Опорно-двигательная система человека состоит из скелета и его соединения и мышц.
Скелет — совокупность костей тела, соединенных между собой. Он выполняет функции движения, опоры, а также защиты. Функция движения осуществляется с помощью сочлененных суставами костей и сокращения прикрепленных к ним мышц. Опорная функция заключается в прикреплении мягких тканей и органов к различным костям скелета. Функция защиты выражается в образовании костями полостей, в которых находятся жизненно важные органы. Так, грудная клетка предохраняет от механических воздействий сердце и легкие, черепная коробка — головной мозг и т. п. Кости также являются источником минеральных веществ. В них находится красный костный мозг, участвующий в кроветворении.
В скелете человека более 200 костей. Они образованы костной тканью, в состав которой входят органические вещества и неорганические соединения (преимущественно карбонат и фосфат кальция). Органические вещества придают кости гибкость и упругость, неорганические — твердость. Доля органических веществ от массы кости составляет около 30%, остальные 70% приходятся на неорганические соединения. С возрастом доля неорганических веществ возрастает, а органических снижается, что делает кости более хрупкими и трудно сражаемыми после переломов.
Строение кости: два вида костного вещества: снаружи — плотное компактное и внутри — губчатое. Снаружи кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей. В надкостнице содержится много кровеносных сосудов, проникающих в толщу кости и питающих ее. Во внутреннем слое надкостницы имеются клетки (остеобласты), способные образовывать новые костные клетки. Поэтому надкостница обеспечивает рост костей в толщину, а также заживление переломов костей.
|
|
Кость содержит костный мозг двух видов. Ячейки между перекладинами губчатого вещества кости заполнены красным костным мозгом. В нем много кровеносных сосудов, питающих кость изнутри, а также кроветворных клеток. В полости трубчатых костей содержится желтый костный мозг, представленный главным образом жировыми клетками, придающими ему желтый цвет.
| Схема строения трубчатой кости: 1 —губчатое вещество; 2 — компактное вещество; 3 — костно-мозговая полость; 4 — костный мозг; 5 — надкостница; 6—кровеносный сосуд; 7—питательное отверстие. |
Форма костей. По форме кости скелета подразделяют на трубчатые, плоские и смешанные.
1. Трубчатые кости подразделяются на длинные и короткие. Длинные трубчатые кости, образующие основу конечностей, выполняют функцию рычагов, приводимых в движение мышцами (кости плеча, предплечья, бедра, голени). Эти кости имеют утолщенные концы —- головки и полую (в виде трубки) среднюю часть — тело. Будучи легкими, такие кости способны оказывать большое сопротивление сжатию и растяжению. В период роста кости между телом и головками расположены хрящевые прослойки. Клетки хряща делятся в сторону концов кости, а на противоположной стороне прослойки хрящ замещается костью, в результате чего длина кости увеличивается. Полное окостенение скелета человека происходит к 20—25 годам. Короткие трубчатые кости располагаются в местах, где большая подвижность сочетается с сопротивлением сдавливающим силам (кости предплюсны, запястья).
|
|
2. Плоские кости формируют защитные полости для внутренних органов (кости черепа, тазовые кости, ребра, лопатки и др.).
3. К смешанным принадлежат кости, образованные из нескольких частей, имеющих различное строение и функции (височная, клиновидная кости).
Соединение костей. Существует три типа соединения костей: неподвижное, полуподвижное и подвижное, или сустав.
1. Неподвижные соединения осуществляются сращением костей (крестцовые позвонки), а также швами (кости черепа). Они обеспечивают надежность соединения и способность выдерживать большие нагрузки.
2. Полуподвижныии называются соединения костей с помощью хряща (соединение позвонков в позвоночнике, ребер с грудиной).
3. Сустав — наиболее распространенная и сложная форма соединения костей, обеспечивающая подвижное соединение. Суставы независимо от различий в подвижности состоят из трех обязательных элементов: суставных поверхностей, суставной сумки и суставной полости. Суставные поверхности покрыты особым (гиалиновым) хрящом. Их гладкая поверхность облегчает движение в суставе, а эластичность хряща смягчает толчки и сотрясения, испытываемые суставом. Соединительнотканная суставная сумка натянута между сочленяющимися концами костей и прикреплена к краю суставных поверхностей, где она переходит в надкостницу. В большинстве суставов сумка снаружи укреплена связками. Суставная полость герметична и окружена суставными хрящами и суставной сумкой. В ней находится небольшое количество вязкой жидкости, которая смазывает суставные хрящи, что уменьшает трение в суставах при движении. Благодаря отрицательному давлению в суставной полости поверхности сочленяющихся костей тесно прилегают друг к другу.
|
|
По форме суставных поверхностей различают четыре типа суставов: плоские (между костями запястья и пясти), цилиндрические (сочленение между локтевой и лучевой костями), эллиптические (сочленение между костями предплечья и кисти) и шаровидные (плечевой и тазобедренный суставы). Наименьшую подвижность обеспечивают плоские суставы, наибольшую — шаровидные.
| Неподвижное (а), полуподвижное (б) и подвижное (в) соединение костей: 1—3 — швы между теменными, лобной и теменной и между затылочной и теменными костями соответственно; 4 — позвонки; 5 — хрящевые прослойки между позвонками; 6,7—суставные поверхности; 8 — суставная полость; 9 — надкостница; 10 — суставная сумка. |
Строение скелета человека и его особенности. В скелете выделяют три отдела: скелет туловища, верхних и нижних конечностей и головы — череп.
| Скелет человека (спереди и сзади): 1 — череп; 2—позвоночник; 3 — грудина; 4 — грудная клетка; 5 — ключица; 6 — лопатка; 7 — плечевая кость; 8 —локтевая кость; 9 —лучевая кость; 10— кости запястья; 11 — кости пясти; 12 — фаланги пальцев; 13—тазовая кость; 14 — бедренная кость; 15 — большая берцовая кость; 16 —малая берцо-вая кость; 17—кости предплюсны; 18 — кости плюсны. |
Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб —опора туловища. Он образован 33-34 позвонками и имеет 5 отделов: шейный — 7 позвонков, грудной —12, поясничный — 5, крестцовый — 5 и копчиковый — 4-5 позвонков.
Каждый позвонок состоит из тела и дуги. От позвонка отходят семь отростков. Между телом и дугой позвонка имеется позвоночное отверстие. Совокупность расположенных друг над другом отверстий позвонков образует позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. Размеры тел позвонков увеличиваются от шейного отдела к поясничному в связи с возрастающей нагрузкой на нижние позвонки. Тела позвонков соединены между собой хрящевыми межпозвоночными дисками, обеспечивающими его подвижность и гибкость. Крестцовые и копчиковые позвонки сращены между собой и образуют крестцовую и копчиковую кости.
В связи с прямохождением человека его позвоночник имеет четыре изгиба. В шейном и поясничном отделах изгибы обращены выпуклостью вперед (лордоз), в грудном и крестцовом — выпуклостью назад (кифоз). Благодаря S-образной форме позвоночника смягчаются толчки при ходьбе, прыжках и беге, облегчается сохранение равновесия тела и увеличивается объем полости грудной клетки и таза.
Грудные позвонки, 12 пар ребер и грудина в совокупности образуют грудную клетку. Грудная клетка защищает расположенные в ней сердце, легкие, трахею, пищевод и крупные кровеносные сосуды. За счет ритмического приподнимания и опускания ребер изменяется объем грудной клетки. В связи с прямохождением человека ее форма плоская и широкая.
Скелет верхних конечностей включает плечевой пояс и скелет свободных верхних конечностей (рук). Плечевой пояс представляют две парные кости — лопатки и ключицы. Лопатка — плоская треугольная кость, наружный угол которой образует суставную впадину для сочленения с головкой плечевой кости. Ключицы одним концом соединены с грудиной, а другим — с лопаткой, благодаря чему рука человека получает возможность совершать разнообразные движения в трех плоскостях. Скелет свободной верхней конечности образован плечевой костью, предплечьем, состоящим из локтевой и лучевой костей, а также кистью.
Скелет нижних конечностей состоит из тазового пояса и свободных нижних конечностей (ног). Тазовый пояс образован парой массивных тазовых костей, которые сзади сращены с крестцом, а спереди соединены между собой с помощью хряща (лонное сращение). В связи с прямохождением таз человека широкий и чашеобразный. Женский таз по форме более широкий и короткий, мужской — более длинный и узкий. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени (большой и малой берцовой) и костей стопы. В стопе имеется свод, образуемый опорой на выступ пяточной кости и переднюю часть костей пясти. Сводчатая стопа смягчает толчки тела при ходьбе.
Скелет головы (череп) состоит из двух отделов: мозгового и лицевого. Мозговой отдел по объему в четыре раза превосходит лицевой (у обезьян они равны). Все кости черепа, за исключением нижней челюсти, соединены неподвижно. Нижняя челюсть соединена суставом с отростками височных костей.