Движение — основная форма активности человека при его взаимодействии с окружающей средой, в основе которой лежат мышечные сокращения.
■ Управляет опорно-двигательным аппаратом нервная система.
❖ Части опорно-двигательного аппарата:
■ пассивная — кости скелета и их соединения;
■ активная — скелетные поперечнополосатые мышцы, сокращение которых обеспечивает движение костей скелета как рычагов; согласованной деятельностью этих мышц управляет центральная нервная система.
❖ Факторы, определяющие особенности строения и функций опорно-двигательного аппарата человека:
■ вертикальное положение тела;
■ прямохождение;
■ трудовая деятельность.
Примеры:
■ изгибы позвоночника создают благоприятные условия для сохранения вертикального положения тела при ходьбе и беге, выполняя рессорную функцию, смягчая толчки и удары;
■ особая подвижность руки человека обеспечивается длинными ключицами, положением лопаток, формой грудной клетки, большим числом мелких мышц.
❖ Состав костей человека . Всего в скелете человека 204-208 костей; они различаются по форме, размерам и строению:
■ трубчатые кости — парные кости плеча, предплечья, бедра и голени (это прочные рычаги; входят в скелет конечностей);
■ плоские кости — тазовая кость, лопатки, кости мозгового отдела черепа (образуют стенки полостей и выполняют функции опоры и защиты);
■ губчатые кости — надколенники и кости запястья (одновременно прочные и обеспечивающие подвижность кости);
■ смешанные кости — позвонки, кости основания черепа (состоят из нескольких частей и выполняют функции опоры и защиты).
❖ Отделы скелета человека: скелет головы, скелет туловища, скелет конечностей.
❖ Скелет головы — череп
— защищает головной мозг и органы чувств от повреждений.
■ Отделы черепа: мозговой и лицевой .
❖ Кости мозгового отдела черепа (образуют полость, в которой расположен головной мозг): парные теменная и височная кости, непарные лобная, затылочная, клиновидная и решетчатая кости; все они соединены между собой при помощи швов .
■ В костях черепа имеются отверстия, через которые проходят сосуды и нервы; самое большое из них находится в затылочной кости и служит для сообщения полостей черепа и позвоночного канала.
■ Череп новорожденного ребенка не имеет швов. Промежутки между костями (роднички ) закрывает соединительная ткань. Всего родничков 6; самый крупный — передний, или лобный (расположен между лобной и двумя теменными костями). Благодаря наличию родничков форма черепа ребенка может меняться при родах во время его продвижения по родовым путям. Роднички превращаются в швы к 3-5 годам жизни.
❖ Кости лицевого отдела черепа включают 6 парных костей (верхнечелюстную, нёбную, нижнюю носовую раковину, носовую, слезную, скуловую) и 3 непарные кости (подъязычную, нижнюю челюсть и сошник);
■ они образуют костный остов верхней части органов дыхательной и пищеварительной систем;
■ верхнечелюстная и нёбная кости образуют твердое нёбо — перегородку между носовой и ротовой полостями;
■ скуловые кости соединяют верхнюю челюсть с лобной и височной костями и укрепляют лицевой отдел черепа;
■ нижняя и верхняя челюсти содержат углубления — альвеолы, в которых располагаются корни зубов;
■ нижняя челюсть — единственная подвижная кость черепа.
❖ Скелет туловища образован позвоночным столбом и грудной клеткой .
❖ Позвоночный столб (или позвоночник ) человека состоит из 33-34 позвонков и имеет удобную для прямохождения S -образную форму с 4 изгибами: шейным, грудным, поясничным и крестцовым .
Функции позвоночника: он — основная костная ось и опора тела; защищает спинной мозг; составляет часть грудной, брюшной и тазовой полостей; участвует в движении туловища и головы; его изгибы обеспечивают сохранение телом равновесия, увеличивают размеры грудной клетки, придают ему упругость при ходьбе, беге и прыжках.
Некоторые характеристики позвоночника:
■ подвижные позвонки: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных;
■ крестцовые позвонки (их 5) срослись, образовав крестец
;
■ копчиковые позвонки (их 4-5) рудиментарны и представляют собой одну кость — копчик
;
■ шейный и поясничный изгибы направлены вперед (лордозы
), грудной и крестцовый — назад (кифозы
).
❖ Позвонок представляет собой костное кольцо с утолщенной передней частью — телом — и задней — дугой с отходящими от нее отростками . Задняя поверхность тела позвонка обращена в сторону позвоночного отверстия , которое располагается между телом и дугой. В позвоночнике отверстия совмещаются, образуя позвоночный канал , в котором размещается спинной мозг.
❖ Грудная клетка образована грудиной , 12 парами ребер и грудными позвонками . К каждому позвонку при помощи подвижного соединения прикрепляется одна пара ребер.
■ Основная функция грудной клетки — защита внутренних органов от ударов и повреждений.
❖ Ребра
представляют собой плоские и изогнутые костные дуги.
■ Истинные ребра
— ребра, срастающиеся с грудиной (верхние, I-VII пары ребер).
■ Ложные ребра
— ребра, срастающиеся с хрящом вышераспо-ложенного ребра (VIII-X пары).
■ Колеблющиеся ребра
— ребра, заканчивающиеся в мягких тканях (XI и XII пары).
❖ Скелет верхних и нижних конечностей
представлен верхним плечевым поясом, скелетами свободных верхних конечностей, поясом нижних конечностей и скелетами свободных нижних конечностей.
■ Плечевой пояс и пояс нижних конечностей служат для прикрепления костей конечностей к позвоночному столбу.
❖ Основные функции конечностей:
■ верхние конечности — обеспечение подвижности конечностей и высокой точности их движений, необходимых для трудовой деятельности;
■ нижние конечности — обеспечение опоры тела человека и его быстрого, плавного и пружинистого перемещения.
Скелет пояса верхней конечности представлен парными лопаткой и ключицей .
Лопатка — плоская парная кость треугольной формы, находящаяся на задней поверхности грудной клетки. Каждая лопатка одним концом образует сустав с ключицей, а другим — с грудиной.
Ключица
— парная кость, имеющая изогнутую S
-образную форму. Она отставляет плечевой сустав на некоторое расстояние от грудной клетки и обеспечивает свободу движения верхней конечности.
❖ Скелет свободной верхней конечности представлен плечевой костью, костями предплечья (лучевой и локтевой) и костями кисти .
Скелет кисти состоит из запястья (8 костей, расположенных в два ряда; у взрослого человека две из этих костей срастаются и остается 7), пястья (5 костей) и фаланг пальцев (14 костей).
❖ Скелет пояса нижних конечностей состоит из двух тазовых костей, неподвижно соединенных между собой и образующих таз, служащий опорой внутренним органам человека. Тазовые кости имеют суставные впадины , в которые входят головки бедренных костей.
■ Тазовая кость новорожденного состоит из трех костей, которые начинают сращиваться в возрасте 5-6 лет и полностью сращиваются к 17-18 годам.
❖ Скелет свободной нижней конечности образован бедренной костью (бедро), большеберцовой и малоберцовой костями (голень), предплюсной, плюсной и фалангами пальце в (стопа).
Бедренная кость (самая длинная трубчатая кость скелета человека) соединяется с тазовой костью тазобедренным суставом , а с большеберцовой - коленным суставом , в состав которого входит губчатокостный надколенник .
Предплюсна состоит из семи костей. Наиболее крупная из них — пяточная кость ; на ней имеется пяточный бугор , служащий опорой при стоянии.
Основные группы скелетных мышц
Основные группы скелетных мышц человека:
мышцы головы, мышцы шеи, мышцы туловища, мышцы верхних и нижних конечностей. В организме человека более 600 скелетных мышц.
❖ Мышцы различают по форме, размерам, функции, направлению волокон, количеству головок и месту расположения.
По форме мышцы бывают ромбовидные, трапециевидные, квадратные, круглые, зубчатые, камбаловидные и др.
По размерам мышцы бывают длинные, короткие (на конечностях), широкие (на туловище).
По направлению мышечных волокон мышцы бывают прямые (с параллельным расположением мышечных волокон), поперечные, косые (мышцы живота; одноперистые косые мышцы крепятся к сухожилию с одной стороны, двуперистые — с двух сторон), круговые, или циркулярные (мышцы-сжиматели, окружающие ротовое, заднепроходное и некоторые другие естественные отверстия организма человека).
По выполняемой функции мышцы подразделяются на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращатели внутрь и вращатели кнаружи. Несколько мышц, участвующих в одном движении, называются синергистами , а мышцы с противоположной функцией — антагонистами .
По расположению различают поверхностные и глубокие, наружные и внутренние, латеральные и медиальные мышцы. Мышцы могут перекидываться через один, два и больше суставов (тогда они называются соответственно одно-, дву- и многосуставными).
■ Некоторые мышцы имеют по нескольку головок , каждая из которых начинается от отдельной кости или от разных точек одной кости. Головки сливаются, образуя общее брюшко и сухожилие .
По количеству головок мышцы подразделяются на двух, трех- и четырехглавые. В ряде случаев мышца имеет одно брюшко, от которого отходит несколько сухожилий (хвостов), которые прикрепляются к различным костям (например, сгибатели и разгибатели пальцев кисти и стопы).
❖ Важнейшие мышцы головы; жевательные (обеспечивают движения нижней челюсти) и мимические (крепятся к кости только одним концом, другим концом вплетаются в кожу; сокращения этих мышц позволяют человеку выражать свои эмоции).
❖ Мышцы шеи контролируют движения головы. Одна из самых крупных мышц шеи —грудино-ключично-сосцевидная .
❖ Мышцы туловища:
■ мышцы груди — наружные и внутренние межреберные, диафрагма (обеспечивают дыхательные движения); большая и малая грудные (осуществляют движения верхних конечностей);
■ мышцы спины образуют несколько слоев — поверхностные мышцы способствуют движению верхних конечностей, головы и шеи; глубокие мышцы разгибают позвоночный столб и обеспечивают сохранение вертикального положения тела;
■ мышцы живота — поперечные, прямые и косые (образуют брюшной пресс , с их участием происходят наклоны туловища вперед и в стороны).
❖ Мышцы конечностей подразделяются на мышцы поясов (плечевого, тазового) и свободных конечностей (верхних и нижних).
■ Важнейшие мышцы верхней конечности — дельтовидная (при сокращении поднимает руку), двуглавая (приводит в движение предплечье: сгибает руку в локтевом суставе) и трехглавая (разгибает руку в локтевом суставе) мышцы.
■Важнейшие мышцы нижней конечности: подвздошно-поясничная , три ягодичных (обусловливают сгибание и разгибание в тазобедренном суставе), четырех — и двуглавая (приводят в движение голень), трехглавая мышца голени (самая крупная мышца голени; включает часть икроножной и часть камбаловидной мышц; принимает участие в поддержании вертикального положения тела; очень хорошо развита у человека).
Работа и утомление мышц
Работа мышц представляет собой их попеременные сокращения и расслабления. Работа мышц — необходимое условие их жизнедеятельности:
■ тренировка мышц способствует увеличению их объема, силы и работоспособности,
■ длительное бездействие ведет к потере мышечного тонуса.
Основные типы мышечных сокращений в зависимости от величины укорочения: статические и динамические .
Статическое состояние организма (стояние, удержание головы в вертикальном положении или груза на вытянутой руке и т.д.) требует напряжения одновременно многих мышц тела, сопровождающегося сокращением всех их мышечных волокон. При этом сдавливаются кровеносные сосуды, проходящие в напряженных мышцах, что ухудшает их снабжение кислородом и питательными веществами, ведет к накоплению в них конечных продуктов распада и к утомлению мышц.
При динамической работе различные группы мышц и даже мышечные волокна в каждой мышце сокращаются поочередно, что позволяет мышце совершать работу длительное время без заметного утомления.
Утомление мышц — снижение работоспособности мышц в результате длительной работы.
❖ Скорость наступления утомления
зависит от:
■ интенсивности физической нагрузки,
■ ритма движений (высокий ритм вызывает быстрое утомление),
■ количества накопившихся в мышцах продуктов обмена (молочной кислоты и др.),
■ уровня концентрации в крови кислорода и питательных веществ,
■ состояния торможения нервной системы (при выполнении интересной работы утомление мышц наступает позднее) и др. Работоспособность мышц восстанавливается после активного или пассивного отдыха
. Активный отдых
(при котором уставшие мышцы отдыхают, а работают другие группы мышц) полезнее и эффективнее пассивного.
❖ Значение двигательной активности:
■ способствует формированию сильного и выносливого организма;
■ стимулирует обмен веществ;
■ оказывает тренирующее действие на сердечно-сосудистую систему и органы дыхания (укрепляет сердце и стенки кровеносных сосудов, углубляет дыхание, улучшает снабжение тканей кислородом);
■ делает мышечную и костную систему более крепкими и устойчивыми к нагрузкам и травмам;
■ повышает работоспособность всего организма;
■ уменьшает удельные затраты энергии при выполнении работ;
■ при недостаточной двигательной активности мышцы теряют упругость и силу, нарушается работа опорно-двигательного аппарата и координация движений, может возникнуть сутулость, искривление позвоночника, опущение внутренних органов, ожирение, нарушение функций пищеварительной системы и т.д.
Осанка
Осанка — это привычное положение тела человека при стоянии, сидении, ходьбе и работе. Эффективному функционированию всех органов человека и его высокой работоспособности способствует правильная осанка .
Правильная осанка характеризуется умеренными, имеющими равномерно-волнообразный вид изгибами позвоночника, симметричным расположением лопаток, развернутыми плечами, расположенной прямо или слегка откинутой назад головой, грудью, несколько выступающей над животом; при правильной осанке мышцы упругие, движения четкие.
■ Правильная осанка не наследуется, а формируется человеком в процессе его жизнедеятельности.
Сутулость — нарушение правильной осанки, при котором сильно подчеркнуты поясничный и грудной изгибы позвоночника («круглая спина»).
Сколиоз — боковое искривление позвоночного столба, при котором плечи, лопатки и таз асимметричны.
Остеохондроз — заболевание, часто спровоцированное неправильной осанкой и представляющее собой дистрофический процесс в костной и хрящевой тканях (преимущественно в межпозвонковых дисках); проявляется болями, ограничением движений в пораженных суставах, затруднениями при ходьбе и нагибании, ухудшением обмена веществ, повышенной утомляемостью и т.д.
Плоскостопие — нарушение сводчатой формы стопы, возникающее из-за растяжения связок стопы и последующего уплощения ее свода; вызывает быструю утомляемость и боль при длительной ходьбе; может возникнуть при постоянном ношении неудобной обуви с узкими носами и на высоком (выше 4-5 см) каблуке, при переносе больших тяжестей, длительном стоянии и т.д. Лечится путем массажа, специальной гимнастики, ношения специальной ортопедической обуви, в тяжелых случаях — путем операции.
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-двигательную систему, нередко называют костно-мышечной, поскольку скелет и мышцы функционируют вместе. Они определяют форму тела, обеспечивают опорную, защитную и двигательную функции.
— самая активная часть опорно-двигательного аппарата, они крепятся к скелету и заведуют всеми движениями человека, потому что они умеют сокращаться.
Кости выполняют роль пассивных рычагов.
Большинство костей скелета соединено подвижно с помощью суставов. Мышца прикрепляется одним концом к одной кости, образующей сустав, другим концом – к другой кости. При сокращении мышца приводит кости в движение. Благодаря мышцам противоположного действия, кости могут не только совершать те или иные движения, но и фиксироваться относительно друг друга.
Кости и мышцы принимают участие в обмене веществ, в частности в обмене фосфора и кальция.
ФУНКЦИИ
Опорная функция проявляется в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться.
Защитную функцию выполняют кости скелета, которые защищают органы от травм. Так, спинной и головной мозг находятся в костном «футляре»: головной мозг защищён черепом, спинной – позвоночником.
Грудная клетка закрывает сердце и лёгкие, дыхательные пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды. Органы брюшной полости сзади защищены позвоночником, снизу – тазовыми костями, спереди — мышцами брюшного пресса.
Двигательная функция возможна только при условии взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТЕЙ
Химический состав кости человека состоит из:
- Органические вещества
- Минеральные вещества
Гибкость кости зависит от наличия органических веществ, твёрдость – от неорганических.
Наиболее прочные кости у человека в его зрелом возрасте (от 20 до 40 лет).
У детей в костях относительно велика доля органических веществ. Поэтому детские кости редко ломаются. У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ. Поэтому их кости становятся более ломкими.
ТИПЫ КОСТЕЙ
По типу строения различают:
- Трубчатые
- Губчатые
- Плоские кости
Трубчатые кости: служат длинными прочными рычагами, за счёт которых человек может передвигаться в пространстве или поднимать тяжести. К трубчатым костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени. Рост трубчатых костей завершается к 20-25 годам.
Губчатые кости: в основном несут опорную функцию. К губчатым костям относятся кости тел позвонков, грудины, мелкие кости кисти и стопы.
Плоские кости: выполняют в основном защитную функцию. К плоским костям относятся кости, образующие свод черепа.
МЫШЦЫ
Скелетные мышцы, способны действовать только по сигналам, приходящим из центральной нервной системы.
Энергия, необходимая для сокращения, выделяется при распаде и окислении органических веществ самого мышечного волокна. При этом образуются богатые энергией соединения, способные восстанавливать мышечные волокна во время отдыха.
При работе, близкой к предельной, полноценном питании и достаточном отдыхе, образование новых веществ и структур в мышечных волокнах, обгоняет распад.
За счёт этого происходит тренировочный эффект: мышца становится более мощной и более трудоспособной. Малая подвижность человека — гиподинамия — приводит к ослаблению мышц и всего организма в целом.
ЗАБОЛЕВАНИЯ КОСТНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА
Гиподинамия — не единственная причина, вызывающая нарушения в скелете. Неправильное питание, недостаток витамина D, заболевания паращитовидных желез — вот далеко не полный перечень причин, нарушающих функцию скелета, особенно у детей. Так, при недостатке в пище витамина D у ребёнка развивается рахит.
При этом уменьшается поступление в организм кальция и фосфора, вследствие чего кости ног под действием тяжести тела искривляются. За счёт неправильного окостенения образуются утолщения на рёбрах, головках пальцевых костей, нарушается нормальный рост черепа.
При рахите страдает не только скелет, но и мышцы, эндокринная и нервная системы. Ребёнок становится раздражительным, плаксивым, пугливым. Витамин D может образовываться в организме под влиянием ультрафиолетовых лучей, поэтому солнечные ванны и искусственное облучение кварцевой лампой предупреждают развитие рахита.
Причиной заболевания суставов могут стать очаги гнойной инфекции при поражении миндалин, среднего уха, зубов и т. д. Грипп, ангина, сильное переохлаждение могут предшествовать заболеванию одного или нескольких суставов. Они припухают, болят, движения в них затрудняются. В суставах нарушается нормальный рост костной и хрящевой ткани, в особо тяжелых случаях сустав теряет подвижность. Вот почему важно следить за состоянием зубов, горла и носоглотки.
Повредить суставы можно и чрезмерной тренировкой. При длительном катании на лыжах, беге, прыжках происходит истончение суставного хряща, иногда страдают коленные мениски. В коленном суставе между бедренной и большой берцовой костями находятся хрящевые прокладки — мениски.
Каждый коленный сустав имеет два мениска — левый и правый. Внутри хрящевого мениска находится жидкость (). Она амортизирует резкие толчки, которые тело испытывает при движениях. Нарушение целостности менисков вызывает резкую боль и сильную хромоту.
НАША ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЛЮБИТ:
НАША ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА НЕ ЛЮБИТ:
- Сидячий и малоподвижный образ жизни, который приводит к атрофии мышц.
- Скудное питание , из-за чего возникает нехватка микро- и макро-элементов, в частности кальция и кремния.
- Лишний вес. Лишний вес оказывает чрезмерную нагрузку на суставы, в результате чего они очень быстро изнашиваются.
- Травмы. Травмы способствуют длительному и вынужденному ограничению движений. В результате которых начинают страдать не только мышцы и суставы, но и правильная выработка суставной жидкости, или, как её ещё называют — синовиальная жидкость.
1.1 Общая анатомия скелета
1.2 Строение костей
1.3 Классификация костей
1.4 Развитие и рост костей
1.5 Возрастные изменения костей
2. Строение скелета
2.1 Позвоночный столб
2.2 Возрастные особенности позвоночника
2.3 Грудная клетка
2.4 Возрастные особенности грудной клетки
2.5 Строение черепа
2.6 Возрастные изменения черепа
3. Скелет конечностей
3.1 Функции конечностей
3.2 Развитие и возрастные особенности скелета конечностей
4. МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА
4.1 Строение мышцы
4.2 Нервная регуляция деятельности мышц
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Анатомия и физиология - это важнейшие науки о строении и функциях человеческого организма. Знать, как устроен человек, как «работают» его органы, должен каждый медик, каждый биолог, тем более что и анатомия ифизиология относятся к биологическим наукам.
Человек, как представитель животного мира, подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. В то же время человек отличается от животных не только своим строением. Он отличается развитым мышлением, интеллектом, наличием членораздельной речи, социальными условиями жизни иобщественными взаимоотношениями. Труд и социальная среда оказали большое влияние на биологические особенности человека, существенно изменили их.
Анатомия человека (от греч. anatome - рассечение, расчленение) - это наука о формах и строении, происхождении и развитии человеческого организма, его систем и органов. Анатомия изучает внешние формы тела человека, его органы, их микроскопическое и ультрамикроскопическое строение. Анатомия изучает человеческий организм в различные периоды жизни, начиная от зарождения и формирования органов и систем у зародыша и плода идо старческого возраста, изучает человека в условиях влияния внешней среды.
Физиология человека (от греч. physis - природа, logos - наука) изучает процессы жизнедеятельности и закономерности функционирования организма человека, его отдельных систем, органов, тканей и клеток. Анатомия и физиология человека изучает особенности строения и жизнедеятельности организма в процессе индивидуального развития. Организм (от лат. organiso – устраиваю, придаю стройный вид) – это целостная устойчивая биологическая система отдельного живого существа. Все современные знания о строении и жизнедеятельности организма человека показывают, что сложность, упорядоченность и логика его устройства превосходит все мыслимые представления о совершенстве!
Развитие и достижения современной анатомии и физиологии человека связаны с использованием различных современных методов исследования: электронной микроскопии, физических (томография, ультразвуковое исследование, рентгенография и др.) и биохимических методов.
Одним из важнейших свойств живого организма является передвижение в пространстве. Эту функцию у млекопитающих (и человека) выполняет опорно-двигательный аппарат. Опорно-двигательный аппарат (аппарат опоры и движения) объединяет кости, соединения костей и мышцы. 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.
1. УЧЕНИЕ О КОСТЯХ И ИХ СОЕДИНЕНИЯХ (ОСТЕОАРТРОЛОГИЯ)
1.1 Общая анатомия скелета
Скелет (от греч. skeleton - высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, выполняющих опорную, защитную, локомоторную функции. В состав скелета входит более 200 костей, из них 33-34 непарные. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и добавочный. К осевому скелету относится позвоночный столб (26 костей), череп (29 костей), грудная клетка (25 костей); к добавочному- кости верхних (64) и нижних (62) конечностей (рис. 1). Масса «живого» скелета у новорожденных 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%, затем несколько уменьшается.
Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в пространстве. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции. Скелет образует вместилища для жизненно важных органов, защищая их от внешних воздействий: в полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале - спинной, в грудной клетке - сердце и крупные сосуды, легкие, пищевод и др., в полости таза - мочеполовые органы. Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и т. д. Живая кость содержит витамины A, D, С и др. Кости образованы костной тканью, которая относится к соединительной, состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, богатого коллагеном и минеральными компонентами. Они-то и определяют физико-химические свойства костной ткани (твердость и упругость). В костной ткани содержится около 33 % органических веществ (коллаген, гликопротеиды и др.) и 67 % неорганических соединений. Это в основном кристаллы гидрооксиапатита. Сопротивление свежей кости на разрыв такое же, как меди, и в 9 раз больше, чем свинца. Кость выдерживает сжатие 10 кг/мм (аналогично чугуну). А предел прочности, например, ребер на излом ПО кг/см 2 . Различают костные клетки двух типов: остеобласты и остеоциты. Остеобласты - это многоугольной, кубической формы молодые костные клетки, богатые элементами зернистой цитоплазматической сети, рибосомами и хорошо развитым комплексом Гольджи. Остеоциты - зрелые многоотростчатые клетки, которые залегают в костных лакунах, будучи замурованными в основное костное вещество. Отростки их контактируют между собой, а канальцы, в которых проходят отростки, пронизывают вещество кости. Остеоциты не делятся, органеллы в них развиты слабо. Помимо этих клеток в костной ткани встречаются остеокласты - крупные многоядерные клетки, разрушающие кость и хрящ.
Рис. 1. Скелет человека. Вид спереди: / - череп, 2 - позвоночный столб, 3 - ключица, 4 - ребро, 5 - грудина, 6 - плечевая кость, 7 - лучевая кость, 8 - локтевая кость, 9 - кости запястья, 10 - пястные кости, 11 - фаланги пальцев кисти, 12 - подвздошная кость, 13 - крестец, 14 - лобковая кость, 15 - седалищная кость, 16 - бедренная кость, 17 - надколенник, 18 - большебер-цовая кость, 19 - малоберцовая кость, 20 - кости предплюсны, 21 - плюсневые кости, 22 - фаланги пальцев стопы
1.2 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, получившие название оссеин, составляют 30-35% сухой массы кости. Это костные клетки, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость кости зависит от ее органических веществ, а твердость - от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости придает ей необычайные крепость и упругость. По твердости 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 вещество. Распределение компактного и губчатого вещества 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 в диафизах трубчатых костей.
Губчатое вещество находится также в коротких (губчатых) и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины (балки), пересекающиеся между собой в различных направлениях. Полости между перекладинами (ячейки) заполнены красным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костномозговой полостью. У взрослого человека различают красный и желтый костный мозг. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей и эпифизов трубчатых костей. Желтый костный мозг (ожиревший) находится в диафизах трубчатых костей.
Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей, или периостом.
1.3 Классификация костей
Различают кости трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные (Рис.2) . в отделах скелета, где совершаются движения с большим размахом (например, у конечностей). У трубчатой кости различают ее удлиненную часть (цилиндрическую или трехгранную среднюю часть) - тело кости, или диафиз, и утолщенные 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 (например, 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. Плоские кости участвуют в образовании полостей, поясов конечностей, выполняют функцию защиты (кости крыши черепа, грудина, ребра). К их поверхности прикрепляются мышцы.
К опорно-двигательному аппарату относятся скелет и мышцы, объединенные в единую костно-мышечную систему. Функциональное значение этой системы заложено в самом ее названии. Скелет и мышцы являются опорными структурами организма, ограничивающими полости, в которых расположены внутренние органы. С помощью опорно-двигательного аппарата осуществляется одна из важнейших функций организма – движение.
Опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной части относят кости и их соединения, от которых зависит характер движений частей тела, но сами они выполнять движения не могут. Активную часть составляют скелетные мышцы, которые обладают способностью к сокращению и приводят в движение кости скелета (костные рычаги).
Специфика аппарата опоры и движений человека связана с вертикальным положением его тела, прямохождением и трудовой деятельностью. Приспособления к вертикальному положению тела имеются в строении всех отделов скелета: позвоночника, черепа и конечностей. Чем ближе к крестцу, тем массивнее позвонки (поясничные), что вызвано большой нагрузкой на них. В том месте, где позвоночник, принимающий на себя тяжесть головы, всего туловища и верхних конечностей, опирается на тазовые кости, позвонки (крестцовые) срослись в одну массивную кость - крестец. Изгибы создают наиболее благоприятные условия для поддержания вертикального положения тела, а также для выполнения рессорных, пружинящих функций при ходьбе и беге.
Нижние конечности человека выдерживают большую нагрузку и целиком принимают на себя функции передвижения. Они имеют более массивный скелет, крупные и устойчивые суставы и сводчатую стопу. Развитые продольные и поперечные своды стопы имеются только у человека. Точками опоры стопы являются головки плюсневых костей спереди и пяточный бугор сзади. Пружинящие своды стопы распределяют тяжесть, приходящуюся на стопу, уменьшают сотрясения и толчки при ходьбе, сообщают плавность походке. Мышцы нижней конечности обладают большей силой, но вместе с тем и меньшим разнообразием в своем строении, чем мышцы верхней конечности.
Освобождение верхней конечности от функций опоры, приспособление их к трудовой деятельности привели к облегчению скелета, наличию большого количества мышц и подвижности суставов. Рука человека приобрела особую подвижность, которая обеспечивается длинными ключицами, положением лопаток, формой грудной клетки, строением плечевого и других суставов верхних конечностей. Благодаря ключице верхняя конечность отставлена от грудной клетки, в результате чего рука приобрела значительную свободу в своих движениях.
Лопатки расположены на задней поверхности грудной клетки, которая уплощена в передне-заднем направлении. Суставные поверхности лопатки и плечевой кости обеспечивают большую свободу и разнообразие движений верхних конечностей, их большой размах.
В связи с приспособлением верхних конечностей к трудовым операциям их мускулатура функционально более развита. Подвижная кисть человека приобретает особое значение для трудовых функций. Большая роль в этом принадлежит первому пальцу кисти благодаря его большой подвижности и способности противопоставляться остальным пальцам. Функции первого пальца настолько велики, что при его утрате кисть почти теряет способность захватывать и удерживать предметы
Значительные изменения в строении черепа также связаны с вертикальным положением тела, с трудовой деятельностью и речевыми функциями. Мозговой отдел черепа явно преобладает над лицевым. Лицевой отдел менее развит и располагается над мозговым. Уменьшение размеров лицевого черепа связано с относительно небольшими размерами нижней челюсти и других его 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. Орг. вещества, получившие название оссеин , составляют 30-35% сухой массы кости. Это костные клетки, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость кости зависит от ее органических веществ, а твердость - от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости придает ей необычайные крепость и упругость. По твердости 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 вещество. Распределение компактного и губчатого вещества 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 в диафизах трубчатых костей и местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например в эпифизах трубчатых костей.
Губчатое вещество находится также в коротких (губчатых) и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины (балки), пересекающиеся между собой в различных направлениях. Полости между перекладинами (ячейки) заполнены красным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костномозговой полостью. У взрослого человека различают красный и желтый костный мозг. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей и эпифизов трубчатых костей. Желтый костный мозг (ожиревший) находится в диафизах трубчатых костей.
Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей, или периостом. Она представляет собой тонкую соединительнотканную оболочку, имеющую вид пленки и состоящую из двух слоев – наружного, волокнистого, и внутреннего, костеобразующего.Суставные поверхности кости покрыты суставным хрящом.
Различают кости трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные (рис. 10).
Трубчатые кости - это кости, которые расположены в тех отделах скелета, где совершаются движения с большим размахом (например, у конечностей). У трубчатой кости различают ее удлиненную часть (цилиндрическую или трехгранную среднюю часть) - тело кости, или диафиз, и утолщенные 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 (например, 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.
Рис. 10. Виды костей:
1 – длинная (трубчатая) кость; 2 – плоская кость; 3 – губчатые (короткие) кости; 4 – смешанная кость
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 крыши черепа, грудина, ребра).
Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из нескольких частей, имеющих различное строение. Например, позвонки, кости основания черепа.
Воздухоносные кости имеют в своем теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Например, лобная, клиновидная, решетчатая кость, верхняя челюсть.
Все соединения костей делятся на три большие группы. Это непрерывные соединения, полусуставы, или симфизы, и прерывные соединения, или синовиальные соединения.
1. Непрерывные соединения костей образованы с помощью различных видов соединительной ткани. Эти соединения прочные, эластичные, но имеют ограниченную подвижность. Непрерывные соединения костей делятся на фиброзные, хрящевые и костные.
Фиброзные соединения:
К хрящевым соединениям (синхондрозам) относятся соединения с помощью хрящей. Например, соединения тел позвонков друг с другом, соединения ребер с грудиной.
Костные соединения (синостозы) появляются по мере окостенения синхондрозов между эпифизами и диафизами трубчатых костей, отдельными костями основания черепа, костями, составляющими тазовую кость, и др.
2. Симфизы также являются хрящевыми соединениями. В толще образующего их хряща имеется небольшая щелевидная полость, содержащая немного жидкости. К симфизам относится лобковый симфиз.
3. Суставы, или синовиальные соединения , представляют собой прерывные соединения костей, прочные и отличающиеся большой подвижностью. Все суставы имеют следующие обязательные анатомические элементы: суставные поверхности костей, покрытые суставным хрящом; суставная капсула; суставная полость; синовиальная жидкость (рис. 11).
Рис. 11. Соединения костей:
а – синдесмоз; б – синхондроз; в – сустав; 1– надкостница; 2 – кость; 3 – волокнистая соединительная ткань; 4 – хрящ; 5 – синовиальный слой; 6 – фиброзный слой сумки; 7– суставные хрящи; 8 – полость сустава
В скелете человека различают четыре отдела: скелет головы (череп), скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей (рис. 12).
Рис. 12. Скелет человека. Вид спереди:
1 – череп; 2 – позвоночный столб; 3 – ключица; 4 – ребро; 5 – грудина; 6 – плечевая кость; 7 – лучевая кость; 8 – локтевая кость; 9 – кости запястья; 10 – пястные кости; 11 – фаланги пальцев кисти; 12 – подвздошная кость; 13 – крестец; 14 – лобковая кость; 15 – седалищная кость; 16 – бедренная кость; 17 – надколенник; 18 – большеберцовая кость; 19 – малоберцовая кость; 20 – кости предплюсны; 21 – плюсневые кости; 22 – фаланги пальцев стопы
Скелет туловища включает позвоночник, грудину и ребра.
Позвоночный столб является основным стержнем, костной осью тела и его опорой. Он защищает спинной мозг, составляет часть стенок грудной, брюшной и тазовой полостей и, наконец, участвует в движении туловища и головы.
Позвоночник новорожденного, как и взрослого, состоит из 32-33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3-4 копчиковых). Особенностью позвоночника ребенка первого года жизни является практическое отсутствие изгибов. Они формируются постепенно, в процессе индивидуального развития ребенка. Первой образуется шейная кривизна (выпуклостью вперед, лордоз), когда у ребенка появляется возможность удерживать в вертикальном положении голову. К концу первого года жизни формируется поясничная кривизна (также выпуклостью вперед), необходимая для реализации позы стояния и акта прямохождения. Грудная кривизна (выпуклостью назад, кифоз) формируется позже. Позвоночник ребенка этого возраста еще очень эластичен, и в лежачем положении его изгибы сглаживаются. Недостаток двигательной активности в этом возрасте отрицательно сказывается на развитии нормальной кривизны позвоночного столба.
Изгибы позвоночного столба человека являются приспособлениями для сохранения равновесия при вертикальном положении тела и пружинящим механизмом для устранения толчков для тела, головы и головного мозга при ходьбе, прыжках и других резких движениях.
Рост позвоночника наиболее интенсивно происходит в первые два года жизни. При этом сначала все отделы позвоночника растут относительно равномерно, а, начиная с 1,5 лет рост верхних отделов – шейного и верхнегрудного – замедляется, и увеличение длины происходит в большей мере за счет поясничного отдела. Следующий этап ускорения роста позвоночника – период «полуростового» скачка. Последнее вытягивание позвоночника происходит на начальных этапах полового созревания, после чего рост позвонков замедляется.
Окостенение позвоночников продолжается в течение всего детского возраста, причем до 14 лет окостеневают только их средние части. Завершается окостенение позвонков только к 21-23 годам. Изгибы позвоночника, начавшие формироваться на 1-м году жизни, полностью формируются в возрасте 12 –14 лет, т. е на начальных стадиях полового созревания.
Кости грудной клетки представлены 12 парами ребер и грудиной, а также грудными позвонками. Семь пар верхних ребер передними своими концами достигают грудины. Эти ребра называют истинными ребрами . 8-10 ребра грудины не достигают, они соединяются с вышележащими ребрами, поэтому они получили название ложных ребер . 11 и 12 ребра заканчиваются в мышцах передней брюшной стенки, их передние концы остаются свободными. Эти ребра отличаются большой подвижностью, их называют колеблющимися ребрами.
Грудина, 12 пар ребер и 12 грудных позвонков, соединяясь между собой при помощи суставов, хрящевых соединений и связок, образуют грудную клетку.
У новорожденного грудная клетка имеет коническую форму, причем ее размер от грудины до позвоночника больше, чем поперечный. У взрослого человека – наоборот. По мере роста ребенка форма грудной клетки меняется. Коническая форма грудной клетки после 3-4 лет сменяется на цилиндрическую, а к 6 годам пропорции грудной клетки становятся похожими на пропорции взрослого человека. К 12-13 годам грудная клетка приобретает ту же форму, что у взрослого.
Скелет верхних конечностей состоит из пояса верхних конечностей (плечевого пояса) и свободных верхних конечностей. Пояс верхних конечностей с каждой стороны имеет две кости – ключицу и лопатку. Со скелетом туловища соединяется суставом только ключица. Лопатка как бы вставлена между ключицей и свободной частью верхней конечности.
Скелет свободной части верхней конечности состоит из плечевой кости, костей предплечья (локтевая, лучевая кости ) и кисти (кости запястья, пясти и фаланги пальцев) .
Окостенение свободных конечностей продолжается до 18-20 лет, причем ранее всего окостеневают ключицы (практически еще внутриутробно), затем – лопатки и последними – кости кисти. Именно эти мелкие кости служат объектом рентгенографического исследования при определении «костного» возраста. На рентгенограмме эти мелкие косточки у новорожденного только намечаются и становятся ясно видимыми только к 7 годам. К 10-12 годам выявляются половые различия, которые заключаются в более быстром окостенении у девочек по сравнению с мальчиками (разница составляет примерно 1 год). Окостенение фаланг пальцев завершается в основном к 11 годам, а запястья – в 12 лет, хотя отдельные зоны продолжают оставаться не окостеневшими до 20-24 лет.
Скелет нижних конечностей состоит из пояса нижних конечностей (парная тазовая кость) и свободной части нижних конечностей (кости бедра – бедренная кость, голени – большеберцовая и малоберцовая кость, и стопы – кости предплюсны, плюсны и фаланг пальцев). Таз состоит из крестца и неподвижно соединенных с ним двух тазовых костей. У детей каждая тазовая кость состоит из трех самостоятельных костей: подвздошной, лобковой, седалищной. Их сращение и окостенение начинается с 5-6 лет, а завершается к 17-18 годам. Крестец у детей также еще состоит из несросшихся позвонков, которые соединяются в единую кость в подростковом возрасте. Половые различия в строении таза начинают проявляться в возрасте 9 лет. Порядок и сроки окостенения свободных нижних конечностей в целом повторяют закономерности, характерные для верхних.
Череп, образованный парными и непарными костями, защищает от внешних воздействий головной мозг и органы чувств, дает опору начальным отделам пищеварительной и дыхательной систем и образует вместилища для органов чувств.
Череп условно подразделяют на мозговой и лицевой отделы . Мозговой череп является вместилищем для головного мозга. С ним неразрывно связан лицевой череп, служащий костной основой лица и начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем.
Мозговой отдел черепа взрослого человека состоит из четырех непарных костей - лобной, затылочной, клиновидной, решетчатой и двух парных – теменной и височной.
В образовании лицевого отдела черепа участвуют 6 парных костей (верхнечелюстная, небная, скуловая, носовая, слезная, нижняя носовая раковина), а также 2 непарные (сошник и нижняя челюсть). К лицевому отделу черепа относится также подъязычная кость.
Череп новорожденного состоит из нескольких отдельных костей, соединенных мягкой соединительной тканью. В тех местах, где сходятся 3-4 кости, эта перепонка особенно велика, такие зоны называют родничками . Благодаря родничкам кости черепа сохраняют подвижность, что имеет важнейшее значение при родах, так как голова плода в процессе родов должна пройти через очень узкие родовые пути женщины. После рождения роднички зарастают в основном к 2-3 месяцам, но самый большой из них – лобный – только к возрасту 1,5 лет.
Мозговая часть черепа детей значительно более развита, чем лицевая. Интенсивное развитие лицевой части происходит в период полуростового скачка, и особенно – в подростковом периоде под воздействием гормона роста. У новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше объема лицевого, а у взрослого – в 2-2,5 раза.
Голова ребенка относительно очень велика. С возрастом существенно изменяется соотношение между высотой головы и ростом.
Скелетная мышца – это орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью и содержащий соединительную ткань, нервы и сосуды. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своем 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 глотательные, жевательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике, вырабатывают тепло.
Каждая мышца состоит из большого числа мышечных волокон, собранных в пучки и заключенных в соединительнотканные оболочки; множество пучков образуют единую мышцу. В каждой скелетной мышце различают активно сокращающуюся часть – брюшко и несокращающуюся часть - сухожилия. Брюшко обильно оплетено кровеносными сосудами, здесь интенсивно идет обмен веществ. Сухожилия представляют собой плотные тяжи из соединительной ткани, неупругие и нерастяжимые, с помощью которых мышцы прикрепляются к костям. Они меньше снабжаются кровью и обмен веществ здесь вялый. Снаружи мышца покрыта соединительно-тканным футляром – фасцией .
Общепринятой классификации мышц нет. Они подразделяются по их положению в теле человека, форме и функции.
Классификация мышц
Мышцы тела человека развиваются из среднего зародышевого листка (мезодермы). Мышцы в онтогенезе растут иначе, чем другие ткани: если у большинства этих тканей по мере развития снижаются темпы роста, то у мышц максимальная скорость роста приходится на заключительный пубертатный скачок роста. В то время как, например, относительная масса мозга у человека от рождения до взрослого состояния снижается с 10 до 2 %, относительная масса мышц возрастает с 22 до 40 %.
Интенсивный рост волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатном периоде. Начиная с 14-15 лет микроструктура мышечной ткани практически не отличается от микроструктуры взрослого человека. Однако утолщение мышечных волокон может продолжаться до 30-35 лет.
Более крупные мышцы формируются всегда раньше мелких. Например, мышцы предплечья и плеча формируются быстрее мелких мышц кисти.
С возрастом изменяется мышечный тонус. У новорожденного он повышен, а мышцы, вызывающие сгибание конечностей, преобладают над мышцами-разгибателями, поэтому движения детей достаточно скованны. С возрастом увеличивается тонус мышц-разгибателей и формируется их баланс с мышцами-сгибателями.
В 15-17 лет заканчивается формирование опорно-двигательного аппарата. В процессе его развития изменяются двигательные качества мышц: сила, быстрота, выносливость, ловкость. Развитие их происходит неравномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость движений, позже всего – выносливость.
Существует две разновидности недостаточной двигательной активности: гипокинезия - недостаток мышечных движений, гиподинамия - недостаток физического напряжения.
Обычно, гиподинамия и гипокинезия сопровождают друг друга и действуют совместно, поэтому заменяются одним словом (как известно, наиболее часто употребляется понятие «гиподинамия»). Это атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т.д. В конечном счете, снижается функциональная активность органов и систем, нарушается деятельность регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшается устойчивость к различным неблагоприятным факторам; уменьшается интенсивность и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, нарушается координация движений, снижается тонус мышц (тургор), падает выносливость и силовые показатели.
Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы антигравитационного характера (шеи, спины). Мышцы живота атрофируются сравнительно быстро, что неблагоприятно сказывается на функции органов кровообращения, дыхания, пищеварения.
В условиях гиподинамии снижается сила сердечных сокращений в связи с уменьшением венозного возврата в предсердия, сокращаются минутный объем, масса сердца и его энергетический потенциал, ослабляется сердечная мышца, снижается количество циркулирующей крови в связи с застаиванием ее в депо и капиллярах. Тонус артериальных и венозных сосудов ослабляется, падает кровяное давление, ухудшаются снабжение тканей кислородом (гипоксия) и интенсивность обменных процессов (нарушения в балансе белков, жиров, углеводов, воды и солей).
Уменьшается жизненная емкость легких и легочная вентиляция, интенсивность газообмена. Все это ослаблением взаимосвязи двигательных и вегетативных функций, неадекватностью нервно-мышечных напряжений. Таким образом, при гиподинамии в организме создается ситуация, чреватая "аварийными" последствиями для его жизнедеятельности. Если добавить, что отсутствие необходимых систематических занятий физическими упражнениями связано с негативными изменениями в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах и образованиях, то становится понятно, почему снижаются общие защитные силы организма и возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается способность поддерживать высокую умственную или физическую работоспособность.
Недостаток двигательной активности в нашей стране характерен для большинства городского населения и, особенно, для лиц, занятых умственной деятельностью. К ним относятся не только работники умственного труда, но также школьники и студенты, основной деятельностью которых является учеба.
Развитие опорно-двигательного аппарата у детей нередко происходит с нарушениями, среди которых наиболее частые – нарушение осанки и плоскостопие.
Осанка – привычное положение тела при сидении, стоянии, ходьбе – начинает формироваться с раннего детства и зависит от формы позвоночника, равномерности развития и тонуса мускулатуры торса. Нормальной , или правильной , считается осанка, которая наиболее благоприятна для функционирования, как двигательного аппарата, так и всего организма. Она характеризуется изгибами позвоночника, расположенными параллельно и симметрично (без выпячивания нижнего края) лопатками, развернутыми плечами, прямыми ногами и нормальными сводами стоп. При правильной осанке глубины шейного и поясничного изгибов позвоночника близки по значению и колеблются у детей дошкольного возраста в пределах 3-4 см.
Неправильная осанка плохо сказывается на работе внутренних органов: затрудняется работа сердца, легких, желудочно-кишечного тракта, уменьшается ЖЕЛ, снижается обмен веществ, появляются головные боли, повышается утомляемость, падает аппетит, ребенок становится вялым, апатичным, избегает подвижных игр.
Признаки неправильной осанки: сутулость, усиление естественных изгибов позвоночника в грудной (кифотическая осанка) или поясничной (лордическая осанка) области называемое сколиозом .
Выделяют несколько видов неправильной осанки (рис. 13):
- сутулая – кифоз грудного отдела увеличен, грудная клетка уплощена, плечевой пояс сдвинут кпереди;
- кифотическая – весь позвоночник кифозирован;
- лордотическая – усилен лордоз поясничного отдела, таз наклонен кпереди, живот выпячен вперед, грудной кифоз сглажен;
- выпрямленная – физиологические изгибы слабо выражены, голова наклонена кпереди, спина плоская;
- сколиозтическая – боковое искривление позвоночника или его сегментов, отмечаетсяразличная длина конечностей, на разном уровне располагаются надплечья, углы лопаток и ягодичные складки.
Наблюдаются три степени нарушения осанки.
1. Изменен лишь тонус мышц. Все дефекты осанки исчезают, когда человек выпрямляется. Нарушение легко исправляется при систематических занятиях корригирующей гимнастикой.
2. Изменения в связочном аппарате позвоночника. Изменения могут быть исправлены лишь при длительных занятиях корригирующей гимнастикой под руководством медицинских работников.
3. Характеризуется стойкими изменениями в межпозвоночных хрящах и костях позвоночника. Изменения не исправляются корригирующей гимнастикой, а требуют специального ортопедического лечения.
Рис. 13.Типы осанки:
1 – нормальная; 2 – сутулая; 3 – лордическая; 4 – кифотическая;
5 – сколиотическая
Чтобы не допустить дефектов в осанке, необходимо с раннего возраста осуществлять профилактические мероприятия, способствующие правильному развитию опорно-двигательного аппарата ребенка. Детей в возрасте до 6 месяцев, особенно страдающих рахитом, нельзя сажать, до 9-10 месяцев – надолго ставить на ноги, при обучении ходьбе не следует водить их за руку, так как положение тела становится асимметричным. Не рекомендуется укладывать их спать на очень мягкой кровати или на прогибающейся раскладушке. Малыши не должны продолжительное время стоять и сидеть на корточках на одном месте, ходить на большие расстояния, переносить тяжести. Одежда должна быть свободной, не сковывающей движения.
Плоскостопие . Важное значение для формирования осанки имеет состояние стоп. Форма стопы зависит от ее мышц и связок. При нормальной форме стопы нога опирается на наружный продольный свод, который обеспечивает эластичность походки. При плоскостопии нарушается и понижается опорная функция стопы, ухудшается ее кровоснабжение, отчего появляются боли в ногах, судороги.
Стопа становится потливой, холодной, синюшной. Боли могут возникнуть не только в топе, но и в икроножных мышцах, коленных суставах, пояснице. У детей 3-4 лет на подошве стопы развита так называемая жировая подушка, поэтому определить у них плоскостопие по отпечатку стопы невозможно.
Плоскостопие редко бывает врожденным. Причинами могут быть рахит, общая слабость, пониженное физическое развитие, а также излишняя тучность.
Для предупреждения плоскостопия детская обувь должна плотно облегать ногу, но не быть тесной, иметь жесткий задник, эластичную подошву и каблук не выше 8 мм. Не рекомендуется носить обувь с узкими носами или жесткой подошвой.
Хорошо укрепляют стопы прохладные ежедневные ванны с последующим массажем, хождение босиком по рыхлой почве, гальке, коврику с бугристой поверхностью. При начальной форме плоскостопия применяют исправляющие форму стельки – супинаторы. Их подбирает индивидуально по гипсовому слепку врач-ортопед. Существуют специальные упражнения, укрепляющие связки и мышцы стопы (пальцами ног собрать в комок кусочек материи или поднять ими карандаш, лежащий на полу).
Задания для самоконтроля:
1. Отметьте, в состав каких органов могут входить следующие виды тканей:
2. Ответьте на вопросы:
а) Как называется жидкая часть клетки?
б) Какого вещества больше всего (в %) в клетке?
в) Какое органическое соединение является основным строительным материалом клетки?
г) В какой части клетки помещаются хромосомы?
д) В каком органоиде синтезируются белки?
е) Как называется поверхностная часть клетки?
ж) Что относится к основным частям клетки?
з) Неорганическое соединение, играющее существенную, многообразную роль в жизни клетки, является растворителем и непосредственным участником многих химических реакций.
и) Какие виды мышечных тканей образуют скелетные мышцы, мышцы стенки желудка, мочевого пузыря, сердца?
к) Клетки какой ткани легко перемещаются в межклеточном пространстве?
л) Клетки какой ткани плотно прилегают друг к другу, выстилая протоки желез?
