600 мышц, большинство из которых парные. Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 35-40% массы тела. У новорождённых и детей на долю мышц приходится до 20-25% массы тела. В пожилом и старческом возрасте масса мышечной ткани не превышает 25-30%.
Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость . Мышцы способны под влиянием нервных импульсов возбуждаться, приходить в деятельное состояние. При этом возбуждение быстро распространяется от нервных окончаний до сократительных структур мышечных волокон. В результате мышца сокращается, приводит в движение костные рычаги.
У мышц различают сократительную часть-брюшко, построенное из поперечно-полосатой мышечной ткани, и сухожильные концы-сухожилия , которые прикрепляются к костям скелета. Однако у некоторых мышц сухожилия вплетаются в кожу (мимические мышцы), прикрепляются к глазному яблоку. Образованы сухожилия из оформленной плотной волокнистой соединительной ткани и отличаются большой прочностью. У мышц, расположенных на конечностях, сухожилия узкие и длинные.
Форма мышц . Наиболее часто встречаются мышцы веретенообразные и лентовидные. Веретенообразные мышцы располагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на длинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, грудной полостей. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделённые промежуточным сухожилием, две, три и даже четыре начальные части-головки мышц. Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые, круглые и квадратные. Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон. По выполняемой функции, а также по действию на суставы выделяют мышцы-сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сжиматели и расширители.
Утомление мышц . Утомлением называют временное снижение работоспособности, которая восстанавливается после отдыха. К утомлению мышц приводят чрезмерные физические нагрузки и ритм работы. При этом в мышце накапливаются продукты обмена, которые угнетают работу мышечных волокон, уменьшают их энергетические запасы. После отдыха работоспособность мышцы восстанавливается, особенно после активного отдыха, т.е. после изменения характера или вида работы.
Раздел, изучающий данную систему в биологии называется анатомия. Опорно-двигательная система (ОДС), или опорно-двигательный аппарат (ОДА), которая включает в себя мышечные ткани/мышцы, кости, суставы, связки и обеспечивает пространственное перемещение организма.
Выполняет ряд функций:
- защитная;
- рессорная;
- опорная;
- принимает участие в кроветворении и минеральном обмене веществ;
- дает возможность к передвижению.
ОДА принято разделять на две части активная/динамическая и пассивная/статическая.
Активная часть
Являются мышцы, диафрагма. Наука, занимающаяся изучением мышц называется миология. Главное свойство данной ткани - сократимость. Она же и обеспечивает строение и функционирование. Мышцы делятся на два вида: непроизвольная (неисчерченная), образующая стенки определенных внутренних органов и произвольная (исчерченная), или скелетная, поперечноисчерченная (сердечная). Сокращение произвольной мышцы происходит по желанию человека. Она и участвую в деятельности двигательной системы.
Пассивная часть
Является скелет.
Совокупность всех видов костей, которые воспроизводят ряд одинаковых функций принято именовать скелетом.
Скелет предназначен для защиты и опоры всего организма. Образует структуру тела и имеет достаточно большое влияние на то, какой формы и размеров оно будет. Большая часть скелета является местом локации и защиты важных внутренних органов. Примером таких частей будет является череп, таз, позвоночник и грудная клетка
Опора достигается при помощи сцепления мягких тканей и органов к определенным частям скелета.
В процессе исторического развития происходит последовательное изменение трех видов скелета, она же прослеживается при внутриутробном развитии.
- Соединительнотканный, или перепончатый;
- Хрящевой скелет;
- Костный скелет.
Эти этапы присутствуют фактически во всех костях. Исключение: кости черепа (свод), кости образующие лицо, ключица (происходит образование без этапа хряща).
И та и другая части опорно-двигательного аппарата функционируют друг с другом и связаны между собой.
Похожие статьи
