Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат

 

Опорно-двигательный аппарат, костно-мышечная система, единый комплекс, состоящий из костей, суставов, связок, мышц, их нервных образований, обеспечивающий опору тела и передвижение человека или животного в пространстве, а также движения отдельных частей тела и органов (головы, конечностей и др.). Единство функции О.-д. а. определяется в процессе эмбрионального развития организма — параллельная закладка склеротомов, из которых в дальнейшем образуется костная система, и миотомов, из которых образуются мышцы. Пассивной частью О.-д. а. является скелет — прочная основа тела, осуществляющая также защиту внутренних органов от ряда механических воздействий (например, от ударов). К костям скелета прикрепляются поперечнополосатые (скелетные) мышцы, деятельность которых через нервные окончания в них управляется центральной нервной системой (см. Двигательный анализатор). Мышцы составляют активную часть О.-д. а. Благодаря согласованной деятельности всей мускулатуры тела осуществляются многочисленные и многообразные движения. Опора тела при стоянии или сидении, передвижение в пространстве (например, ходьба, бег, плавание, ползание, прыжки) и движения отдельных частей тела требуют активного напряжения мускулатуры. При заболеваниях и повреждениях какой-либо части О.-д. а. нарушаются динамика и статика всего организма, страдает весь О.-д. а., а часто и внутренние органы. Так, при укорочении одной конечности развивается искривление позвоночника, вслед за которым деформируется грудная клетка, могут развиться заболевания органов дыхания и кровообращения.

 

Опорно-двигательный аппарат

 

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 (рис. 1). По форме и строению кости делятся на:

 

—трубчатые кости (длинные и короткие) — это кости скелета свободных конечностей (рис. 2, 3);

 

 

 

Рис. 1. Различные виды костей: 1 — длинная (трубчатая) кость; 2 — плоская кость; 3 — губчатые (короткие) кости; 4 — смешанная кость

 

 

 

Рис. 2. Общее строение кости (схема): 1 — губчатое вещество; 2 — центральный канал; 3 — перекладина губчатого вещества; 4 — интерстициальные пластинки; 5 — ячейка губчатого вещества; 6 — компактное вещество; 7 — прободающие каналы; 8 — надкостница; 9 — наружные окружающие пластинки; 10 — остео-ны; 11 — пластинки остеона

 

 

 

Рис. 3. Проксимальный конец бедренной кости: А — фронтальный распил: 1 — костномозговая полость; 2 — губчатое вещество; 3 — компактное вещество; Б — схема расположения перекладин в губчатом веществе

 

—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 (рис. 4). 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 (рис. 5). В зависимости от формы суставных поверхностей и степени подвижности сустава (количество осей, по которым происходит движение в суставе) различают следующие виды суставов.

 

 

 

Рис. 4. Виды соединения костей (схема). А — непрерывные соединения; Б — суставы: 1 — срастание костей; 2 — при помощи хряща; 3 — при помощи соединительной ткани; 4 — с внутрисуставными связками и менисками; 5 — с внутрисуставным диском

 

 

 

Рис. 5. Виды суставов: 1 — цилиндрический (лучелоктевой); 2 — блоковидный; 3 — седловидный; 4 — эллипсоидный (лучезапястный); 5 — шаровидный; 6 — плоский (между суставными отростками позвонков)

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 (рис. 6), скелета туловища, которое подразделяется на позвоночник и грудную клетку, состоящую из ребер и грудины, (рис. 7, 8), и скелета конечностей (рис. 9, 10). Скелет конечностей подразделяется на скелет свободных конечностей и скелет пояса конечности.

 

 

 

Рис. 6. Череп (вид сбоку): 1 — лобная кость; 2 — большое крыло клиновидной кости; 3 — глазничная пластинка решетчатой кости; 4 — слезная кость; 5 — носовая кость; 6 — скуловая кость; 7 — верхняя челюсть; 8 — нижняя челюсть; 9 — наружное слуховое отверстие; 10, 14 — височная кость; 11 — затылочная кость; 12 — лямбдовидный шов; 13 — теменная кость; 15 — венечный шов

 

 

 

Рис. 7. Позвоночный столб. Вид спереди (А), сзади (Б) и сбоку (В): отделы: I — шейный; II — грудной; III — поясничный; IV — крестцовый; V — копчиковый; 1, 3 — шейный и поясничный лордозы; 2, 4 — грудной и крестцовый кифозы; 5 — мыс

 

 

 

Рис. 8. Грудная клетка спереди (А) и правое VII ребро снизу (Б): I—XII — ребра; 1 — рукоятка; 2 — тело и 3 — мечевидный отросток грудины; 4 — первый грудной позвонок; 5 — первый поясничный позвонок; 6 — суставные поверхности, разделенные гребнем (7) на головке ребра (8); 9 — шейка; 10 — бугорок ребра; 11 — суставная поверхность, с которой сочленяется поперечный отросток позвонка; 12 — нижний край

 

 

 

Рис. 9. Кости верхней конечности: 1 — ключица; 2 — грудинный конец; 3 — лопатка; 4 — клювовидный отросток лопатки; 5 — суставная впадина лопатки; 6 — плечевая кость; 7 — венечная ямка плечевой кости; 8 — медиальный надмыщелок плечевой кости; 9 — блок плечевой кости; 10 — венечный отросток локтевой кости; 11 — бугристость локтевой кости; 12 — локтевая кость; 13 — головка локтевой кости; 14 — кости запястья; 15 — 1— 5-я пястные кости; 16 — фаланги пальцев; 17 — шиловидный отросток лучевой кости; 18 — лучевая кость; 19 — головка лучевой кости; 20 — гребень большого бугорка; 21 — межбугорковая борозда; 22 — большой бугорок; 23 — малый бугорок; 24 — головка плечевой кости; 25 — акромион

 

 

 

Рис. 10. Кости нижней конечности: 1 — крестец; 2 — крестцово-подвздошный сустав; 3 — верхняя ветвь лобковой кости; 4 — симфизиальная поверхность лобковой кости; 5 — нижняя ветвь лобковой кости; 6 — ветвь седалищной кости; 7 — седалищный бугор; 8 — тело седалищной кости; 9 — медиальный надмыщелок бедренной кости; 10 — медиальный мыщелок большеберцовой кости; 11 — бугристость большеберцовой кости; 12 — тело большеберцовой кости; 13 — медиальная лодыжка; 14 — фаланги пальцев; 15 — кости плюсны; 16 — кости предплюсны; 17 — латеральная лодыжка; 18 — малоберцовая кость; 19 — передний край большеберцовой кости; 20 — головка малоберцовой кости; 21 — латеральный мыщелок большеберцовой кости; 22 — надколенник; 23 — латеральный надмыщелок бедренной  кости;  24  —  бедренная  кость; 25        —   большой   вертел   бедренной   кости; 26        — шейка бедренной кости; 27 — головка бедренной кости; 28 — крыло подвздошной кости; 29 — подвздошный гребень

 

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 (рис. 11).

 

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.

 

 

 

Рис. 11. Форма мышц: 1 — веретенообразная; 2 — лентовидная; 3 — двубрюшная; 4 — двуглавая; 5 — од-ноперистая; 6 — двуперистая; 7 — широкая; 8 — сжиматель (сфинктер

 

 

 

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

 

 

 

Основную массу тела человека, около 75% общего веса, составляет опорно-двигательный аппарат, в который входят мышцы, кости, суставы, сухожилия, связки и хрящи. Опорно-двигательный аппарат придает телу человека определенную форму, благодаря ему он может стоять прямо и передвигаться. Костный скелет — часть опорно-двигательного аппарата — является остовом для различных органов и тканей, он защищает от повреждений такие жизненно важные органы, как головной и спинной мозг, сердце и легкие. В костях накапливаются необходимые организму минеральные вещества: кальций и фосфор. Кости содержат костный мозг, в котором образуются все клетки крови — эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки. К костям прикрепляются мышцы, которые за счет сокращения и расслабления волокон делают возможными движения различных частей тела. Ряд мышц расположен внутри органов и не связан с костями. При сокращении этих мышц осуществляется работа основных внутренних органов и обеспечиваются жизненно важные процессы в организме: перекачивание крови из сердца в кровеносные сосуды, прохождение пищи через желудочно-кишечный тракт и др. Благодаря сокращению мышц выделяется тепло и поддерживается нормальная температура тела.

 

Кости

 

Скелет человека состоит из 206 костей. Процессы образования молодой костной ткани и рассасывания старой продолжаются в течение всей жизни человека, хотя с возрастом скорость первого снижается. Рост костей обычно завершается в позднем периоде юношеского возраста или в молодом возрасте. В позднем периоде среднего возраста кости обычно утрачивают прежнюю прочность, потому что к этому времени процесс рассасывания старой ткани происходит быстрее, чем образование новой. Внутри костной ткани проходят кровеносные сосуды и нервы. Кровеносные сосуды доставляют кислород и питательные вещества костным клеткам. Нервы обеспечивают связь клеток с головным мозгом, участвуя таким образом в восприятии боли и передаче импульсов и центральную нервную систему. Основным неорганическим веществом кости является кальций. Кроме него, в состав плотного слоя входят и другие минеральные вещества: фосфор, магний и фтор. В случае необходимости эти элементы могут поступать в кровеносное русло. Так, например, при уменьшении содержания кальция в крови и нарушении равновесия химических процессов происходит высвобождение этого вещества из костей и восполнение его дефицита в крови. Кость покрыта толстым плотным слоем соединительной ткани, называемой надкостницей. Надкостница пронизана кровеносными сосудами и нервами. К ней крепятся многие сухожилия и мышцы. Под надкостницей располагается компактное вещество кости — самый твердый слой, в котором содержится большое количество продуцирующих костное вещество клеток — остеоцитов. Внутренний слой кости — губчатое или решетчатое вещество — имеет меньшую плотность и по виду напоминает кружево или губку. В центре кости находится полость, называемая мозговой. Там располагается мягкое вещество — костный мозг. В костном мозге образуются клетки крови. Кости в зависимости от формы и строения разделяются па несколько групп: трубчатые, губчатые, плоские, смешанные.

 

Хрящи

 

Хрящ представляет собой плотное соединительно-тканное образование, одновременно прочное и гибкое. Хрящи имеются в различных частях тела, в том числе в ухе, носу, между ребрами и грудиной, на концах трубчатых костей ног и рук, а также между отдельными позвонками. Хрящи, находящиеся на концах трубчатых костей, называются суставными. Эти хрящи позволяют кости расти в длину, постепенно превращаясь в костную ткань, в то время как хрящевые клетки — хондроциты — образуют новую хрящевую ткань. Хрящ также защищает кости от трения и износа, образуя прокладки внутри суставов.

 

Связки

 

Связки представляют собой прочные полоски плотной фиброзной ткани. Они соединяют кости скелета и обеспечивают устойчивость суставов. Связки также поддерживают и сохраняют положение внутренних органов — желудка, печени, почек, селезенки и матки.