Человек — это позвоночное животное, ближайшим родственником которого признана обезьяна. Системы жизнедеятельности этих двух биологических видов весьма похожи однако в результате приобретения новых эволюционных навыков, к которым относится прямохождение, человеческий организм приобрел только ему свойственные признаки.

В частности, это коснулось опорно-двигательной системы (ОДС): грудная клетка человека более плоская, таз стал шире, длина нижних конечностей превысила длину верхних, объем головной части черепа вырос, а лицевой уменьшился.

Строение и функции опорно-двигательной системы

Опорно-двигательная система состоит из костных подвижных и неподвижных соединений, мышц, фасций, связок, сухожилий и других соединительных тканей, необходимых для выполнения локомоторных (двигательных), опорных и защитных функций.

В нее входит свыше 200 костей, около 640 мышц и множество сухожилий.

Регулирует деятельность ОДС центральная нервная система (ЦНС).

Жизненно важные органы ограждены костными структурами. Самый защищенный орган, головной мозг, находится в герметичной снаружи «коробке» — черепе. Позвоночный канал защищает спинной мозг, грудная клетка — органы дыхания.

Функции ОДС

Опорная, защитная и двигательная — это три главнейшие функции ОДС, образующих тело любого позвоночного, без которых оно не может существовать.

Но помимо их, опорно-двигательный аппарат выполняет еще такие функции:

• смягчающая, рессорная при резких движениях и вибрациях;
• кроветворная;
• обменная (метаболическая) — обмен кальция, железа, фосфора, меди, важных минеральных элементов;
• биологическая — обеспечение важных процессов жизнедеятельности (кровообращения, кроветворения и обмена).

Многофункциональность ОДС вызвана сложным устройством и составом костей, их прочностью, и одновременно легкостью и упругостью, наличием различных типов соединений между костями (суставных, хрящевых и жестких).

Кость — краеугольный элемент двигательного аппарата

Кость — твердый живой орган, в котором происходят непрерывные процессы:

• костеобразование и резорбция (разрушение костной ткани);
• производство красных и белых кровяных телец;
• накопление минералов, солей, воды, органических соединений.

Кость способна расти, видоизменяться и регенерировать. Так, у маленького, только появившегося на свет ребенка свыше 270 костей, а у взрослого — около 206. Это происходит из-за того, что по мере роста многие кости утрачивают хрящи и сращиваются.

Состав кости

В состав костей опорной двигательной системы входят такие элементы:

• надкостница — наружная пленка из соединительной ткани;
• эндост — внутренний соединительнотканный слой, формирующий костномозговой канал внутри трубчатых костей;
• костный мозг — мягкотканное вещество внутри кости;
• нервы и кровеносные сосуды;
• хрящи.

Все кости состоят из органических (в основном, коллаген) и неорганических элементов. Чем моложе организм, тем больше в костях органических соединений. У взрослого человека содержание коллагена в костях падает до 30%.

Структура кости

По структуре кость под микроскопом выглядит в виде совокупности концентрических слоев — вставленных друг в друга пластинок, состоящих из белка, минерального вещества (гидроксиопатита) и коллагена. Такая структурная единица называется остеоном. Внутренняя пластинка образует так называемый Гаверсов канал — проводник для нервов и сосудов. Всего в остеоне может быть до 20 подобных пластинок, между которыми находятся похожие на звездочки костные клетки. Между самими остеонами также имеются пластинки-вставки. Пластинчатая структура, пронизанная нервно-сосудистыми Гаверсовыми каналами, свойственна всем костным поверхностям, как наружным, так и внутренним, кроме губчатых костей. Наличие каналов способствует активному участию костей в минеральном, костном обмене и гемопоэзе (кроветворении).

Клеточное строение костей

В костях имеется три вида клеток:

• Остеобласты — незрелые молодые костные клетки, синтезирующие матрикс — межклеточное вещество. Они образуются на поверхности растущих костей, а также в местах костных повреждений. Со временем остеобласты как бы цементируются в матриксе и превращаются в остеоциты. Это главные участники остеогенеза (костного синтеза).
• Остеоциты — зрелые неделящиеся, почти не производящие матрикс клетки, сообщающиеся между собой через каналы полостей (лакун), в которых он находятся. Между отростками остеоцитов циркулирует тканевая жидкость, ее движение происходит из-за колебания остеоцитов. Остеоциты являются живыми клетками — благодаря им осуществляется обмен веществ и поддерживается минеральный и органический баланс в костях.
• Остеокласты — огромные многоядерные клетки, разрушающие старую костную ткань. Они тоже, как и остеобласты, важные участники костеобразования. Между остеобластами и остеокластами должен поддерживаться баланс: если остеокластов становится больше, чем остеобластов, в костях начинается остеопороз.

Большинство костей развивается из хрящевой ткани, кроме костей черепа, нижней челюсти и, предположительно, ключицы — они формируются из соединительной ткани.

Виды костей

Опорно-двигательный аппарат человека представлен костями различных типов — длинных, плоских, коротких, смешанных, сесамовидных.

• Длинные трубчатые кости имеют в срезе округлую полую форму. Срединная вытянутая часть кости (диафиз) наполнена внутри желтым костным мозгом. С обеих концов трубчатой кости имеется головка (эпифиз), покрытая сверху гиалиновым хрящом, а внутри состоящая из губчатого вещества, в котором содержится красный костный мозг. Растущая часть кости (метафиз) — это участок между эпифизом и диафизом. У ребенка и подростка метафиз состоит из хряща, который по окончанию роста замещается костью. К длинным трубчатым костям относятся кости конечностей, в частности, самую длинную — бедренную кость.
• Плоские кости неполые, имеют тонкий срез и состоят из губчатого вещества, сверху покрытого компактным гладким слоем. Такое строение имеют лопатка, тазовые кости, ребра.
• Короткие кости имеют трубчатое или приплюснутое строение, но внутри них нет единой полости. Ячейки с костным красным мозгом разделены перегородками. К коротким костям относятся фаланги пальцев, запястье, пястье, предплюсна, плюсна.
• Смешанные кости могут сочетать в себе элементы плоских и коротких костей. К смешанным костям относятся позвонки, затылочная и височная кости черепа.
• Сесамовидные кости находятся в глубине сухожилия, в месте его перехода через сустав (коленный, запястный, стопы и т. д.), они обыкновенно лежат на поверхности другой кости. Их задача — защита сухожилия и усиление мышцы за счет увеличения силового плеча.

Все кости имеют неровности в виде выступов, бугорков, углублений, бороздок. Это необходимо для соединения костей и крепления мышечных сухожилий.

Несколько замечаний о костном мозге

Костный мозг, в отличие от головного и спинного, не имеет никакого отношения к ЦНС, у него нет нейронов. Это — кроветворный орган, состоящий из миелоидной двух-компонентой ткани (строма + гемальный компонент).

В растущих костях черепа и лицевых костях образуется слизистый костный мозг — обедненная клетками студенистая консистенция.

Главные составные части скелета человека

Скелет — это статическая основа опорно-двигательного аппарата человека. С него начинается построение всего тела. Анатомия скелета должна быть адаптированной к каждому органу в отдельности и ко всей совокупности систем жизнедеятельности, обеспечивая все необходимые функции ОДС.

Череп человека

Начнем с части, венчающей скелет — черепа.

Люди — высшие млекопитающие в эволюционной цепочке, и это отражено в нашем черепе. Объем мозга взрослого человека около 1500 кубических сантиметров, поэтому мозговая часть человеческого черепа относительно крупнее, чем у животных. Относительно — это в сравнении с лицевой частью. Образ жизни человека неизбежно привел к тому, что у людей в процессе эволюции рос мозг и уменьшались челюсти, ведь человек, научившись пользоваться орудиями труда, отказался от сырой пищи.

Мозговая часть черепа состоит из четыре непарных и двух парных костей, сросшихся между собой:

• непарные — лобная, клиновидная, решетчатая и затылочная;
• парные — две височная и две теменные.

Все кости мозговой части взрослого черепа соединены неподвижно, но у новорожденного швы долго остаются незакрытыми, соединяясь между собою посредством «родничков» — мягких хрящевых тканей — так природа позаботилась о росте черепной коробки.

В затылочной части черепа имеется отверстие, сообщающее головной мозг и спинной, через него также проходят артерии, снабжающие мозг кровью. Крепление черепа к позвоночнику производится при помощи сустава эллиптической формы. Подвижность обеспечивается первыми двумя шейными позвонками, называющимися атлант и эпистрофей.

В состав лицевой части входят следующие кости:

• парные кости: лицевая челюсть, скулы, носовые кости, кости носовой впадины, небо;
• непарные кости: нижняя челюсть, подъязычная кость, сошник.

Нижняя челюсть — это единственное подвижное суставное соединение черепа, а где есть сустав, там есть и заболевания, такие как артрит, вывих, остеонекроз и т. д.

Позвоночник — основа ОДС

Позвоночник — осевой стержень двигательной системы человека. В отличие от животных, он имеет вертикальное положение, что также отразилось на его структуре: в профиль позвоночник у людей выглядит в виде латинской буквы S. Эти природные изгибы позвоночника предназначены для противодействия силам компрессионного сжатия, которым непрерывно подвергаются позвонки. Они играют роль амортизаторов и балансируют позвоночник при усилении динамической нагрузки.

Если бы изгибов не было, наш позвоночник мог бы сломаться при обычном прыжке и было бы трудно держать равновесие.

Всего в позвоночнике имеются пять позвоночных отделов и до 34 позвонков (может быть на парочку меньше из-за разного количества позвонков у разных людей в рудименте хвоста — копчике).

• шейный отдел имеет 7 позвонков;
• грудной — 12;
• поясничный и крестцовый — по пять позвонков;
• копчиковый — от 3 до 5.

Распределение изгибов в позвоночнике

Изгибы позвоночника в соседних отделах противонаправлены:

• шейный отдел — изгиб направлен вперед, он называется лордоз.
• грудной отдел — изгиб направлен назад, это кифоз. Превышение нормы называют сутулостью.
• поясничный отдел — лордоз;
• крестцовый отдел — кифоз.

Превышение изгибов в пояснично-крестцовой области может привести к смещению позвонков (спондилолистезу), грыже, дестабилизации позвоночного столба.

Гибкостью позвоночного столба также управляют позвонки, соединенные между собой полуподвижно при помощи хрящевых пластинок — межпозвоночных дисков. Дистрофические изменения в дисках приводят к болезни-катастрофе — остеохондрозу, с которого берут начало все прочие ортопедические патологии.

Рассмотрим теперь остальные крупные элементы, входящие в ОДС.

К опорно-двигательному аппарату относятся такие важные части скелета, как грудная клетка, плечевой пояс, верхние и нижние конечности, а также тазовый пояс.

Грудная клетка

Грудная клетка — хранилище органов грудной полости (сердца, трахеи, легких). Она укреплена реберным каркасом из 12 пар ребер:

• 7 первых пар впереди прикреплены полуподвижно к грудине;
• 8-я, 9-я и 10-я пары ребер соединяются хрящами между собой;
• последние две пары свободны.

Сзади все ребра и позвонки сочленяются, образуя реберно-суставное соединение.

Грудной отдел малоподвижен, поэтому остеохондроз в груди достаточно редок, зато блокировка суставов, артроз, межреберная невралгия могут быть здесь частыми источниками боли.

Плечевой пояс

Плечевой пояс состоит из двух клиновидных лопаток и двух ключичных изогнутых костей, соединяющихся впереди с грудиной, а сзади с лопатками. К плечевому поясу привязана верхняя конечность. Плечевой сустав самый свободный сустав в человеческом теле — это обуславливает многомерное свободное движение руки, но в то же время грозит такими проблемами, как вывих плеча, плечелопаточный периартрит и др.

Верхние конечности

Из чего состоят верхние конечности всем вроде бы известно, однако анатомические термины не всегда совпадают с определениями людей: плечом многие называют ключицу, а предплечьем верхнюю часть руки. На самом деле рука состоит:

• из плечевой кости (верхней части руки, входящей в плечевой сустав);
• предплечья, куда входят две кости — локтевая и лучевая;
• кистевой кости.

Кисть имеет очень много мелких костей:

• запястье состоит из восьми костей, семь из которых расположены в два ряда;
• пястье — из 5 костей;
• пальцы — из фаланг (по две в больших пальцах, по три — в остальных).

Такое грозное заболевание, как ревматоидный артрит начинается именно с мелких кистевых суставов, поэтому они могут быть неплохим индикатором этой патологии.

Тазовый пояс

Расположенный примерно посредине скелета туловища тазовый пояс играет важную роль в распределении всех нагрузок на позвоночник (чуть выше его находится центр тяжести тела) и в балансировке позвоночника. Помимо этого, таз охраняет немаловажные органы мочеполовой системы. Через каудальное отверстие внизу тазобедренный тазовый сустав присоединяется к позвоночнику.

Тазовый пояс состоит из сросшихся парных костей — подвздошных, седалищных и лобковых. Тазобедренный сустав (ТБС) — из вертлужной впадины (углубления в подвздошной кости) и головки бедренной кости.

Проблемы с ТБС, приводящие к инвалидности — это коксартроз и вывих шейки бедра. Кроме этого, бывают врожденные аномалии, связанные со смещениями и недоразвитием костей таза, приводящие к тяжелым формам сколиоза.

Нижние конечности

Нижние конечности включают бедренную и голенную (большую и малую берцовую) кости и стопы, соединенных между собой коленным суставов.

Состав стопы:

• семь костей предпястья, из которых пяточная — сама большая;
• пять костей пястья;
• 14 фаланг пальцев (две в больших, три — во всех остальных).

Коленный сустав, а также голеностоп — самые нагруженные суставы человеческого тела, поэтому артроз, тендинит, пяточная шпора, растяжения и разрывы связок составляют львиную долю проблем с нижними конечностями.

Мышечная структура ОДС

К опорно-двигательной системе можно отнести и мышцы: они неразрывно связаны со скелетом, без них он просто весь сложился бы в кучку костей. Они являются также не только удерживающей, но и активной движущей силой.

Мышцы состоят из эластичной ткани, микроскопически представленной мышечными клетками — миоцитами.

Типы мышц

Всего существуют три разновидности мышц:

• скелетные или поперечно-полосатые;
• гладкие;
• сердечные.

Движение абсолютно всех частей нашего скелета, включая мимику, осуществляется именно поперечно-полосатыми мышцами. Скелетные мышцы составляют большинство всех мышц — их больше 600, а общий относительный вес в теле человека — около 40%. Плавность и скоординированность всех движений создается благодаря наличию мышц агонистов и антагонистов, создающих два разнонаправленных усилия: агонисты совершают движение, антагонисты ему сопротивляются.

Двигательная функция скелетных мышц вызвана их способностью сокращаться по сигналу нервного импульса, поступающего из ЦНС. Работа мышц этой группы полностью подчинена контролю человеческого мозга.

Поперечно-полосатые мышцы на 70 — 80% состоят из воды, а остальные 20% - это белки, гликоген, фосфоглицериды, холестерин и др. вещества.

Самые-самые мышцы тела:

• Самыми сильными признаны икроножная и жевательная мышцы.
• Самой большой — ягодичная;
• Самые маленькие — ушные;
• Самая длинная — портняжная мышца, тянущаяся от подвздошной до большой берцовой кости.

Гладкие мышцы — это ткань, входящая в состав всех внутренних органов, кожи и кровеносных сосудов. Веретенообразные мышечные клетки совершают медленные движения, не подчиняясь воле и контролю человека — они управляются только вегетативной нервной системой (ВНС). Без гладких мышц невозможно пищеварение, кровообращение, работа мочевого пузыря и другие процессы жизнедеятельности.

Сердечная мышца входит в отдельную группу, так как она является поперечно-полосатой, и в то же время она не подчинена человеческому сознанию, а подчиняется только ВНС. Уникальным является также способность мышцы сокращаться, будучи вынутой из грудной полости.

Классификация мышц

Мышц в теле человека очень много. Их можно объединить в отдельные группы по своим функциям, направлению волокон, отношению к суставам и своей форме. Сведем классификацию в таблицу:

Тип классификации	Названия мышц
По функциям:	Сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращатели, выпрямляющие, поднимающие, опускающие, сфинктеры и дилататоры, синергисты и антагонисты
По направлению волокон:	Прямая мышца, поперечная, круглая, косая (одноперистая, двуперистая, многоперистая, полу сухожильная, полуперепончатая)
По отношению к суставам:	Односоставные, двусоставные, многосуставные
По форме:	Простые: веретенообразные; прямые (короткие, длинные, широкие) Многоглавые (двуглавые, трехглавые, четырёхглавые, много сухожильные, двубрюшные); По геометрической форме: квадратные, дельтовидные, камбаловидные, круглые, пирамидальные, ромбовидные, зубчатые, треугольные, трапециевидные.

Опорно-двигательная система человека — это сложный симбиоз разных систем: костной, мышечной, нервной, вегетативной. Она неразрывно связана с человеком, от нее зависит любой процесс жизнедеятельности. Она устроена просто великолепно, развиваясь вместе с нами. В ней нет ничего лишнего, поэтому повреждение отдельной ее части способно дестабилизировать всю ОДС, и вызвать целый ряд последующих болезней.

Человеческий организм состоит из большого числа тканей и органов, которые объединяются между собой в отдельные системы. Совокупность органов и тканей позволяет выполнять различные функции. Люди часто спрашивают, какие органы образуют опорно- двигательную систему?

Она состоит из мышц, отдельных костей и суставов, которые объединяют между собой указанные образования и обеспечивают подвижность всех частей. Знание локомоторного аппарата позволяют человеку понять, как работает его двигательная система и какие части входят в ее состав.

Врачи отмечают, что опорно-двигательный аппарат человека – это сложная и динамическая система, состоящая из большого числа образований в виде мышц, связок, костных структур и суставных сочленений. Все части связаны между собой, обеспечивая тем самым возможность выполнения простых и сложных движений: ходьба, бег, игра на музыкальных инструментах и пр.

Важно ! Заболевания костно-суставной системы занимают одно из ведущих мест в структуре заболеваемости человека. Знание того, из чего состоит опорно-двигательный аппарат и как он функционирует, позволяет понять причины возникновения симптомов и методы их профилактики.

Мускулатура

Скелетные – важнейшая часть двигательной системы человека, обеспечивающая сопротивление силы гравитации и другим воздействиям со стороны окружающей среды. Мускулатура скелета представлена поперечно-полосатыми мышцами, которые получили название из-за своего строения.

Все мускулы состоят из мышечного волокна, который представляет собой многоядерную клетку, содержащую специальные белки, обеспечивающие ее сокращение: актин и миозин.

Под действием нервных импульсов и при наличии энергетических молекул, белковые соединения начинают менять свою форму и взаимодействовать друг с другом, что обеспечивает сокращение длины мышечного волокна и непосредственно сокращение всей мышцы.

Подобный механизм изменения длины мускулов встречается во всей мышечной системе нашего организма, что делает его универсальным.

Отдельные мышцы формируют большие группы, обеспечивающие движение в определенном суставе. Диапазон движения при этом различный: сгибание, разгибание, отведение, приведение и вращение. В зависимости от локализации мускулов зависят их размеры.

Как правило, наибольшее количество мышечной ткани располагается на нижних конечностях и спине, что необходимо для обеспечения ходьбы и других движений в вертикальной плоскости.

При регулярных упражнениях с отягощением размер мышц увеличивается, что связано с увеличением количества в них сократительных белков. Подобный феномен используется бодибилдерами и другими спортсменами, которым важен объем и сила мускулов.

Информация ! После увеличения размеров мышечной ткани (гипертрофии) при снижении нагрузки или ее полном исключении происходит уменьшение количества сократительных белков, что сопровождается снижением объема мышцы.

Костные образования

Опорная часть костно-суставной системы – кости скелета. Более чем из 200 костей состоит скелет человека. Они соединены между собой через разные виды суставных сочленений. Это обеспечивает форму человеческого тела и позволяет совершать любые движения в сегментах туловища, рук и ног.

Основа строения — костная ткань, богатая минеральными веществами. Различные соли кальция обеспечивают твердость и прочность костных образований, чем они существенно отличаются от всех других тканей в организме человека.

Помимо минеральных солей, в состав костей входит большое число соединительнотканных элементов и клеток, которые постоянно синтезируют все необходимые вещества и волокна.

В зависимости от гистологического строения, костные образования принято делить на два типа: трубчатые кости и плоские. К первым костным структурам относят кости голени, бедра, плеча и ряд других.

Ключевая особенность – наличие диафиза, располагающегося посередине между двумя расширенными участками. В диафизе имеется небольшая полость, в честь которой и было дано название. Внутрикостная полость заполнена либо красным костным мозгом в детском возрасте, либо желтым костным мозгом во взрослом.

Красный костный мозг – участок активного кроветворения, где каждый день образуется несколько миллионов клеток крови: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Желтый костный мозг представлен жировой тканью и уже не участвует в образовании элементов кровеносной системы.

Плоские , представленные черепом и ребрами, имеют вид пластинок из костной ткани в виде ячеистых структур. Среди них у взрослых людей находится красный костный мозг (грудина, гребни подвздошных костей), который обеспечивает обновление эритроцитов и других клеток крови.

Информация ! При возникновении анемии или после длительной кровопотери, желтый костный мозг у взрослых может замещаться на красный, обеспечивая восстановление количества клеток в кровотоке.

Отдельные кости соединяются друг с другом с помощью суставных сочленений, представляющих собой достаточно сложные структуры. Врачи хорошо знают, что входит в состав суставов, так как их заболевания чрезвычайно распространены среди людей. Каждое сочленение имеет следующие части:

• суставные поверхности, представленные участками костей, расположенных рядом друг с другом;
• суставная капсула, отграничивающая суставную полость от других тканей и образований;
• связочный аппарат, обеспечивающий целостность сустава и его стабилизацию во время движений;
• суставная полость, заполненная специальной жидкостью, служащей физиологической смазкой для движений.

Суставные сочленения могут состоять из двух или более костей, что зависит от их локализации в организме человека.

Выполняемые функции

Костно-суставной аппарат выполняет большое количество функций, что связано со сложностью его строения и распространенностью в человеческом организме.

• выполнение простых и сложных движений, обеспечивающих вертикальное положение тела, перемещение человека в пространстве, выполнение бытовых действий, профессиональной или спортивной активности и др.;
• сохранение положения конечностей и туловища, что необходимо для нормального расположения внутренних органов;
• формирование жесткой основы для прохождения нервно-сосудистых пучков в организме;
• механическое сопротивление внешним физическим воздействиям;
• сохранение целостности внутренних структур организма.

Костно-суставной аппарат – важная часть организма человека, обеспечивающая его целостность, способность к речи и двигательной активности. При нарушении целостности отдельных частей возникают патологии и симптомы, снижающие качество жизни человека, вплоть до его инвалидности.

В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную и активную. Пассивная часть представляет собой скелет, образованный костями и их соединениями. Активная часть представлена скелетными мышцами, образованными поперечнополосатой мышечной тканью, диафрагмой, стенками внутренних органов.

Скелет человека

Скелет выполняет две основные функции: механическую и биологическую.

Механическая функция включает в себя:

Опорную функцию - кости вместе с их соединениями составляют опору тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы;

Функцию передвижения (хотя и косвенно, так как скелет служит для прикрепления скелетных мышц);

Рессорную функцию - за счет суставных хрящей и других конструкций скелета (свод стопы, изгибы позвоночника), смягчающих толчки и сотрясения;

Защитную функцию - формирование костных образований для защиты важных органов: головного и спинного мозга; сердца, легких. В полости таза располагаются половые органы. В самих костях находится красный костный мозг.

Под биологической функцией понимают:

Кроветворную функцию - красный костный мозг, находящийся в костях, является источником клеток крови;

Запасающую функцию - кости служат депо для многих неорганических соединений: фосфора, кальция, железа, магния и поэтому участвуют в поддержании постоянного минерального состава внутренней среды организма.

Скелет человека образован разного вида костями. По форме и строению кости делятся на:

Трубчатые кости (длинные и короткие) - это кости скелета свободных конечностей.

Губчатые кости: длинные - ребра и грудина; короткие - позвонки, кости запястья, предплюсны;

Плоские кости - кости крыши черепа, лопатка, тазовая кость, построенные из губчатого вещества, окруженного пластинкой компактного вещества;

Смешанные кости - височные и основания черепа.

Кости скелета могут соединяться двумя способами.

Первый способ заключается в соединении костей, когда между ними отсутствует щель. Такие соединения называются непрерывными. Непрерывные соединения могут быть образованы соединительной тканью(например, связки между дужками позвонков), хрящевой тканью (соединение ребер с грудиной) и срастанием костей между собой (кости черепа срастаются с образованием шва, а тазовые кости - без образования шва).

Второй способ соединения называется прерывистым соединением - между костями остается щель. Такие соединения называются суставами. В зависимости от формы суставных поверхностей и степени подвижности сустава (количество осей, по которым происходит движение в суставе) различают следующие виды суставов

Одноосные Плоские Суставы между суставными отростками позвонков

Цилиндрические Сочленение между локтевой и лучевой костями

Блоковидные Межфаланговые суставы

Двуосные Седловидные Запястнопястный сустав

Эллипсоидные Между затылочной костью и первым шейным позвонком; лучезапястный

Трехосные Шаровидные Плечевой сустав

Ореховидные Тазобедренный сустав

Соединение костей можно разделить еще по степени подвижности соединений. Так, суставы будут относиться к подвижным соединениям, а соединение путем срастания костей - к неподвижным соединениям (кости черепа, соединение костей таза с крестцом).

Соединения костей с помощью хрящевой и плотной соединительной ткани относятся к подвижным соединениям(соединение тел шейных, грудных, поясничных позвонков).

Скелет человека состоит из скелета головы, или черепа, скелета туловища, которое подразделяется на позвоночник и грудную клетку, состоящую из ребер и грудины, и скелета конечностей. Скелет конечностей подразделяется на скелет свободных конечностей и скелет пояса конечности.

Активная часть опорно-двигательного аппарата представлена мышцами. У мышц различают центральную часть, или сократительную (брюшко), построенную из поперечнополосатой мышечной ткани, и концевые части, или несократимые, - сухожилия, образованные плотной волокнистой соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям скелета, поэтому их называют скелетными. Форма мышц зависит от расположения мышечных волокон относительно оси сухожилия.

По выполняемой функции различают дыхательные, жевательные, мимические мышцы, а по действию на суставы: сгибатели, разгибатели, отводящие, приводящие, вращательные, сжиматели. Если две мышцы в суставе выполняют одно действие, такие мышцы называются синергиста-ми, если мышцы выполняют противоположные действия - антагонистами.

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:

1. Плечевая кость;
2. лучевая;
3. локтевая;
4. кости запястья;
5. пясть;
6. 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:

1. Бедренная кость;
2. малоберцовая;
3. большеберцовая;
4. предплюсна;
5. кости плюсны;
6. 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

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?