Краткие анатомо-физиологические сведения об опорно-двигательном аппарате
Одним из важнейших свойств живого организма является передвижение в пространстве. Эту функцию у человека выполняет опорно-двигательный аппарат, состоящий из двух частей: пассивной и активной. К первой относятся кости, соединяющиеся между собой различным образом, ко второй – мышцы.
Скелет (от греч. skeleton – высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, выполняющих опорную, защитную, локомоторную функции. В состав скелета входит более 200 костей, из них 33—34 непарные. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и добавочный. К осевому скелету относится позвоночный столб (26 костей), череп (29 костей), грудная клетка (25 костей); к добавочному – кости верхних (64) и нижних (62) конечностей (рис. 3, 4).
Рисунок 3
Рисунок 4
Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в пространстве. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции. Скелет образует вместилища для жизненно важных органов, защищая их от внешних воздействий: в полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале – спинной, в грудной клетке – сердце и крупные сосуды, легкие, пищевод и др., в полости таза – мочеполовые органы. Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и т. д. Живая кость содержит витамины A, D, С и др.
Кости образованы костной тканью, которая относится к соединительной, состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, богатого коллагеном и минеральными компонентами. Они-то и определяют физико-химические свойства костной ткани (твердость и упругость). В костной ткани содержится около 33% органических веществ и 67% неорганических соединений. Сопротивление свежей кости на разрыв такое же, как меди, и в 9 раз больше, чем свинца. Кость выдерживает сжатие 10 кг/мм (аналогично чугуну). А предел прочности, например, ребер на излом 110 кг/см2.
Кости можно классифицировать в зависимости от их формы: длинные, короткие, плоские и кости смешанной формы. Длинные кости – это кости, длина которых превышает ширину и толщину. Большинство костей нижних и верхних конечностей – длинные кости, в том числе бедренная, малоберцовая и большеберцовая и плюсневые – в нижней конечности, плечевая, лучевая, локтевая и пястные – в верхних конечностях. Каждая длинная кость состоит из стержня – диафиза и двух расширенных по сравнению с диафизом концевым частей – эпифизов.
Внешняя поверхность диафиза (тела) длинной кости покрыта оболочкой соединительной ткани, которая называется периостом. Периост имеет два слоя: внешний, который служит участком прикрепления мышц и сухожилий, и внутренний, который в случае разрушения при переломе сигнализирует о необходимости выделения остеобластов (формирующих кость клеток) для создания новой костной ткани и «ремонта» повреждения. Анатомическим дополнением периоста является эндост, выстилка внутренней поверхности диафиза в костномозговой полости.
Короткие кости не имеют длинных осей, их ширина и длина приблизительно одинаковые. Этот вид костей встречается в кисти (кости запястья) и в стопе (предплюсневые кости). Плоские кости, как правило, тонкие и обычно согнутые. Примерами этого вида костей служат кости черепа, ребер, грудины и лопаток. Искривленные кости – это кости смешанной формы. К ним относятся кости таза, позвонков и многие кости черепа. Сесамовидные кости заключены в сухожильную структуру. Этот вид костей (например, надколенник) повышает эффективность мышцы, в которой она находится, увеличивая ее механическое преимущество в данном суставе.
Суставпредставляет собой точку соединения костей или костей и хряща. Связки, плотные волокнистые пучки соединительной ткани, соединяющие вместе костные сегменты, обеспечивают стабильность и целостность всех суставов. Одни суставы позволяют выполнять широкий диапазон движений в различных направлениях, другие практически не позволяют осуществлять движение вообще.
Все соединения костей делятся на три большие группы: непрерывные, полусуставы (симфизы), и прерывные (синовиальные) суставы.
Непрерывные – это соединения костей с помощью различных видов соединительной ткани.
Симфизы (от греч. symphysis – срастание) также представляют собой хрящевые соединения, когда в толще хряща имеется небольшая щелевидная полость, лишенная синовиальной оболочки.
Суставы, или синовиальные соединения, представляют собой прерывные соединения костей, отличающиеся обязательным наличием следующих анатомических элементов: суставных поверхностей костей, покрытых суставным хрящом, суставной капсулы, суставной полости, синовиальной жидкости (рис.5).
Рисунок 5
Если кости и суставы образуют каркас нашего тела, то наиболее включенная в двигательную активность мышечная система, благодаря координированной активации и релаксации определенных мышц, дает нам возможность выполнять движения. Существует три вида мышечной ткани: сердечная, висцеральная (гладкая) и скелетная (поперечно-полосатая). Сердечная мышечная ткань образует средний слой стенки сердца – миокард; ее сократительная активность по своей природе непроизвольна. Второй тип -висцеральную (гладкую) мышцу можно увидеть в стенках внутренних органов, таких, как желудок и кишечник, а также в кровеносных сосудах. Активность висцеральной мышцы также непроизвольная и, следовательно, сознательно не контролируется. Гладкие мышцы совершают длительные тонические сокращения (например, сфинктеры полых органов, гладкие мышцы кровеносных сосудов) и относительно медленные движения, которые зачастую ритмичны (например, маятникообразные и перистальтические движения кишечника). Гладкие мышцы отличаются высокой пластичностью – после растяжения они долго сохраняют длину, которую получили в связи с растяжением.
Скелетные мышцы образованы преимущественно исчерченной (поперечнополосатой) мышечной тканью. Они приводят в движение кости, активно изменяют положение тела человека и его частей, участвуют в образовании стенок грудной, брюшной полостей, таза, входят в состав стенок глотки, верхней части пищевода, гортани, осуществляют движения глазного яблока и слуховых косточек, дыхательные и глотательные движения. Скелетные мышцы удерживают тело человека в пространстве.
Скелетная мышечная ткань прикрепляется к костям сухожилиями и называется соответственно своему местонахождению, функциям или размерам. Сокращение скелетной мышцы является произвольным, т. е. ее можно заставить сокращаться сознательно.
Оба конца скелетной мышцы крепятся к кости при помощи сухожилий (своеобразных волокон неэластичной соединительной ткани). В некоторых случаях скелетные мышцы прикрепляются к кости при помощи апоневроза – сухожилия широкого и плоского типа. Отличным примером апоневроза служит широко и плоское место прикрепления прямой мышцы живота.
В теле человека насчитывается более 600 мышц (рис. 6, 7).
Рисунок 6
Рисунок 7
Мышцы называются в соответствии с их расположением (задняя большеберцовая), формой (дельтовидная, ромбовидная), действием (длинный разгибатель пальцев), количеством «отделов» (двуглавая мышца плеча, четырехглавая мышца бедра), участком прикрепления (клювовидно-плечевая, подвздошно-реберная) и размером (большая ягодичная, средняя ягодичная, малая ягодичная). Кроме того, «имена» некоторых мышц содержат описательные термины (длинная или короткая).
В результате специальных тренировок (бодибилдинг) может развиться мышечная гипертрофия. У спортсменов высокого уровня подготовки кроме мышечной гипертрофии, ярко выражен и мышечный рельеф, на рис.8 в качестве примера показан Чемпион России по бодибилдингу 2002 года Данила Братишка.
Рисунок 8
