Введение
Любой человек состоит из физиологических систем (пищеварительной, дыхательной, выделительной, нервной, сенсорной, эндокринной, опорно-двигательного и мочеполового аппарата). Любая система состоит из органов, то есть, из тканей. Организм является системой, в которой согласованно и скоординированно функционируют все органы и системы.
В организме происходит саморегуляция и связь организма с окружающей средой. Этот процесс принято называть нервно-гуморальной регуляцией, потому что в нем принимают участие нервные и гуморальные процессы..
Медицина при рассмотрении организма человека воспринимает его, прежде всего, как многоструктурную, многогранную микровселенную. Медицинская наука при рассмотрении организма человека и его систем исходит из принципа целостности человеческого организма, обладающего способностью к самовоспроизведению, саморазвитию и самоуправлению.
Целостность организма обусловлена структурой и функциональной связью всех его систем, состоящих из высокоспециализированных дифференцированных клеток, объединенных в структурные комплексы, обеспечивающие морфологическую основу для наиболее общих проявлений жизнедеятельности организма.
Все органы и системы человеческого организма находятся в постоянном взаимодействии и являются, саморегулирующей системой, в основе которой лежат функции нервной и эндокринной систем организма.
Взаимосвязанная и согласованная работа всех органов и физиологических систем организма обеспечивается нервными и гуморальными и механизмами. При этом ведущую роль играет центральная нервная система (ЦНС), которая способна воспринимать воздействия внешней среды и отвечать на него адекватно, включая взаимодействие психики человека, его двигательных функций, в зависимости от условий внешней окружающей среды.
Опорно-двигательная система
Опорно-двигательная система человека -- функциональная совокупность костей скелета, сухожилий, суставов, осуществляющих посредством нервной регуляции локомоции, поддержание позы и другие двигательные действия, наряду с другими системами органов образует человеческое тело.
Двигательный аппарат человека -- это самодвижущийся механизм, состоящий из 600 мышц, 200 костей, нескольких сотен сухожилий. Составными частями опорно-двигательной системы являются кости, сухожилия, мышцы, апоневрозы, суставы и другие органы, биомеханика которых обеспечивает эффективность движений человека.
Функции двигательного аппарата:
Опорная -- фиксация мышц и внутренних органов;
Защитная -- защита жизненно важных органов (головной мозг и спинной мозг, сердце и др.);
Двигательная -- обеспечение простых движений, двигательных действий (осанка, локомоции, манипуляции) и двигательной деятельности;
Рессорная -- смягчение толчков и сотрясений;
Участие в обеспечении жизненно важных процессов, такие как минеральный обмен, кровообращение, кроветворение и другие.
Опорно-двигательный аппарат человека состоит из костей и мышц, сухожилий и связок, которые обеспечивают необходимую опору и гармоничное взаимодействие. Область медицины, которая занимается заболеваниями опорно-двигательного аппарата, называется ортопедией.
Костная ткань на 2/3 состоит из минеральных солей, на 1/3 из костных клеток и коллагеновых волокон. Минералы делают кости твердыми, а сетка из коллагеновых волокон придает им эластичность и повышает их допустимую нагрузку. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям и представляют собой натянутые малоупругие пучки волокон, которые скользят в более рыхлой оболочке.
Непосредственными исполнителями всех движений человека являются мышцы. Однако, сами по себе они не могут осуществлять функцию движения человека. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги. Поэтому, рассматривая, как человек осуществляет свои движения, мы говорим об его опорно-двигательном аппарате, который включает три относительно самостоятельные системы: костную (или скелет), связочно-суставную (подвижные соединения костей) и мышечную (скелетная мускулатура).
Кости, хрящи и их соединения в совокупности образуют скелет, выполняющий жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигательную. Кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворении.
У новорожденного ребенка насчитывается около 350 хрящевидных костей, состоящих в основном из оссеина. По мере роста кости поглощают фосфат кальция и становятся твердыми. Этот процесс носит название кальцификации.
В организме взрослого человека насчитывается более 200 костей (206-209), в основу классификации которых положены форма, структура и функции костей. По форме кости делят на длинные, короткие, плоские или округлые, по структуре на трубчатые, губчатые и воздухоносные.
В процессе эволюции человека длина и толщина костей изменяется. Сначала происходит увеличение прочности и упругости костей за счет откладывания фосфата кальция в костной ткани. Упругость костной ткани в 20- раз превышает упругость стали. Этот процесс обусловлен химическим составом кости, т.е. содержанием в них органических и минеральных веществ и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а органические компоненты упругость и эластичность.
Активный процесс роста костей завершается в возрасте до 15 лет для женщин и 20 лет для мужчин. Тем не менее процесс роста и регенерации костной ткани продолжается на протяжении всей жизни человека.
Для поддержания этого процесса организму требуется постоянно пополнять запасы кальция, фосфора и витамина О.
При недостатке содержания кальция в крови, организм заимствует его из костной ткани, что в конечном итоге делает кости пористыми и ломкими.
С возрастом содержание минеральных веществ, в основном, карбоната кальция становится больше, это приводит к снижению упругости и эластичности костей, обуславливая их хрупкость (ломкость).
Снаружи кость покрыта тонкой оболочкой - надкостницей, плотно соединяющейся с костной тканью. Надкостница имеет два слоя. Наружный плотный слой насыщен сосудами (кровеносными и лимфатическими) и нервами, а внутренний костеобразующий слой, содержащий особые клетки, которые способствуют росту кости в толщину. За счет этих клеток происходит и срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверхностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, расположенных на краях.
Суставы обеспечивают подвижность сочленяющихся костей скелета. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечивает скольжение суставных поверхностей с малым трением.
Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость - синовии,- которая выполняет роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его.
Основными направлениями движения, которые обеспечивают суставы является: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение и круговые движения.
Скелет взрослого человека весит около 9 кг и делится на скелет головы, туловища и конечностей. Он состоит из 86 парных и 34 непарных костей. Ограничимся кратким ознакомлением с ними.
Скелет головы называется черепом, который имеет сложное строение. Кости черепа делятся на две группы: кости черепа и кости лица.
В черепе находится мозг и некоторые сенсорные системы: зрительная, слуховая, обонятельная.
Кости лица образуют остов, на котором размещаются начальные отделы дыхательной и пищеварительной систем. Все кости черепа соединены между собой неподвижно, за исключением нижней челюсти, которая соединяется с помощью подвижных суставов.
Верхняя часть черепа образована лобной, теменной, затылочной и височной костями. Внутренняя поверхность приспособлена для размещения головного мозга и органов чувств. На лице хорошо видны носовые кости, ниже которых расположена верхняя челюсть. Форму лица определяет соотношение между скуловыми костями и длиной лица. От этого соотношения оно может быть длинным, узким, коротким или широким.
При занятиях физическими упражнениями и спортом большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов, которые смягчают толчки и сотрясения при беге, прыжках, спортивных играх.
Непосредственно, с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков.
Особо следует сказать о скелете туловища, который состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб состоит из 24 отдельных позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных), крестца (5 сросшихся позвонков) и копчика (сросшиеся 4-5 позвонков).
Соединение позвонков осуществляется с помощью хрящевидных, упругих, эластичных межпозвонковых дисков и суставных отростков. Каждый позвонок состоит из массивного тела в виде дуги с отходящими отростками. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены сильно (при сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается. Плоская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спины (обычно это у подростков и молодых людей). Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями, упражнениями на растягивание и плавание.
Наиболее подвижными являются шейные позвонки, менее подвидные грудные. При всей своей прочности позвоночник является относительно слабым звеном скелета.
И, наконец, в основной скелет входит грудная клетка, которая выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений. Пространство ограниченное грудной клеткой и диафрагмой, отделяющей брюшную полость от грудной называется грудной полостью.
Ребра представляют собой плоские дугообразно-изогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хрящевидных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания. В полости грудной клетки расположены органы кровообращения и дыхания.
В процессе эволюции человека его скелет подвергался значительным изменениям. Верхние конечности стали органами труда, нижние конечности сохранили функции опоры и движения. Кости верхних и нижних конечностей иногда носят название добавочного скелета.
Скелет верхней конечности состоит из плечевого пояса (2 лопатки, 2 ключицы). Руки в плечевом суставе имеют высокую подвижность. Так как его конгруэнтность незначительна, а капсула сустава тонкая и свободная, связок почти нет, то возможны частые вывихи и повреждения, особенно привычные. Плечевые.кости (2) через локтевой сустав соединяется с предплечьем (2), в состав которого входят две кости: локтевая и лучевая. Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. Костная основа кисти состоит из 27 костей. Непосредственно к предплечью примыкает запястье (8 костей), образуя лучезапястный сустав. Середина кисти составляет пястье (5 костей) и фаланги 5 пальцев. Всего верхние конечности имеют 64 кости.
Скелет нижней конечности состоит из 2х тазовых костей. Таз образован сращиванием трех костей - подвздошной, седалищной и лобковой.
В месте сращивания всех трех тазовых костей образуется суставная впадина, в которую входит головка бедренной кости, образуя тазобедренный сустав. Всего в скелет нижней конечности входит 62 кости.
Костная масса зависит от механических факторов. Правильно организованные занятия и регулярные физические нагрузки и спорт приводят к повышению минералов в кости. Это приводит к утолщению коркового слоя костей, они становятся более прочными. Это имеет важное значение при выполнении упражнений, требующих высокой механической прочности (бег, прыжки и т.д.). Поэтому у спортсменов костная масса значительно больше, чем у людей ведущих малоподвижный образ жизни.
При помощи регулярных занятий физическими упражнениями можно замедлить и даже остановить процесс деминерализации костной массы и в определенной степени восстановить уровень минерализации костей.
Любые физические упражнения лучше, чем никакие. Поскольку кости реагируют повышением плотности на физические нагрузки, к которым они не привыкли. Нагрузки должны быть достаточно высокими.
Физические нагрузки способствуют увеличению мышечной силы, обеспечивающей устойчивость тела, а это снижает риск падений, а, следовательно, переломов кости. Даже при относительно коротких периодах бездеятельности кости начинают терять кальций, их плотность снижается.
Потребление кальция имеет большое значение для здоровых костей взрослого (старше 25 лет) человека. Ежедневно рекомендуется потреблять 800 мг кальция.(зелень, овощи, молоко, йогурт, консервированный лосось и др.). Но потребление кальция или его добавок мало эффективно без использования физических упражнений.
Неправильное построение тренировки может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выборе физических упражнений также может вызвать деформации скелета.
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.
Опорно-двигательный аппарат
Аппарат - это функциональное объединение разнородных систем и составляющих их органов. Термин аппарат употребляется и при обозначении мелких структур, имеющих определенное и важное функциональное значение, например, воспринимающий аппарат нервной клетки (рецептор). Под аппаратом понимают совокупность отдельных органов и систем, отличающихся по строению, топографии и развитию, но объединенных общей функцией.
Под органом понимается совокупность эволюционно сложившихся различных тканей, среди которых одна или несколько преобладают, определяя его специфическую форму, внутреннее строение, топографию, развитие и функцию. Органы состоят из тканей, которые имеют клетки и межклеточное вещество. В систему входят органы однородные по развитию, строению и функции.
Структурно-функциональные единицы органов представляют совокупность главных и вспомогательных клеток вместе с сосудами и нервами их обеспечивающими. В результате схема построения организма выглядит как иерархическая, целостная и соподчиненная структура: организм -- аппараты и системы органов -- органы -- структурно-функциональные единицы -- ткани -- клетки -- клеточные элементы и межклеточное вещество - биохимические соединения - молекулы и атомы.
Опорно-двигательный аппарат человека включает три системы - костную, суставную и мышечную. Они имеют общее происхождение из мезодермы, но разное строение и топографию, хотя и объединены единой функцией опоры тела и его передвижения, что связано с преодолением земного притяжения (антигравитационный аппарат). Пассивную часть в нем составляют кости и их соединения, относящиеся к твердому скелету, активную - мышцы. В аппарате имеется и мягкий скелет, представленный фасциями, связками, мембранами, клетчаткой.
Все соединения костей подразделяются на непрерывные, прерывистые (синовиальные или суставы) и полупрерывистые.
Скелетные, поперечно-полосатые мышцы, используя кости и суставы как систему подвижных рычагов, обеспечивают передвижение в пространстве. В условиях пониженной или отсутствующей гравитации при космических полетах в опорно-двигательном аппарате происходят атрофические изменения, что требует создания искусственных приспособлений для постоянного воздействия на его органы (костюмы космонавтов типа «Чибис» применяются и в медицине при лечении детей с церебральным параличом).
Происхождение и развитие опорно-двигательного аппарата связано с мезодермой, которая появляется на третьей неделе эмбрионального периода. В начале формируется спинная струна (зачаток позвоночного столба), вокруг нее образуется сегментированная мезодерма тела эмбриона. В последующем из сегментированной мезодермы и хорды возникают сомиты, которые включают три составные части: склеротом, миотом и дерматом. Из склеротома развиваются кости и суставы, из миотома -- скелетные мышцы, из дерматома -- кожа.
К опорно-двигательному аппарату относятся мышцы и кости.
Пассивную часть опорно-двигательного аппарата человека составляет комплекс костей и их соединений -- скелет. Скелет состоит из костей черепа, позвоночника и грудной клетки (так называемый осевой скелет), а также костей верхних и нижних конечностей (добавочный скелет). Скелет характеризуется высокой прочностью и гибкостью, которая обеспечивается способом соединения костей друг с другом.
Подвижное соединение большинства костей придает скелету необходимую гибкость и обеспечивает свободу движений. Помимо фиброзных и хрящевых непрерывных соединений (ими в основном соединяются между собой кости черепа), в скелете существует несколько видов менее жестких соединений костей. Каждый из типов соединения зависит от требуемой степени подвижности и вида нагрузок на данный участок скелета. Соединения с ограниченной подвижностью называются полусуставами или симфизами, а прерывные (синовиальные) соединения -- суставами. Сложная геометрия суставных поверхностей в точности отвечает степени свободы данного соединения.
Скелет человека продолжает свое формирование в течение всей жизни: кости постоянно обновляются и растут, отвечая росту всего организма; отдельные кости (например, копчиковые или крестцовые), которые у детей существуют раздельно, по мере взросления срастаются в единую кость. К моменту рождения кости скелета окончательно еще не сформированы и многие из них состоят из хрящевой ткани.
Внутреннее строение каждой из костей скелета оптимально приспособлено для того, чтобы кость могла успешно выполнять все те многочисленные функции, которые возложены на нее природой. Участие костей, составляющих скелет, в обмене веществ обеспечивается кровеносными сосудами, пронизывающими каждую кость. Нервные окончания, проникающие в кость, позволяют ей, а также всему скелету в целом расти и видоизменяться, адекватно реагируя на изменение жизненной среды и внешних условий существования организма.
Структурной единицей опорного аппарата, образующей кости скелета, а также хрящи, связки, фасции и сухожилия, является соединительная ткань. Общей характеристикой различных по строению соединительных тканей является то, что все они состоят из клеток и межклеточного вещества, в состав которого входят волокнистые структуры и аморфное вещество. Соединительная ткань выполняет различные функции: в составе органов трофическую -- формирование стромы органов, питание клеток и тканей, транспорт кислорода, углекислого газа, а также механическую, защитную, то есть объединяет различные виды тканей и предохраняет органы от повреждений, вирусов и микроорганизмов.
Соединительная ткань подразделяется на собственно соединительную ткань и специально соединительную ткань с опорными (костная и хрящевая ткани) и гемопоэтическими (лимфатическая и миелоидная ткани) свойствами.
Скелет выполняет опорную, защитную функции, функцию движения, кроветворения и участвует в обмене веществ, особенно минеральном (кости являются депо солей Р, Са, магния, железа и т.д.). Мышцы, прикрепляясь к костям, при сокращении перемещают их относительно друг друга, что обеспечивает движение. Мышцы выполняют опорную функцию, поддерживают определенное положение тела.
Защитная функция мышц заключается в том, что они входят в состав стенок, которые ограничивают полости тела и защищают внутренние органы от механического повреждения.
В процессе онтогенеза мышцы стимулируют созревание ЦНС.
В период эмбриогенеза развивающийся организм получает ограниченное количество раздражений.
При движении плода раздражаются рецепторы мышц и импульсы от них идут в ЦНС, а это дает возможность нервным клеткам развиваться. То есть ЦНС направляет и стимулирует рост и развитие мышц, а мышцы влияют на формирование структуры и функции ЦНС.
Химический состав, развитие, строение и соединение костей
Кость является органом, так как она обладает всеми характерными для него признаками: имеет определенную форму, строение, функцию, развитие, положение в организме и построена из нескольких тканей, преимущественно костной. Химический состав кости взрослого человека: вода - 50%, неорганические вещества - 22%, органические вещества, которые в совокупности называются оссеином - 28% (в том числе жир, коллаген, углеводы, нуклеиновые кислоты).
Костная ткань формирует костный скелет головы и конечностей, осевой скелет туловища, защищает органы, располагающиеся в черепе, грудной и тазовых полостях, участвует в минеральном обмене. Кроме того, костная ткань определяет форму тела.
Костная ткань подразделяется на грубоволокнистую, характерную для зародышей и молодых организмов, и пластинчатую ткань, составляющую кости скелета, которая, в свою очередь, делится на губчатую, содержащуюся в эпифизах костей, и компактную, находящуюся в диафизах трубчатых костей.
Хрящевая ткань образована клетками хондроцитами и межклеточным веществом повышенной плотности. Хрящи выполняют опорную функцию и входят в состав различных частей скелета.
Кость новорожденного характеризуется большим количеством воды, кроме этого кости детей имеют больше оссеина, который придает кости упругость и эластичность. Кости людей старшего поколения имеют большее количество неорганических веществ, что придает кости хрупкость и ломкость.
Костный скелет взрослого человека насчитывает 203-206 костей, а ребенка - 356.
Кость в своем развитии проходит три стадии:
- 1) соединительнотканную, или перепончатую (3-4 недели внутриутробного развития);
- 2) хрящевую (5-7 недель внутриутробного развития);
- 3) костную (точки окостенения появляются с 8-ой недели внутриутробного развития).
Эти 3 стадии проходят почти все кости и тогда они называются вторичными костями. Но есть кости, которые проходят только 1 и 3 стадии, тогда они называются первичными костями. К ним относятся: кости свода черепа, большинство костей лицевого черепа, средняя часть ключицы.
Структурная единица кости называется остеоном или гаверсовой системой. Остеон -- это система костных, концентрически расположенных пластинок вокруг канала, в котором проходят сосуды и нервы (гаверсов канал). Остеоны образуют в своей совокупности компактное вещество кости, расположенное под надкостницей, тонкой пластинкой, которая покрывает кость сверху. Под компактным веществом располагается губчатое вещество кости. Оно имеет перекладины, образующие единую балочную систему, обеспечивающую равномерное распределение сил нагрузки на всю кость.
Костная ткань, как и любая другая соединительная ткань, состоит из клеток (их три вида: остеоциты, остеобласты и остеокласты) и межклеточного вещества (в его состав входят коллагеновые волокна и неорганические соли).
Надкостница - это соединительнотканная пластинка, которая состоит из двух слоев: фиброзного (наружного) и камбиального (внутреннего). Камбиальный слой представлен остеобластами, которые формируют кость во время роста организма, то есть осуществляют рост кости в толщину. Через надкостницу осуществляется питание и иннервация кости. Надкостница покрывает почти все кости, кроме плоских костей черепа.
По форме различают длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Длинные и короткие кости в зависимости от внутреннего строения, а также от особенностей развития можно подразделить на трубчатые и губчатые.
Рост кости в длину осуществляется за счет замены хрящевой ткани костной.
Этот процесс называется процессом окостенения. Он может идти двумя путями: энхондрально - точки окостенения появляются внутри хряща, и перихондрально - точки окостенения появляются на поверхности хряща.
В эпифизах, коротких костях, в отростках костей окостенение осуществляется по энхондральному типу, а в диафизах - по перихондральному. Рост длинных костей начинается с появления в средней части диафиза очагов окостенения (костная манжетка), которые образуются за счет деления остеобластов. Костная манжетка растет по направлению к эпифизам. Одновременно внутри кости остеокласты создают костную полость путем лизиса хрящевой середины.
Для нормального роста костей и их формирования необходимо полноценное питание: пища ребенка должна содержать в достаточном количестве соли Р и Са, витамина А (недостаток сужает сосуды надкостницы), С (при его недостатке не формируются костные пластинки), Д (при недостатке нарушается обмен Р и Са).
Соединения костей подразделяют на две основные группы: непрерывные соединения - синартрозы и прерывные соединения - диртрозы.
Синартрозы - это соединения костей с помощью соединительной ткани (хрящевой или костной).
Эти соединения малоподвижны или неподвижны. Они встречаются там, где угол смещения одной кости по отношению к другой невелик.
В зависимости от ткани, соединяющей кости, все синартрозы делятся на: синдесмозы - кости соединяются с помощью волокнистой соединительной ткани (фиброзной); синхондрозы -- кости соединяются с помощью хряща; синостозы - неподвижные соединения с помощью костной ткани.
Диартрозы - это прерывные подвижные соединения, для которых характерно наличие четырех основных элементов: суставной капсулы, суставной полости, синовиальной жидкости, суставных поверхностей.
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.