Общая анатомия

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ЧЕЛОВЕКА

Систематическая анатомия включает 3 раздела:

1) остеология

2) синдесмология

3) миология

Все живые существа перемещаются в пространстве. Но это перемещение не может

совершаться без опоры. Движение сопровождается перемещением энергии и

источника энергии в пространстве. В результате этих требований в процессе эволюции

сформировались определенные конструкции опорно-двигательного аппарата. Человек

также не является исключением, ему свойственны все биологические формы движения

и конструкции.

На клеточном уровне существуют 3 формы движения:

1) образование псевдоподий (выпячиваний цитоплазмы ) - амебовидные движения. Опорными конструкциями являются клеточные мембраны, мембраны митохондрий и ЭПС. Примером могут служить лимфоциты, которые могут переходить в межклеточное пространство и назад.

2) перемещение с помощью ресничек и жгутиков (у сперматозоидов )

3) мышечная форма движений (встречается у всех живых существ )

Опорно-двигательный аппарат имеет активные и пассивные составляющие.

В 19 веке в практической морфологии появился термин - мягкий скелет. Под этим

названием понимали производные соединительной ткани, которые развиваются в

организме человека под воздействием внешних сил (гравитационная сила). Все

элементы мягкого скелета и структуры опорно-двигательного аппарата развиваются в

противовес внешним силам. Длительная работа в невесомости приводит к изменению

в опорно-двигательном аппарате.

В 19 веке были начаты изучения гибкого скелета (до этого считалось, что скелет

состоит из 206 костей).

Пирогов изучал характер распределения элементов гибкого скелета:

1) все разновидности поверхностных фасций тела человека

2) все клеточные пространства

3) все разновидности связующих элементов

4) все разновидности хрящевой ткани

5) связки, укрепляющие суставы

Гибкий скелет филогенетически является более древним образованием, так как он

появляется первым у живых существ и разнообразен в зависимости от биогенетических условий (чем больше нагрузка, тем больше выраженность элементов

гибкого скелета).

Элементы гибкого скелета участвуют в осуществлении ряда функций:

1) разграничивают органы и системы друг от друга (удерживают органы в пределах, объемах и полостях )

2) защитная функция (макрофаги и лимфоциты задерживают нагноительные процессы и процессы формирования опухолей)

3) питательная или трофическая функция ( жировая ткань поддерживает

терморегуляцию, скелет участвует в осуществлении водного и минерального обмена тканей и органов)

4) Наличие точек фиксации для мышц (так как они не смогут работать без

прикрепления к кости.)

ТВЕРДЫЙ СКЕЛЕТ развивается в строго определенных местах. Скелет развивается из специальной скелетной ткани - скелетотопной мезенхимы. Независимо от возраста человека, костный скелет присутствует в теле в определенной пропорции и в норме составляет 9-18% от массы тела. У эмбриона закладывается 850 костей, 450 остается к моменту рождения, а у взрослого остается только 206. С возрастом меняется соотношение между органическими и неорганическими составляющими кости. Твердый скелет выполняет те же функции, что и мягкий скелет:

1) защитная

2) содержит набор веществ (соли натрия, калия, кальция и фосфора), необходимых для поддержания прочности кости и для ее жизнедеятельности.

3) содержит органы кроветворения (костный мозг). Механизм образования структур опорно-двигательного аппарата описывает теория морфогенеза, автором которой был Сорокин. Его теория объясняет, почему у человека в некоторых местах образуется кость, а в других рыхлая неоформленная соединительная ткань.

КОСТИ ЧЕРЕПА:

Развитие лицевого и мозгового черепа идет из независимых эмбриональных зачатков, которые имеют особенности строения и выполняют определенные функции. В построении мозгового черепа принимает участие более древнее образование-основание черепа, проходящие хрящевую стадию развития. Основание и свод черепа представляют вместилище для центральной нервной системы и органов чувств. Развитие мозгового отдела черепа проходит в 3 стадии развития: перепончатая, хрящевая, костная. Первичная сегментация в области головы у эмбрионов наблюдается только в затылочной области, где на уровне заднего мозга появляется скопление мезенхимы вокруг хорды. С ростом мозга развивается и окружающая его мезенхима. Глубокий листок ее служит производными мозговых оболочек, а наружный превращается в перепончатый череп. Перепончатый череп у человека встречается только в эмбриональном периоде и после рождения в виде родничков (благодаря развитию родничков кости имеют возможность смещаться в период родов). На 7 неделе эмбрионального развития наблюдается превращение перепончатой ткани основания черепа в хрящевую , а крыша и лицевая часть остаются перепончатыми. В этот период развития черепа кровеносные сосуды и нервы прорастают в его хрящевое основание и принимают участие в формировании будущих отверстий, щелей и каналов костей основания черепа. Позднее, на 8-10 неделе внутриутробного развития, в хрящевом основании черепа и крыше перепончатого черепа возникают точки окостенения.

РАЗВИТИЕ ЛИЦЕВОГО ЧЕРЕПА :

У человека и млекопитающих в стадии развития перепончатого основания и свода черепа закладывается 7 жаберных дуг. В этот период лицевой череп у человека имеет много общих черт с черепом акулы. У эмбриона человека жаберные щели закрыты

соединительной тканью. В дальнейшем из жаберных дуг образуются различные органы. Из жаберного аппарата развивается часть костей лицевого черепа (нижняя челюсть, подъязычная кость и слуховые косточки). Вместе с формированием органов чувств и головного мозга на переднем конце тела происходят соответствующие преобразования жаберных дуг в челюстную и подчелюстную дуги.

ОСНОВНЫЕ ПЕРИОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕРЕПА У ЧЕЛОВЕКА. ВОЗРАСТНЫЕ

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧЕРЕПА.

Изменения в черепе условно можно разделить на 5 возрастных периодов:

1) охватывает возраст от рождения до 7 лет. Для него характерен активный рост черепа. В первые месяцы после рождения объем мозгового черепа увеличивается в 2 раза, углубляются черепные ямки. В связи с этим затылочная область выступает. Носовая полость за счет роста верхней челюсти увеличивается в высоту на 22мм. На первом году жизни исчезает хрящ в затылочной кости и перепончатая часть свода черепа. Наблюдается формирование швов. От 1 до 2 лет объем мозгового черепа утраивается, а до 5 лет достигает % объема черепа взрослого человека. Наблюдается равномерный рост мозгового и лицевого черепа, голова становится шире, основание достигает такой величины, как у взрослого человека. Окончательно формируется диаметр большого затылочного отверстия и благодаря росту зубов и альвеолярных отростков высота верхней и нижней челюстей увеличиваются. Это отражается на форме лица и на развитии носовой и ротовой полости.

2) период изменений черепа наступает от 8 до 13-14 лет. Он характеризуется

относительным замедлением роста костей черепа хотя отмечается значительное увеличение полости носа, верхней челюсти и глазницы.

3) период длится от начала полового созревания (14-16) до 20-25 лет, когда заканчивается рост скелета. В этом возрасте развитие черепа заканчивается полностью. Лицевой череп относительно мозгового растет более интенсивно, особенно у мужчин. Увеличивается основание черепа не только в поперечном, но и в переднее - заднем направлении. Оформляются воздухоносные пазухи, бугры, выступы, надпереносье и борозды.

4) период (26- 45 лет) наиболее стабильный, когда изменений размеров черепа не происходит. Обычно в этот период наступает окостенение швов .У мужчин -задняя часть сагиттального шва, у женщин- венечный шов- первые, затем закрываются сосцевидно - затылочный и лямбдовндный, последним исчезает чешуйчатый шов.

У долихоцефалов аблитерация швов наступает раньше, чем у брахицефалов, на протяжении всей жизни. (У Канта до 80 лет были швы.)

5) период продолжается от момента заращения швов (45 лет) до старости. Для него характерно преобразование лицевого черепа с выпадением зубов. Отсутствие части или всех зубов приводит к атрофии костного вещества альвеолярных отростков. Атрофия альвеолярных отростков отражается на перестройке твердого неба, верхней и нижней челюстей, суставной ямки и бугорка височной кости, скулового отростка и скуловой кости. У стариков толщина компактной пластинки и губчатого вещества кости уменьшаются, череп становится легким. Во многих костях выявляются дополнительные полости вследствие резорбции костной ткани (слезная кость, решетчатая кость, большие крылья клиновидной кости, барабанная часть височной кости.)

Но чешуя лобной кости, на фоне атрофии других костей черепа, часто сохраняется и бывает толще.

При значительной резорбции органических веществ, перестройке цитоархитектоники и увеличении содержания минеральных солей в костях, они

приобретают большую хрупкость и трескаются при меньшем усилии по сравнению с костями молодого человека.

КОСТЬ КАК ОРГАН. РАЗВИТИЕ СКЕЛЕТА

Каждая кость имеет свое эмбриональное развитие и форму, занимает присущее ей место в теле человека и всегда соединяется с другими костями, кроме подъязычной кости и сесамовидных костей. Все кости покрыты надкостницей.

В состав каждой кости входят представители всех 4 типов тканей: соединительной, эпителиальной, мышечной, нервной.

Функции костной ткани многообразны:

1. опора для мягких тканей

2. принимает участие в выполнении всех движений (за счет мышц)

3. защита внутренних органов -

4. внутри костей содержится красный костный мозг, который связан с функцией гемопоэза (кроветворения)

КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ :

1 .трубчатые кости (длинные и короткие,

имеют 2 конца и тело, между ними (бедренные кости) 2-губчатые кости (длинные , короткие и сесамовидные) - ребра, ключица 3. плоские кости- лопатки, таз.

4-смешанные кости

5-пневматизированные кости (воздухоносные) - кости черепа

ГУБЧАТЫЕ КОСТИ: имеют преимущественно губчатое строение, снаружи покрыты тонким слоем компактного вещества, (грудина, ребра, сесамовидные кости)

ПЛОСКИЕ КОСТИ: слой губчатого вещества расположен между 2 мя пластинками компактного вещества (таз, лопатка)

СМЕШАННЫЕ КОСТИ: кости, слившиеся из нескольких частей, имеющих различную форму, функции и развитие (кости основания черепа)

Кость покрыта надкостницей ( нет на месте покрытия хрящом)

ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ КОСТНОЙ ТКАНИ: кости развиваются на месте менее специализированной соединительной ткани двумя путями:

1 .за счет деятельности остеобластов, способных вырабатывать белковое вещество оссеин и минеральные соли.

2,Некоторые кости формируются на основе перепончатой соединительной ткани и имеют прямой путь окостенения, включающий два этапа развития; перепончатый и костный -первичные кости.

Другие кости образуются на месте хрящевых моделей (вторичные кости). На 7-8 неделе, когда зародыш имеет все виды ткани, появляется костная ткань.

Образование костной ткани из перепончатой соединительной ткани: Образование перепончатых костей начинается с группировки мезенхимных клеток около мелких кровеносных сосудов. В результате деятельности этих клеток формируются фиброзные волокна, клетки пропитываются оссеомукоидом (вещество напоминающее коллаген). Эта волокнистая субстанция служит основой для развития кости.

Вокруг волокон находятся костные клетки (остеобласты), вырабатывающие минеральные вещества. В процессе развития остеобласты постепенно замуровываются в костную ткань, превращаясь в остеоциты. Вокруг кровеносных сосудов формируются костные пластинки, вставленные одна в другую в виде цилиндров. Наружный слой первичной кости превращается в надкостницу, обеспечивая рост кости в толщину.

Развитие костей на месте хряща.

Развитие кости хрящевой модели (непрямая оссификация) совершается с образованием костной ткани внутри хряща. Развитие вторичной кости на месте хряща является более сложным процессом, чем развитие ее на месте соединительной ткани. И связано это с перестройкой хрящевой закладки. Хрящевые клетки на 7- 8 нед. эмбриогенеза путем выделения особых ферментов разрушают хрящ. В эти полости проникают кровеносные сосуды, сопровождаемые остеобластами. Остеобласты окружают кровеносные сосуды плотными рядами. Первоначально между ними остаются не разрушенные тяжи хряща, в дальнейшем волокна пропитываются минеральными солями и формируются костные перекладины губчатого вещества. Этот процесс получил название энхондральное образование кости. Со стороны надхрящницы происходит усиленное образование коллагеновых волокон, которые за счет секретирующей деятельности остеобластов пропитываются минеральными солями. Надхрящница превращается в надкостницу, под которой на поверхности хрящевой модели кости возникает пластинка из костной ткани. Хрящевые клетки, расположенные на концах эпифизов, усиленно размножаются и формируют колонки, которые или совпадают с длинной осью кости. После рождения в эпифизах возникают дополнительные ядра окостенения, которые до 25 лет не срастаются с костными диафизами. Между ними имеется хрящевая прослойка, за счет которой происходит рост костей в длину. Все костные точки срастаются в строгой последовательности, рост костей заканчивается в тот момент, когда главные и добавочные точки срастаются в общую костную массу. В этот период исчезают прослойки хряща и он сохраняется только на суставных поверхностях костей.

Рост и развитие скелета, как и организма в целом, регулируются гормональными, генетическими и средовыми факторами. Гормон роста гипофиз - ускоряет рост костей в длину, гормоны половых желез действуют на ростовые зоны костей.

АНОМАЛИИ РАЗВИТИЯ

Чаще всего встречаются аномалии развития позвонков, когда происходит несращение их дуг. Реже наблюдается несращение половинок тел позвонков. Встречается полное отсутствие тел, (асомия), отсутствие половины тела позвонка (гемисомия), прекращение роста тела позвонков в высоту (врожденная платиспондилия). Эти аномалии ведут к повреждению центральной нервной системы. М.б добавочные кости или недоразвитие имеющихся. Также встречаются аномалии волчья пасть или заячья губа.

КОСТНЫЙ МОЗГ

В губчатом веществе всех костей располагается красный костный мозг. Он образован из ретикулярной ткани, которая пронизана большим количеством широких кровеносных капилляров (синусоиды).Ретикулярная ткань может легко восстанавливаться при оперативном удалении. Радиоактивные вещества и рентгеновские лучи подавляют митотическую активность ретикулярных клеток, тем самым нарушая процесс кроветворения.

Общее количество красного костного мозга 4 - б % от массы тела. С 13 до 18 лет в диафизах длинных трубчатых костей он замещается желтым костным мозгом, который представляет перерожденную ретикулярную ткань. Ее клетки имеют много жировых включений. У здоровых людей желтый костный мозг не обладает функцией

кроветворения, но в случае большой кровопотери или заболевания кроветворной системы в нем возникают очаги миелопоэза (кроветворения).

МЯГКИЙ СКЕЛЕТ

На уровне организма выделяют мягкий скелет (мягкий остов) и твердый скелет (понятие появилось в конце 19 века - Быстров, Матюшенко)

Мягким скелетом человеческого тела обозначали волокнисто- клеточные, фиброзные и хрящевые образования, связывающие и поддерживающие собой все органы и системы организма. В настоящее время к нему относятся все виды фасций ( кроме мимических мышц), фасциальные узлы, связки, оболочки и строма органов, нервных и сосудистых образований, надкостница, сухожилия, рыхлая соединительная ткань, внутриорганная клетчатка и различные виды хрящей (эластический, гиалиновый, волокнистый) Мягкий остов имеет определенную форму. Во всех элементах мягкого скелета имеются структуры, мезенхимального происхождения. Мезенхима -особая ткань, которая является производной среднего листка (мезодермы) и остальных зародышевых листков ( эндо и эктодермы) .

Мягкий скелет имеет широкое распространение в организме и играет значительную роль. Его элементы во всех системах выполняют функцию пространственного соединения органов, частей органов и систем организма между собой. например: клетки печени, щитовидной железы, мышечные волокна- способны функционировать в органе благодаря их контакту между собой и взаимному влиянию друг на друга.

Мышечные волокна и мышцы в целом способны выполнять работ}' только в условиях прикрепления на своих концах к точкам опоры.

Паренхиматозные клетки «узнают» функциональное состояние соседних клеток через окружающую их рыхлую соединительную ткань.

Соединительно-тканные элементы мягкого скелета ограничивают функциональные ед. органов, систем, и организма в целом от окружающей среды (суперсистолка) Соединительная ткань мягкого скелета способна легко изменять свою форму. Например :жировая капсула почки.

ТВЕРДЫЙ СКЕЛЕТ

Представлен костными структурами, которые, наиболее выражены в проявлении реакции опорной функции. Костная ткань формируется как структура разграничения среды и опоры .Она является филогенетически наиболее молодой (мягкий скелет более старый). В динамике возрастных преобразований в составе костной ткани варьируется отношение оссеина (эластичность кости) и солей Са (опред. хрупкость структур твердого скелета).

Нарушение процессов минерализации структур костного скелета проявляются дисплозиями ( наследственная патология, ломкость костей).

Например: если не сформировано губчатое вещество диафизов трубчатых костей.

В современной морфологии наиболее важной является гипотеза о структурно-функциональных единицах мягкого и твердого скелетов. Сущность состоит в том, что осуществляется взаимосвязь между клеточными и волокнистыми элементами, имеющихся во всех опорных тканях, какую бы структуру они не имели. Изменения интенсивного обмена веществ в организме и любой ткани приводят к изменению ее качественного состава.

В теле человека имеется 2 основные группы соединений:

1 непрерывные- синартрозы

2 прерывные- диартрозы

Все непрерывные соединения подразделяются на 3 вида:

1.синдесмозы 2-синхондрозы 3.синостозы

Синдесмозы - соединения с помощью волокнистой соединительной ткани (связки, мембраны, швы)

Синхондрозы- соединения костей при помощи хряща.

Синостозы - соединения с помощью костной ткани ( на протяжении жизни 1 вид соединения может заменяться другим).

Диартрозы или суставы- образования, для которых характерно наличие основных элементов: суставной капсулы, суставной полости, суставных поверхностей.

Суставная капсула окружает суставную полость и обеспечивает ее герметичность, она состоит из наружной фиброзной оболочки и внутренней - синовиальной . Синовиальная оболочка изнутри выстлана клетками, что обуславливает ее гладкий вид. Выросты синовиального слоя продуцируют клейкую синовиальную жидкость. Эта жидкость заполняет полости сустава и смазывает суставные поверхности.

Суставная полость- пространство между суставной капсулой и суставными поверхностями. Суставные поверхности покрыты гиалиновым хрящом.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Для определения характера движений в суставах проводят условно 3 взаимоперпендикулярных оси: фронтальную, саггитальную- вертикальную.

Вокруг фронтальной оси- сгибание и разгибание, вокруг саггитальной- отведение и приведение, вокруг горизонтальной- вращение.

Движение вокруг вертикальной оси - вращение - ротация, вращение к наружи - супинация, вращение к внутри- пронация.

К дополнительным элементам сустава относятся: суставные губы. внутрисуставные хрящи (диски и мениски), связки

Суставная губа состоит из хряща, располагается по краю суставной поверхности и увеличивает ее размер. Суставные диски и мениски построены из волокнистого хряща и находятся внутри суставной полости. Благодаря им изменяется направление движений.

Суставные связки делятся на внутрисуставные и внесуставные. В укреплении суставов кроме связок участвуют и мышцы.

В укреплении суставов играют роль следующие факторы:

1 натяжение вспомогательных связок. Укрепляя суставы, связки одновременно играют роль тормоза, ограничивающего подвижность соединяющихся костей.

2 тяга мышц, проходящих около сустава ( особенно это относится к тем суставам, подвижность в которых очень большая (плечевой сустав)).

3 атмосферное давление. При повреждении суставной сумки воздух попадает в полость сустава, в результате чего происходит растяжение суставных поверхностей, нарушается герметичность сустава.

4 прилипание 1 суставной поверхности к другой- это осуществляется силой молекулярного притяжения. Склеивающее действие оказывает и синовиальная жидкость

Виды суставов;

Суставы могут подразделяться на группы в зависимости от формы и количества соединяющихся поверхностей, по их функции, т.е. количества осей, вокруг которых сустав может производить движения.

Различают следующие формы суставов: форму суставных поверхностей условно сравнивают с геометрическими фигурами (эллипс, шар, цилиндр):

1.плоские

2-шаровидные

З. блоковидные

4-элипсовидные

5-мыщелковые

б.цилиндрические

7-седловидные

По форме и числу осей выделяют следующие суставы: одноостные, блоковидные и цилиндрические. Движения в таких суставах возможны только вокруг фронтальной оси(сгибание, разгибание) -голеностопный, локтевой, межфаланговые суставы.

двуостные, эллипсовидный, седловидный, мыщелковый, эллипсовидный - в них возможны движения вокруг 2х осей- фронтальной и саггитальной.

В двуосных суставах возможны движения, когда осуществляется круговое вращение (соединение частей черепа с первым шейным позвонком, лучезапястный).

Седловидный- движения те же

Мыщелковый сустав - коленный сустав

Многоосные суставы: шаровидные и плоские:

1.шаровидный обладает наибольшей свободой движения. В нем возможны движения в трех осях.

2-Плоские суставы - в них суставные поверхности незначительно изогнуты ( сустав головки ребра, межпозвоночные суставы)

Если в образовании суставов принимают участие две кости, то такие суставы называют простыми (плечевой), А если три и более ,то сложными (локтевой).

Комбинированные суставы - совокупность нескольких отдельных соединений, в которых движения совершаются одновременно (височно-нижне-челюстной сустав).

РАЗЛИЧИЯ в строении и функции суставов верхней конечности

Связаны с первыми особенностями (труд)

В строении суставов плечевого пояса огромное значение имеют индивидуальные особенности. У лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом, появляется реберно-ключичный сустав между первым ребром и ключицей. Его возникновение обусловлено усиленной подвижностью ключицы во время выполнения физической работы. У лиц с сильно развитой мускулатурой может наблюдаться отсутствие полного разгибания в локтевом суставе, что связано с чрезмерным развитием локтевого отростка и функциональной гипертрофией мышц-сгибателей предплечья. У лиц с недостаточно развитой мускулатурой наблюдается не только полное разгибание, но и перегибание в суставе (чаще у женщин).

Подвижность суставов у женщин несколько больше, чем у мужчин. Особенно велика амплитуда подвижности в мелких суставах кисти и пальца.

РАЗЛИЧИЯ в строении и функциях суставов нижней конечности

Величина и форма сочленяющихся поверхностей, а также прочность связочного аппарата очень разнообразны. Существенное значение для движений в суставах имеет форма костей. Иногда задний отросток таранной кости сильно развит, что ведет к уменьшению подвижности в голеностопном суставе. У взрослых голеностопный сустав имеет большую подвижность в сторону подошвы, а у детей в сторону тыла стопы. Стопа ребенка больше супинирована ( когда он начинает ходить, то опирается не на всю стопу, а на ее наружный край). У лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом, стопа широкая и короткая. Стопа имеет сводчатое строение, выполняет опорную и рессорную функции. Различают три формы стопы: нормальную, плоскую, сводчатую (сводчатое строение обеспечивает пружинящее действие при ходьбе).

Ключом свода является таранная кость, передающая нагрузку на пяточную и ладьевидную кости и через них к плюсневым костям. Ключ Шопарова сустава -раздвоенная связка.