Опорно двигательная система образована. Строение и функции опорно-двигательной системы

Опорно-двигательный аппарат - функциональная совокупность костей скелета, сухожилий, суставов, мышц с их сосудистой сетью и нервными образованиями, осуществляющих посредством нервной регуляции передвижение, позную активность, другие двигательные акты. Непосредственными исполнителями всех движений являются мышцы. Однако только они сами по себе не могут осуществлять функцию движения. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги.
Скелет. Скелет - комплекс костей, различных по форме и величине. У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных), которые в зависимости от формы и функций делятся на трубчатые (кости конечностей), губчатые (выполняют в основном защитную и опорную функции - ребра, грудина, позвонки и др.), плоские (кости черепа, таза, поясов конечностей), смешанные (основание черепа). В каждой кости содержатся все виды тканей, но преобладает костная, представляющая разновидность соединительной ткани. В состав кости входят органические и неорганические вещества. Неорганические (65-70 % сухой массы кости) - это в основном фосфор и кальций. Органические (30-35 %) - это клетки кости, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. Скелет человека состоит из черепа, позвоночника, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей. Скелет выполняет жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигательную (рис. 1).

Череп имеет сложное строение. Он состоит из 20 парных и непарных костей, соединенных друг с другом неподвижно, кроме нижней челюсти. Череп защищает от внешних воздействий головной мозг и центры органов чувств. Череп соединяется с позвоночником при помощи двух мыщелков затылочной кости и верхнего шейного позвонка, имеющего соответствующие суставные поверхности. При занятиях физическими упражнениями большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов , которые смягчают толчки и сотрясения при беге, прыжках.

Позвоночник состоит из 33-34 позвонков, имеет пять отделов:
— шейный (7 позвонков);
— грудной (12);
— поясничный (5);
— крестцовый (5 сросшихся позвонков);
— копчиковый (сросшиеся 4-5 позвонков) (рис. 2).

Соединения позвонков осуществляется с помощью хрящевидных, эластичных межпозвоночных дисков и суставных отростков. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены сильно (при сколиозах), подвижность грудной клетки уменьшается. Плоская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спины. Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями и упражнениями на растягивание. Позвоночный столб позволяет совершать сгибания вперед и назад, в стороны, вращательные движения вокруг вертикальной оси.
Грудная клетка состоит из грудной кости (грудины), 12 грудных позвонков и 12 пар ребер (рис. 1). Ребра представляют собой плоские дугообразноизогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хрящевидных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания. Грудная клетка защищает сердце, легкие, печень и часть пищеварительного тракта. Объем грудной клетки может изменяться в процессе дыхания при сокращении межреберных мышц и диафрагмы.

Скелет верхних конечностей образован плечевым поясом, состоящим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть. Плечо - это одна плечевая трубчатая кость; предплечье образовано лучевой и локтевой костями; скелет кисти делится на запястье (8 костей расположенных в два ряда), пястье (5 коротких трубчатых костей) и фаланги пальцев (5 фаланг). Скелет нижней конечности включает тазовый пояс, состоящий из двух тазовых костей и крестца, и скелет свободной нижней конечности, который состоит из трех основных отделов - бедра (одна бедренная кость), голени (большая и малая берцовые кости) и стопы (предплюсна - 7 костей, плюсна -5 костей и 14 фаланг).
Все кости скелета соединены посредством суставов, связок и сухожилий. Суставы обеспечивают подвижность сочленяющимся костям скелета. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечивает скольжение суставных поверхностей с малым трением. Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость, которая играет роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его. Основными направлениями движения, которые обеспечивают суставы, являются: сгибание-разгибание, отведение-приведение, вращение и круговые движения.
Основные функции опорно-двигательного аппарата - опора и перемещение тела и его частей в пространстве. Главная функция суставов - участвовать в осуществлении движений. Они играют также роль демпферов, гасящих инерцию движения и позволяющих мгновенно останавливаться в процессе движения. Правильно организованные занятия по физическому воспитанию не наносят ущерба развитию скелета, он становится более прочным в результате утолщения коркового слоя костей. Это имеет важное значение при выполнении физических упражнений, требующих высокой механической прочности (бег, прыжки и т. д.). Неправильное построение тренировочных занятий может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выборе упражнений также может вызвать деформацию скелета.
У людей с ограниченной двигательной активностью, труд которых характеризуется удержанием определенной позы в течение длительного времени, возникают значительные изменения костной и хрящевой ткани, что особенно неблагоприятно отражается на состоянии позвоночного столба и межпозвоночных дисков. Занятия физическими упражнениями укрепляют позвоночник и за счет развития мышечного корсета ликвидируют различные искривления, что способствует выработке правильной осанки и расширению грудной клетки.
Любая двигательная, в том числе и спортивная, деятельность совершается при помощи мышц, за счет их сокращения. Поэтому строение и функциональные возможности мускулатуры необходимо знать любому человеку, но в особенности тем, кто занимается физическими упражнениями и спортом. Скелетные мышцы человека. У человека около 600 мышц. Основные мышцы представлены на рис.

Мышцы грудной клетки участвуют в движениях верхних конечностей, а также обеспечивают произвольные и непроизвольные дыхательные движения. Дыхательные мышцы грудной клетки называются наружными и внутренними межреберными мышцами. К дыхательным мышцам относится также и диафрагма. Мышцы спины состоят из поверхностных и глубоких мышц. Поверхностные обеспечивают некоторые движения верхних конечностей, головы и шеи. Глубокие («выпрямители туловища») прикрепляются к остистым отросткам позвонков и тянутся вдоль позвоночника. Мышцы спины участвуют в поддержании вертикального положения тела, при сильном напряжении (сокращении) вызывают прогибание туловища назад.

Брюшные мышцы поддерживают давление внутри брюшной полости (брюшной пресс), участвуют в некоторых движениях тела (сгибание туловища вперед, наклоны и повороты в стороны), в процессе дыхания.
Мышцы головы и шеи - мимические, жевательные и приводящие в движение голову и шею. Мимические мышцы прикрепляются одним концом к кости, другим - к коже лица, некоторые могут начинаться и оканчиваться в коже.
Мимические мышцы обеспечивают движение кожи лица, отражают различные психические состояния человека, сопутствуют речи и имеют значение в общении. Жевательные мышцы при сокращении вызывают движение нижней челюсти вперед и в стороны. Мышцы шеи участвуют в движениях головы. Задняя группа мышц, в том числе и мышцы затылка, при тоническом (от слова «то-
нус») сокращении задерживает голову в вертикальном положении. Мышцы верхних конечностей обеспечивают движения плечевого пояса, предплечья и приводят в движение кисть и пальцы. Главными мышцами антагонистами являются двуглавая (сгибатель) и трехглавая (разгибатель) мышцы плеча. Движения верхней конечности, и прежде всего кисти, чрезвычайно разнообразны. Это связано с тем, что рука служит человеку органом труда. Мышцы нижних конечностей способствуют движениям бедра, голени и стопы. Мышцы бедра играют важную роль в поддержании вертикального положения тела, но у человека они развиты сильнее, чем у других позвоночных.
Мышцы, осуществляющие движения голени, расположены на бедре (например, четырехглавая мышца, функцией которой является разгибание голени в коленном суставе; антагонист этой мышцы - двуглавая мышца бедра). Стопа и пальцы приводятся в движение мышцами, расположенными на голени и стопе.
Сгибание пальцев стопы осуществляется при сокращении мышц, расположенных на подошве, а разгибание - при сокращении мышц передней поверхности голени и стопы. Многие мышцы бедра, голени и стопы принимают участие в поддержании тела человека в вертикальном положении.
Существует два вида мускулатуры: гладкая (непроизвольная) и поперечно-полосатая (произвольная). Гладкие мышцы находятся в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно-полосатые мышцы - это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. К поперечно-полосатым мышцам относится также и сердечная мышца, автоматически обеспечивающая ритмическую работу сердца на протяжении всей жизни.
Основа мышц - белки, составляющие 80-85 % мышечной ткани (исключая воду). Главное свойство мышечной ткани - сократимость, она обеспечивается благодаря сократительным мышечным белкам - актину и миозину.
Мышечная ткань устроена очень сложно. Мышца имеет волокнистую структуру, каждое волокно - это мышца в миниатюре, совокупность этих волокон и образуют мышцу в целом. Мышечное волокно, в свою очередь, состоит из миофибрилл. Каждая миофибрилла разделена на чередующиеся светлые и темные участки. Темные участки состоят из длинных цепочек молекул миозина, светлые образованы более тонкими белковыми нитями актина.

Деятельность мышц регулируется центральной нервной системой. В каждую мышцу входит нерв, распадающийся на тонкие и тончайшие ветви. Нервные окончания доходят до отдельных мышечных волокон. Двигательные нервные волокна передают импульсы от головного и спинного мозга (возбуждение), которые приводят мышцы в рабочее состояние, заставляя их сокращаться. Чувствительные волокна передают импульсы в обратном направлении, информируя центральную нервную систему о деятельности мышц. Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного аппарата , крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья скелета, рычаги. Они участвуют в удержании положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движение при ходьбе, беге, жевании, глотании, дыхании и т. д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до сократительных структур (миофибрилл), которые, реагируя, выполняют определенный двигательный акт - движение или напряжение.
Вся скелетная мускулатура состоит из поперечно-полосатых мышц. У человека их насчитывается около 600 и большинство из них парные. На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела человека. У женщин на мышцы приходится до 35 % общей массы тела, а у мужчин до 50 % соответственно. Специальной силовой тренировкой можно значительно увеличить мышечную массу. Физическое бездействие приводит к уменьшению мышечной массы, а зачастую - к увеличению жировой массы.

Скелетные мышцы снаружи покрыты плотной соединительнотканной оболочкой. В каждой мышце различают активную часть (тело мышцы) и пассивную (сухожилие). Сухожилия обладают упругими свойствами и являются последовательным упругим элементом мышцы. Сухожилия обладают большой прочностью на растяжение (напомним, сухожилия состоят из соединительной ткани )по сравнению с мышечной тканью. Наиболее слабыми и поэтому часто травмируемыми участками мышцы являются переходы мышцы в сухожилие. Поэтому перед каждым тренировочным занятием необходима хорошая предварительная разминка. Мышцы делятся на длинные, короткие и широкие. Мышцы, действие которых направлено противоположно, называются антагонистами, а одновременно - синергистами.
По функциональному назначению и направлению движений в суставах различают мышцы сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сфинктеры (сжимающие) и расширители.
Функции двигательного аппарата достаточно различны и все крайне важны. Перечислим весь спектр функций опорно-двигательного аппарата :
— опорная функция - фиксация мышц и внутренних органов;
— защитная функция - защита жизненно важных органов (головной и спиной мозг,
сердце и др.);
— двигательная функция - обеспечение двигательных актов;
— рессорная функция - смягчение толчков и сотрясений;
— кроветворная функция - гемопоэз — постоянный процесс создания, развития кровяных клеток;
— участие в минеральном обмене.
Все мышцы пронизаны сложной системой кровеносных сосудов. Протекающая по ним кровь снабжает их питательными веществами и кислородом.

Теперь у вас есть общее представление о строении и функциях опорно-двигательного аппарата.

Скелет и скелетные (поперечно-полосатые) мышцы составляют опорно-двигательный аппарат (рис. 135).

Опорно-двигательный аппарат выполняет двигательную функцию. Движения происходят в местах соединения костей. Мышечная ткань, сокращаясь, приводит в движение костные рычаги.

Кости и их соединения относят к пассивной части двигательного аппарата, а мышцы - к его активной части.

Скелет

Скелет выполняет функцию опоры, поддержки, защиты для мягких тканей и органов (рис. 136, 137).

Рис. 135. Опорно-двигательный аппарат.

Костная система участвует в минеральном обмене. Некоторые кости содержат красный костный мозг, выполняющий кроветвор- ную функцию. Скелет взрослого человека имеет более 200 костей.

Скелет человека состоит из скелета туловища (позвоночник и грудная клетка), конечностей и черепа.

Скелет туловища, или осевой скелет, представлен позвоночным столбом и грудной клеткой.

Рис. 136. Общий вид скелета (вид спереди).

Рис. 137. Общий вид скелета (вид сзади).

Рис. 138. Позвоночный столб. а - вид спереди: 1 - шейные позвонки; 2 - грудные позвонки; 3 - поясничные позвонки; 4 - крестец; 5 - копчик; б - срединный распил через позвоночный столб: А - шейный лордоз; Б - грудной кифоз; В - поясничный лордоз; Г - крестцовый кифоз.

Позвоночник

Позвоночный столб образует 4 изгиба: два (шейный и поясничный), направленных выпуклостью вперед - лордозы и два (груд- ной и крестцовый), направленных выпуклостью назад - кифозы.

Позвоночный столб имеет 33-34 позвонка. Последние 6-9 позвонков срастаются, образуя крестец и копчик (рис. 138).

Выделяют 5 отделов позвоночника: шейный, состоящий из 7 позвонков, грудной, состоящий из 12, поясничный - из 5, крестцовый (крестец) - из 5 и копчиковый (копчик) - из 4-5 позвонков.

Рис. 139. Строение позвонков.

Позвонок состоит из тела и соединенной с ним дуги. Тело и дуга ограничивают позвоночное отверстие (рис. 139). Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором расположен спинной мозг. Тела позвонков соединены непрерывно с помощью хрящевых дисков. Дуги позвонков соединяются друг с другом связками и суставами.

От дуги отходят 3 парных отростка - поперечные, верхние суставные, нижние суставные и один непарный - остистый.

Остистые отростки направлены назад и при сгибании позвоночного столба их можно прощупать.

Шейные позвонки имеют небольшое тело. Поперечные отростки шейных позвонков имеют отверстия, через которые проходит позвоночная артерия.

I и II шейные позвонки отличаются от других шейных позвонков.

У I шейного позвонка, называемого атлантом, нет тела. Он имеет форму кольца. Место тела занимает передняя дуга. На ее выпуклой части расположен передний бугорок. На стороне, обращенной внутрь широкого позвоночного отверстия, видна суставная ямка для зубовидного отростка II шейного позвонка. От остистого отростка сохранился слабый выступ - задний бугорок. Атлант не имеет суставных отростков. Вместо них на верхней и нижней поверхностях находятся соответственно верхние и нижние суставные ямки. Верхние необходимы для сочленения с черепом, нижние - со II шейным позвонком (эпистрофеем).

II шейный позвонок - эпистрофей (или осевой), отличается зубовидным отростком на верхней части тела, вокруг которого вращается атлант вместе с черепом. Вместо верхних суставных отростков по бокам зубовидного отростка находятся выпуклые суставные поверхности. На нижней поверхности имеются нижние суставные отростки, обращенные вперед и вниз. Остистый отросток короткий, массивный, с раздвоенным концом. Длина остистых отростков увеличивается от II к VII позвонку.

У грудных позвонков остистые отростки самые длинные и направлены книзу. На боковых поверхностях тела, сверху и снизу основания дуги имеются суставные полуямки. Две полуямки смежных позвонков образуют ямку, сочленяющуюся с головкой ребра. На конце поперечных отростков первых 10 позвонков есть суставные поверхности, с которыми сочленяются бугорки ребер. Масса тел позвонков возрастает по направлению к поясничному отделу.

Поясничные позвонки, особенно последние (IV - V), массивные, не имеют реберных ямок. Поперечные отростки сравнительно тонкие. Суставные отростки лежат почти в сагиттальной плоскости. Высокие, массивные, но короткие остистые отростки расположены почти горизонтально.

Крестец состоит из 5 сросшихся позвонков (рис. 140). Он имеет треугольную форму, основанием направлен вверх, вершиной вниз. Узкая вершина соединяется с копчиком. Боковые части крестца сочленяются с костями таза. Суставные поверхности крестца имеют форму, похожую на ушную раковину.

Передняя поверхность, обращенная в полость таза (тазовая) - вогнутая, а задняя (дорсальная) - выпуклая. На ней имеются гребни - следы сращения отростков позвонков. Внутри крестца проходит крестцовый канал, служащий продолжением позвоночного канала. Из крестцового канала на тазовую поверхность крестца открываются 4 пары тазовых крестцовых отверстий. Столько же дорсальных отверстий имеется на задней поверхности крестца.

Место соединения крестца с V поясничным позвонком представляет собой выступ, обращенный вперед и называемый мысом.

Рис. 140. Крестец и копчик. А - вид сзади; Б - вид спереди. 1 - тазовые (передние) крестцовые отверстия; 2 - передняя (тазовая) поверхность; 3 - ушковидная поверхность; 4 - боковая часть; 5, 6, 7 - гребни на дорсальной (задней) поверхности крестца; 8 - дорсальные (задние) крестцовые отверстия; 9 - нижнее отверстие крестцового канала; 10 - копчик; 11 - верхушка крестца.

Приспособление к большим нагрузкам, которые несет эта часть скелета, объясняет срастание костей крестцового отдела позвоночника.

Копчик состоит из 4-5 сросшихся рудиментарных позвонков, имеющих только тело. Копчик имеет вид пирамиды, обращенной к крестцу своим основанием. На основании выделяются недоразвитые верхние суставные и поперечные отростки I позвонка.

Грудная клетка

12 пар грудных позвонков, 12 пар ребер и непарная кость (грудина), соединяясь между собой с помощью суставов, хрящевых соединений и связок, образуют грудную клетку (рис. 141).

Ребра (рис. 142). Ребра представляют собой длинные изогнутые кости. Каждое ребро состоит из большей по длине костной части и меньшей хрящевой части. На заднем конце костного ребра имеются головка, бугорок и шейка. На головке находится суставная поверхность для сочленения с телами позвонков. Кпереди от шейки идет тело ребра. На теле различают наружную и внутреннюю поверхности, верхний и нижний края. На внутренней поверхности вдоль

Рис. 141. Строение грудной клетки.

Рис. 142. Грудина и ребра. А - грудина: 1 - рукоятка; 2 - тело; 3 - мечевидный отросток; 4 - реберные вырезки; 5 - угол грудины; 6 - яремная вырезка; 7 - ключичная вырезка; Б - VIII ребро (вид изнутри): 1 - суставная поверхность головки ребра; 2 - шейка ребра; 3 - угол ребра; 4 - тело ребра; 5 - борозда ребра. В - ребро (вид сверху): 1 - бугорок ребра и его суставная поверхность; 2 - шейка ребра.

нижнего края находится борозда ребра - место для прохождения сосудов и нерва. Передний конец кости переходит в реберный хрящ.

Всего ребер 12 пар. I-VII ребра называют истинными. Каждое из них посредством своего хряща соединяется с грудиной.

VIII-X ребра называют ложными. Концы их хрящей срастаются между собой и с хрящами нижних ребер, образуя реберную дугу.

XI-XII - колеблющиеся ребра. Их передние концы не достигают грудины, остаются свободными и заканчиваются в мышцах брюшной стенки.

Грудина (рис. 142). Грудина представляет собой плоскую губчатую кость. Она состоит из трех частей: широкой рукоятки, удлиненного тела и мечевидного отростка.

На середине верхнего края рукоятки грудины расположена яремная вырезка. По бокам от яремной вырезки имеются ключичные вырезки для сочленения с ключицами. На боковых сторонах рукоятки находятся реберные вырезки для прикрепления хряща I и верхнего края II ребер.

Тело грудины расширяется книзу. На его передней поверхности видны четыре шероховатые линии - следы сращения четырех отдельных сегментов грудины. По краям имеются вырезки для хрящей II-VII ребер.

Мечевидный отросток вырезок не имеет. Ребра к нему не прикрепляются.

Грудная клетка ограничивает грудную полость. В грудной полости находятся внутренние органы (сердце, легкие, трахея, пищевод), кровеносные сосуды, лимфатические протоки и нервы.

К ребрам прикрепляются межреберные мышцы.

В грудной клетке имеются два отверстия: верхнее и нижнее.

Верхнее отверстие ограничено по бокам первыми ребрами, а спереди - верхним краем рукоятки грудины. Через него проходят трахея, пищевод, сосуды, нервы.

Нижнее отверстие ограничено XII грудным позвонком, XII парой ребер, реберными дугами и мечевидным отростком грудины. Оно закрыто диафрагмой.

Диафрагма имеет отверстия для прохождения аорты, пищевода, нервов и нижней полой вены.

Рис. 143. Череп человека. А - вид сбоку; Б - вид спереди.

Череп

В полости черепа находятся головной мозг, органы чувств, некоторые органы пищеварительной и дыхательной систем. Кости черепа служат защитой от внешних воздействий, выполняют функцию опоры.

Череп состоит из двух отделов: мозгового и лицевого. В мозговом отделе помещается головной мозг. Лицевой отдел образует костную основу лица, начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем (рис. 143).

Череп человека имеет 23 кости: 8 парных и 7 непарных.

Мозговой отдел образован непарными костями (затылочной, кли- новидной, лобной, решетчатой) и парными (теменными и височны-

ми). Некоторые кости (клиновидная, решетчатая и др.), расположенные на границе мозгового и лицевого отделов, функционально участвуют в формировании лицевого отдела.

Все кости соединены между собой швами.

В затылочной кости находится большое затылочное отверстие, соединяющее полость черепа с позвоночным каналом. Затылочная кость сочленяется с первым шейным позвонком.

Внутри височной кости находится орган слуха и равновесия. На ее поверхности имеется наружное слуховое отверстие, ведущее в наружный слуховой проход.

Клиновидная и решетчатая кости находятся в основании черепа, решетчатая перед клиновидной.

Лицевой отдел состоит из 6 парных костей (верхнечелюстные, носовые, слезные, скуловые, небные и нижние носовые раковины) и 3 непарных (сошник, нижняя челюсть и подъязычная кость).

Верхняя и нижняя челюсти содержат ячейки для зубов.

Нижняя челюсть - единственная подвижная кость черепа. Ее сочленения с височными костями образуют височно-нижнечелюстные суставы.

Введение

Любой человек состоит из физиологических систем (пищеварительной, дыхательной, выделительной, нервной, сенсорной, эндокринной, опорно-двигательного и мочеполового аппарата). Любая система состоит из органов, то есть, из тканей. Организм является системой, в которой согласованно и скоординированно функционируют все органы и системы.

В организме происходит саморегуляция и связь организма с окружающей средой. Этот процесс принято называть нервно-гуморальной регуляцией, потому что в нем принимают участие нервные и гуморальные процессы..

Медицина при рассмотрении организма человека воспринимает его, прежде всего, как многоструктурную, многогранную микровселенную. Медицинская наука при рассмотрении организма человека и его систем исходит из принципа целостности человеческого организма, обладающего способностью к самовоспроизведению, саморазвитию и самоуправлению.

Целостность организма обусловлена структурой и функциональной связью всех его систем, состоящих из высокоспециализированных дифференцированных клеток, объединенных в структурные комплексы, обеспечивающие морфологическую основу для наиболее общих проявлений жизнедеятельности организма.

Все органы и системы человеческого организма находятся в постоянном взаимодействии и являются, саморегулирующей системой, в основе которой лежат функции нервной и эндокринной систем организма.

Взаимосвязанная и согласованная работа всех органов и физиологических систем организма обеспечивается нервными и гуморальными и механизмами. При этом ведущую роль играет центральная нервная система (ЦНС), которая способна воспринимать воздействия внешней среды и отвечать на него адекватно, включая взаимодействие психики человека, его двигательных функций, в зависимости от условий внешней окружающей среды.

> Опорно-двигательная система

Опорно-двигательная система человека -- функциональная совокупность костей скелета, сухожилий, суставов, осуществляющих посредством нервной регуляции локомоции, поддержание позы и другие двигательные действия, наряду с другими системами органов образует человеческое тело.

Двигательный аппарат человека -- это самодвижущийся механизм, состоящий из 600 мышц, 200 костей, нескольких сотен сухожилий. Составными частями опорно-двигательной системы являются кости, сухожилия, мышцы, апоневрозы, суставы и другие органы, биомеханика которых обеспечивает эффективность движений человека.

Функции двигательного аппарата:

Опорная -- фиксация мышц и внутренних органов;

Защитная -- защита жизненно важных органов (головной мозг и спинной мозг, сердце и др.);

Двигательная -- обеспечение простых движений, двигательных действий (осанка, локомоции, манипуляции) и двигательной деятельности;

Рессорная -- смягчение толчков и сотрясений;

Участие в обеспечении жизненно важных процессов, такие как минеральный обмен, кровообращение, кроветворение и другие.

Опорно-двигательный аппарат человека состоит из костей и мышц, сухожилий и связок, которые обеспечивают необходимую опору и гармоничное взаимодействие. Область медицины, которая занимается заболеваниями опорно-двигательного аппарата, называется ортопедией.

Костная ткань на 2/3 состоит из минеральных солей, на 1/3 из костных клеток и коллагеновых волокон. Минералы делают кости твердыми, а сетка из коллагеновых волокон придает им эластичность и повышает их допустимую нагрузку. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям и представляют собой натянутые малоупругие пучки волокон, которые скользят в более рыхлой оболочке.

Непосредственными исполнителями всех движений человека являются мышцы. Однако, сами по себе они не могут осуществлять функцию движения человека. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги. Поэтому, рассматривая, как человек осуществляет свои движения, мы говорим об его опорно-двигательном аппарате, который включает три относительно самостоятельные системы: костную (или скелет), связочно-суставную (подвижные соединения костей) и мышечную (скелетная мускулатура).

Кости, хрящи и их соединения в совокупности образуют скелет, выполняющий жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигательную. Кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворении.

У новорожденного ребенка насчитывается около 350 хрящевидных костей, состоящих в основном из оссеина. По мере роста кости поглощают фосфат кальция и становятся твердыми. Этот процесс носит название кальцификации.

В организме взрослого человека насчитывается более 200 костей (206-209), в основу классификации которых положены форма, структура и функции костей. По форме кости делят на длинные, короткие, плоские или округлые, по структуре на трубчатые, губчатые и воздухоносные.

В процессе эволюции человека длина и толщина костей изменяется. Сначала происходит увеличение прочности и упругости костей за счет откладывания фосфата кальция в костной ткани. Упругость костной ткани в 20- раз превышает упругость стали. Этот процесс обусловлен химическим составом кости, т.е. содержанием в них органических и минеральных веществ и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а органические компоненты упругость и эластичность.

Активный процесс роста костей завершается в возрасте до 15 лет для женщин и 20 лет для мужчин. Тем не менее процесс роста и регенерации костной ткани продолжается на протяжении всей жизни человека.

Для поддержания этого процесса организму требуется постоянно пополнять запасы кальция, фосфора и витамина О.

При недостатке содержания кальция в крови, организм заимствует его из костной ткани, что в конечном итоге делает кости пористыми и ломкими.

С возрастом содержание минеральных веществ, в основном, карбоната кальция становится больше, это приводит к снижению упругости и эластичности костей, обуславливая их хрупкость (ломкость).

Снаружи кость покрыта тонкой оболочкой - надкостницей, плотно соединяющейся с костной тканью. Надкостница имеет два слоя. Наружный плотный слой насыщен сосудами (кровеносными и лимфатическими) и нервами, а внутренний костеобразующий слой, содержащий особые клетки, которые способствуют росту кости в толщину. За счет этих клеток происходит и срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверхностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, расположенных на краях.

Суставы обеспечивают подвижность сочленяющихся костей скелета. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечивает скольжение суставных поверхностей с малым трением.

Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость - синовии,- которая выполняет роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его.

Основными направлениями движения, которые обеспечивают суставы является: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение и круговые движения.

Скелет взрослого человека весит около 9 кг и делится на скелет головы, туловища и конечностей. Он состоит из 86 парных и 34 непарных костей. Ограничимся кратким ознакомлением с ними.

Скелет головы называется черепом, который имеет сложное строение. Кости черепа делятся на две группы: кости черепа и кости лица.

В черепе находится мозг и некоторые сенсорные системы: зрительная, слуховая, обонятельная.

Кости лица образуют остов, на котором размещаются начальные отделы дыхательной и пищеварительной систем. Все кости черепа соединены между собой неподвижно, за исключением нижней челюсти, которая соединяется с помощью подвижных суставов.

Верхняя часть черепа образована лобной, теменной, затылочной и височной костями. Внутренняя поверхность приспособлена для размещения головного мозга и органов чувств. На лице хорошо видны носовые кости, ниже которых расположена верхняя челюсть. Форму лица определяет соотношение между скуловыми костями и длиной лица. От этого соотношения оно может быть длинным, узким, коротким или широким.

При занятиях физическими упражнениями и спортом большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов, которые смягчают толчки и сотрясения при беге, прыжках, спортивных играх.

Непосредственно, с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков.

Особо следует сказать о скелете туловища, который состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб состоит из 24 отдельных позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных), крестца (5 сросшихся позвонков) и копчика (сросшиеся 4-5 позвонков).

Соединение позвонков осуществляется с помощью хрящевидных, упругих, эластичных межпозвонковых дисков и суставных отростков. Каждый позвонок состоит из массивного тела в виде дуги с отходящими отростками. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены сильно (при сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается. Плоская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спины (обычно это у подростков и молодых людей). Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями, упражнениями на растягивание и плавание.

Наиболее подвижными являются шейные позвонки, менее подвидные грудные. При всей своей прочности позвоночник является относительно слабым звеном скелета.

И, наконец, в основной скелет входит грудная клетка, которая выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений. Пространство ограниченное грудной клеткой и диафрагмой, отделяющей брюшную полость от грудной называется грудной полостью.

Ребра представляют собой плоские дугообразно-изогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хрящевидных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания. В полости грудной клетки расположены органы кровообращения и дыхания.

В процессе эволюции человека его скелет подвергался значительным изменениям. Верхние конечности стали органами труда, нижние конечности сохранили функции опоры и движения. Кости верхних и нижних конечностей иногда носят название добавочного скелета.

Скелет верхней конечности состоит из плечевого пояса (2 лопатки, 2 ключицы). Руки в плечевом суставе имеют высокую подвижность. Так как его конгруэнтность незначительна, а капсула сустава тонкая и свободная, связок почти нет, то возможны частые вывихи и повреждения, особенно привычные. Плечевые.кости (2) через локтевой сустав соединяется с предплечьем (2), в состав которого входят две кости: локтевая и лучевая. Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. Костная основа кисти состоит из 27 костей. Непосредственно к предплечью примыкает запястье (8 костей), образуя лучезапястный сустав. Середина кисти составляет пястье (5 костей) и фаланги 5 пальцев. Всего верхние конечности имеют 64 кости.

Скелет нижней конечности состоит из 2х тазовых костей. Таз образован сращиванием трех костей - подвздошной, седалищной и лобковой.

В месте сращивания всех трех тазовых костей образуется суставная впадина, в которую входит головка бедренной кости, образуя тазобедренный сустав. Всего в скелет нижней конечности входит 62 кости.

Костная масса зависит от механических факторов. Правильно организованные занятия и регулярные физические нагрузки и спорт приводят к повышению минералов в кости. Это приводит к утолщению коркового слоя костей, они становятся более прочными. Это имеет важное значение при выполнении упражнений, требующих высокой механической прочности (бег, прыжки и т.д.). Поэтому у спортсменов костная масса значительно больше, чем у людей ведущих малоподвижный образ жизни.

При помощи регулярных занятий физическими упражнениями можно замедлить и даже остановить процесс деминерализации костной массы и в определенной степени восстановить уровень минерализации костей.

Любые физические упражнения лучше, чем никакие. Поскольку кости реагируют повышением плотности на физические нагрузки, к которым они не привыкли. Нагрузки должны быть достаточно высокими.

Физические нагрузки способствуют увеличению мышечной силы, обеспечивающей устойчивость тела, а это снижает риск падений, а, следовательно, переломов кости. Даже при относительно коротких периодах бездеятельности кости начинают терять кальций, их плотность снижается.

Потребление кальция имеет большое значение для здоровых костей взрослого (старше 25 лет) человека. Ежедневно рекомендуется потреблять 800 мг кальция.(зелень, овощи, молоко, йогурт, консервированный лосось и др.). Но потребление кальция или его добавок мало эффективно без использования физических упражнений.

Неправильное построение тренировки может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выборе физических упражнений также может вызвать деформации скелета.

Все органы движения, обеспечивающие перемещение тела в пространстве, объединены в единую систему. К ней относятся кости, суставы, мышцы и связки. Опорно-двигательный аппарат человека выполняет определенные функции, обусловленные особенностями формирования и строения органов движения.

Значение опорно-двигательной системы

Скелет человека выполняет несколько жизненно важных функций:

• опорную;
• защитную;
• обеспечивает движение;
• принимает участие в минеральном обмене и кроветворении.

Нарушение опорно-двигательного аппарата вызывает патологические процессы в работе многих систем организма. Мышцы, прикрепленные к костям, осуществляют их перемещение относительно друг друга, благодаря чему и обеспечивается передвижение тела в пространстве. Мышечный аппарат имеет свою функциональную особенность:

• окружает полости организма человека, защищая их от механических повреждений;
• выполняют опорную функцию, поддерживая тело в определенном положении.

В процессе развития опорно-двигательного аппарата человека происходит стимуляция развития ЦНС. Развитие мышц и нервных клеток - зависимые друг от друга процессы. Зная, какие функции опорно-двигательного аппарата необходимы для нормального функционирования организма, можно сделать вывод, что скелет является жизненно необходимой структурой тела.

В период эмбриогенеза, когда на организм практически не воздействуют никакие раздражители, движения плода вызывают раздражение мышечных рецепторов. От них импульсы идут к ЦНС, стимулируя развитие нейронов. В то же время развивающаяся нервная система стимулирует рост и развитие мышечного аппарата.

Анатомия скелета

Скелет - совокупность костей, выполняющих опорную, двигательную и защитную функции. Опорно-двигательный аппарат человека насчитывает около 200 костей (в зависимости от возраста), из которых непарные всего 33-34 кости. Различают осевой (грудная клетка, череп, позвоночник) и добавочный (свободные конечности) скелеты.

Кости образованы относящейся к разновидности соединительной ткани. В ее состав входят клетки и плотное межклеточное вещество, в котором содержится множество минеральных компонентов и коллаген, обеспечивающий упругость.

Скелет является вместилищем для жизненно важных органов человека: в черепе расположен головной мозг, в позвоночном канале - спинной мозг, грудная клетка обеспечивает защиту пищевода, легких, сердца, основных артериальных и венозных стволов, а таз защищает от повреждений органы мочеполовой системы. Нарушение опорно-двигательного аппарата может вызвать повреждения внутренних органов, иногда несовместимые с жизнью.

Строение костей

В костях выделяют губчатое и компактное вещество. Их соотношение изменяется в зависимости от расположения и функций определенной части опорно-двигательного аппарата.

Компактное вещество локализуется в диафизе которые обеспечивают опорную и локомоторную функции. Губчатое вещество размещается в плоских и коротких костях. Вся поверхность кости (за исключение суставной) покрыта периостом (надкостницей).

Формирование костей

В онтогенезе формирование системы опорно-двигательного аппарата проходит несколько этапов - перепончатый, хрящевой и костный. Со второй недели после зачатия в мезенхиме перепончатого скелета происходит формирование хрящевых зачатков. Уже к 8-й неделе хрящевая ткань постепенно заменяется костной.

Замещение хрящевой ткани костной может проходить несколькими способами:

• перихондриальное окостенение - образование костной ткани по периметру хряща;
• периостальное окостенение - продуцирование молодых остеоцитов сформировавшейся надкостницей;
• энхондральное окостенение - образование костной ткани внутри хряща.

Процесс формирования костной ткани заключается в прорастании сосудов и соединительной ткани из надкостницы внутрь хряща (в этих местах происходит разрушение хряща). Из части остеогенных клеток впоследствии развивается губчатое вещество кости.

В период внутриутробного развития плода происходит окостенение диафизов трубчатых костей (точки окостенения называются первичными), затем после рождения происходит окостенение эпифизов трубчатых костей (вторичные точки окостенения). До возраста 16-24 лет между эпифизами и диафизами сохраняется хрящевая эпифизарная пластинка.

Благодаря ее наличию удлиняются органы опорно-двигательного аппарата. После того как хрящевая ткань заменяется костной и происходит сращение диафизов и эпифизов трубчатых костей, рост человека прекращается.

Строение позвоночного столба

Позвоночный столб представляет собой последовательно накладывающиеся позвонки, которые соединены межпозвоночными дисками, суставами и связками, которыми основана опорно-двигательная система. Функции позвоночника заключаются не только в опоре, но и в защите, препятствуя механическим повреждениям внутренних органов и спинного мозга, проходящего в позвоночном канале.

Различают пять отделов позвоночника - копчиковый, крестцовый, поясничный, грудной и шейный. Каждый отдел имеет определенную степень подвижности, полностью неподвижным является только крестцовый отдел позвоночника.

Движение позвоночника или его отделов обеспечивается при помощи скелетных мышц. Правильное развитие опорно-двигательного аппарата в неонатальном периоде обеспечивает необходимую опору для внутренних органов и систем и их защиту.

Строение грудной клетки

Грудная клетка - костно-хрящевое образование, состоящее из грудины, ребер и 12 грудных позвонков. По форме грудная клетка напоминает неправильный усеченный конус. Грудная клетка имеет 4 стенки:

• переднюю - образована грудиной и хрящами ребер;
• заднюю - образована позвонками грудного отдела позвоночника и задними концами ребер;
• 2 боковые - образованы непосредственно ребрами.

Кроме этого выделяют два отверстия грудной клетки - верхнюю и нижнюю апертуры. Через верхнее отверстие проходят органы дыхательной и пищеварительной системы (пищевод, трахея, нервы и сосуды). Нижняя апертура закрыта диафрагмой, в которой есть отверстия для прохождения крупных артериальных и венозных стволов (аорты, нижней полой вены) и пищевода.

Строение черепа

Череп является одной из основных структур который образует опорно-двигательная система. Функции черепа - защита головного мозга, органов чувств и опора для начальных отделов дыхательной и пищеварительной систем. Он состоит из парных и непарных костей и подразделяется на мозговой и лицевой отделы.

Лицевой отдел черепа состоит:

• из верхнечелюстной и нижнечелюстной костей;
• двух носовых костей;

В состав мозгового отдела черепа входят:

• парная височная кость;
• парная клиновидная кость;
• парная ;
• затылочная кость.

Мозговой отдел выполняет защитную функцию для головного мозга и является его вместилищем. Лицевой отдел обеспечивает опору для начального отдела дыхательной и пищеварительной системы и органов чувств.

Опорно-двигательная система: функции и строение конечностей

В процессе эволюции скелет конечностей приобрел обширную подвижность благодаря суставному сочленению костей (особенно это касается лучевого и запястного суставов). Выделяют грудной и тазовый пояса.

Верхний пояс (грудной) включает в себя лопатку и две кости ключицы, а нижний (тазовый) образуется парной тазовой костью. В свободной части верхней конечности выделяют следующие отделы:

• проксимальный - представлен плечевой костью;
• средний - представлен локтевой и лучевой костями;
• дистальный - включает в себя кости запястья, пястные кости и кости пальцев.

Свободная часть нижней конечности состоит из следующих отделов:

• проксимальный - представлен бедренной костью;
• средний - включает в себя большеберцовую и малоберцовую кости;
• дистальный - кости предплюсны, плюсневые кости и кости пальцев.

Скелет конечностей обеспечивает возможность широкого спектра действий и необходим для нормальной трудовой деятельности, которую обеспечивает опорно-двигательная система. Функции скелета свободных конечностей сложно переоценить, так как с их помощью человек выполняет практически все действия.

Строение мышечной системы

Скелетные мышцы крепятся к костям и при сокращении обеспечивают передвижение тела или его отдельных частей в пространстве. В основе скелетных мышц лежат поперечнополосатые мышечные волокна. Кроме опорной и двигательной функций мышцы обеспечивают функцию дыхания, глотания, жевания, принимают участие в мимике, выработке тепла и артикуляции речи.

Основными свойствами скелетных мышц являются:

• возбудимость - деятельность мышечных волокон осуществляется под влиянием нервных импульсов;
• проводимость - от нервных окончаний до ЦНС происходит быстрое проведение импульса;
• сократимость - в результате движения нервного импульса осуществляется сократимость скелетной мышцы.

Мышца состоит из сухожильных концов (сухожилий, прикрепляющих мышцу к кости) и брюшка (состоящего из поперечнополосатых мышечных волокон). Скоординированная работа опорно-двигательного аппарата осуществляется правильным функционированием мышц и необходимой для этого нервной регуляцией мышечных волокон.

Скелет человека состоит из: кости черепа, ребер, позвоночного столба, бедренных костей и костей стоп.

Тело человека состоит из совокупности органов жизнедеятельности, аппаратов и систем, которые работают слаженно, выполняя необходимые функции. Важной частью функции связи и взаимодействия является движение, которое обеспечивается за счет опорно-двигательного аппарата.

Опорно-двигательная система состоит из костей, мышц и соединения костей. Прочные и твердые части скелета, служащие опорой всему телу, называются костями, мягкая ткань, покрывающая кость, называется мышцей, а соединения костей представляют собой структуры, соединяющие кости вместе. Скелет, или, иначе говоря, систему костей, составляют примерно 206 костей, которые придают нашему телу общий вид и конфигурацию, обеспечивая ему надежную опору и защищая внутренние органы, а также он вырабатывает кровяные клетки и накапливает минеральные вещества. Состав костей достаточно прост: это вода и минеральные вещества, образованные на основе кальция и фосфора, а также из остеина. Кость, хоть она и затвердевшая, но постоянно развивается и подвергается разрушению одновременно. В связи с этим она содержит в себе клетки, которые образуют кости - остеобласты, и остеокласты - клетки, которые не дают кости слишком сильно утолщаться и разрушают ее. При переломе остеокласты разрушают остатки кости, а вырабатывать новую костную ткань помогают остеобласты.

Витамины группы D или кальциферол влияют на прочность и развитие костей, а также регулируют кальциевый обмен, так необходимый для работы мышц. Такие продукты, как рыбий жир, мясо тунца, молоко и яйца, особенно богаты кальциферолом. А всасыванию витамина D способствуют лучи солнца.

Основная функция лицевой кости черепа - участвовать в пережевывании употребляемой пищи.

Мозговой отдел черепа состоит из восьми плоских и неподвижных костей, которые надежно защищают мозг - кости мозгового черепа.

Ребра представляют собой кости, образующие грудную клетку вместе с грудиной, для защиты внутренних органов, находящихся в ней.

Осью, или опорой нашего тела, является позвоночный столб, состоящий из 33 или 34 позвонков, в нем также находится спинной мозг.

Самой длинной костью человека является бедренная кость. Она позволяет делать различные движения ногой за счет соединения с коленной чашечкой.

Кости стопы - это группа из 26 костей, самая большая - это пяточная кость, которая и образует пятку.

Американец, рост которого был 2,72 метра, считался самым высоким человеком во всем мире. К моменту своей смерти, в 22 года, он все еще продолжал расти, а 19 летняя жительница Голландии была самым низким человеком, ее рост был всего 59 см.

Самыми длинными считаются найденные в Колорадо (США) кости брахиозавра - динозавра. Лопатки его достигали 2,4 метра в длину, а ребра были свыше 3 метров в длину.

Среди живущих животных самое высокое на земле - это жираф, рост которого достигает 6 метров. Шея, длиною в 2 метра и насчитывающая семь шейных позвонков, нужна ему для питания ветками деревьев. Самыми маленькими костями считаются височные кости у колибри, ее длина не превышает 2-3 см., но ее крылья, имеющие сильные мышцы, позволяют ей делать 90 взмахов в секунду. Она способна зависать в воздухе на время питания нектаром и даже лететь задним ходом.

Более 400 мышц покрывают наш скелет и вместе с костями и соединениями позволяют совершать движения, но при этом мышцы вен и артерий, которые обеспечивают ток крови, идущий от сердца, выполняют функции, не относящиеся к опорно-двигательному аппарату.

Мимику на лице позволяют нам делать мышцы лица.

Сгибание и разгибание предплечья осуществляется за счет двуглавой и трехглавой мышцы плеча.

Косые мышцы живота при сокращении обеспечивают выталкивание воздуха из легких. Они выполняют противоположную работу диафрагмы, которая спрятана внутри брюшной полости.

Помогают сгибать и разгибать бедро четырехглавая мышца и двуглавая мышца бедра так же, как и в случае с верхними конечностями.