- •Глава 7. Анатомия, физиология и гигиена опорно-двигательного аппарата
- •7.1. Строение и значение скелета
- •7.1.1. Строение и классификация костей
- •7.1.4. Скелет туловища
- •7.1.5. Скелет верхних конечностей
- •7.1.6. Скелет нижних конечностей
- •7.1.7. Возрастные особенности скелета
- •7.2.1. Строение и классификация скелетных мышц
- •I супинаторы приводящие
- •7.2.2. Свойства скелетных мышц
- •7.2.3. Работа и сила мышц
- •7.2.4. Физическая работоспособность и физическое утомление
Глава 7. Анатомия, физиология и гигиена опорно-двигательного аппарата
Опорно-двигательный аппарат человека включает в себя костную (скелет) и мышечную системы. С его деятельностью связана одна из ведущих функций всего живого - движение. Нет ни одной формы человеческой деятельности, которая протекала бы без движений. У человека с функциями опорно-двигательного аппарата связано то, что обеспечило ему преимущество перед остальными представителями органического мира: сугубо человеческие качества - труд и речь, которые явились важнейшими движущими силами антропогенеза.
7.1. Строение и значение скелета
Важнейшие функции скелета заключаются в сохранении формы тела, защите внутренних органов, движении, кроветворении, участии в минеральном обмене. В состав скелета человека входит около 206 костей, соединенных между собой при помощи суставов, связок и других соединений (рис. 58).
7.1.1. Строение и классификация костей
Кость - основной материал, из которого построен скелет; она несет опорную, метаболическую и защитную функции. Помимо костной ткани в кости находятся кровеносные сос)'ды и нервы. Особенности строения костной ткани обусловливают важнейшую особенность кости - ее механическую прочность. Например, большая берцовая кость, входящая в скелет голени, поставленная вертикально, способна выдержать груз почти в две тонны весом. Важное значение для прочности костей имеет их химический состав.
Костная ткань скелета взрослого человека содержит минеральные и органические вещества в соотношении 2:1. Первые придают костям твердость, вторые - упругость. Основной органический компонент кости -оссеин. Неорганические соединения кости представлены в основном солями кальция, но в костной ткани в различных количествах содержатся натрий, магний, калий, хлор, фтор, карбонаты и цитраты. Химический состав кости Регулируется гормонами кальцитонином и параттормоном. Внутреннее оение костей специально приспособлено к тому, чтобы выдержать "1™1 деФ°Рмаиии сжатия и растяжения. Снаружи кость покрыта ~ соелинительн°-тканнои оболочкой. У человека она обычно слоев- в наружном слое находится сплетение кровеносных КотоРые проникают вместе с нервами внутрь кости. Внутренний ть^ Костницы с°держит коллагеновые и эластические волокна и остео-Ъ активно делящиеся клетки костной ткани. Пучки коллагеновых во-
36
37
локон, идущих из надкостницы, образуют основу для прикрепления сухожилий. Надкостница обеспечивает рост кости в толщину и ее регенерацию при повреждениях. Под надкостницей находится компактное вещество. Оно больше развито в тех костях, основная функция которых - опора и движение. Под компактным веществом находится губчатое, которое состоит из большого числа костных перекладин. Они располагаются по тем направлениям, по которым кость испытывает давление силы тяжести и растяжение прикрепляющихся к ней мышц. Как правило, направления костных пластинок двух соседних костей продолжают друг друга через сустав. В частности, в сложном комплексе костей стопы общее направление костных пластинок имеет дугообразую форму. Полости между перегородками губчатого вещества заполнены красным костным мозгом, участвующим в кроветворении. Поверхность многих костей имеет шероховатости, бугорки и гребни, расположение и степень развития которых определяется двигательными нагрузками. У мужчин они выражены больше, чем у женщин, а у людей, занимающихся спортом больше, чем у не занимающихся (рис. 59).
Все кости по форме делятся на четыре группы (рис. 60): трубчатые (длинные и короткие), губчатые (длинные, короткие и сесамовидные), плоские и смешанные.
К длинным трубчатым относятся бедренные кости, плечевые, кости предплечья, голени. В них различают среднюю часть - тело с полостью внутри, заполненной у взрослых желтым костным мозгом, и концы костей, покрытые хрящом и образующие суставные поверхности. Короткие трубчатые кости находятся в кисти и стопе.
К длинным губчатым костям относятся ребра, грудина, к коротким губчатым - позвонки, кости запястья и предплюсны, к сесамовидным - коленная чашка.
Плоские и широкие кости имеют небольшую толщину, но различны по размерам (лопатка, теменные). Смешанные кости отличаются разнообразием строения и сочетают губчатые и плоские элементы (тазовые кости, нижняя челюсть, скуловые кости, затылочная и др.). Некоторые смешанные кости содержат воздухоносные полости (височные, верхнечелюстные, клиновидная, решетчатая кости черепа).
7.1.2. Соединения костей
Соединения костей скелета можно подразделить на три типа: непрерывные, прерывные (суставы) и полусуставы (рис. 61).
Непрерывные соединения характеризуются почти полной неподвижностью или небольшой подвижностью и образуются с помощью соединительной ткани (межкостные швы, соединение между зубом и стенкой зубной
лунки) или хряща (межпозвоночные диски и др.). Эти соединения очень прочны и способны выдержать значительные деформации.
Суставы обладают самой большой подвижностью. Каждый сустав состоит из суставных поверхностей (не менее двух), суставной сумки и суставной полости. Суставная полость представляет собой герметически замкнутое пространство между суставными поверхностями, отграниченное от других органов стенками суставной сумки или капсулы. Стенки капсулы состоят из двух слоев: фиброзного и синовиального. Наружный фиброзный слой образован плотной соединительной тканью и обеспечивает суставной капсуле прочность. Внутренний синовиальный - состоит из особой ткани, вырабатывающей суставную (синовиальную) жидкость, которая уменьшает трение суставных поверхностей и обеспечивает питание суставных хрящей. Суставы укреплены связками, большинство которых представляет собой производные наружного слоя суставной капсулы. Различают цилиндрические, блоковидные, эллипсоидные, седловидные и шаровидные формы суставов.
В большинстве случаев суставные поверхности плотно прилегают друг к другу, что обеспечивается следующими факторами:
отрицательным давлением в полости сустава по отношению к атмосферному;
тонусом мышц, прикрепляющихся к суставу;
формой сочленяющихся костей (головке одной соответствует впа дина другой).
В результате чрезмерных нагрузок на сустав возможно его повреждение, растяжение или разрыв связок, смещение сочленяющихся концов костей (вывих).
Существует также третий (переходной) тип соединения костей - полусуставы или симфизы. В полусуставах отсутствует суставная сумка, а выраженная хрящевая прослойка между костями в центре имеет полость, заполненную жидкостью, сходной по составу и свойствам с синовиальной. Полусуставы обладают большей, чем у непрерывных соединений, подвижностью. Примеры: лонное соединение тазовых костей.
Различают следующие основные части скелета:
скелет головы - череп,
скелет туловища (это - осевая часть скелета),
скелет верхних и нижних конечностей (рис. 58).
Масса костей взрослого человека составляет у мужчин примерно 18% от общей массы тела, у женщин - 16%.
7-1.3. Череп
Скелет головы состоит из мозгового и лицевого отделов Фис. 62, 63). К костям черепа прикрепляются верхние отделы дыхательной и
Г.
38
пищеварительной систем. Внутри мозгового отдела черепа находится головной мозг. Этот отдел имеет форму округлой коробки и образован неподвижно соединенными друг с другом костями. Следует отметить, что соединения костей черепа являются в основном непрерывными и осуществляются с помощью швов. Имеется лишь одно прерывное подвижное соединение - ви-сочно-нижнечелюстной сустав, который обеспечивает поднимание и опускание нижней челюсти и ее движения влево, вправо, кпереди и кзади. Спереди в мозговом отделе черепа располагается большая непарная лобная кость, сверху - парные теменные кости, с боковых сторон - парные височные кости. В образовании нижней стенки мозгового отдела черепа принимают участие непарные клиновидная и решетчатая кости, задняя стенка образована затылочной костью, в которой имеется большое затылочное отверстие. Через затылочное отверстие соединяются головной и спинной мозг. Окружность черепа у взрослого человека - 52-64 см. Объем черепной коробки около 1500 см3.
В состав лицевой части черепа входят: верхняя (парная) и нижняя (непарная) челюсти, носовые, скуловые, слезные, небные кости, а также две нижние носовые раковины и сошник, участвующие в образовании стенок носовой полости. К костям лицевого черепа относится и подъязычная кость, к которой прикрепляется гортань. Через многочисленные каналы и отверстия в черепе (они находятся в основном в нижней его части) проходят нервы и сосуды. Череп, преимущественно - лицевой, является вместилищем для органов слуха, зрения, обоняния, а также образует скелет носовой и ротовой полостей.