Значение мышц опорно двигательной системы. Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат объединяет кости, соединения костей и мышцы. Основной функцией аппарата является не только опора, но и перемещение тела и его частей в пространстве. Опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной части относятся кости и соединения костей. Активную часть составляют мышцы, которые благодаря способности к сокращению приводят в движение кости скелета. Скелет представляет собой комплекс костей, различных по форме и величине. В скелете человека различают кости туловища, головы, верхних и нижних конечностей. Кости имеют между собой различного вида соединения и выполняют функции опоры, передвижения, защиты, депо различных солей. Костный скелет называют также твёрдым, жёстким скелетом.

Опорная функция скелета заключается в том, что кости вместе с их соединениями составляют опору всего тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы. Мягкие ткани в виде связок, фасций, капсул называют мягким скелетом, т.к. они также выполняют механические функции (прикрепляют органы к твёрдому скелету, образуют их защиту).

Функции опоры и передвижения скелета сочетаются с рессорной функцией суставных хрящей и других конструкций, смягчающих толчки и сотрясения.

Защитная функция выражается в образовании костных вместилищ для жизненно важных органов: череп защищает головной мозг, позвоночный столб защищает спинной мозг, грудная клетка защищает сердце, лёгкие и крупные кровеносные сосуды. В полости таза располагаются органы размножения. Внутри костей находится костный мозг, дающий начало клеткам крови и иммунной системы. Функции опоры и движения возможны благодаря строению костей в виде длинных и коротких рычагов, подвижно соединённых друг с другом и приводимых в движение мышцами, управляемыми нервной системой. Кроме того, кости определяют направление хода сосудов, нервов, а также форму тела и его размеры. Кости являются депо для солей фосфора, кальция, железа, магния, меди и других соединений, сохраняют постоянство минерального состава внутренней среды организма. В состав скелета входит 206 костей (85 парных и 36 непарных). Масса скелета у новорождённых около 11% массы тела, у детей разного возраста – от 9 до 18%. У взрослых людей отношение массы скелета к массе тела до пожилого, старческого возраста сохраняется на уровне до 20%, а затем несколько уменьшается.

Строение костей. Каждая кость как орган состоит из всех видов тканей, однако главное место занимает костная ткань, являющаяся разновидностью соединительной ткани.

Химический состав костей сложный. Кость состоит из органических и неорганических веществ. Неорганические вещества составляют 65-70% сухой массы кости и представлены главным образом солями фосфора и кальция. В малых количествах кость содержит более 30 других различных элементов. Органические вещества составляют 30-35% сухой массы кости. Это костные клетки, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость кости зависит от её органических веществ, а твёрдость – от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости придаёт ей необычайные крепость и упругость. По твёрдости и упругости кость можно сравнить с медью, бронзой, чугуном. В молодом возрасте, у детей кости более эластичные, упругие, в них больше органических веществ и меньше неорганических. У пожилых, старых людей в костях преобладают неорганические вещества. Кости становятся более ломкими.

У каждой кости выделяют плотное (компактное) и губчатое вещества. Распределение компактного и губчатого веществ зависит от места в организме и функции костей.

Компактное вещество находится в тех костях и в тех их частях, которые выполняют функции опоры и движения, например внутри трубчатых костей. В местах, где при большом объёме требуется сохранить лёгкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например снаружи трубчатых костей.

Губчатое вещество находится также в коротких и плоских костях. Костные пластинки образуют в них неодинаковой толщины перекладины, пересекающиеся между собой в различных направлениях. Полости между перекладинами заполнены красным костным мозгом. В трубчатых костях костный мозг находится в канале кости, называемом костно-мозговой полостью. У взрослого человека различают красный и жёлтый костный мозг. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей. Жёлтый костный мозг находится внутри трубчатых костей.

Вся кость, за исключением суставных поверхностей, покрыта надкостницей. Суставные поверхности кости покрыты суставным хрящом.

Классификация костей. Различают кости трубчатые (длинные и короткие), губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные.

Трубчатые кости расположены в тех отделах скелета, где совершаются движения с большим размахом (например, у конечностей). У трубчатой кости различают её удлинённую часть-тело кости, или диафиз и утолщённые концы-эпифизы. На эпифизах располагаются суставные поверхности, покрытые суставным хрящом, служащие для соединения с соседними костями. Участок кости, расположенный между диафизом и эпифизом, называется метафизом. Среди трубчатых костей выделяют длинные трубчатые кости (плечевая, бедренная, кости предплечья и голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Диафизы построены из компактной, эпифизы-из губчатой кости, покрытой тонким слоем компактной.

Губчатые (короткие) кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Губчатые кости имеют форму неправильного куба или многогранника. Такие кости располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с большой подвижностью. Это кости запястья, предплюсны.

Плоские кости построены из двух пластинок компактного вещества, между которыми расположено губчатое вещество кости. Такие кости участвуют в образовании стенок полостей, поясов конечностей, выполняют функцию защиты (кости крышки черепа, грудина, рёбра).

Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из нескольких частей, имеющих различное строение. Например позвонки, кости основания черепа.

Воздухоносные кости имеют в своём теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом. Например, лобная, решётчатая, верхнечелюстная кости.

Возрастные изменения костей. В течение индивидуального развития человека после рождения кости скелета претерпевают значительные возрастные изменения. Так, у новорождённого ребёнка костная ткань ещё во многих местах не заменила хрящевые модели костей. В течение первого года жизни ребёнка кости растут медленно, от 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счёт хрящей и в толщину-благодаря утолщению компактного костного вещества в связи с костеобразующей функцией надкостницы. От 8 до 11 лет рост несколько замедляется. После 11 лет кости скелета вновь начинают быстро расти, формируются костные отростки, костно-мозговые полости приобретают окончательную форму.

В пожилом и старческом возрасте в губчатом веществе наблюдается уменьшение числа и истончение костных перекладин, становится тоньше компактное вещество у диафизов трубчатых костей.

На рост и развитие костей оказывают влияние социальные факторы, в частности питание. Любой дефицит питательных веществ, солей или нарушение обменных процессов, влияющих на синтез белка, сразу же отражается на росте костей. Так, недостаток витамина С сказывается на синтезе органических веществ костного вещества. В результате трубчатые кости становятся тонкими и хрупкими. Рост кости зависит от нормального течения процессов обызвествления, который связан с достаточностью уровня кальция и фосфора в крови и тканевой жидкости, с наличием необходимого организму количества витамина Д. Таким образом, нормальный рост кости зависит от сбалансированного течения процессов обызвествления и синтеза белка. Обычно эти два процесса протекают в теле человека синхронно и гармонично.

Нарушение нормального питания и обмена веществ вызывает изменения в губчатом и компактном веществе костной системы взрослого человека.

Изменения костей происходят под влиянием физических нагрузок. При высоких механических нагрузках кости приобретают, как правило, большую массивность, а в местах сухожильного прикрепления мышц образуются хорошо выраженные утолщения – костные выступы, бугры, гребни. Статические и динамические нагрузки вызывают внутреннюю перестройку компактного костного вещества, кости становятся прочнее. Правильно дозированная физическая нагрузка замедляет процессы старения костей.

Мышечная система.

Скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата, построены они из поперечно-полосатых мышечных волокон. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своём сокращении приводят костные рычаги в движение. Мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге и других движениях, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике, вырабатывают тепло.

В теле человека насчитывается около 600 мышц, большинство из которых парные. Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 35-40% массы тела. У новорождённых и детей на долю мышц приходится до 20-25% массы тела. В пожилом и старческом возрасте масса мышечной ткани не превышает 25-30%.

Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость . Мышцы способны под влиянием нервных импульсов возбуждаться, приходить в деятельное состояние. При этом возбуждение быстро распространяется от нервных окончаний до сократительных структур мышечных волокон. В результате мышца сокращается, приводит в движение костные рычаги.

У мышц различают сократительную часть-брюшко, построенное из поперечно-полосатой мышечной ткани, и сухожильные концы-сухожилия , которые прикрепляются к костям скелета. Однако у некоторых мышц сухожилия вплетаются в кожу (мимические мышцы), прикрепляются к глазному яблоку. Образованы сухожилия из оформленной плотной волокнистой соединительной ткани и отличаются большой прочностью. У мышц, расположенных на конечностях, сухожилия узкие и длинные.

Форма мышц . Наиболее часто встречаются мышцы веретенообразные и лентовидные. Веретенообразные мышцы располагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на длинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, грудной полостей. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделённые промежуточным сухожилием, две, три и даже четыре начальные части-головки мышц. Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые, круглые и квадратные. Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон. По выполняемой функции, а также по действию на суставы выделяют мышцы-сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сжиматели и расширители.

Утомление мышц . Утомлением называют временное снижение работоспособности, которая восстанавливается после отдыха. К утомлению мышц приводят чрезмерные физические нагрузки и ритм работы. При этом в мышце накапливаются продукты обмена, которые угнетают работу мышечных волокон, уменьшают их энергетические запасы. После отдыха работоспособность мышцы восстанавливается, особенно после активного отдыха, т.е. после изменения характера или вида работы.

Человек — это позвоночное животное, ближайшим родственником которого признана обезьяна. Системы жизнедеятельности этих двух биологических видов весьма похожи однако в результате приобретения новых эволюционных навыков, к которым относится прямохождение, человеческий организм приобрел только ему свойственные признаки.

В частности, это коснулось опорно-двигательной системы (ОДС): грудная клетка человека более плоская, таз стал шире, длина нижних конечностей превысила длину верхних, объем головной части черепа вырос, а лицевой уменьшился.

Строение и функции опорно-двигательной системы

Опорно-двигательная система состоит из костных подвижных и неподвижных соединений, мышц, фасций, связок, сухожилий и других соединительных тканей, необходимых для выполнения локомоторных (двигательных), опорных и защитных функций.

В нее входит свыше 200 костей, около 640 мышц и множество сухожилий.

Регулирует деятельность ОДС центральная нервная система (ЦНС).

Жизненно важные органы ограждены костными структурами. Самый защищенный орган, головной мозг, находится в герметичной снаружи «коробке» — черепе. Позвоночный канал защищает спинной мозг, грудная клетка — органы дыхания.

Функции ОДС

Опорная, защитная и двигательная — это три главнейшие функции ОДС, образующих тело любого позвоночного, без которых оно не может существовать.

Но помимо их, опорно-двигательный аппарат выполняет еще такие функции:

• смягчающая, рессорная при резких движениях и вибрациях;
• кроветворная;
• обменная (метаболическая) — обмен кальция, железа, фосфора, меди, важных минеральных элементов;
• биологическая — обеспечение важных процессов жизнедеятельности (кровообращения, кроветворения и обмена).

Многофункциональность ОДС вызвана сложным устройством и составом костей, их прочностью, и одновременно легкостью и упругостью, наличием различных типов соединений между костями (суставных, хрящевых и жестких).

Кость — краеугольный элемент двигательного аппарата

Кость — твердый живой орган, в котором происходят непрерывные процессы:

• костеобразование и резорбция (разрушение костной ткани);
• производство красных и белых кровяных телец;
• накопление минералов, солей, воды, органических соединений.

Кость способна расти, видоизменяться и регенерировать. Так, у маленького, только появившегося на свет ребенка свыше 270 костей, а у взрослого — около 206. Это происходит из-за того, что по мере роста многие кости утрачивают хрящи и сращиваются.

Состав кости

В состав костей опорной двигательной системы входят такие элементы:

• надкостница — наружная пленка из соединительной ткани;
• эндост — внутренний соединительнотканный слой, формирующий костномозговой канал внутри трубчатых костей;
• костный мозг — мягкотканное вещество внутри кости;
• нервы и кровеносные сосуды;
• хрящи.

Все кости состоят из органических (в основном, коллаген) и неорганических элементов. Чем моложе организм, тем больше в костях органических соединений. У взрослого человека содержание коллагена в костях падает до 30%.

Структура кости

По структуре кость под микроскопом выглядит в виде совокупности концентрических слоев — вставленных друг в друга пластинок, состоящих из белка, минерального вещества (гидроксиопатита) и коллагена. Такая структурная единица называется остеоном. Внутренняя пластинка образует так называемый Гаверсов канал — проводник для нервов и сосудов. Всего в остеоне может быть до 20 подобных пластинок, между которыми находятся похожие на звездочки костные клетки. Между самими остеонами также имеются пластинки-вставки. Пластинчатая структура, пронизанная нервно-сосудистыми Гаверсовыми каналами, свойственна всем костным поверхностям, как наружным, так и внутренним, кроме губчатых костей. Наличие каналов способствует активному участию костей в минеральном, костном обмене и гемопоэзе (кроветворении).

Клеточное строение костей

В костях имеется три вида клеток:

• Остеобласты — незрелые молодые костные клетки, синтезирующие матрикс — межклеточное вещество. Они образуются на поверхности растущих костей, а также в местах костных повреждений. Со временем остеобласты как бы цементируются в матриксе и превращаются в остеоциты. Это главные участники остеогенеза (костного синтеза).
• Остеоциты — зрелые неделящиеся, почти не производящие матрикс клетки, сообщающиеся между собой через каналы полостей (лакун), в которых он находятся. Между отростками остеоцитов циркулирует тканевая жидкость, ее движение происходит из-за колебания остеоцитов. Остеоциты являются живыми клетками — благодаря им осуществляется обмен веществ и поддерживается минеральный и органический баланс в костях.
• Остеокласты — огромные многоядерные клетки, разрушающие старую костную ткань. Они тоже, как и остеобласты, важные участники костеобразования. Между остеобластами и остеокластами должен поддерживаться баланс: если остеокластов становится больше, чем остеобластов, в костях начинается остеопороз.

Большинство костей развивается из хрящевой ткани, кроме костей черепа, нижней челюсти и, предположительно, ключицы — они формируются из соединительной ткани.

Виды костей

Опорно-двигательный аппарат человека представлен костями различных типов — длинных, плоских, коротких, смешанных, сесамовидных.

• Длинные трубчатые кости имеют в срезе округлую полую форму. Срединная вытянутая часть кости (диафиз) наполнена внутри желтым костным мозгом. С обеих концов трубчатой кости имеется головка (эпифиз), покрытая сверху гиалиновым хрящом, а внутри состоящая из губчатого вещества, в котором содержится красный костный мозг. Растущая часть кости (метафиз) — это участок между эпифизом и диафизом. У ребенка и подростка метафиз состоит из хряща, который по окончанию роста замещается костью. К длинным трубчатым костям относятся кости конечностей, в частности, самую длинную — бедренную кость.
• Плоские кости неполые, имеют тонкий срез и состоят из губчатого вещества, сверху покрытого компактным гладким слоем. Такое строение имеют лопатка, тазовые кости, ребра.
• Короткие кости имеют трубчатое или приплюснутое строение, но внутри них нет единой полости. Ячейки с костным красным мозгом разделены перегородками. К коротким костям относятся фаланги пальцев, запястье, пястье, предплюсна, плюсна.
• Смешанные кости могут сочетать в себе элементы плоских и коротких костей. К смешанным костям относятся позвонки, затылочная и височная кости черепа.
• Сесамовидные кости находятся в глубине сухожилия, в месте его перехода через сустав (коленный, запястный, стопы и т. д.), они обыкновенно лежат на поверхности другой кости. Их задача — защита сухожилия и усиление мышцы за счет увеличения силового плеча.

Все кости имеют неровности в виде выступов, бугорков, углублений, бороздок. Это необходимо для соединения костей и крепления мышечных сухожилий.

Несколько замечаний о костном мозге

Костный мозг, в отличие от головного и спинного, не имеет никакого отношения к ЦНС, у него нет нейронов. Это — кроветворный орган, состоящий из миелоидной двух-компонентой ткани (строма + гемальный компонент).

В растущих костях черепа и лицевых костях образуется слизистый костный мозг — обедненная клетками студенистая консистенция.

Главные составные части скелета человека

Скелет — это статическая основа опорно-двигательного аппарата человека. С него начинается построение всего тела. Анатомия скелета должна быть адаптированной к каждому органу в отдельности и ко всей совокупности систем жизнедеятельности, обеспечивая все необходимые функции ОДС.

Череп человека

Начнем с части, венчающей скелет — черепа.

Люди — высшие млекопитающие в эволюционной цепочке, и это отражено в нашем черепе. Объем мозга взрослого человека около 1500 кубических сантиметров, поэтому мозговая часть человеческого черепа относительно крупнее, чем у животных. Относительно — это в сравнении с лицевой частью. Образ жизни человека неизбежно привел к тому, что у людей в процессе эволюции рос мозг и уменьшались челюсти, ведь человек, научившись пользоваться орудиями труда, отказался от сырой пищи.

Мозговая часть черепа состоит из четыре непарных и двух парных костей, сросшихся между собой:

• непарные — лобная, клиновидная, решетчатая и затылочная;
• парные — две височная и две теменные.

Все кости мозговой части взрослого черепа соединены неподвижно, но у новорожденного швы долго остаются незакрытыми, соединяясь между собою посредством «родничков» — мягких хрящевых тканей — так природа позаботилась о росте черепной коробки.

В затылочной части черепа имеется отверстие, сообщающее головной мозг и спинной, через него также проходят артерии, снабжающие мозг кровью. Крепление черепа к позвоночнику производится при помощи сустава эллиптической формы. Подвижность обеспечивается первыми двумя шейными позвонками, называющимися атлант и эпистрофей.

В состав лицевой части входят следующие кости:

• парные кости: лицевая челюсть, скулы, носовые кости, кости носовой впадины, небо;
• непарные кости: нижняя челюсть, подъязычная кость, сошник.

Нижняя челюсть — это единственное подвижное суставное соединение черепа, а где есть сустав, там есть и заболевания, такие как артрит, вывих, остеонекроз и т. д.

Позвоночник — основа ОДС

Позвоночник — осевой стержень двигательной системы человека. В отличие от животных, он имеет вертикальное положение, что также отразилось на его структуре: в профиль позвоночник у людей выглядит в виде латинской буквы S. Эти природные изгибы позвоночника предназначены для противодействия силам компрессионного сжатия, которым непрерывно подвергаются позвонки. Они играют роль амортизаторов и балансируют позвоночник при усилении динамической нагрузки.

Если бы изгибов не было, наш позвоночник мог бы сломаться при обычном прыжке и было бы трудно держать равновесие.

Всего в позвоночнике имеются пять позвоночных отделов и до 34 позвонков (может быть на парочку меньше из-за разного количества позвонков у разных людей в рудименте хвоста — копчике).

• шейный отдел имеет 7 позвонков;
• грудной — 12;
• поясничный и крестцовый — по пять позвонков;
• копчиковый — от 3 до 5.

Распределение изгибов в позвоночнике

Изгибы позвоночника в соседних отделах противонаправлены:

• шейный отдел — изгиб направлен вперед, он называется лордоз.
• грудной отдел — изгиб направлен назад, это кифоз. Превышение нормы называют сутулостью.
• поясничный отдел — лордоз;
• крестцовый отдел — кифоз.

Превышение изгибов в пояснично-крестцовой области может привести к смещению позвонков (спондилолистезу), грыже, дестабилизации позвоночного столба.

Гибкостью позвоночного столба также управляют позвонки, соединенные между собой полуподвижно при помощи хрящевых пластинок — межпозвоночных дисков. Дистрофические изменения в дисках приводят к болезни-катастрофе — остеохондрозу, с которого берут начало все прочие ортопедические патологии.

Рассмотрим теперь остальные крупные элементы, входящие в ОДС.

К опорно-двигательному аппарату относятся такие важные части скелета, как грудная клетка, плечевой пояс, верхние и нижние конечности, а также тазовый пояс.

Грудная клетка

Грудная клетка — хранилище органов грудной полости (сердца, трахеи, легких). Она укреплена реберным каркасом из 12 пар ребер:

• 7 первых пар впереди прикреплены полуподвижно к грудине;
• 8-я, 9-я и 10-я пары ребер соединяются хрящами между собой;
• последние две пары свободны.

Сзади все ребра и позвонки сочленяются, образуя реберно-суставное соединение.

Грудной отдел малоподвижен, поэтому остеохондроз в груди достаточно редок, зато блокировка суставов, артроз, межреберная невралгия могут быть здесь частыми источниками боли.

Плечевой пояс

Плечевой пояс состоит из двух клиновидных лопаток и двух ключичных изогнутых костей, соединяющихся впереди с грудиной, а сзади с лопатками. К плечевому поясу привязана верхняя конечность. Плечевой сустав самый свободный сустав в человеческом теле — это обуславливает многомерное свободное движение руки, но в то же время грозит такими проблемами, как вывих плеча, плечелопаточный периартрит и др.

Верхние конечности

Из чего состоят верхние конечности всем вроде бы известно, однако анатомические термины не всегда совпадают с определениями людей: плечом многие называют ключицу, а предплечьем верхнюю часть руки. На самом деле рука состоит:

• из плечевой кости (верхней части руки, входящей в плечевой сустав);
• предплечья, куда входят две кости — локтевая и лучевая;
• кистевой кости.

Кисть имеет очень много мелких костей:

• запястье состоит из восьми костей, семь из которых расположены в два ряда;
• пястье — из 5 костей;
• пальцы — из фаланг (по две в больших пальцах, по три — в остальных).

Такое грозное заболевание, как ревматоидный артрит начинается именно с мелких кистевых суставов, поэтому они могут быть неплохим индикатором этой патологии.

Тазовый пояс

Расположенный примерно посредине скелета туловища тазовый пояс играет важную роль в распределении всех нагрузок на позвоночник (чуть выше его находится центр тяжести тела) и в балансировке позвоночника. Помимо этого, таз охраняет немаловажные органы мочеполовой системы. Через каудальное отверстие внизу тазобедренный тазовый сустав присоединяется к позвоночнику.

Тазовый пояс состоит из сросшихся парных костей — подвздошных, седалищных и лобковых. Тазобедренный сустав (ТБС) — из вертлужной впадины (углубления в подвздошной кости) и головки бедренной кости.

Проблемы с ТБС, приводящие к инвалидности — это коксартроз и вывих шейки бедра. Кроме этого, бывают врожденные аномалии, связанные со смещениями и недоразвитием костей таза, приводящие к тяжелым формам сколиоза.

Нижние конечности

Нижние конечности включают бедренную и голенную (большую и малую берцовую) кости и стопы, соединенных между собой коленным суставов.

Состав стопы:

• семь костей предпястья, из которых пяточная — сама большая;
• пять костей пястья;
• 14 фаланг пальцев (две в больших, три — во всех остальных).

Коленный сустав, а также голеностоп — самые нагруженные суставы человеческого тела, поэтому артроз, тендинит, пяточная шпора, растяжения и разрывы связок составляют львиную долю проблем с нижними конечностями.

Мышечная структура ОДС

К опорно-двигательной системе можно отнести и мышцы: они неразрывно связаны со скелетом, без них он просто весь сложился бы в кучку костей. Они являются также не только удерживающей, но и активной движущей силой.

Мышцы состоят из эластичной ткани, микроскопически представленной мышечными клетками — миоцитами.

Типы мышц

Всего существуют три разновидности мышц:

• скелетные или поперечно-полосатые;
• гладкие;
• сердечные.

Движение абсолютно всех частей нашего скелета, включая мимику, осуществляется именно поперечно-полосатыми мышцами. Скелетные мышцы составляют большинство всех мышц — их больше 600, а общий относительный вес в теле человека — около 40%. Плавность и скоординированность всех движений создается благодаря наличию мышц агонистов и антагонистов, создающих два разнонаправленных усилия: агонисты совершают движение, антагонисты ему сопротивляются.

Двигательная функция скелетных мышц вызвана их способностью сокращаться по сигналу нервного импульса, поступающего из ЦНС. Работа мышц этой группы полностью подчинена контролю человеческого мозга.

Поперечно-полосатые мышцы на 70 — 80% состоят из воды, а остальные 20% - это белки, гликоген, фосфоглицериды, холестерин и др. вещества.

Самые-самые мышцы тела:

• Самыми сильными признаны икроножная и жевательная мышцы.
• Самой большой — ягодичная;
• Самые маленькие — ушные;
• Самая длинная — портняжная мышца, тянущаяся от подвздошной до большой берцовой кости.

Гладкие мышцы — это ткань, входящая в состав всех внутренних органов, кожи и кровеносных сосудов. Веретенообразные мышечные клетки совершают медленные движения, не подчиняясь воле и контролю человека — они управляются только вегетативной нервной системой (ВНС). Без гладких мышц невозможно пищеварение, кровообращение, работа мочевого пузыря и другие процессы жизнедеятельности.

Сердечная мышца входит в отдельную группу, так как она является поперечно-полосатой, и в то же время она не подчинена человеческому сознанию, а подчиняется только ВНС. Уникальным является также способность мышцы сокращаться, будучи вынутой из грудной полости.

Классификация мышц

Мышц в теле человека очень много. Их можно объединить в отдельные группы по своим функциям, направлению волокон, отношению к суставам и своей форме. Сведем классификацию в таблицу:

Опорно-двигательная система человека — это сложный симбиоз разных систем: костной, мышечной, нервной, вегетативной. Она неразрывно связана с человеком, от нее зависит любой процесс жизнедеятельности. Она устроена просто великолепно, развиваясь вместе с нами. В ней нет ничего лишнего, поэтому повреждение отдельной ее части способно дестабилизировать всю ОДС, и вызвать целый ряд последующих болезней.

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 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 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.

(опорно-двигательный аппарат или костно-мышечная система)- комплекс образований, придающий форму и дающий опору телу человека, обеспечивающий защиту внутренних органов и передвижение организма в пространстве. Система образована скелетом и .

Скелет человека составляет основу тела, определяет его размеры и форму и совместно с мышцами образует полости, в которых располагаются внутренние органы. Скелет состоит примерно из 200 костей . Кости выполняют функцию рычагов, приводимых а движение мышцами, и защищают органы от травм. Кости участвуют в обмене фосфора и кальция.

Скелет человека включает шесть отделов :

1. позвоночник (осевой скелет),
2. пояс верхних конечностей,
3. пояс нижних конечностей,
4. верхние конечности,
5. нижние конечности.

Состав и строение костей.

В состав костной ткани входят неорганические и органические вещества. Живые кости человека содержат 22 % воды, 5 °% белка, 21,8 °% неорганических веществ и 15,7 °% жира. Органические вещества, входящие в состав костей (главным образом, оссеин и оссеомукоид), обеспечивают кости гибкость и упругость , а минеральные вещества (преимущественно карбонат и фосфат кальция) - твёрдость и прочность . С возрастом соотношение органических и минеральных веществ в кости меняется. Так, у детей в кости больше органических веществ, поэтому их скелет эластичен; кости пожилых людей, содержащие больше минеральных веществ, более твёрдые, но хрупкие, что повышает вероятность переломов в этом возрасте.

Снаружи кость сращена с надкостницей (обеспечивает рост кости в толщину), состоящей из плотной соединительной ткани и пронизанной большим количеством кровеносных, лимфатических сосудов и нервов. Она обеспечивает питание кости, а также рост кости в толщину. Кость содержит два вида костного вещества : снаружи - плотное компактное, а внутри - губчатое. Структурной единицей компактной костной ткани является остеон . Каждый остеон состоит из 5-20 цилиндрических костных пластинок, вставлённых одна в другую. В центре остеона проходит центральный (Гаверсов) канал , содержащий кровеносные, лимфатические сосуды и нервы. Губчатое веществ о кости состоит из сети тонких взаимно перекрещивающихся костных перекладин, между которыми находятся мелкие полости, заполненные красным костным мозгом. Расположение перекладин отражает направление наибольшего растяжения и сжатия кости. Распределение компактного и губчатого веществ в разных костях зависит от функции, которую эти кости выполняют в организме.

Различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости. Трубчатые кости (плечевая, бедренная) имеют вид трубки с полостью, заполненной желтым костным мозгом. Концы этих костей утолщены и заполнены губчатой тканью, содержащей красный костный мозг. Трубчатые кости способны выдерживать большие нагрузки. Плоские кости (лопатки, ребра, тазовые, черепные) состоят из двух пластинок плотного вещества и тонкой прослойки губчатого вещества между ними.

Типы соединения костей

Подвижное соединение костей обеспечивается суставами, которые образованы впадиной на конце одной из сочленяющихся костей и головкой на конце другой. Суставы укреплены внутрисуставными связками, а суставные поверхности покрыты хрящом и заключены в суставную сумку. Синовиальная жидкость, находящаяся внутри сустава, играет роль смазки, уменьшающей трение.

Полуподвижное соединение обеспечивается хрящевыми прослойками между костями. Например, между позвонками находятся хрящевые диски. Ребра с грудиной соединяются тоже посредством хряща. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность.

Неподвижные соединения образуются благодаря срастанию костей и образованию костных швов (кости черепа ).

Скелет человека

В скелете человека различают следующие отделы: осевой скелет и скелет конечностей (верхних и нижних). Осевой скелет, в свою очередь, подразделяется на (позвоночник и грудная клетка).

Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Кости черепа (за исключением нижней челюсти) неподвижно сочленены между собой. У новорождённых детей пространство между костями заполнено соединительной тканью (роднички), благодаря чему череп очень эластичен. Формирование швов между костями завершается к 3-5 годам.

Позвоночник (позвоночный столб) - опора туловища, он состоит из 33-34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых (срастающихся в единый крестец) и 4-5 копчиковых. Позвонок состоит из тела, дуги, замыкающей позвоночное отверстие, и семи отростков: остистого, двух поперечных, двух верхних суставных и двух нижних суставных.

Скелет грудной клетки образован грудиной, 12 парами рёбер и грудными позвонками. Рёбра — плоские, дугообразно изогнутые кости, спереди переходящие в хрящ. Сзади они сочленены с грудными позвонками. Спереди 7 пар верхних рёбер (истинные рёбра) непосредственно соединены грудиной - плоской костью, лежащей по средней линии груди. Три следующие пары (ложные рёбра) своими хрящами присоединяются к хрящам вышерасположенных рёбер. Две последние пары (колеблющиеся рёбра) не имеют хрящей и свободно располагаются в мышечной стенке туловища. Приподнимаясь и опускаясь, рёбра обеспечивают изменения объёма грудной клетки при дыхании.

Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и скелета свободных верхних конечностей (рук). В состав плечевого пояса входят две парные кости - лопатка и ключица. Лопатка - плоская кость треугольной формы, прилегающая к задней поверхности грудной клетки и сочленяющаяся с плечевой костью и ключицей. Ключица (тонкая изогнутая кость) одним концом соединена с грудиной, другим - с лопаткой. Скелет свободной верхней конечности состоит из плеча, предплечья и кисти. Плечевая кость, образующая плечо, соединена с лопаткой (плечевой сустав) и костями предплечья (локтевой сустав). Предплечье состоит из двух костей - локтевой и лучевой. В состав кисти входят 8 коротких костей запястья, 5 длинных костей пясти и фаланги пальцев (большой палец имеет две фаланги, все остальные - по три). Нижний конец лучевой кости с тремя верхними костями запястья образуют лучезапястный сустав.

Скелет нижних конечностей состоит из тазового пояса и скелета свободных нижних конечностей (ног). Тазовый пояс образован парой массивных тазовых костей, которые сзади неподвижно сочленены с крестцом, а спереди соединены между собой с помощью полусустава (лобковый симфиз). Каждая тазовая кость образована тремя сросшимися костями (подвздошной, седалищной и лобковой). По бокам тазовых костей расположены круглые впадины для сочленения с головками бедренных костей. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедра, голени и стопы. Бедро образует крупная массивная бедренная кость, головка которой с тазовой костью образует тазобедренный сустав. В состав голени входят большеберцовая и малоберцовая кости. Большеберцовая кость сочленяется с бедренной, образуя коленный сустав. Спереди от коленного сустава, в толще сухожилий, расположен небольшой треугольный надколенник (коленная чашечка). Кости голени образуют с таранной костью предплюсны голеностопный сустав. Стопа состоит из 7 коротких костей предплюсны, 5 длинных костей плюсны и фаланг пяти пальцев (первый палец имеет две фаланги, остальные - по три). Стопа имеет вид свода.

Это конспект по теме «Опорно-двигательная система. Скелет» . Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту:

В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную и активную. Пассивная часть представляет собой скелет, образованный костями и их соединениями. Активная часть представлена скелетными мышцами, образованными поперечнополосатой мышечной тканью, диафрагмой, стенками внутренних органов.

Скелет человека

Скелет выполняет две основные функции: механическую и биологическую.

Механическая функция включает в себя:

Опорную функцию - кости вместе с их соединениями составляют опору тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы;

Функцию передвижения (хотя и косвенно, так как скелет служит для прикрепления скелетных мышц);

Рессорную функцию - за счет суставных хрящей и других конструкций скелета (свод стопы, изгибы позвоночника), смягчающих толчки и сотрясения;

Защитную функцию - формирование костных образований для защиты важных органов: головного и спинного мозга; сердца, легких. В полости таза располагаются половые органы. В самих костях находится красный костный мозг.

Под биологической функцией понимают:

Кроветворную функцию - красный костный мозг, находящийся в костях, является источником клеток крови;

Запасающую функцию - кости служат депо для многих неорганических соединений: фосфора, кальция, железа, магния и поэтому участвуют в поддержании постоянного минерального состава внутренней среды организма.

Скелет человека образован разного вида костями. По форме и строению кости делятся на:

Трубчатые кости (длинные и короткие) - это кости скелета свободных конечностей.

Губчатые кости: длинные - ребра и грудина; короткие - позвонки, кости запястья, предплюсны;

Плоские кости - кости крыши черепа, лопатка, тазовая кость, построенные из губчатого вещества, окруженного пластинкой компактного вещества;

Смешанные кости - височные и основания черепа.

Кости скелета могут соединяться двумя способами.

Первый способ заключается в соединении костей, когда между ними отсутствует щель. Такие соединения называются непрерывными. Непрерывные соединения могут быть образованы соединительной тканью(например, связки между дужками позвонков), хрящевой тканью (соединение ребер с грудиной) и срастанием костей между собой (кости черепа срастаются с образованием шва, а тазовые кости - без образования шва).

Второй способ соединения называется прерывистым соединением - между костями остается щель. Такие соединения называются суставами. В зависимости от формы суставных поверхностей и степени подвижности сустава (количество осей, по которым происходит движение в суставе) различают следующие виды суставов

Одноосные Плоские Суставы между суставными отростками позвонков

Цилиндрические Сочленение между локтевой и лучевой костями

Блоковидные Межфаланговые суставы

Двуосные Седловидные Запястнопястный сустав

Эллипсоидные Между затылочной костью и первым шейным позвонком; лучезапястный

Трехосные Шаровидные Плечевой сустав

Ореховидные Тазобедренный сустав

Соединение костей можно разделить еще по степени подвижности соединений. Так, суставы будут относиться к подвижным соединениям, а соединение путем срастания костей - к неподвижным соединениям (кости черепа, соединение костей таза с крестцом).

Соединения костей с помощью хрящевой и плотной соединительной ткани относятся к подвижным соединениям(соединение тел шейных, грудных, поясничных позвонков).

Скелет человека состоит из скелета головы, или черепа, скелета туловища, которое подразделяется на позвоночник и грудную клетку, состоящую из ребер и грудины, и скелета конечностей. Скелет конечностей подразделяется на скелет свободных конечностей и скелет пояса конечности.

Активная часть опорно-двигательного аппарата представлена мышцами. У мышц различают центральную часть, или сократительную (брюшко), построенную из поперечнополосатой мышечной ткани, и концевые части, или несократимые, - сухожилия, образованные плотной волокнистой соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям скелета, поэтому их называют скелетными. Форма мышц зависит от расположения мышечных волокон относительно оси сухожилия.

По выполняемой функции различают дыхательные, жевательные, мимические мышцы, а по действию на суставы: сгибатели, разгибатели, отводящие, приводящие, вращательные, сжиматели. Если две мышцы в суставе выполняют одно действие, такие мышцы называются синергиста-ми, если мышцы выполняют противоположные действия - антагонистами.