«Движение – это жизнь», - заметил Вольтер. Действительно, человек приспособлен, а может быть и приговорен природой к движению. Люди не могут не двигаться и начинают это делать осознанно уже на 4 месяце после рождения – тянуться, хватать различные предметы. Благодаря чему же мы перемещаемся в пространстве, бегаем, шагаем, прыгаем, ползаем, плаваем, совершаем каждый день многие тысячи разнообразных выпрямлений, сгибаний, поворотов. Все это обеспечивает костно-мышечная система, или опорно-двигательный аппарат.

Скелет.

От греческого skeletos – высохший, высушенный. Представляет собой совокупность костей, определенным образом соединенных одна с другой и выполняющих множество функций: опорную, защитную, локомоторную, формообразующую, преодоление силы тяжести. Форма тела человека обусловлена скелетом, имеющим билатеральную симметрию тела и сегментарное строение. Общая масса скелета составляет от 1/7 до 1/5 массы тела человека. В состав скелета человека входит более 200 костей, в том числе 33 – 34 кости скелета непарные: позвонки, крестец, копчик, некоторые кости черепа, грудина. Остальные кости парные. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и добавочный. К осевому скелету относится позвоночный столб (26 костей), череп (23 костей), грудная клетка (25 костей), к добавочному – кости верхних (64) и нижних (62) конечностей.

Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции, являющиеся элементами мягкого остова, или мягкого скелета, который также принимает участие в удержании органов возле костей, образующих твердый (жесткий) скелет.

Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора. Живая кость содержит витамины A, D, C. Жизнедеятельность кости зависит от функций гипофиза, щитовидной и паращитовидных желез, надпочечников и гонад.

Скелет образован разновидностями соединительной ткани – костной и хрящевой, которые состоят из клеток и плотного межклеточного вещества. Кость и хрящ тесно связаны между собой общностью строения, происхождения и функции. Большинство костей развивается из хряща, их рост обеспечивается за счет его пролиферации (кости конечностей, основания черепа, позвонки). Небольшое количество костей развивается без участия хряща (кости крыши черепа, нижняя челюсть, ключица). Некоторые хрящи не связаны с костью и в течение всей жизни человека не заменяются ею (хрящи ушных раковин, воздухоносных путей). Некоторые хрящи связаны с костью функционально (суставные хрящи, мениски, суставные губы).

У зародыша человека и других позвоночных хрящевой скелет составляет около 50% от массы всего тела, однако постепенно хрящ заменяется костью. У взрослого человека масса хряща достигает около 2% от массы тела. Это суставные хрящи, межпозвоночные диски, хрящи носа и уха, гортани, трахеи, бронхов и ребер. Хрящи выполняют следующие функции:

• Покрывают сочленованные поверхности, обладающие благодаря этому высокой устойчивостью к износу

• Суставные хрящи и межпозвоночные диски, являющиеся объектами приложения сил сжатия и растяжения, осуществляют их передачу и амортизацию

• Хрящи воздухоносных путей и наружного уха формируют стенки полостей

Хрящи не имеют кровеносных сосудов, их питание осуществляется за счёт диффузии из окружающих тканей. Хрящ, как орган построен из хрящевой ткани, покрытой надхрящницей. У надхрящницы выделяют два слоя: наружный образованный волокнистой соединительной тканью, богато васкуляризованной и иннервированной, и внутренний хондрогенный, в котором лежат хондробласты.

Кость снаружи, кроме сочленованных поверхностей, покрыта надкостницей, представляющей собой прочную соединительнотканную пластинку, богатую кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами. Надкостница прочно сращена с костью при помощи соединительнотканных прободающих волокон, проникающих в глубь кости. Наружный слой надкостницы волокнистый, фиброзный, образован коллагеновыми волокнами, среди которых находится небольшое количество фибробластов. Внутренний слой надкостницы – остеогенный /костеобразующий/, прилежит непосредственно к костной ткани. В нем расположены тонкие веретенообразные «покоящиеся» остеогенные клетки, за счёт которых происходит развитие, рост в толщину и регенерация костей после повреждения. В настоящее время остеогенные клетки считаются стволовыми, так как они сохраняют способность к интенсивному делению, самоподдержанию и являются полипотентными.

В зависимости от расположения костных пластинок различают плотное /компактное/ и губчатое /трабекулярное/ костное вещество.

В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные системы – остеоны – это структурная единица кости. Он состоит из 5 – 20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре каждого остеона проходит центральный канал /Гаверсов канал/. Диаметр остеона 3 – 4 мм. В центральных каналах проходят кровеносные капилляры и нервные волокна.

Губчатое костное вещество состоит из тонких костных перекладин /трабекул/, перекрещивающихся между собой и образующих множество ячеек. Перекладины направлены по линии сжатия и растяжения и образуют сводчатые конструкции. Такое расположение костных трабекул под углом друг к другу обеспечивает равномерную передачу развиваемого мышцей напряжения на кость. На поверхности каждой кости имеются выпуклости, углубления, борозды, отверстия, шероховатости. Здесь начинаются или прикрепляются мышцы и их сухожилия, фасции, связки, проходят сосуды и нервы. Возвышения, выступающие над поверхностью кости, называют отростками – апофизами. На участках, к которым прилежит нерв или кровеносный сосуд, имеются борозды. В местах прохождения через кость сосуда или нерва образуется канал, каналец, щель, вырезка.

Кости отличаются друг от друга по форме, при этом их форма и выполняемая функция взаимосвязаны и взаимообусловлены. По форме выделяют трубчатые, короткие, плоские, смешанные и воздухоносные.

У трубчатой кости различают удлиненную среднюю часть – тело кости или диафиз, обычно цилиндрической или близкой к трёхгранной формы, 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 метафиз. В детском и юношеском возрасте рост костей в длину происходит за счёт гиалинового метафизарного хряща.

Среди трубчатых костей выделяют длинные трубчатые /плечевая, бедренная, кости предплечья и голени/ и короткие /кости пястья, плюсны, фаланги пальцев/. Диафизы трубчатых костей построены из компактной, эпифизы – из губчатой кости, покрытого тонким слоем компактной.

Губчатые /короткие/ кости, как и эпифизы трубчатых костей, состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. К ним следует отнести кости, развивающиеся в сухожилиях – сесамовидные кости /гороховидная, надколенник/. Губчатые кости имеют форму неправильного куба или многогранника с закругленными углами и гранями. Такие кости располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с большой подвижностью.

Плоские кости участвуют в образовании полостей, поясов конечностей, выполняют функцию защиты /кости крыши черепа, грудина, ребра, тазовые кости/. К их поверхности прикрепляются мышцы.

Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из нескольких частей, различных по строению, очертанию и происхождению: например, позвонки, кости основания черепа.

Воздухоносные кости имеют в своём теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Это, например: лобная, клиновидная, решетчатая, верхнечелюстная.

Внутри костей, в их костно-мозговых полостях и ячейках губчатого вещества, выстланных эндостом /слой плоских остеогенных клеток/, находится костный мозг. В период внутриутробного развития, а также у новорожденных во всех костных полостях находится красный костный мозг, он выполняет кроветворную и защитную функции. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских костей /грудина, крылья подвздошных костей/, в губчатых костях и эпифизах трубчатых костей. В диафизах, т.е. в костно-мозговых полостях, у взрослого человека находится желтый костный мозг.

Кость живого человека – динамическая структура, в которой происходят постоянный обмен веществ, анаболические и катаболические процессы, разрушение старых и создание новых костных трабекул и остеонов.

Какое значение имеет химический состав кости? В костях имеются органические и минеральные вещества. Чтобы узнать о свойствах минеральных веществ, надо удалить органические. Органические вещества можно просто выжечь. Вывод – минеральные вещества придают прочность и хрупкость.

Чтобы выяснить свойства органических веществ, необходимо удалить минеральные вещества кости. СаСО₃ и Са(РО₄)₂ можно удалить слабым 2-5% раствором соляной кислоты. Кость можно завязать узлом. Вывод – органические вещества обеспечивают кости упругость и пластичность.

У детей в костной ткани преобладают органические вещества; их скелет гибкий и эластичный, в связи с чем легко деформируется и искривляется при длительной и тяжелой нагрузки и неправильных положениях тела. С возрастом содержание минеральных веществ в костях увеличивается, отчего кости становятся хрупкими и чаще ломаются.

На структуру кости оказывает значительное влияние профессия. В зависимости от характера выполняемой работы меняются форма, ширина и длина костей, толщина компактного слоя, размеры костно-мозговой полости. У лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом, позвонки приобретают клиновидную форму, а у балерин или шоферов грузовых машин, постоянно опирающихся на переднюю часть стопы, плюсневые кости утолщены, их костно-мозговые полости сужены. Существенна формообразовательная роль физкультуры и спорта.

??? кость тверже кирпича в 30 раз, гранита в 2,5 раза. Она прочнее дуба и почти также прочна как чугун.

Позвоночный столб /columna vertebralis/

Позвоночник связывает части тела, выполняет опорную и защитную функции для спинного мозга и выходящих из позвоночного канала корешков спинномозговых нервов. Верхний конец позвоночника поддерживает голову. Позвоночник передаёт тяжесть тела поясу нижних конечностей.

В строении позвонков четко выражена одна из важных закономерностей морфофизиологической костной системы: там где, при незначительном объёме необходимо обеспечить прочность конструкции, сохраняя её легкость, образуется губчатое вещество.

Позвоночник человека представляет длинный изогнутый столб, состоящий из 33-34 лежащих один на другом и постепенно увеличивающихся в размерах сверху вниз позвонков. Позвоночник делится на пять отделов:

1) шейный – 7; 2)грудной - 12; 3) поясничный – 5; 4) крестцовый – 5 (слившихся позвонков);

5) копчиковый – 4-5 (сросшихся позвонков);

У новорожденного ребенка число отдельных позвонков 33 или 34. У взрослого человека позвонки нижнего отдела срастаются, образуя самостоятельные кости – крестец и копчик.

Позвонки разных отделов отличаются по форме и величине, но есть ряд общих признаков. Каждый позвонок состоит из тела, обращённое вперёд, и дугу, расположенную сзади от тела, ограничивающих широкое позвоночное отверстие. Позвоночные отверстия, располагаясь одно над другим, в совокупности образуют позвоночный канал, в котором залегает спинной мозг.

От дуги позвонка отходят 7 отростков. Кзади направляется непарный остистый отросток, (вершины многих из них легко прощупываются у человека по средней линии со спины). Во фронтальной плоскости справа и слева располагаются парные поперечные отростки. Вверх и вниз от дуги направлены верхние и нижние суставные отростки. Основания суставных отростков ограничивают верхнюю и нижнюю позвоночные вырезки. При соединении позвонков друг с другом нижняя вырезка вышележащего позвонка и верхняя нижележащего образуют справа и слева межпозвоночные отверстия, через которые проходят спинномозговые нервы и кровеносные сосуды.

Остистый отросток служит для прикрепления связок и мышц, как и поперечные. Суставные – для соединения с такими же отростками выше и нижележащих позвонков.

Благодаря прямохождению человека существенно отличаются от остальных 1 и 2 шейные позвонки.

Первый шейный позвонок, или атлант, лишён остистого отростка. Средняя часть тела атланта приросла к телу второго шейного позвонка, образовав его зуб. Атлант лишён и суставных отростков. Второй шейный позвонок носит название эпистрофей.

Грудные позвонки соединяются с ребрами, что определяет их строение. На боковых поверхностях тел грудных позвонков имеются рёберные ямки для сочленения с головками рёбер, а на утолщённых концах поперечных отростков десяти верхних грудных позвонков имеются рёберные ямки, с которыми сочленяются соответствующие им по счёту рёбра.

Пять поясничных позвонков отличаются от других крупными размерами тел, высота и ширина которых постепенно увеличивается от 1 до 5 позвонка. Строение поясничных позвонков обеспечивает большую подвижность этой части позвоночника.

Пять крестцовых позвонков у взрослого человека, срастаясь, образуют массивный крестец треугольной формы.

Копчик является гомологом хвостового скелета животных, обычно срастается с верхушкой крестца.

Позвонки соединены между собой с помощью различного вида соединений. Тела их соединены межпозвоночными дисками, толщина которых в грудном отделе 3-4 мм, в шейном 5-6 мм, в поясничном 10-12 мм. Межпозвоночные диски построены из волокнистого хряща. Передняя и задняя продольные связки укрепляют соединения тел позвонков. Суставные отростки выше- и нижележащего позвонков сочленены между собой дугоотростчатыми суставами, а остистые и поперечные – связками.

Позвоночник человека имеет несколько изгибов. Выпуклости позвоночного столба, обращённые дугой вперёд, называются лордозами, назад – кифозами. Шейный лордоз переходит в грудной кифоз, который сменяется поясничным лордозом, а затем крестцово-копчиковым кифозом. Благодаря им удары, толчки и сотрясения, передающиеся позвоночнику при различных движениях, падении, ослабляются, и содержимое черепа как бы амортизировано.

У новорожденного ребёнка позвоночник почти прямой, кривизны развиваются постепенно в связи с тягой мышц. Когда начинает держать голову, возникает шейный лордоз (около 3-х месяцев); когда он садится – грудной кифоз (около 6-ти месяцев); когда начинает стоять – поясничный лордоз (9-12 месяцев), а вместе с ним и крестцовый кифоз. Окончательное развитие изгибов позвоночника происходит к 6-7 годам.

Грудная клетка

Образована 12 парами ребер, грудиной и 12 грудными позвонками.

Ребра.

Ребро представляет собой длинную плоскую пластинку, переходящую спереди в реберный хрящ. Ребра дугообразно изогнуты и скручены вокруг оси так, что передние концы ребер направлены вниз и медиально, причем нисхождение ребер увеличивается сверху вниз. В связи с таким расположением ребер ширина межреберных промежутков увеличивается от задней части к передней. Костная часть ребра состоит из головки, на которой находится суставная поверхность для сочленения с телами двух соседних позвонков, шейки и тела.

Ребра с I по VII называются истинными, каждое из них достигает грудины посредством своего хряща; VIII – X ребра – ложные, концы их хрящей срастаются между собой и с хрящами нижних ребер, образуя реберную дугу; XI – XII ребра – колеблющиеся, их передние концы не доходят до грудины и теряются в верхних отделах передней брюшной стенки.

Грудина.

Это плоская кость, у которой различают три части: широкую рукоятку, удлиненное тело и мечевидный отросток внизу. На середине верхнего края рукоятки грудины находится яремная вырезка, которая легко прощупывается у живого человека. По бокам от яремной вырезки расположены ключичные вырезки для соединения с ключицами. На боковых сторонах рукоятки имеются реберные вырезки для прикрепления хряща I ребра и верхнего края хряща II ребра. Тело грудины несколько расширяется книзу, на его передней поверхности видны 4 шероховатые линии – следы сращения четырех отдельных сегментов.

ЧЕРЕП.

Череп – настолько типичный пример сквозной темы в литературе, что среди литературоведов даже фигурирует термин черепизм. Из черепов победители воздвигали ужасающие своим видом пирамиды, изображение черепа помещается на всевозможных предупреждающих этикетках. Много информации о культе черепов. По форме черепа пытались, да и сейчас кое-где пытаются предсказать судьбу человека, его умственные способности, склонности. Будучи вместилищем головного мозга, череп никогда и никем не воспринимался как простое собрание скреплённых между собой костей. Скорее как символ разума, человеческой мысли, чего-то таинственного, фетиш

Череп, выполняющий опорную и защитную функции для головного мозга, органов чувств, начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем, является одной из важнейших частей скелета. Череп человека состоит из 23 костей: 8 парных и 7 непарных.

Череп условно подразделяют на мозговой и лицевой отделы. Мозговой отдел является вместилищем для головного мозга.

К этому отделу относятся:

Непарные –

а) лобная* кость, участвующая в образовании крыши и основания черепа. Она несёт на себе лобные бугры (характерная особенность человека), участвует в образовании верхней стенки глазниц и полости носа.

б) затылочная, принимает участие в образовании основания черепа и заднего отдела его крыши. В затылочной кости имеется большое отверстие, через которое проходит продолговатый мозг и позвоночные артерии. Два овальных затылочных мыщелка сочленяются с атлантом, образуя атлантозатылочные суставы, в которых осуществляются кивательные движения и боковые наклоны головы.

в) клиновидная* кость участвует в образовании глазницы, турецкого седла.

г) решётчатая* кость.

Парные –

а) теменная кость участвует в формировании крыши черепа, в центре кости находится теменной бугор.

б) височная* кость, участвует в формировании свода и основания черепа и является вместилищем органа слуха и равновесия.

К лицевому отделу черепа относятся:

Парные –

а) верхнечелюстная* кость, участвует в образовании глазницы, носовой и ротовой полостей.

б) скуловая кость, играет важную роль в создании рельефа лица.

в) нёбная кость, участвует в образовании костного нёба, боковой стенки носовой полости и глазницы.

г) носовая кость, образует скелет стенки носа.

д) слёзная кость, участвует в образовании медиальной стенки глаза.

ж) нижняя носовая раковина, отделяет средний носовой ход от нижнего.

Непарные –

а) сошник, образует нижнюю костную часть перегородки носовой полости.

б) нижняя челюсть, единственная подвижная кость черепа, сочленённая справа и слева с височной костью.

в) подъязычная кость, расположенная в передней области шеи между гортанью и нижней челюстью и соединённая с костями черепа лишь связками и мышцами.

Семь костей черепа воздухоносные, они имеют внутри полости, заполненные воздухом и сообщающиеся с полостью носа – это лобная, клиновидная, решётчатая, височные и верхняя челюсть. Наличие полостей уменьшает массу черепа при сохранении его прочности. Кроме того, воздухоносные кости располагаются только по периферии органов чувств, обеспечивая благодаря плохо проводящей тепло воздушной среде как бы своеобразный термостат – тепловую изоляцию органов зрения, обоняния и слуха. Последние функционируют только при температуре тела. Воздухоносные полости участвуют в фонации.

Неровности на внутренней поверхности костей черепа обусловлены давлением мозга: ямки соответствуют мозговым извилинам, а возвышения между ними – бороздам.

Возрастные особенности строения черепа.

У новорожденного ребенка между костями черепа не существует швов, пространство заполнено соединительной тканью. В участках, где сходится несколько костей, имеется 6 родничков, закрытых соединительнотканными пластинками: два непарных /передний и задний/ и два парных /клиновидный и сосцевидный/. Самый крупный передний или лобный, родничок помещается там, где сходятся теменные и лобная кости. Задний, или затылочный, родничок помещается там, где сходятся теменные и затылочные кости. Клиновидный родничок находится сбоку, в углу, образованной лобной и теменной костями и большим крылом клиновидной кости. Сосцевидный родничок расположен в месте, где сходятся затылочная, теменная кости и сосцевидный отросток височной кости. Благодаря наличию родничков череп новорожденного очень эластичен, его форма может изменяться во времени прохождения головки плода через родовые пути в процессе родов. Формирование швов заканчивается в основном на 3 – 5-м году жизни, к этому времени закрываются роднички.

Скелет конечностей.

Функции конечностей человека четко разграничены: верхние конечности являются органом труда, нижние – опоры, передвижения. Это накладывает существенный отпечаток на их строение. Кости конечностей – это система рычагов, имеющих сходный план строения. Кости конечностей состоят из пояса и свободной части, которая в свою очередь образована тремя сегментами: проксимальный /верхний/ имеет одну кость, средний – две, дистальный /нижний/ - множество. Функции руки, как органа труда привели к значительным её изменениям, специфическим только для человека. Во-первых, наличие ключицы, соединяющей свободную часть верхней конечности с костями туловища и отодвигающей её от туловища, дает возможность производить более обширные движения. Характер соединения свободной верхней части конечности, особенно в области предплечья и кисти, приспособлен к выполнению многообразных различных сложных видов трудовых процессов.

Конечности образованы поясами и свободными элементами.

Скелет верхней конечности:

К скелету пояса верхней конечности относятся лопатки и ключицы.

Лопатка – плоская кость треугольной формы, участвует в образовании плечевого сустава.

Ключица – S- образно изогнутая трубчатая кость. Она имеет 2 конца – грудинный и акромиальный. На обоих концах имеются суставные поверхности: на одном – для сочленения с грудиной, на другом – акромиальным отростком лопатки. Её функция заключается в том, что она способствует укреплению положения лопатки, удерживая плечевой сустав в некотором отдалении от грудной клетки.

Скелет свободной верхней конечности состоит из трёх отделов:

1.плечевая кость – длинная трубчатая кость. Вверху имеет шаровидную головку, сочленяющуюся с лопаткой, образуя шаровидный многоосный плечевой сустав. Наиболее суженое место плечевой кости ниже анатомической шейки называется хирургической шейкой, т. к. здесь часто происходят переломы. Внизу плечевая кость заканчивается сложно устроенным мыщелком. На мыщелке имеются две суставные поверхности для сочленения с обеими костями предплечья: блок, а латеральнее его – шаровидная головка.

2.предплечье образовано двумя костями:

а) локтевая кость и лучевая. Трубчатые, вторая тоньше.

Верхний эпифиз локтевой кости более массивный несет блоковую вырезку, сочленяющийся с блоком плечевой кости. На нижнем эпифизе имеется суставная окружность для сочленения с локтевой вырезкой лучевой кости.

Лучевая кость на верхнем эпифизе несет суставную ямку для сочленения с головкой мыщелка плечевой кости и суставная окружность для сочленения с лучевой вырезкой локтевой кости. Дистальный эпифиз несет на себе запястную суставную поверхность для сочленения с верхним рядом костей запястья. На медиальном крае дистального эпифиза имеется локтевая вырезка, участвующая в образовании сустава с локтевой костью.