Ііі змістовний модуль розділ іх. Опорно-рухова система. Вікові особливості

9.1.Значення опорно-рухового апарата

До системи органів руху відносять кістки (скелет), зв'язки, суглоби і м'язи. Кістки, зв'язки і суглоби є пасивними елемен­тами органів руху. Активною частиною апарата руху є м'язи.

Система органів руху — єдине ціле: кожна частина і орган формуються і функціонують у постійному зв'язку і взаємодії одне з одним.

Скелет є опорою і захистом всього тіла і окремих органів, а багато кісток ще й сильними важелями, за допомогою яких здійснюються різноманітні рухи тіла і його частин у просторі. М'язи приводять у рух всю систему кісткових важелів. Скелет утворює структурну основу тіла і визначає значною мірою його розмір і форму. Такі частини скелета, як череп, грудна клітка і таз, хребетний стовп, є вмістилищем і захистом жит­тєво важливих органів — мозку, легень, серця, кишок та ін.

Ще недавно вважалося, що роль скелета в організмі люди­ни обмежується функцією опори тіла і участю в рухові. Звід­си пішов термін “опорно-руховий апарат”. Тепер встановлено, що функції скелета значно ширші. Скелет бере активну участь в обміні речовин, зокрема у підтриманні на певному рівні мі­нерального складу крові. Крім того, ряд речовин, які входять до складу кісток (кальцій, фосфор, лимонна кислота тощо), у разі потреби легко вступають в обмінні реакції.

Більшість м'язів прикріпляється до кісток. М'язи включа­ють кістки скелета в рух і здійснюють роботу. Багато м'язів, оточуючи порожнини тіла, захищають внутрішні органи.

9.2. Загальні відомості про скелет. Вікові особливості

Форма кісток. В організмі людини нараховується понад 200 кісток. У дорослої людини скелет становить близько 18% загальної маси тіла, у новонародженого—близько 14%. До складу скелета входять кістки різної величини і форми. За формою розрізняють кістки довгі, короткі, широкі і змішані.

Довгі кістки знаходяться в скелеті кінцівок. Короткі кістки розташовані в зап'ясті і передплесні, тобто там, де одночасно необхідні велика міцність і рухомість скелета.

Широкі, або плоскі, кістки утворюють стінки порожнин, в яких містяться внутрішні органи (тазова кістка, кістки мозко­вого черепа). Змішані кістки мають різну форму.

З'єднання кісток. Розрізняють нерухомі, малорухомі і рухомі з'єднання кісток, або суглоби.

Нерухоме з'єднання кісток досягається завдяки їхньому зростанню. Рухи при цьому надзвичайно обмежені або зовсім відсутні. Нерухомість кісток мозкового черепа, наприклад, до­сягається тим, що численні виступи однієї кістки входять у відповідні заглибини іншої. Таке з'єднання кісток дістало на­зву шва.

Невелика рухомість досягається пружними хрящовими про­кладками між кістками. Такі прокладки містяться між окремими хребцями. При скороченні м'язів ці прокладки стискуються і хребці зближуються. При ходьбі, бігові, стрибках хрящ діє як амортизатор, пом'якшуючи різні поштовхи і захищаючи тіло від струсу.

Рухомі з'єднання кісток зустрічаються частіше, вони забез­печуються справжніми суглобами. Кінці кісток, які зчленовуються, вкриті гіаліновим хрящем завтовшки 0,2..0,6 мм. Цей хрящ еластичний, має гладеньку блискучу поверхню, що значно зменшує тертя між кістками і тим самим полегшує їх­ній рух. Область зчленування кісток оточена суглобною сум­кою (капсулою) із дуже щільної сполучної тканини. Зовніш­ній, фіброзний, шар капсули міцний і тривко з'єднує між со­бою кістки, які зчленовуються. Внутрішній шар капсули вкритий синовіальною оболонкою, яка вистеляє порожнину суглоба. Синовіальна рідина в порожнині суглоба діє як мастило і також сприяє зменшенню тертя. Зовні суглоб укріплений зв'яз­ками.

Будова кістки. Кожна кістка—складний орган, який скла­дається із кісткової тканини, надкісниці, кісткового мозку, кровоносних і лімфатичних судин і нервів.

Кістка, за винятком поверхонь, які з'єднуються, вкрита надкісницею. Це тонка сполучнотканинна оболонка, багата нервами і судинами, що проникають з неї в кістку крізь особ­ливі отвори. До надкісниці прикріпляються зв'язки і м'язи.

Внутрішній шар надкісниці складається з клітин, які ростуть і розмножуються, забезпечуючи ріст кістки в товщину, а при переломах — утворення кісткової мозолі.

Якщо розпиляти трубчасту кістку вздовж довгастої осі, то можна побачити, що на поверхні розташована щіль­на, або компактна речовина, а під нею, в глибині,— трубчаста речовина. Товщина шару компактної речовини різна і залежить від навантаження, якого зазнає кістка.

Губчаста речовина утворена дуже тонкими кістковими пе­рекладинами. Перекладини орієнтовані паралельно до ліній основних напружень, що дає змогу кістці витримувати великі навантаження.

Щільний шар кістки має пластинчасту будову, яка нагадує систему вставлених один в одний циліндрів. Це надає кістці міц­ності і легкості. Клітини кісткової тканини лежать між пластинками кісткової речовини. Кісткові пластинки — не між­клітинна речовина кісткової тканини.

Трубчаста кістка складається з тіла (діафізу) і двох кін­ців, або епіфізів. На епіфізах розташовані суглобні поверхні, вкриті хрящем, який бере участь в утворенні суглоба. На по­верхні кісток розташовуються бугри, бугорки, борозни, гребе­ні, отвори, де прикріпляються сухожилля м'язів або проходять судини й нерви.

Хімічний склад кістки. Висушена і знежирена кістка містить 30% органічних речовин, 60% мінеральних речовин, 10% ста­новить вода. Серед органічних речовин кістки — волокнистий білок (колаген), вуглеводи і багато ферментів.

Мінеральні речовини кістки представлені солями кальцію, фосфору, магнію, виявлено багато мікроелементів (алюміній, фтор, марганець, свинець, стронцій, уран, кобальт, залізо, молібден та ін.). У дорослої людини в скелеті близько 1200 г кальцію, 530 г фосфору, 11 г магнію; 99% всього кальцію, який є в тілі людини, міститься в кістках.

Якщо вмістити кістку на кілька діб у розчин кислоти, то вона, зберігаючи свою форму, стає м'якою настільки, що її можна зав'язати у вузол, бо в ній немає солей кальцію. Кістка, прожарена на вогні, втрачає органічні речовини і стає крихкою.

У дітей в кістковій тканині переважають органічні речови­ни; їхній скелет гнучкий, еластичний, у зв'язку з чим легко деформується, викривляється при тривалому і важкому навантаженні і неправильних положеннях тіла. З віком вміст міне­ральних речовин у кістках збільшується, від чого кістки стають крихкими і частіше ламаються.

Органічні і мінеральні речовини роблять кістку міцною, твердою і пружною. Крім того, міцність кістки забезпечується її структурою, розташуванням кісткових перекладин губчастої речовини відповідно до напрямку сил тиску і розтягнення. Кістка у 30 разів твердіша за цеглу і в 2,5 раза твердіша за граніт. Кістка міцніша, ніж дуб. За міцністю вона у 9 разів перевищує свинець і майже так само міцна, як чавун.

Стегнова кістка людини у вертикальному положенні витримує тиск вантажу до 1,5 т, а великогомілкова кістка — до 1,8 т.

Ріст кісток. В ембріональному періоді розвитку скелет закла­дається як сполучнотканинне утворення. Ще до народження дитини сполучна тканина замінюється хрящовою, після чого відбувається поступове руйнування хряща і утворення замість нього кісткової тканини. Процес окостеніння дуже тривалий, відбувається протягом всього періоду розвитку організму. В організмі, який росте, кінці довгих кісток — епіфізи трива­лий час залишаються хрящовими.

Молоді кістки ростуть у довжину за рахунок хрящів, роз­ташованих між їхніми кінцями і тілом. До моменту закінчен­ня росту кісток хрящі заміщаються кістковою тканиною. За період росту в кістках дитини кількість води зменшується, а кількість мінеральних речовин збільшується. Вміст органічних речовин при цьому зменшується.

Розвиток скелета у чоловіків закінчується до 20...24 років. При цьому припиняється ріст кісток у довжину, а їхні хрящо­ві частини замінюються кістковою тканиною. Розвиток скелета у жінок закінчується на 2...3 роки раніше.